И определение их эффективной мощности и характера насыщения

Выделение коллекторов и определение их параметров осуще- ствляется после литологического расчленения разреза скважины.

Породы-коллекторы способны вмещать нефть и газ и отда- вать их при разработке. Они являются основными объектами по- исков и изучения методами ГИС в скважинах поискового, разве- дочного и эксплуатационного бурения. Коллекторы характеризу- ются составом минерального скелета породы (литологическим составом), емкостными (пористость) и фильтрационными (про- ницаемость) свойствами, морфологией порового пространства. В природных условиях в качестве коллекторов чаще всего служат песчаные, алевритовые и карбонатные отложения.

Выделение продуктивного коллектора состоит из двух опера- ций: непосредственного выделения коллектора с установлением его границ и оценки характера его насыщения. Выделению кол- лекторов по диаграммам ГИС способствует ряд объективных при- знаков, к основным из которых относятся проникновение фильт- рата бурового раствора в проницаемый пласт и наличие характер- ных показаний на различных геофизических кривых. В общем случае выделение коллекторов в разрезе производится по ком- плексу геолого-геофизических исследований разрезов скважин, включая отбор керна и промысловых исследований режима рабо- ты скважины. Рассмотрим особенности выделения коллекторов для различных литологических комплексов.

Выделение песчано-глинистых коллекторов. Песчаные  и алевритовые (слабосцементированные неглинистые) коллекторы выделяются в терригенном разрезе наиболее надежно по совокуп- ности диаграммы ПС, кривой ГК и кавернограммы.

Против чистых коллекторов наблюдается следующее: наи- большее отклонение кривой ПС от линии глин; минимальная ак- тивность по кривой ГК и образование глинистой корки и сужение диаметра скважины на кавернограмме (см. рис. 22).

Для разделения малопористых песчано-алевритовых пород и слабосцементированных коллекторов проводят дополнительные каротажные исследования, из которых наиболее эффективными являются микрокаротаж (МЗ), нейтронный гамма-каротаж (НГК), гамма-гамма-каротаж (ГГК) и акустический каротаж (АК).

Присутствие глинистого материала в горной породе (в виде включений, прослоев или рассеянного по пласту) влияет на ее удель- ное сопротивление, амплитуду отклонения кривой ПС, на показания ГК, НГК, АК и другие методы ГИС. Поэтому песчаные коллекторы, содержащие заметное количество глинистого материала, принято выделять в отдельную группу – глинистые коллекторы.

В глинистых коллекторах амплитуда кривой ПС значительно меньше, чем против чистых песчаных пластов. В ряде случаев глинистый коллектор представлен переслаиванием песчано- алевролитовых и глинистых прослоев. Если мощность тонко чере- дующихся прослоев достигает одного-двух диаметров скважины, то наряду с общим уменьшением амплитуды ПС происходит со- кращение локальных минимумов и максимумов против отдельных прослоев. Глинистые коллекторы, особенно при большой относи- тельной глинистости, не всегда уверенно выделяются на диаграм- мах ГИС.

Выделение карбонатных коллекторов. В зависимости от структуры порового пространства и условий фильтрации карбо- натные коллекторы можно условно разделить на два типа: грану- лярные (с межзерновой пористостью) коллекторы и трещинные (трещинные, кавернозные и смешанного типа) коллекторы.

Гранулярные карбонатные коллекторы имеют такую же гео- физическую характеристику, как и песчаные коллекторы. Выделе- ние коллекторов в этом случае заключается в расчленении разреза на глинистые и неглинистые породы и в выявлении среди послед- них высокопористых разностей (рис. 55).

Расчленение карбонатного разреза, представленного тонким переслаиванием плотных и пористых разностей, по данным ГИС в общем случае затруднительно. Наиболее надежные результаты,

как и в случае терригенного разреза, могут быть получены по дан- ным микрокаротажа.

Трещинные и кавернозно-трещинные коллекторы имеют весь- ма широкое распространение среди карбонатных пород. На каро- тажных кривых они не имеют четко выраженных характеристик, и распознавание их в разрезе скважины по обычному комплексу ГИС связано с большими трудностями.

Рис. 55. Схематическое изображение кривых ГИС против разновидностей карбонатных пород

Лишь в отдельных районах трещинные породы имеют частные отличительные признаки на кривых ГИС. Так, они могут отметиться по показаниям микрокаротажа, отбивающего отдельные трещины, и изрезанности кавернограммы. В благоприятных случаях (неглини- стые и негазоносные породы) наличие трещинных коллекторов может быть установлено путем сопоставления и количественного анализа данных электрокаротажа, нейтронного каротажа и результа-

тов анализа керна. Перспективными по обнаружению трещинных коллекторов являются данные акустического каротажа по затуханию. При вскрытии на соленой воде коллекторы смешанного типа, содержащие трещины, часть которых сечет ствол скважины, отме- чаются участками резкого снижения показаний ρ_эф нормализован- ной диаграммы БК при совмещении ее с кривой НГК (рис. 56).

