К оглавлению	УДК 552.578.2.061.4
	© В. И. Петерсилье, 1991

Особенности выделения пластов-коллекторов с использованием количественных критериев

В.И. ПЕТЕРСИЛЬЕ (ВНИГНИ)

При разведке залежей нефти и газа одной из основных задач является выделение эффективных толщин и оценка емкостных параметров выделенных пластов-коллекторов (коэффициентов пористости Кп и нефтегазонасыщенности Кнг) (Близкие по теме вопросы были рассмотрены в статье Резванова Р.А. «Вопросы математической обработки данных при определении нижнего предела пористости коллекторов» («Геология нефти и газа», 1991, № 1.).). Коллекторы выделяются обычно на основании прямых качественных признаков коллектора, связанных с проникновением фильтрата промывочной жидкости (ПЖ) в пласт и устанавливаемых по материалам стандартных ГИС (микрозонды, каверномер, БКЗ и др.).

В скважинах или участках разреза, где выделение h_эф по прямым качественным признакам затруднено или невозможно из-за определенных геолого-технических условий проведения ГИС (ПЖ с повышенной минерализацией, глубокие проникновения фильтрата, увеличенный диаметр скважины, низкие ФЕС коллектора и др.), коллекторы определяются с использованием количественных критериев. Последние устанавливаются по данным специальных ГИС в базовых скважинах, петрофизических исследований керна и анализа поинтервальных опробований участков разреза с различными ФЕС [2].

Большинство способов обоснования количественных критериев коллектора сводится к разделению пластов в изучаемой части разреза базовой скважины (или нескольких скважин) на проницаемые и непроницаемые, т.е. на коллекторы и неколлекторы. Рассмотрим конкретный пример, когда на одном из месторождений количественный критерий (граничное значение пористости К_п.гр) был установлен по четырем базовым скважинам из более чем 30, в которых геолого-технические условия проведения ГИС позволили выделить коллекторы традиционным способом по наличию глинистых корок, связанных с проникновением фильтрата ПЖ в проницаемые пласты. Значение К_п.гр для выделения коллекторов в рядовых скважинах определялось с использованием статистической обработки путем построения кумулят для двух под- выборок пластов: с наличием и отсутствием глинистых корок (рис. 1).

На рисунке видно, что статистической границе коллектора отвечает значение Кп.гр~6 %. Таким образом, в рядовых скважинах к коллекторам будут отнесены все пласты с Кп>6 %. Естественно предположить, что разрезы рядовых скважин принципиально не будут отличаться от базовых, т.е. распределение К_п проницаемых и непроницаемых пластов будет близким к приведенному на рис. 1. Тогда средняя пористость пластов с к_п>к_п.гр будет больше средней пористости коллекторов, выделенных по прямым качественным признакам (Суммарная эффективная толщина Shэф при выделении коллекторов по прямым признакам и с использованием К_{п гр} одинакова, так как Sh пластов-коллекторов с К_п<К_{п гр} равна Sh пластов-неколлекторов с К_п>Кп.гр (см. рис. 1).). Для приведенного примера средние значения К_п составляют примерно 8,5 и 5,5 % соответственно. Естественно, что и величины К_нг при выделении коллекторов по количественному критерию будут завышены по сравнению с реальными.

Для выбора способа выделения коллекторов при разведке залежей нефти и газа необходимо иметь модель пластового резервуара для правильной его геометризации и, как следствие, достоверной оценки запасов УВ-сырья. При выделении коллекторов по количественным критериям при правильной оценке суммарной эффективной толщины изучаемого объекта ряд выделяемых в качестве коллекторов пластов собственно коллекторами не является, однако по толщине эти пласты компенсируются проницаемыми пластами с К_п<К_пгр. Рассмотрим сопоставление разрезов одной из скважин, в которой h_эф было выделено по прямым качественным признакам и по количественному критерию. На рис. 2 Sh_эф для обоих вариантов выделения практически равны, однако истинное распределение в разрезе проницаемых интервалов существенно отличается от модельного, полученного при выделении коллекторов по количественному критерию.

В этом случае в процессе разведочных работ могут быть допущены следующие ошибки, существенно влияющие на результат.

1. Истинная отметка кровли первого коллектора на 41 м ниже установленной по ГИС. В результате будет допущена ошибка в построении структурной карты и подсчетного плана.

2. При опробовании в колонне интервала 1313-1337 м приток пластового флюида не должен быть получен из-за отсутствия в интервале пластов-коллекторов. Иначе будет сделан ошибочный вывод о необходимости исключения из суммарной эффективной, толщины выделенных по данным ГИС пластов-коллекторов и, как следствие, вывод о неадекватности алгоритма выделения проницаемых интервалов.

