К оглавлению

УДК 552.578.2.061.4.001.5

Определение параметра удельной емкости коллектора в межскважинном пространстве

Е.А. КОПИЛЕВИЧ, В.С. СЛАВКИН, В.Е. ЗИНЬКОВСКИЙ, А.И. ПАВЛЕНКОВ, В.В. ПОЛОВИН, Е.С. ШАРАПОВА (ВНИГНИ)

Определение значений параметра удельной емкости коллектора (q) продуктивной толщи необходимо при подсчете запасов УВ. Эта величина представляет собой произведение среднего значения коэффициента пористости коллектора () и его суммарной толщины , установленных по данным глубокого бурения [1]. Для более достоверного подсчета запасов необходимо знать q не только в отдельных точках разведочной площади, где расположены скважины, но и в межскважинном пространстве. Получение необходимой для такой оценки информации за счет бурения большого числа скважин экономически не оправдано и неосуществимо. Поэтому обычно применяются способы линейной (нелинейной) интерполяции значений q в межскважинном пространстве по площади месторождения (залежи). Однако как при сложном, так и сравнительно простом строении продуктивной толщи, интерполяция величины q по площади приводит к весьма существенным погрешностям при подсчете объемов залежей.

Повысить точность определения значения q разведываемой площади месторождения можно за счет использования результатов совместной интерпретации данных сейсморазведки МОВ-МОГТ, проведенной по сети профилей, опирающихся на глубокие скважины, и данных ГИС. Результаты сейсморазведки МОВ-МОГТ, полученные и затем обработанные на ЭВМ с учетом требований, предъявляемых методикой прогнозирования геологического разреза (ПГР), дают возможность заменить интерполированные значения параметра

на экспериментальные, определенные по данным фактических измерений.

Решение задачи осуществляется на основе анализа и интерпретации данных, содержащихся во временных разрезах псевдоакустических кривых (ПАК) [2]. На них по сейсморазведочным профилям выделяется низкоскоростная часть ПАК, которая по привязке с использованием данных бурения и ГИС соответствует коллектору. По изменениям временного интервала низкоскоростной части ПАК (), соответствующей коллектору, определяются значения q в межскважинном пространстве.

Предлагаемый способ нахождения параметра q в межскважинном пространстве базируется на том, что продуктивные отложения характеризуются пониженными значениями псевдоакустических скоростей и повышенными средних коэффициентов пористости (). Рассматриваемый способ использует не относительные изменения псевдоакустических скоростей, зависящие от , а величины , которые по привязке соответствуют коллектору и корреляционно связаны не только со значениями скоростей, т. е. с пористостью, но и с . Эта зависимость определяется экспериментально по данным бурения, ГИС и сейсморазведки (ПАК) для конкретных сейсмогеологических условий отдельных месторождений или групп однотипных месторождений и в общем виде представляет собой полином невысокой степени.

где А - оператор корреляционной связи, с/м.

Значения  устанавливаются по разрезам ПАК и по зависимости  пересчитываются на сейсморазведочных профилях в межскважинном пространстве в значения q. Таким образом, интерполяционные значения заменяются в межскважинном пространстве расчетными по данным сейсморазведки.

Предлагаемый способ опробован на Астраханском газоконденсатном месторождении (АГКМ), в пределах которого коллектор представлен продуктивными карбонатными породами башкирского яруса, и по сейсмическим данным кровля этих образований соответствует подсолевому отражающему горизонту 1П. При сопоставлении , соответствующих продуктивной толще и минимуму импульса отражения 1П с результатами, полученными по данным глубокого бурения и ГИС, установлено, что  связан с величиной параметра q зависимостью следующего вида:

Увеличение параметра q отображается в сейсмическом временном разрезе ПАК возрастанием , т.е. расширением низкоскоростной части импульса 1П, к которой в соответствии с привязкой приурочены газоносные пласты коллектора. И наоборот, уменьшение параметра q четко отражается на снижении   (рис. 1).

Некоторые физические характеристики пород продуктивной толщи исследованы с целью объяснения природы вышеотмеченного явления. Статистический анализ данных бурения, ГИС и акустического каротажа (АК) по скважинам АГКМ показал прямую зависимость и линейную связь скорости распространения акустических колебаний в пластах продуктивных пород коллектора () от . Эта связь достаточно надежно (с минимальными погрешностями) описывается уравнением

Как видно из уравнения (4)  и  рис. 1  закономерно сокращается с ростом  и наоборот.

Колебания  в зависимости от значений  по площади в соответствии с изменениями физико-литологических свойств коллектора, влияют на условия формирования импульса сейсмического отражающего горизонта 1П, что наиболее четко отражается на вариациях  - увеличение скорости приводит к уменьшению этой величины (см. рис. 1). Отмеченная закономерность хорошо прослеживается на приведенных временных разрезах ПАК: участкам с большими значениями параметра q соответствуют значения >40 мс, а в зоне ГВК, где этот параметр минимальный, <10 мс (рис. 2).

