Методика геолого-геофизического моделирования залежи, сложенной слабосцементированными коллекторами, по данным ГИС и сейсморазведки

Актуальность проблемы.

Значительные запасы углеводородов на месторождениях севера Западной Сйбири приурочены к слабосцементированным коллекторам. В первую очередь, это относится к отложениям сеноманского возраста. По своей природе коллекторы сеномана, как правило, очень высокоемкие и высокопроницаемые. Однако, оценка подсчетных параметров в них вызывает большие затруднения, как по методам ГИС, так и по данным керна. В первую очередь, это связано с трудностями сохранения реальной структуры и текстуры неконсолидированного керна и, как следствие, оценки его фильтрационно-емкостных свойств и нефтегазонасыщенности. В этой связи существуют проблемы с обоснованием методики количественной интерпретации данных ГИС для определения параметров слабосцементированных коллекторов к подсчету запасов нефти и газа.

С другой стороны, в настоящее время без трехмерной геологической модели невозможно себе представить как выполнение подсчета запасов, составление технологических схем и проектов разработки, так и управление разработкой залежей нефти и газа.

Объемная статическая геологическая модель создается в результате обобщения знаний предоставляемых геологами, полевыми и промысловыми геофизиками. При этом сейсморазведка должна решать задачи, связанные как с изучением структурных особенностей строения залежей нефти и газа, так и с прогнозом физических и фильтрационно-емкостных свойств.

Объектом исследований являлись отложения сеномана одного из месторождений Западной Сибири, сложенные слабоконсолидированными осадками. Выбор данного объекта обусловлен наличием на месторождении как данных сейсморазведки 3D, так и специальной (оценочной) скважины, вскрытой на РНО с выносом керна более 70% и высокой плотностью лабораторных исследований, а также двух скважин, в которых отбор и изучение керна проводились по уникальной низкотемпературной технологии.

Цель исследований.

Целью исследований являлась разработка методики геолого-геофизического моделирования залежи, сложенной слабосцементированными коллекторами, по данным ГИС и сейсморазведки, а также построение детальной геологической модели для двух участков изучаемого месторождения.

Основные задачи исследований.

1. Анализ геолого-геофизической изученности отложений сеномана Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна.

2. Уточнение моделей коллекторов в продуктивных пластах ПК1, ГЖ2, ПК3.

3. — Петрофизическое обоснование количественной интерпретации данных.

ГИС в породах сеноманского возраста.

4. Совершенствование существующих и разработка новых методических приемов литологического расчленения разреза, выделения коллекторов.

5. Разработка методики и алгоритмов комплексной количественной интерпретации данных ГИС для оценки параметров слабосцементированных пород.

6. Разработка методики изучения детального строения газои нефтенасыщенных залежей сеноманского возраста по данным ГИС и сейсморазведки.

7. Построение детальной геологической модели для анализируемых участков залежи.

Методы решения поставленных задач.

В диссертационной работе использован широкий круг способов решения поставленных задач, включающий: анализ и обобщение литературных данных по изучению отложений сеномана в пределах.

Западной Сибириметоды статистического анализа результатов лабораторных исследований кернаиспользование алгоритмов и методик комплексной интерпретации данных ГИС, а таюке методы геологического моделирования залежей на основе комплекса геологической и геофизической информации.

При выборе методов решения задач автор придерживался принципов комплексности и системности, позволяющих повысить результативность и качество получаемой информации.

Научная новизна: 1.

1. Установлена литологическая и петрофизическая идентичность пород продуктивных пластов ПК1, ПК2, ПК3.

2. Обоснованы геофизические критерии, позволяющие по данным стандартного комплекса ГИС выделять в изучаемом разрезе четыре основных литотипа пород, разделять плотные породы и газонасыщенные коллекторы в условиях ограниченного комплекса ГИС.

3. Впервые дляизучаемых отложений установлен различный характер зависимости остаточной водонасыщенности от пористости для газои нефтенасыщенных коллекторов.

4. Разработана методика геолого-геофизического моделирования газои нефтенасыщенных залежей сеноманского возраста, сложенных слабосцементированными коллекторами, по данным ГИС и сейсморазведки.

Основные защищаемые положения.

1. Разработаны петрофизические модели слабосцементированных газои нефтенасыщенных коллекторов, позволяющие повысить качество и достоверность подсчета запасов углеводородов в отложениях сеномана Западной Сибири.

2. Разработана методика количественной интерпретации данных ГИС для определения подсчетных параметров слабосцементированных коллекторов и оценки их характера насыщения.

3. Разработана методика геолого-геофизического моделирования залежи, сложенной слабосцементированными осадками, по комплексу данных ГИС и сейсморазведки, позволившая уточнить объемную детальную геологическую модель на анализируемых участках изучаемого месторождения.

Практическая значимость.

1. Разработанные алгоритмы количественной интерпретации данных ГИС обеспечивают надежное определение подсчетных параметров слабосцементированных коллекторов, высокую точность оценки их характера насыщения, даже в условиях ограниченной петрофизической информации.

2. Разработанная методика комплексной интерпретации данных сейсморазведки и ГИС, основанная на совместном анализе распределения сейсмофаций, эффективных нефтегазонасыщенных толщин и коллекторских свойств, позволяет повысить достоверность и эффективность геологического моделирования залежей углеводородов, сложенных слабосцементированными коллекторами.

3. Практическая реализация рекомендаций соискателя по выделению зон с высокими коллекторскими свойствами и увеличенными эффективными толщинами позволит повысить эффективность разработки изучаемого месторождения.

Фактический материал.

