На месторождении Сотчемью (Республика Коми) нефть содержится в водорослевых известняках фаменского яруса. Известняки подвергались вторичным изменениям (перекристаллизации, доломитизации и кавернообразованию), вследствие чего их пустотное пространство оказалось состоящим из первичных (межкристаллические или межзерновые поры матрицы) и вторичных (каверны и трещины) пустот.

Изучение физико-литологических свойств кавернозных пород-коллекторов - достаточно сложная задача. Как известно, к кавернам относятся пустоты, в которых действие гравитационных сил на насыщающую жидкость преобладает над действием капиллярных*. Пористость кавернозных образцов, например, очень трудно замерить с необходимой точностью вследствие невозможности удержания рабочей жидкости в кавернах на их поверхности при взвешивании образцов в воздухе. Поэтому для определения коллекторских параметров керна приходится подбирать или адаптировать специальные методики.

Изучавшиеся образцы представляли собой кавернозные и некавернозные разности пород. Проницаемость первых колеблется от 0,003 до 0,429 мкм2, вторые - либо непроницаемы, либо там. где фиксируются тонкие извилистые трещины, их проницаемость составляет стотысячные и редко десятитысячные доли квадратных микрометров. Каверны разнообразной формы - изометричной или неправильной, размер их от долей миллиметра до 1,0-1,5 см; стенки каверн нередко инкрустироааны кристаллами кальцита.

При оценке пористости по методу Преображенского (насыщение пустотного пространства рабочей жидкостью: керосином или моделью пластовой воды) использована упругая резиновая манжета, натягиваемая на образец под уровнем рабочей жидкости перед взвешиванием в воздухе. Препятствуя вытеснению рабочей жидкости из внешних каверн, манжета позволяет более точно определить массу насыщенного образца. Этим и достигается учет объема боковых каверн, выражающегося превышением значений пористости Kп2, измеренных с помощью указанной манжеты, над Кп1, полученных без применения манжеты (таблица).

Применение указанной манжеты за счет повышения точности измерения пористости кавернозных образцов дает возможность внести необходимые коррективы и в расчет их остаточной водонасыщенности. Для определения этого параметра использована специальная центрифуга L5-50P фирмы Beckman. Расчет текущей и остаточной (неснижаемой) водонасыщенности Sв производился из объема пор, замеренного с применением манжеты. А величина превышения последнего над объемом пор, определяемым без применения манжеты (0,01-0,33 см³), вводилась в измерения текущей водонасыщенности как поправка, учитывающая свободное истечение жидкости из внешних каверн образца.

Ломаный характер полученных кривых капиллярного давления Рк = f( Sв ) (рис. 1) свидетельствует, что пустотное пространство продуктивных пород месторождения Сотчемью состоит из нескольких разнородных элементов. Участки кривых АБ характеризуют пустоты, освобождающиеся при невысоких капиллярных давлениях, т.е. каверны (точнее - пережимы между кавернами). Участки неснижаемых значений Sв, параллельные оси ординат, соответствуют щелевидным пустотам матрицы. Последние заполнены жестко связанной (защемленной) водой, поскольку раскрытость этих пустот близка к толщине смачивающей пленки на поверхности минералов. Пустотное пространство образцов 1а, 2 и им подобных состоит из двух названных элементов. Имеется и группа образцов (например, образец 8а), содержащих промежуточный элемент, соответствующий участку кривой БВ и представленный, по-видимому, порами выщелачивания. Последние подобны межзерновым порам гранулярных пород, так как способны удерживать капиллярно-связанную воду до определенных значений Рк.

По данным геофизических исследований скважин (ГИС) продуктивные коллекторы обладают пористостью от 7 до 20 % и нефтенасыщенностью до 90 %. В связи с невысоким выносом керна (не более 50 %} затруднительно сопоставить проанализированные образцы с материалами каротажа, тем более что результаты анализа керна показывают значительную изменчивость фильтрационно-емкостных свойств пластов, обусловленную высокой кавернозностью из-за вторичных процессов выщелачивания. В этих условиях практически невозможно уверенно сопоставлять данные анализа керна и материалы ГИС. Поэтому особое значение приобретает получение зависимостей типа "керн - керн" с последующим переходом от них к зависимостям типа "керн - геофизика". Например, имея зависимость между проницаемостью и остаточной водонасыщенностью (по керну) и определив по данным ГИС Кв для данного пласта, получаем коэффициент проницаемости.

На рис. 2 показана выявленная связь между проницаемостью и остаточной водонасыщенностью образцов, а на рис. 3 - между пористостью и проницаемостью (см. таблицу). Коэффициенты корреляции обеих зависимостей составляют около 0,9, что позволяет использовать их для количественных определений фильтрационно-емкостных параметров продуктивных пластов.

*Методика определения коллекторских свойств горных пород по результатам анализа керна и гидродинамических данных /Сост. Ф.И.Котяхов. - М-: Недра, 1975.

Цифры на графиках - проницаемость, мкм2