Петрофизическое обеспечение методик интерпретации

Связующим звеном между геологическими объектами и геофизическими методами исследования разрезов скважин является петрофизика. Петрофизика осадочных пород концентрируется на исследовании пористости с различными ее проявлениями, характеристик насыщения пород флюидами и их способности пропускать флюиды через поровое пространство, а также минералогического и гранулометрического состава пород. Эти петрофизические характеристики по отдельности или в совокупности связаны с конкретными физическими параметрами. К ним относят электрическую проводимость или удельное электрическое сопротивление, адсорбционную способность, плотность, водородсодержание, естественную радиоактивность. Оценка емкостных характеристик пород и типа коллекторов проводится путем количественной интерпретации данных ГИС, требующей наличия соответствующего петрофизического обеспечения. В первых поисковых скважинах на площади, когда необходимые петрофизические зависимости для изучаемых отложений отсутствуют, используются зависимости для однотипных отложений по соседним площадям или соответствующие литературные и модельные зависимости. Необходимое для интерпретации данных ГИС петрофизическое обеспечение по изучаемым месторождениям в достаточно полном объеме разрабатывается лишь на этапе подготовки отчета с подсчетом запасов нефти и газа. Базирующаяся на петрофизическом обосновании количественная интерпретация данных ГИС включает установление типов (классов) изучаемых коллекторов, выбор физических моделей, определение для выбранных моделей совокупности петрофизических связей между измеряемыми геофизическими параметрами и искомыми коллекторскими свойствами. Для этого требуется определение по возможности на одних и тех же образцах керна литологического состава пород, их емкостных и фильтрационных свойств, свойств насыщающих флюидов и основных физических свойств, измеряемых геофизическими методами – удельного электрического сопротивления, интервального времени распространения упругой волны, плотности, естественной радиоактивности, диффузионно-адсорбционной активности, ядерно-магнитных свойств. Специальные исследования по измерению фазовой и относительной проницаемости, остаточной водо- и нефтенасыщенности, минерализации пластовых вод и т.п. выполняются в меньшем объеме. Петрофизическое обеспечение необходимо выполнять на образцах керна из первых скважин, пробуренных на месторождении. Керн целесообразно отбирать небольшими интервалами, но с обеспечением полного выноса. Это необходимо для сопоставления между собой значений коллекторских свойств, измеренных на керне и найденных по материалам ГИС, контроля достоверности выполненных определений. В зависимости от назначения петрофизические взаимосвязи условно подразделяются на две группы. Первая группа связей объединяет взаимосвязи между физическими величинами, измеряемыми при ГИС, и искомыми свойствами изучаемых пород. Вторая группа связей используется для обоснования нижних пределов коллектора.

Первая группа включает:

- зависимость относительного сопротивления от пористости пород: Р_п=а[К_п] ^–m, а и m – эмпирические величины, характеризующие структуру пор в зависимости от уплотнения пород. Параметр пористости породы (Р_п или относительное сопротивление) зависит от коэффициента пористости К_п и структуры порового пространства и для неглинистой «чистой» породы. зависимость коэффициента увеличения сопротивления от водонасыщенности;

Р_н= а[К_в] ^–n, а и n– эмпирические величины, зависящие от типа покрытия поверхности пор пластовыми флюидами (гидрофильного или гидрофобного). Параметр насыщения (Р_н) или коэффициент увеличения сопротивления показывает, во сколько раз возросло удельное сопротивление породы при частичном или полном насыщении ее нефтью и (или) газом.

-зависимость относительного увеличения сопротивления от объемной водонасыщенности Рω==r_п/r_в=ƒ(ω); зависимость объемной плотности от пористости δ_об=ƒ(К_п);-зависимость интервального времени от пористости ∆t=ƒ(К_п); зависимость естественной гамма-активности от глинистости J_гк=ƒ(К_гл).

Иногда для отложений для интрпретации данных ГИС устанавливаются и другие статистические связи: a_пс=ƒ(К_п), a_пс=ƒ(К_пр), a_пс=ƒ(К_гл), где r_{в –} удельное сопротивление пластовой воды, r_{вп –} удельное сопротивление водоносного пласта, r_{п –}сопротивление пласта по данным ГИС.

Взаимосвязи вторая группы, устанавливаются по данным массовых анализов керна. Как правило, используются повариантные парные и трехмерные сопоставления общей, открытой и эффективной пористости, абсолютной и эффективной проницаемости, остаточной нефте- и водонасыщенности, объемной и относительной глинистости, объемной и минералогической плотности и другие.

Для выбора правильной методики интерпретации материалов ГИС при выделении и оценке коллекторов необходимо установление литотипа коллектора. Он определяется на основе анализа всей имеющейся геолого-геофизической информации по изучаемым пластам. В терригенных коллекторах главными характеристиками литотипа (модели) коллектора является литологическая принадлежность и характер распределения глинистого материала в породе (тип глинистости). Эта информация извлекается из результатов анализа керна и в дальнейшем используется для обоснования алгоритма интерпретации данных ГИС