В основу работы положены результаты литолого-петрографических исследований, петрофизических анализов керна, выполненных в Тюменской Центральной лаборатории (ЦЛ) (1032 образца) и в лаборатории ОАО «НПЦ Тверьгеофизика"'(317 образцов), результаты геофизических исследований по.

70-ти скважинам изучаемого месторождения, опробования и испытания пластов, а также данные сейсморазведки 3D.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались на конференциях: научно-практическая конференция, посвященная 100-летию промысловой геофизики «Геофизические исследования скважин» — М: РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, ноябрь 2006 г.- вторая Всероссийская конференция молодых специалистов в области геологии и геофизики «ГЕОПЕРСПЕКТИВА-2008» М: РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, май 2008 г.- третья Всероссийская молодёжная научно-практическая конференция «ГЕОПЕРСПЕКТИВА — 2009» — М: РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, март 2009 г.

Публикации.

По теме диссертации автором опубликованы шесть печатных работ, из них четыре в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 147 страницах, включая 86 рисунков, 7 таблиц и список литературы из 69 наименований.

Выводы.

1. Установлено, что сейсмическая инверсия является эффективным средством прогнозирования суммарных эффективных толщин коллекторов в газонасыщенной, а в ряде случаев и нефтеводонасыщенной части пластов ПК1 — ПК2, но не дает положительных результатов при прогнозировании емкостных свойств коллекторов. Для прогноза коллекторских свойств необходимо повысить. качество исходных сейсмических материалов и совершенствовать технологию измерений методами АК и ГГК-П в данном разрезе.

2. Основным результатом сейсмофациального картирования нефтенасыщенной части ПКГПК3 является прогноз развития полей двух сейсмофаций, представленных, соответственно, опесчаненными и заглинизированными пластами.

3. Для двух участков залежи на основе комплексной интерпретации данных ГИС и сейсморазведки построены детальные геологические модели, которые позволили с высокой степенью вероятности выделить наиболее перспективные для разработки участки залежи с улучшенными коллекторскими свойствами и увеличенными эффективными толщинами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Результаты проведенных исследований позволяют сделать следующие основные выводы:

В — области — разработки методики оценки параметров слабосцементированных коллекторов сеноманского возраста:

• установлена идентичность состава скелета и глинистого цемента, а также количественного содержания основных породообразующих минералов для пластов ПК1 — ПКз изучаемого месторождения, что позволяет использовать единое петрофизическое обоснование количественной интерпретации ГИС для этих пластов;

• при отборе керна с использованием низкотемпературной технологии на изучаемом месторождении происходит увеличение эффективного емкостного пространства, что приводит к завышению коэффициентов пористости и водонасыщенности, особенно в неколлекторах и коллекторах с ухудшенными ФЕС;

• установлено аномальное завышение абсолютной проницаемости до 1 Д и выше в сильно глинистых породах, являющихся неколлекторами, что связано с нарушением структуры емкостного пространства при подготовке образцов к исследованиям в процессе сушки. Учитывая данное обстоятельство, при установлении связи пористости с проницаемостью следует отдавать предпочтение эффективной проницаемости, измеренной в пластовых условиях;

• достоверные величины остаточной водонасыщенности в изучаемых коллекторах получены на кернах, отобранных при вскрытии разреза на РНО. Донасыщение естественнонасыщенных образцов керна, извлеченных по НТТ в неколлекторах и коллекторах с ухудшенными ФЕС приводит к значительному увеличению объема емкостного пространства, заполненного капиллярно-связанной водой;

• установлен различный характер зависимости остаточной водонасыщенности от пористости для газои нефтенасыщенных коллекторов пластов ПК] — ПК3, связанный с условиями формирования залежи" ;

• обоснованы критерии выделения по данным ГИС четырех основных литологических типов пород, присутствующих в изучаемом разрезе: глинистых пород-неколлекторовплотных карбонатизированных пррслоевколлекторов с высокими фильтрационно-емкостными свойствамиколлекторов с ухудшенными ФЕС. В том числе установлены критерии, .позволяющие разделять плотные породы и газонасыщенные коллекторы при ограниченном комплексе ГИС;

• отсутствуют убедительные доказательства различной минерализации пластовых вод в пластах ПК! — ПК3. При количественной интерпретации методов ГИС минерализацию пластовых вод следует принимать постоянной и равной 19г/см3;

• установлено граничное значение удельного электрического сопротивления, позволяющее разделять коллекторы на продуктивные и водоносные, а также получено уравнение для разделения газои нефтенасыщенных коллекторов по комплексу методов электрометрии;

• обоснованы алгоритмы количественной интерпретации данных ГИС для определения подсчетных параметров слабосцементированных коллекторов сеноманского возраста.

В области геолого-геофизического моделирования залежи, сложенной слабосцементированными коллекторами, по комплексу данных ГИС и сейсморазведки:

• установлено, что сейсмическая инверсия является эффективным средством прогнозирования суммарных эффективных толщин коллекторов в газонасыщенной, а в ряде случаев и нефтеводонасыщенной части пластов ПК1 — ПКг, но не дает положительных результатов при прогнозировании емкостных свойств коллекторов. Для прогноза коллекторских свойств необходимо повысить качество исходных сейсмических материалов и совершенствовать технологию измерений методами АК и ГГК-П в данном разрезе;

• основным результатом сейсмофациального картирования нефтенасыщенной части ПК1-ПК3 является прогноз развития полей двух сейсмофаций, представленных, соответственно, опесчаненными и заглинизированными пластами;

• для двух участков залежи на основе комплексной интерпретации данных ГИС и сейсморазведки построены детальные геологические модели, которые позволили с высокой степенью вероятности выделить наиболее перспективные для разработки участки залежи с улучшенными коллекторскими свойствами и увеличенными эффективными толщинами.