3. При возможном опробовании интервала 1356-1386 м будет получен приток пластового флюида, тогда из-за отсутствия в интервале выделенных пластов-коллекторов порового типа будет сделан вывод о развитии в нем коллекторов, например, трещинного типа.

Рассмотрим методику обработки данных для установления количественных критериев коллектоpa. Как отмечалось, численное значение критерия определяют обычно по пересечению двух кумулят распределений пластов-коллекторов и неколлекторов, а точнее пластов с характерными для коллекторов эффектами и без них. Кумуляты следует строить, накапливая по оси ординат (см. рис. 1) толщины пластов или, в крайнем случае, их количество раздельно для коллекторов и неколлекторов [1]. Затем необходимо уточнить распределение пластов-коллекторов и неколлекторов по всему массиву информации, т. е. с помощью полученного критерия разделить пласты на коллекторы и неколлекторы во всех скважинах и определить таким образом их соотношение; перестроение затем кумулят с учетом полученного соотношения позволит получить уточненное значение количественного критерия. Целесообразно еще раз выполнить описанную операцию; из опыта подобных построений следует, что число итерационных переборов для получения стабилизированного значения количественного критерия не превышает двух-трех.

Отметим часто встречающуюся ошибку в обосновании эффективных толщин с использованием не одного, а нескольких количественных параметров. Действительно, получив каким-либо способом граничное значение параметра, можно, используя различные зависимости, найти соответствующие ему граничные значения и других параметров. Очевидно, что если граничное значение коллектора получено на статистическом уровне с разделением обучающей выборки на проницаемые и непроницаемые пласты (образцы), одновременное использование в качестве граничных двух или более параметров непременно приведет к искусственному занижению эффективных толщин. Точно так же нельзя, выделив эффективные толщины в какой-либо скважине (интервале) по количественному критерию, исключать из них затем пласты из-за отсутствия против них прямых признаков коллектора. Действительно, исключение пластов без признаков коллектора с К_п>К_пгр (см. рис. 1, кривая ОВ) приведет к занижению Sh_эф, так как в этом случае не будут компенсированы эффективные толщины исключенных по количественному критерию проницаемых пластов с К_п<К_птр (кривая АО).

Таким образом, установлены следующие особенности методики обоснования подсчетных параметров и в целом технологии проведения геологоразведочных работ при выделении коллекторов по количественным критериям.

Поинтервальные опробования и испытания скважин в колонне, выполняемые с целью подтверждения нефтегазоносности участков разреза или площади изучаемой залежи, следует выполнять в скважинах, где эффективные толщины выделены по прямым качественным признакам. В скважинах, где эффективные толщины выделены по количественным критериям, опробования и испытания целесообразно проводить в интервалах, ФЕС которых выше максимальных для пластов-неколлекторов (с К_п>10 % на рис. 1).

Геологические построения, связанные с выделением и прослеживанием отдельных продуктивных пластов (профили, схемы опробования и т. п.) следует проводить по скважинам, эффективные толщины в которых выделяются по прямым качественным признакам.

Величины Кп и Кнг по данным ГИС следует определять по скважинам, эффективные толщины в которых выделяются по прямым качественным признакам. В скважинах, где h_эф выделены по граничным значениям ФЕС, возможна приближенная оценка К_п и К_нг при учете характера распределения в разрезе проницаемых и непроницаемых интервалов.

При статистической обработке данных для установления количественного критерия «коллектор-неколлектор» построение кумулятивных кривых распределения проницаемых и непроницаемых пластов необходимо выполнять с накоплением толщин пластов (или, в крайнем случае, их количества) раздельно для обеих подвыборок с последующим уточнением этих распределений во всех скважинах.

Выделение коллекторов возможно с использованием только одного статистического критерия; использование нескольких критериев, в том числе совместно с выделением по прямым качественным признакам, неправомочно.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Басин Я.Н., Новгородов В.А., Петерсилье В.И. Оценка подсчетных параметров газовых и нефтяных залежей в карбонатном разрезе по геофизическим данным.- М.: Недра,- 1987.

2. Инструкция по применению материалов промыслово-геофизических исследований с использованием результатов изучения керна и испытаний скважин для определения и обоснования подсчетных параметров залежей нефти и газа.- М.: ВНИГНИ.- 1987.

Abstract

This study describes the features of methods for substantiating calculated parameters and exploration technology used to identify reservoirs from the quantitative criteria. Shown are possible errors in evaluation of porosity and oil saturation, as well as in geological constructions associated with the recognition and tracing of individual productive formations in cases where these features are not taken into account.

Рис. 1. Установление граничного значения Кп.гр способом пересечения кумулят:

I - коллектор; II - неколлектор; Sh - накопленная толщина, м

Рис. 2. Сопоставление результатов выделения коллекторов по прямым качественным признакам (а) и с использованием количественного критерия Кп.гр 6 % (б).