Здесь следует отметить совпадение в плане с точностью 0,2-0,4 км результатов автоматизированной кинематической интерпретации данных МОВ-МОГТ, полученных ранее [3]. Положение на структурной карте (рис. 3) изогипсы -4075 м, принятой за среднюю глубину линии ГВК, отвечает минимальным значениям . Последующее бурение глубоких скважин в пределах АГКМ полностью подтвердило высокую точность построений (25 м) автоматизированной интерпретации, можно считать достоверной и геологическую интерпретацию разрезов ПАК. Падение изучаемого минимума на разрезах ПАК в районе ГВК (см. рис. 2) можно объяснить, по-видимому, не только уменьшением параметра q, но и резким изменением в пределах ГВК акустических свойств границ, отражения от которых формирует импульс 1П.

Влияние кунгурской соленосной толщи на выявленную зависимость =Аq исключено, поскольку для ее определения не использовались сейсмические данные на участках соляных массивов, где соотношения сигнал/помеха для волны 1П минимальны (<=2). Что касается участков мульд, где соль залегает глубоко (>2,5-3 км), то здесь кровля соли не является такой жесткой сейсмической границей. Разница в скоростях в надсолевых отложениях и соли не больше, чем для других границ и составляет в среднем 25 %, на участках соляных массивов она достигает 125 %,

Выявленная связь и q характеризуется коэффициентом корреляции, равным 0,82.

Рассмотрены также альтернативные варианты корреляции  с  и  для башкирских отложений от кровли до ГВК, и для вышележащих ассельских отложений нижней перми. Все альтернативные варианты характеризуются коэффициентами корреляции, меньшими 0,5.

Для осуществления прогноза эффективной емкости коллектора в пределах АГКМ по всем профилям ПГР на разрезах ПАК через 0,5 км определены , средние - в интервале 1 км; построена карта  сечением 10 мс, поскольку погрешность определения их  не превышает ±5 мс. Карта величины  по выявленной зависимости  (см. рис. 1) перестроена в схему изменения параметра эффективной емкости коллектора - q (см. рис. 3). На схеме видно существенно нелинейное изменение значений q в межскважинном пространстве: отличия этого параметра от линейно интерполированных между скважинами превышают 50 %. Для учета характера изменения q, выявленного предлагаемым способом, на АГКМ потребовалось бы увеличить объем глубокого бурения по меньшей мере в 2 раза.

Разница в стоимости дополнительного глубокого бурения и сейсморазведки определяет высокую экономическую эффективность предложенного способа изучения емкостных свойств коллектора месторождения.

На схеме (см. рис 3) распределения параметра q, вычисленного на основе предложенного способа, по исследованной части АГКМ выделяются две зоны существенно повышенных значений q северо-западного и юго-восточного простираний, а также участки с минимальными (малыми) значениями q. Эта схема обеспечивает практическую возможность обоснованного подсчета запасов УВ, а также оптимального размещения скважин эксплуатационного бурения. Сопоставление схем изменения параметра q и структурной карты по эродированной поверхности башкирских известняков (1П) показывает, что области развития максимальных значений q приурочены в равной степени к приподнятым и погруженным зонам. Неоднородность коллекторских свойств продуктивных пород АГКМ, установленная по результатам настоящих работ, подтверждает выводы о наличии здесь зон суперколлекторов и значительной доли рифогенных образований в строении Астраханского свода [4 и др.].

Разработанный, опробованный и внедренный на АГКМ способ определения параметра q позволяет значительно уточнить подсчетные величины, необходимые для определения запасов УВ, корректировать размещение на разведуемой площади дополнительных скважин и оптимально устанавливать скважины эксплуатационного бурения. Предлагаемый способ используется для интерпретации данных современной сейсморазведки непосредственно при оценке запасов месторождений нефти и газа.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Геофизические методы исследования скважин. Справочник геофизика. Под ред. В.М. Запорожца.- М.: Недра, 1983. С. 432-462.

2. Гогоненков Г.Н., Захаров Е.Т., Эльмонович С.С. Прогноз детального скоростного разреза по сейсмическим данным // Прикладная геофизика, вып. 97.- М.: Недра, 1980. С. 58-72.

3. Эффективность внедрения программно-методического комплекса автоматизированной интерпретации данных МОГТ на ЕС ЭВМ / Е.А. Копилевич, Е.С. Шарапова, А.Д. Боголюбский и др. // Разведочная геофизика, № 104.- М.: Недра, 1986.- С. 27-33.

4. Жабрев И.П., Закиров С.Н., Политыкина М. А. Суперколлекторы и их роль в управлении системой разработки месторождений // Геология нефти и газа.-1986.- № 8.- С. I-6.

Рис. 1. Кривые зависимости временного интервала ннзкоскоростной части  и скорости распространения акустических колебаний пород-коллекторов  от удельной емкости коллектора  и среднего значения коэффициента пористости коллектора  в пределах АГКМ.

Кривые зависимости: 1 - пластовых скоростей  по данным АК от коэффициента пористости- , 2 - величины временного интервала низкоскоростной части кривых ПАК, соответствующего продуктивным отложениям - - от удельной емкости коллектора -  3-граница доверительного интервала , равная  ; 4 - фрагменты разрезов ПАК в районе глубоких скважин; 5 - единичные значения  по данным АК

Рис. 2. Характер разрезов ПАК в области ГВК в районе Ширяевской площади

Рис. 3. Схема изменения параметра удельной емкости коллектора q.

Изолинии: 1-глубин залегания кровли башкирских известняков (м), 2 - удельной емкости коллектора (м)