К оглавлению

Использование диаграмм микрозондов для выделения коллекторов в карбонатных разрезах

Н.А. ПЕРЬКОВ

Автором ранее указывалось, что на диаграммах микрозондов карбонатные породы с благоприятными коллекторскими свойствами - пористые проницаемые известняки и доломиты отмечаются минимальными показаниями кажущихся сопротивлений (КС) и наличием положительных приращений. Это является следствием образования глинистой корки на стенках скважины против пористых пластов.

Более подробный анализ каротажа карбонатных разрезов при помощи микрозондов показал, что положительные приращения часто наблюдаются также против пород, характеризующихся высокими кажущимися сопротивлениями, которые не являются коллекторами.

На рис. 1 изображены диаграммы микрозондов, сопоставленные с диаграммами стандартного электрического каротажа, радиоактивного каротажа и кавернограммой в скв. 315 Серафимовского нефтяного месторождения Башкирии. Положительные приращения на диаграмме микрозондов здесь наблюдаются против пористых проницаемых известняков (892-932 м). Пониженные показания в указанном интервале на диаграммах гамма-каротажа и нейтронного гамма-каротажа, а также минимумы КС, полученные с градиент- и потенциал-микрозондами, подтверждают наличие здесь коллектора. Но, кроме того, положительные приращения наблюдаются также против карбонатных пластов высокого сопротивления (932-960 м), хотя породы, слагающие этот интервал, представлены плотными слабопроницаемыми карбонатными породами. Об этом свидетельствуют высокие показатели на диаграмме НГК и повышенные показания на диаграмме ГК. Высокие кажущиеся сопротивления на диаграммах микрозондов свидетельствуют об отсутствии на стенке скважины против этих пород глинистой корки, что также подтверждает наличие здесь слабопроницаемых малопористых пород. Положительные приращения в этом интервале обусловлены недостатками методики измерений и не отражают свойств пород.

Таким образом, наличие положительных приращений на диаграммах микрозондов в карбонатных породах не всегда является признаком коллектора.

Для выяснения возможностей метода микрозондов для выделения коллекторов в разрезах карбонатных пород были проведены сопоставление результатов изучения скважин этим методом и обработка данных стандартного электрического и радиоактивного каротажа, бокового каротажного зондирования и кавернометрии ряда районов Урало-Волжской нефтеносной провинции.

Для сопоставления использовались диаграммы градиент-микрозондов, так как на них глинистая корка на стенке скважины отмечается по низким кажущимся сопротивлениям наиболее четко.

Для обработки выбирались преимущественно интервалы, представленные относительно чистыми от примесей глин карбонатными породами. Это устанавливалось главным образом по низким показаниям ГК и ПС. Показания в глинистых Непроницаемых карбонатных породах обрабатывались и приведены для сопоставления.

Изучались пласты с достаточно большой мощностью, чтобы получить кривую зондирования, по возможности свободную от влияния вмещающих пород. При выборе интервала для обработки обращалось также внимание на то, чтобы он был достаточно однородным по показаниям стандартного каротажа, т. е. имел примерно одинаковое сопротивление и однозначную характеристику по ПС.

При оценке характеристики пласта по диаграмме микрозонда использовалась величина отношения кажущегося сопротивления пласта к удельному сопротивлению глинистого раствора ().

Для анализа полученные данные разбиты на отдельные группы в зависимости от величины КС на диаграммах микрозондов (см. таблицу).

Для характеристики пласта по ПС использованы качественные признаки: минимум, максимум и промежуточные показания ПС. Характеристика пласта по НГК показана в процентах пористости (m). Пористость определялась по экспериментальным кривым, построенным для каждой скважины. При построении кривых использовалась зависимость типа

 где- разница скоростей счета гамма-импульсов, отсчитанных по диаграммам НГК и ГК.

В качестве опорных горизонтов брались пласты размытых глин (с диаметром 50 см и больше), пористость которых принималась равной 70%, и пласты наиболее плотных пород, пористость которых бралась равной 1,5 или 1%. Плотные породы выделялись в разрезе по наиболее высоким показаниям на диаграммах НГК.

Полученные таким образом величины пористости могут отличаться от действительных величин, однако они дают возможность оценивать степень пористости пласта и характер ее изменения в пределах сопоставляемых интервалов.

Оценка пластов по БКЗ проводилась на основании вида кривых зондирования.

Пласты, в которые проникает фильтрат глинистого раствора, обычно характеризуются трехслойными кривыми зондирования. Исключение составляют кривые зондирования, полученные против неоднородных по электрическому сопротивлению пластов непроницаемых пород, которые имеют вид трехслойных кривых, а также кривые зондирования, искаженные вследствие влияния вмещающих пород низкого сопротивления.

Двуслойные кривые зондирования обычно характерны для пластов непроницаемых пород, а также для пластов, куда не проникает фильтрат глинистого раствора или его проникновение настолько глубокое, что влияние ненарушенной части пласта на величину кажущихся сопротивлений недостаточно даже при применении длинных зондов.

На основании анализа полученных данных можно сделать следующие выводы.

1. Минимальные показания на диаграммах КС, полученных с микрозондами в карбонатных породах, соответствуют пластам, в которых отсутствуют примеси глинистых частиц и наблюдаются, как правило, повышенная пористость и проникновение глинистого раствора, т. е. коллекторам. Фильтрат глинистого раствора обычно глубоко проникает в такие пласты. В некоторых случаях наличия зоны проникновения по кривым БКЗ не отмечается, что может быть результатом очень глубокого проникновения.

2. Однако интервалы, отмеченные на диаграммах микрозондов низкими сопротивлениями, не всегда отмечаются пониженными показаниями на диаграммах нейтронного гамма-каротажа; глинистая корка часто образуется против пластов, пористость которых по данным НГК невелика (порядка 2- 3%). По-видимому, такие пласты представлены карбонатными породами, в которых поровое пространство образовано редкой сетью тонких трещин, обеспечивающих фильтрацию глинистого раствора в пласт при его незначительной общей пористости.

Таким образом, величину пористости карбонатных коллекторов необходимо оценивать по диаграммам НГК, так как данные микрозондов для решения этой задачи недостаточны.

Минимальным показаниям на диаграммах КС микрозондов в карбонатных породах обычно соответствуют и положительные приращения, причем величина этих приращений количественно не связана с коллекторскими свойствами пластов.

Высоким сопротивлениям на диаграммах КС микрозондов соответствуют пласты карбонатных пород с незначительной пористостью. Указанные пласты отмечаются по диаграммам ПС повышенными значениями естественных потенциалов, что свидетельствует об их глинистости, т. е. слабой проницаемости; такие пласты не могут рассматриваться как коллекторы.

Выделение пористых проницаемых разностей в толще карбонатных пород градиент-микрозондом дает возможность быстро выявить интервалы, представляющие интерес для дальнейшего изучения и опробования. Применение микрозондов позволяет, кроме того, выделять в разрезе интервалы переслаивания тонких плотных и проницаемых разностей карбонатных пород и весьма точно определять мощность проницаемых и непроницаемых прослоев отдельно.

На рис. 2 показан пример сопоставления диаграмм стандартного каротажа и градиент-микрозонда в отложениях фаменского яруса Бавлинского нефтяного месторождения. Разрез представлен чередованием плотных, слегка глинистых и пористых разностей известняков. Последние достаточно резко выделяются на диаграмме КС градиент-микрозонда низкими сопротивлениями; они показаны справа от литологической колонки.

Детальное сопоставление диаграмм КС микрозонда и ПС стандартного каротажа показывает, что кривая ПС дает только грубое расчленение разреза на чистые и глинистые разности; минимумы ПС приурочены к пачкам пористых проницаемых пластов, разделенных прослоями непроницаемых пород.

Аналогичная картина только с обратным знаком наблюдается против непроницаемых глинистых прослоев.

Таким же образом, как и на кривых ПС (если не в большей степени), осредняются в тонкослоистых разрезах показания НГК. Поэтому при оценке пористости тонкослоистых пачек по диаграммам НГК получают величины, характеризующие осредненные значения пористости по интервалу. Выделение отдельных высокопористых прослоев, если их мощность невелика, по диаграмме НГК невозможно. Поэтому определения эффективной мощности коллекторов по диаграммам ПС и НГК могут быть связаны со значительными ошибками, и для этой цели особенно в тонкослоистых разрезах следует пользоваться диаграммами микрозондов.

Для измерения кажущихся сопротивлений можно ограничиться одним микрозондом, желательно градиент-микрозондом. Зоны, отмеченные низкими показаниями на диаграммах КС микрозондов, необходимо дополнительно исследовать при помощи радиоактивного каротажа и БКЗ для оценки их пористости и нефтенасыщенности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Перьков Н.А. Выделение продуктивных коллекторов в карбонатных разрезах. Геология нефти, 1957, № 5. Гостоптехиздат.

ВНИИГеофизика.

Таблица Сопоставление показаний микрозонда с данными обработки электрического и радиоактивного каротажа, БКЗ и каверномера для карбонатных отложений Волго-Уральской нефтеносной провинции

Характеристика пластов по диаграммам КС микрозонда	Число пластов	Характеристика пластов по ПС (число пластов)			Характеристика пласта по НГК (пористость, %)		Характеристика пласта по БКЗ
		минимум	максимум	промежуточные значения	от-до	среднее	трехслойные кривые зондирования	двуслойные кривые зондирования
Низкие кажущиеся сопротивления (КС < 2)	8	8			4-20	11	6	2
Низкие кажущиеся сопротивления (КС < 4)	19	17		2	1,5-20	8	13	6
Высокие кажущиеся сопротивления (КС > 4)	10		4	6	1,5-11	3,7	3^1	7
Чередование высоких и низких КС	6	2	2	2	1-6	3,2	5^1	1

¹ Кривые зондирования, по-видимому, искажены вследствие неоднородности пластов или влияния вмещающей среды.

Рис. 1.

1-положительные приращения на диаграмме микрозондов; 2 - карбонатные породы.

Рис. 2.

1 - кривая КС стандартного зонда; 2 - кривая ПС; 3- кривая КС градиент-микрозонда; 4 - пористые зоны; 5- карбонатные породы.