Наличие повышенного затухания на кривой АК и в этом случае характерный признак трещинно-кавернозного коллектора.

 

Рис. 56. Выделение коллекторов (штриховка) в карбонатном разрезе способом нормализованных диаграмм БК и НГК

Для выделения таких коллекторов используют способ активиро- ванного раствора в варианте осолонения бурового раствора с повтор- ной регистрацией диаграммы ρ_эф(r_к) БК (метод двух растворов). В этом случае совмещение двух диаграмм ρ_эф, зарегистрированных в одинаковом масштабе, позволяет выделить трещиноватые участки

разреза по четкому снижению ρ_эф на диаграмме, полученной с мине- рализованным раствором при совпадении показаний ρ_эф в плотных породах (рис. 57).

Характерные признаки трещинно-кавернозного коллектора – интенсивное поглощение бурового раствора и резкое увеличение скорости проходки при бурении.

 

 

Рис. 57. Выделение трещинных карбонатных коллекторов (штриховка) и определение коэффициента трещиноватости К_пт по диаграммам БК (метод двух растворов): r ф – сопротивление фильтрата бурового раствора, r эф – сопротивление породы по БК

Оценка характера насыщения коллекторов. Оценка ха- рактера насыщения коллектора сводится к разделению коллек- торов на продуктивные, из которых при испытании получают промышленный приток нефти или газа, и водоносные, дающие

чистую воду, воду с пленкой нефти или признаками газа. Реша- ется задача о целесообразности спуска колонны в еще не обса- женную скважину и опробование промышленных нефтегазоносных объектов.

Оценка характера насыщения коллектора основана на опре- делении удельного сопротивления ρ_п породы в ее неизменной части и на сравнении полученных значений ρ_п и вычисленных значений параметра насыщения Р _н с критическими величина- ми ρ_п* и Р _п*, характеризующими для исследуемых коллекторов границу между коллекторами промышленно продуктивными и непромышленными. В наиболее простом случае водоносные коллекторы имеют низкое удельное сопротивление, а нефтегазо- носные – высокое. Надежное определение ρ_п по диаграммам БКЗ возможно лишь для достаточно мощных и однородных объектов. При наличии плотных высокоомных прослоев в пласте-коллекторе ρ_п необходимо получать по диаграммам ρ_эф индукционных (ИК) и экранированных (БК) зондов. Благоприятным условием опре- деления ρ_п является наличие неглубокого проникновения бурово- го раствора в пласт.

При сопоставлении нормализованных по пористости кривых сопротивлений кривых БК или ИК с кривой НГК или ∆ t (АК) продуктивные коллекторы отмечаются существенным увеличе- нием показаний ρ_эф на кривой по сравнению с базисной кривой пористости при практическом совпадении сравниваемых графи- ков в водоносных коллекторах и плотных породах (см. рис. 56).

Для большей части продуктивных коллекторов характерно снижение во времени показаний зондов со средним и большим радиусом исследования на диаграммах повторных измерений. По методике каротаж–испытание–каротаж продуктивный коллектор выделяется по значительному увеличению показаний ρ_эф на диа- грамме БК или ИК, зарегистрированной после испытания в данном интервале (рис. 58).

Весьма перспективны временные исследования обсаженных скважин нейтронными и низкочастотными акустическими методами с целью выделения продуктивных коллекторов на основе изучения процесса расформирования зоны проникновения в коллекторах.

Рис. 58. Выделение коллектора в карбонатном разрезе способом каротаж–испытание–каротаж

Если определить характер насыщения отдельных коллекторов в разрезе скважины по кривым ГИС не удается, для установления продуктивности коллекторов используют данные прямых методов газометрии, испытателей пластов на трубах и кабеле.

Определение эффективной мощности продуктивных кол- лекторов. Величина h _эф в однородном пласте-коллекторе опреде- ляется как мощность этого пласта, границы которого установлены по диаграммам ГИС на основании вышеизложенных правил.

В неоднородном пласте-коллекторе, содержащем прослои не- коллектора, для расчета h _эф из общей мощности пласта исключают мощность прослоев неколлекторов. Неколлекторы выделяют по данным микрокаротажа с учетом всего комплекса ГИС.