УДК 553.55:550.832

Литологическое расчленение карбонатного разреза по материалам ГИС

Л.В. ПОТЕЙКО (УхтИИ), И.А. КУКЛИН (ПечорНИПИнефть)

Недостаточная разработанность методических основ интерпретации материалов ГИС в объёме обязательных комплексов для карбонатных разрезов зачастую определяет низкую достоверность и субъективность геологических моделей залежей природных УВ, в том числе высоковязких нефтей, принимаемых к проектированию систем разработки. Широкое использование в практике освоения карбонатных залежей высоковязких нефтей термических и термохимических методов воздействия на литологически неоднородный коллектор со сложной структурой порового пространства требует знания закономерностей распространения литотипов продуктивных пород по разрезу и площади.

Известно, что комплекс промыслово-геофизических методов НГК и АК в карбонатных разрезах не позволяет достоверно оценить их литологию и емкость. Показания АК в интервалах распространения коллекторов с широко развитой вторичной емкостью, как правило, искажаются влиянием скважинных условий измерений либо каверново-трещинной доставляющей общей емкости коллектора.

Общая результативность решения задачи литологического расчленения карбонатного разреза значительно повышается при комплексном использовании данных трех методов оценки пористости НГК, ГГК-П и АК и соответствующих петрофизических зависимостей.

Возможность использования комплекса НГК, ГГК-П для расчленения карбонатного разреза по литологии и общей емкости базируется на известных теоретических положениях, подтвержденных экспериментально: при оценке общей емкости по НГК для модели известняка значения пористости в доломитах завышаются до 8 %, в аналогичной ситуации данные ГГК-П, градуированного по известнякам, занижаются на 7-8 %. Следовательно, в прямоугольной системе координат каждая пара значений объемной плотности и общей пористости соответствует определенной степени доломитизации и скорректированной величине общей емкости.

В соответствии с указанным для содержащих высоковязкую нефть нижне-пермско-каменноугольных коллекторов Усинского месторождения по результатам лабораторных определений объемной плотности гидростатическим взвешиванием и пористости по Н.Д. Преображенскому составлена палетка для оценки литологического состава пород (рис. 1). В коллекцию чистых карбонатов отбирались образцы с содержанием нерастворимого остатка не более 3 %. Наиболее вероятное значение кажущейся минералогической плотности неглинистых известняков составляет 2,7 г/см³, для доломитов - 2,9 г/см³.

На рис. 2 приведены результаты литологического расчленения продуктивной толщи по материалам ГИС по разрезу эксплуатационной скв. 2524 Усинской. Задачу решали по следующей схеме.

По данным НГК определяли емкость карбонатов способом условной единицы. При оценке общей емкости коллектора предпочтение было отдано именно этой методике по двум основным причинам: 1) по разрезу нижней перми - карбона отсутствует плотный по геофизической характеристике пласт достаточной толщины и площадного распространения, который отвечал бы требованиям известного способа двух опорных горизонтов, 2) интервал верхне-пермской глины в подавляющем большинстве эксплуатационных скважин перед вскрытием продуктивных карбонатов перекрывается колонной. В показания НГК вводили поправки за влияние как ограниченной толщины пласта, так и канала ГК на канал НГК и диаметра скважины.

Литологический состав карбонатов определялся по палетке, представленной на рис. 1, с одновременной корректировкой фиктивной величины коэффициента пористости

При таком методическом подходе из общей вскрытой толщины 275,6 м продуктивного разреза на долю неглинистых доломитов приходится 117,4 м(42,6%), неглинистых известняков - 38,4 м (13,9%), известняков доломитистых - 21,4 м (7,8%), известняков доломитовых - 22,4 м (8,1%), доломитов известковых - 30,4 м (11 %), доломитов известковистых - 36,2 м (13,1 %) и сильноизвестковистых глин, а также пород неопределенной геофизической характеристики - 9.4 м (3,4 %).

Изучением закономерностей распространения различных литологических разностей продуктивных карбонатов по разрезу и площади занимались многие исследователи. На стадии опытно-промышленного освоения залежи в нижнепермско-каменноугольных отложениях отмечено наличие интервалов, характеризующихся естественной гамма-активностью, уровень которой при несоответствии качественной характеристики по другим методам превышает уровень в верхнепермской глине, что не может быть связано с присутствием нерастворимой компоненты. Вниз по разрезу отмечена тенденция увеличения числа таких интервалов и высказано предположение о связи в них естественной гамма-активности с твердой компонентой.

Анализ результатов литологического расчленения продуктивного разреза по комплексу ГИС скв. 2524 Усинской с привлечением промыслово-геофизических материалов по скв. 40, 41, 9, 18, 11, 12 Усинским и имеющегося описания кернового материала позволил сделать следующие выводы: 1) доломиты и доломитизированные разности приурочены к средней и нижней частям разреза, 2) определенные интервалы разреза, представленные доломитами или доломитизированными разностями известняков, характеризуются повышенными показаниями естественной гамма-активности, не связанной с нерастворимой компонентой.

С учетом изложенного можно предположить, что повышенными показаниями естественной гамма-активности характеризуются интервалы развития вторичных доломитов.

Доломитизация известкового массива, очевидно, происходила неравномерно, в несколько стадий при смене гидрохимических обстановок, охватывая все большие объемы пород, увеличивая степень их преобразования и емкость, что в конечном счете привело к улучшению коллекторских свойств. Обогащение твердой компоненты карбонатов радиоактивными элементами происходило, видимо, избирательно под действием агрессивных пластовых вод в более поздние стадии преобразования.

Распространенная практика ограниченного отбора керна на стадии эксплуатации залежи, различие в диссоциации известняков и доломитов при температурном воздействии на породу, двоякое влияние на процесс разработки генерируемого при этом карбонатами углекислого газа определяют актуальность и практическое значение вопросов дальнейшего изучения закономерностей распространения литотипов продуктивных пород по материалам ГИС, в частности, исследование разреза нижней перми-карбона спектрометрическим вариантом гамма-метода позволит получить дополнительные сведения по выяснению природы повышенной естественной гамма-активности.

В комплексе с данными других методов эти исследования позволят не только обосновать критерии выделения зон вторичной доломитизации, но и скорректировать интерпретационную модель и основные подсчетные параметры продуктивного коллектора.

Рис. 1. Палетка для оценки литологического состава по комплексу методов НГК, ГГК-П.

Породы: I- известняк, II - известняк доломитистый, III - известняк доломитовый, IV - доломит известковый, V - доломит известковистый, VI - доломит. Заштрихованные интервалы - толщины пород с привязкой по глубинам

Рис. 2. Литологическое расчленение разреза по материалам ГИС скв. 2524 Усинской.

I-VI см. на рис. 1