Обґрунтування необхідності досліджень речовинного складу порід як основи для вирішення геологічних завдань

ВСТУП

В даний час прості колектори нафти і газу знаходяться на пізній стадії розробки, і перед нафтовиками і газовиками постала проблема пошуку нових покладів вуглеводнів. Зараз геологи змушені працювати зі складнопобудованими колекторами, які характеризуються малою потужністю, многоминеральным складом твердої фази, складною структурою порового простору

Одночасно з цим, відповідаючи потребам геологів, останнім часом в геофізиці з'явилися нові високоінформативні методи: широкосмуговий акустичний каротаж (АКШ), спектрометричний гамма – каротаж (СГК), З/У – каротаж, ядерно – магнітний каротаж (ЯМК), імпульсний нейтрон – нейтронний каротаж (ИННК) та ін. Відсутність спеціального петрофізичного забезпечення сильно зменшує інформаційні можливості цих методів.        

Розробка методичних основ і приладів для вивчення фізичних властивостей гірських порід почалася одночасно з розвитком методів прикладної геофізики. Ще в 1920-1960 рр. багатьма радянськими геофізиками (Б. А. Андреєв, М. П. Воларовіч, Г. А. Гамбурцев, І. І. Гурвич,  В. Н. Дахнов, А. І. Заборовський, С. Г. Комаров, А. А. Логачев, Е. А. Любимова, Л. Я. Нестеров, М. Н. Пузирьов. Однак петрофізики як самостійна дисципліна сформувалась лише на початку 60-х років. У 1962 р вийшов перший підручник В. Н. Кобрановой, були опубліковані узагальнюючі роботи в області петрофізики. У різних організаціях Радянського Союзу почали проводиться широкі дослідження в спеціалізованих лабораторіях МІНГ ім. І. М.Губкіна (Б. Ю. Вендельштейн, В. Н. Дахнов, В. М. Добринін, В. Н.Кобранова, Д. А. Кожевників, М. Г. Латишова).

1 КОМПЛЕКС ПЕТРОФІЗИЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ:МЕТА, ПРИЗНАЧЕННЯ, ВИРІШУВАНЕ ЗАВДАННЯ

1.1 Обґрунтування необхідності досліджень речовинного складу порід як основи для вирішення геологічних завдань

В даний час стало очевидно, що для більш повного вилучення нафти необхідний максимум інформації про геологічну будову об'єкта експлуатації: його мінеральномий склад, ФЕС, структуру порового простору; латеральний (просторовий) розподіл колектора і покришок, умови формування геологічного тіла і фаціальних заміщеннях.

Крім того, при існуючих технологіях розробки родовищ відбувається зміна природних фізико-хімічних умов покладу за рахунок закачування вод змінної і неконтрольованої мінералізації. Це також створює проблеми визначення параметрів колектора, важливих з точки зору розробки родовищ.

Активне впровадження в практику експлуатації родовищ сучасних методів буріння свердловин, підтримання пластового тиску, методи інтенсифікації припливів вимагає вивчення фізичних і фізико-хімічних властивостей гірської породи з позицій взаємодії її з водою і вуглеводнями.

Тому надзвичайно актуальним є розвиток методів і технологій, що підвищують інформативність свердловинної геофізики, що забезпечують можливість кількісного визначення мінерально-компонентного складу досліджуваних порід, в першу чергу мінерального складу глинистої фракції, що підвищують точність визначення фільтраційно-ємнісних властивостей колекторів, ефективної пористості, достовірність оцінки характеру насичення. Таким чином, дослідження речовинного складу гірських порід стає базовим для всіх основних геолого-геофізичних побудов (Рисунок 2.1) і роль досліджень керна зростає.

1.2. Комплекс завдань, розв'язуваних з допомогою петрофізичних досліджень

На сучасному етапі розвитку нафтогазової галузі перед петрофізичною лабораторією ставиться ряд задач (Рисунок 2.2):

a)  Петрофізичне забезпечення підрахунку запасів і прогнозування покладів.

b)  Побудова фаціальної моделі пластів (геомоделювання).

c)  Оцінка ефективності схеми експлуатації (буріння, розріз пласта, розробка, інтенсифікація пласта).Побудова петрофізичних моделей пластів для інтерпретації даних сейсмічних досліджень, геофізичних і геолого-технологічних досліджень (ГТД) свердловин.

Рисунок. 1.1. Завдання, що вирішуються на підставі знань про мінерально-компонентнний склад гірських порід

Рисунок. 1.2. Схема петрофізичного забезпечення різних напрямів нафтогазової галузі (із змінами)

1.3 Побудова петрофізичної моделі для вирішення геологічних завдань

Комплекс петрофізичних досліджень для вирішення геологічних завдань має забезпечити всебічне вивчення гірської породи (рисунок. 1.3).

Рис. 1.3. Види досліджень, необхідні для побудови інтерпретаційної петрофізичної моделі відкладень

Сучасні методики побудови тривимірних геологічних моделей відслонень дозволяють враховувати фаціальні умови формування осадових порід, виходячи з даних ГДС і досліджень керна з опорних свердловин.

В даний час, при наявності великого обсягу інформації про речовинний склад порід, оціненого по розширеному комплексу ГДС, визначення фаціальної приналежності конкретного пласту в точці його перетину свердловиною стає надійною процедурою. Але при цьому необхідно проводити, з одного боку, дослідження для оцінки фаціальних умов утворення порід в опорних свердловинах з відбором керна, а з іншого - налаштування методів ГДС  для ідентифікації виділених фацій. На Рисунок. 1.4 наведена схема досліджень кам'яного матеріалу, необхідного для визначення фаціальної приналежності досліджуваних відкладів.