7.Естественная электрохимическая активность.

Свойство горных пород поляризоваться под действием физико-химических процессов называются естественной электрохимической активностью. В зависимости от природы поляризуемого процесса естественная электрохимическая активность подразделяется на: диффузионно–адсорбционную, фильтрационную, окислительно-восстановительную. На контакте влажной породы с электролитом, неодинаковых по концентрации или химическому составу, или при соприкосновении влажных неодинаковых пород возникают электрические потенциалы, называемые диффузионно-адсорбционными. Потенциалы собственной поляризации возникают за счет фильтрации ПЖ через пористую среду и адсорбции ионов в глинах или мергелях на контакте двух электролитов (диффузионно-адсорбционные потенциалы), поэтому на контакте глинистого слоя и пласта песчаника возникает разность потенциалов U_ПС, которая может достигать нескольких сотен милливольт. Амплитуда разности потенциалов U_ПС:

E_S = -70.7 lg (_Ф/_В)

где E_S – статическая амплитуда U_ПС; _Ф – удельное сопротивление глинистого раствора; _В – удельное сопротивление пластовой воды в песчанике или породе, имеющей меньшую глинистость, чем соседние пласты. Потенциал, соответствующий глинам, принимается за «нулевую линию глин». Отрицательные потенциалы естественного поля характерны для пористых и проницаемых пластов, когда минерализация глинистого раствора меньше минерализации пластовой воды. Песчано-алевритовые пласты отмечаются минимумами потенциалов. При обратном соотношении минерализаций, глины отмечаются минимумами, а песчаные и алевритовые пласты коллекторы максимумами. Для коллекторов нефти и газа, залегающих на глубине 1 – 3 км, U_ПС составляет 10 – 30 мВ.

U_ПС растет с увеличением массовой глинистости и увеличением адсорбционной активности глинистого материала породы.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЕТРОФИЗИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ ДЛЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИТЕРПРЕТАЦИ И РЕЗУЛЬТАТОВ ГИС.

Петрофизические зависимости при комплексной интерпретации материалов ГИС включает следующие элементы:

1. наличие петрофизических связей позволяющих перейти от параметров, определяемых по данным индивидуальной интерпретации каждого метода ГИС, к значениям параметров, характеризующих литологию и фильтрационно-емкостные свойства (ФЭС) пород;

2. установление «петрофизического образа» каждого литотипа, присутствующего в изучаемом разрезе, т.е. граничных значений различных физических параметров, определяющих диапазон данного параметра, характерный для каждого литотипа, минеральный состав литотипа.

По способу петрофизических зависимостей различают следующие виды парных связей: керн – керн (к - к); геофизика – керн (г - к); геофизика – гидродинамика (г - гд); геофизика – геофизика (г - г).

Связь типа (к - к): получают в результате измерения в лаборатории двух параметров – одного геофизического , на стадии первой интерпретации ГИС (например, параметр пористости Р_П или удельной радиоактивности q_) и параметра Х, характеризующего ФЭС или К_П или С_ГЛ (массовая глинистость). Оба параметра определяются на кусочке керна при атмосферных и термобарических пластовых условиях. Полученные для каждого образца значения Х_К, _К определяют положение точки для этого образца в системе координат Х - . Совокупность точек, обрабатывают математическими методами, получают уравнение регрессии, коэффициент корреляции и т.д.

С вязь типа (к - г): составляют кернограммы различных параметров, установленных на образцах керна, в том же масштабе, что и диаграммы ГИС. По комплексу ГИС в исследуемом интервале разреза, выделяют однородные пласты и определяют для каждого пласта физические параметры, для сопоставления с данными керна. Привязывают данные керна к материалам ГИС по глубине. На каждой кернограмме выделяют пласты, установленные по материалам ГИС и определяют среднее значение параметра по керну. В системе координат наносят _К (параметр определенный по ГИС ) и Х_К (параметр определенный по керну), соответствующие различным пластам в изучаемом разрезе. На основе полученной совокупности точек находят уравнение регрессии и тесноту связи.

Связь типа (г - гд): Аналогичные математические операции, только Y_Г - геофизический параметр, а Х_ГД – коэффициент проницаемости К_ПР или продуктивности _ПР.

Связь типа (г – г): Аналогичные математические операции, рассмотрим на примере:

Для идеального грунта получены теоретические формулы:

Р_П = К_П^-1

При извилистости Т_ЭЛ каналов, равной 1и

Р_П = Т_ЭЛ ² / К_П

При Т_ЭЛ = 1.

Эмпирическая формула:

Р_П = а*К_П^m

Широко применяется для определения К_П по параметру Р_П, имеет ту же структуру, что и теоретические выражения для идеального грунта. В теоретической формуле усложнение геометрии пор выражают введением параметра Т, в эмпирической – введением констант а и m.

При интерпретации данных ГИС используют также множественные корреляционные связи, которые также выражаются уравнением регрессии; теснота полученных связей выражается значениями множественного коэффициента корреляции или множественного корреляционного отношения.

С помощью петрофизических связей решаются и другие задачи: