О комплексе и методике промыслово-геофизических исследований карбонатных коллекторов
Н.А. ПЕРЬКОВ
В последнее время все более необходимым становится изучение карбонатных коллекторов (в том числе трещиноватых) при помощи методов промысловой геофизики. Это связано с тем, что в ряде нефтеносных провинций- Грозном, Восточном Ставрополье, Бухаре, районах Украины и др. - основными объектами разведки и планируемой последующей добычи нефти и газа являются карбонатные породы. Поэтому возникает необходимость получения надежных материалов, позволяющих выделять в разрезе карбонатных пород пористые проницаемые разности и оценивать их нефтегазонасыщенность.
Необходимы, кроме того, исходные данные для определения эффективной мощности и коллекторских свойств пластов, в первую очередь пористости и нефтенасыщенности, требуемых при подсчете запасов.
Решение указанных задач путем отбора кернов в процессе бурения скважины не всегда возможно.
Как показывает опыт разведки, даже при сплошном отборе керна из интересующего нас интервала редко удается получить образцы трещиноватых пород; последние, как правило, разрушаются при бурении и на поверхность выносятся лишь наиболее плотные их разности.
Методика выделения в разрезе скважин пористых проницаемых пластов по диаграммам электрического каротажа, применяемая в песчано-глинистых разрезах, для карбонатных пород оказывается недостаточной. Если в терригенных разрезах песчаные пласты отмечаются отрицательными аномалиями на кривой ПС, а величина их удельного сопротивления определяется степенью нефтенасыщенности, то в карбонатных разрезах отрицательным аномалиям ПС соответствуют как пористые, так и плотные разности, а величина их сопротивления сильно зависит от пористости, которая у карбонатных пород изменяется в широких пределах. Часто высокопористые нефтеносные пласты отмечаются на диаграммах электрического каротажа более низкими сопротивлениями, чем плотные водоносные известняки и доломиты. Поэтому данные стандартного электрического каротажа и бокового каротажного зондирования, являющиеся основными методами при изучении и оценке песчаных коллекторов, в карбонатных разрезах недостаточны. Их необходимо дополнять радиоактивными методами каротажа, в первую очередь нейтронным гамма-каротажем (НГК), при помощи которого в разрезе выделяются пористые разности.
Трещиноватые карбонатные коллекторы обладают в основном незначительной общей пористостью, особенно если интергранулярная пористость породы невелика. Против таких коллекторов будут наблюдаться высокие показания НГК, свойственные обычно плотным, слабо проницаемым породам.
Если трещиноватые коллекторы представлены глинистыми породами, т. е. породами, в которых интергранулярные поры заполнены примесями глинистых частичек, то такие коллекторы не будут отмечены и на диаграммах ПС. В этом случае комплекс геофизических исследований карбонатных разрезов должен включать измерения с микрозондами; трещиноватые коллекторы вследствие образования против них на стенке скважины глинистой корки будут отмечаться на диаграммах микрозондов низкими показаниями.
Диаграммы микрозонда позволяют наиболее точно определять суммарную эффективную мощность продуктивных пластов и в тонкослоистых разрезах являются единственным средством для решения этой задачи.
Таким образом, для выделения коллекторов в скважинах, разрез которых представлен карбонатными породами, и оценки их нефтеносности и пористости целесообразно проводить электрический каротаж, т. е. измерение ПС и КС стандартными зондами, боковое каротажное зондирование, измерения с микрозондами, радиоактивный каротаж (ГК и НГК) и измерения с каверномером.
Стандартный электрический каротаж проводят в обычных для данного района масштабах глубин и сопротивлений (как правило, масштаб глубин 1:500). Данные стандартного электрического каротажа используют преимущественно для корреляции, а в комплексе с показаниями других методов для выделения в разрезе коллекторов, оценки их нефтегазонасыщенности, а также для определения эффективной мощности продуктивных пластов.
Боковое каротажное зондирование проводят в масштабе глубин 1:200. На одной из диаграмм БКЗ приводят кривую ПС, записанную также в масштабе глубин 1 :200.
Данные БКЗ используют для определения истинного сопротивления пород и изучения параметров зоны проникновения в пласт фильтрата глинистого раствора, в том числе глубины и сопротивления зоны проникновения.
Если длительная задержка скважины без циркуляции глинистого раствора может привести к осложнениям и авариям, вместо БКЗ следует проводить измерение кажущихся сопротивлений пород при помощи длинного градиент-зонда (АО = 4 - 8 м) в масштабе глубин 1 :200; в этом же масштабе глубин надо проводить и измерения ПС. Величины кажущихся сопротивлений, полученные с длинным градиент-зондом, используют для оценки истинных удельных сопротивлений пластов.
Микрозонды. При каротаже с трехжильным кабелем производят одновременные измерения с двумя микрозондами (градиент- и потенциал-микрозондами) и повторное измерение с идеальным потенциал-зондом. Показания последнего в дальнейшем используют в качестве нулевой линии при вычерчивании диаграммы потенциал-микрозонда.
Диаграммы микрозондов используют для выделения в разрезе пористых и проницаемых пластов и прослоев. Последние отмечаются на диаграммах низкими кажущимися сопротивлениями, величина которых обычно не превышает сопротивление глинистого раствора более чем в 2-4 раза.
Диаграммы микрозондов используют также для определения эффективной мощности продуктивных пластов.
При работе в осложненных скважинах, а также когда используют станции ОКС, следует проводить измерения с одним потенциал-микрозондом, у которого третий электрод заземлен на корпус микрозонда. В этом случае для контроля качества диаграммы следует проводить повторные измерения с микрозондом на всем исследуемом интервале или части его.
Измерения с микрозондом проводят в масштабе глубин 1 :200.
Радиоактивный каротаж. Гамма-каротаж и нейтронный гамма- каротаж в пределах исследуемой части карбонатного разреза проводят в масштабах глубин 1:200. При использовании стандартной двухканальной аппаратуры радиоактивного каротажа кривые НГК и ГК регистрируют раздельно, так как при одновременной регистрации их качество измерений резко ухудшается, что недопустимо, особенно для диаграмм НГК, которые необходимо получать с максимально возможной точностью. Замер НГК производят при помощи зонда НГК стандартной длины (обычно 50 или 60 см). Для контроля стабильности работы аппаратуры при радиоактивном каротаже и обеспечения надлежащего качества диаграмм измерения при НГК производят дважды в одном и том же интервале с зондом одной и той же длины.
При радиоактивном каротаже применяют аппаратуру, калиброванную с помощью эталонировочных устройств.
Данные радиоактивного каротажа используют для оценки величины общей (полной) пористости карбонатных коллекторов, их глинистости и в комплексе с данными электрического каротажа и БКЗ для оценки нефтегазоносности и трещиноватости пластов.
Радиоактивный каротаж следует проводить в необсаженных скважинах; при измерениях в обсаженных скважинах (что практикуется в некоторых районах) качество диаграмм ухудшается, вследствие чего увеличиваются погрешности при интерпретации полученных результатов. По этим причинам в обсаженных скважинах проводить радиоактивный каротаж допустимо лишь в исключительных случаях, т. е. когда замер в необсаженных скважинах грозит ей серьезными осложнениями. Измерения при НГК следует производить при небольших (не превышающих 200-250 м/час) скоростях подъема каротажного снаряда.
Измерения с каверномером проводят в таком же масштабе глубин, что и при стандартном каротаже. Полученные данные используют для уточнения литологического состава пород разреза скважины, а также при интерпретации данных БКЗ и радиоактивного каротажа.
ВНИИГеофизика