Председатель РАЕН

О.Л. Кузнецов

Заместитель председателя РАЕН

К. С. Басниев

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА им. И. М. ГУБКИНА

М. М. ЭЛЛАНСКИЙ

ПЕТРОФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОМПЛЕКСНОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН

(методическое пособие)

Москва, 2001

Рецензенты: Р.А. Резванов, доктор т.н.,профессор, В.Г.Фоменко, доктор г.-м. н., профессор.

Элланский М. М. Петрофизические основы комплексной интерпретации данных геофизических исследований скважин (методическое пособие) - М.: РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина. 2001. 253с.

Рассмотрена методика комплексной интерпретации данных геофизических исследований скважин - ГИС, опирающаяся на системы многомерных моделей петрофизических взаимосвязей и позволяющая оценивать более широкий набор характеристик продуктивных отложений, чем традиционные методики. Показывается, что при использовании предлагаемой методики интерпретации данных ГИС повышается эффективность решения «старых» задач комплексной интерпретации данных ГИС, изменяется и становится более «физичной» постановка этих задач, ставятся и решаются новые задачи комплексной интерпретации данных ГИС. В результате значительно повышается объем полезной информации об изучаемых продуктивных отложениях, необходимой при поисках, разведке и разработке месторождений нефти и газа. Пособие снабжено многочисленными практическими примерами, иллюстрирующими возможности предлагаемой методики комплексной интерпретации данных ГИС.

Методическое пособие предназначено для работников геофизических служб и сотрудников научно-исследовательских институтов, использующих данные ГИС для изучения месторождений нефти и газа, а также для преподавателей и студентов нефтегазовых вузов.

В настоящем методическом пособии автор попытался показать возможности подхода к решению актуальнейшей проблемы нефтегазовой отрасли - повышению степени извлечения полезной информации из геологических, геофизических, геохимических и др. данных при поиске, разведке и разработке месторождений нефти и газа.

Показано, каким огромным, используемым в очень малой степени запасом полезной информации обладают данные ГИС.

Интересно отметить, что геофизики США, Франции, Норвегии и др. стран, анализирующие эффективность комплексов ГИС на российских месторождениях, не используют «наши» корреляционные связи, а применяют общие модели петрофизических связей.

Ни в одной из развитых стран, имеющих запасы нефти и газа, не разбазариваются так бессмысленно деньги на изучение корреляционных петрофизических связей. Крупнейшие фирмы, занимающиеся обработкой скважинных данных, создают для этих целей системы, опирающиеся на общие модели петрофизических связей. И эти модели постоянно совершенствуются.

По мнению автора, именно путь создания эффективных общих многомерных математических моделей петрофизических взаимосвязей и объединения этих моделей в системы, используемые при интерпретации скважинных данных для различных классов продуктивных отложений, является единственным средством решения проблемы, сформулированной нами в начале настоящей работы.

В настоящем методическом пособии рассматривается новая методика комплексной интерпретации данных ГИС, опирающаяся на системы многомерных моделей петрофизических взаимосвязей и позволяющая существенно расширить набор характеристик продуктивных отложений, оцениваемых по данным ГИС.

Высокая эффективность опробования рассматриваемой методики комплексной интерпретации данных ГИС в различных нефтегазоносных районах нашей страны дает основание автору рекомендовать её для более широкого опробования и внедрения. Именно с этой целью и создано настоящее методическое пособие.

На многочисленных примерах показано, что использование разработанной методики комплексной интерпретации данных ГИС позволяет существенно увеличить объем полезной геологической информации, извлекаемой из скважинных данных. Ряд математических моделей и методических приемов и подходов, ориентированных на извлечение дополнительной (по сравнению с традиционным подходом) информации, разработан впервые в мире. Так, впервые предложены: петрофизическая модель продуктивного пласта и методика её построения, методика количественной оценки степени гидрофобизации продуктивных отложений и учета её влияния на фильтрационно-емкостные свойства продуктивных отложений, единая модель для описания всех видов проницаемости продуктивных отложений с межгранулярным типом пустот (абсолютной, эффективной и фазовой проницаемости по нефти, газу и воде), единое описание взаимосвязи показаний метода собственных потенциалов с открытой пористостью типичных продуктивных терригенных отложений с глинистым цементом, общие модели остаточных водо- и нефтегазонасыщенности продуктивных отложений.

Разработанная методика комплексной интерпретации данных ГИС позволяет существенно повысить эффективность решения поисково-разведочных задач по скважинным данным: а) выделения коллекторов, б) оценки характера притока из них (продукт, продукт с водой, вода), в) прогноза отдающих возможностей, г) оценки подсчетных параметров, а следовательно, подсчета запасов нефти и газа, д) прогноза конечного коэффициента вытеснения нефти и газа с разделением этого коэффициента на два компонента, учитывающих вытесненные безводный продукт и продукт с водой.

Разработанная методика позволяет существенно повысить эффективность применения информации ГИС при проектировании и контроле разработки месторождений нефти и газа. В частности, благодаря тому, что «старая» задача комплексной интерпретации данных ГИС «оценка характера насыщенности коллекторов» была поставлена по-новому, как задача «оценка характера притока из коллекторов», результаты её решения могут быть использованы и при разработке месторождения. В последнем случае оказывается возможным выделить четыре класса продуктивных коллекторов по степени обводнения.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ......................................................................................................................................................1

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ. МНОГОМЕРНЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПЕТРОФИЗИЧЕСКИХ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ И ИХ СИСТЕМЫ В НЕФТЕГАЗОВОЙ ГЕОЛОГИИ.............................................................. 8

Глава I. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОСТРОЕНИЯ И ИЗУЧЕНИЯ МНОГОМЕРНЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ В НЕФТЕГАЗОВОЙ ГЕОЛОГИИ................................................................... 8

§ 1.Геологические объекты - сложные системы................................................................................................... 8

§ 2. Математические модели................................................................................................................................ 11

§ 3. Общая схема изучения математических моделей в геологии....................................................................... 12

§ 4. Общие принципы и фильтры, используемые при построении математических моделей в геологии........ 14

§ 5. Роль мультидисциплинарного подхода в построении математических моделей

в нефтегазовой геологии...................................................................................................................................... 19

Глава 2. РАЗЛИЧНЫЕ ТИПЫ МОДЕЛИРУЕМЫХ ПЕТРОФИЗИЧЕСКИХ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ. МОДЕЛЬ ПОРИСТОЙ СРЕДЫ...................………………………………………………………………………………. 25

§ 1. Системы многомерных моделей петрофизических взаимосвязей...............................................................25

§ 2. Модель пористой среды продуктивных сложений......................................................................….............26

Глава 3. МОДЕЛЬ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОДУКТИВНЫХ ПОРОД...31

§.1. Краткий исторический обзор.........................................................................................................................32

§.2. Усовершенствованная модель электропроводности.............................................................................……...38

2.1. Замена параллельного соединения поровой воды и двойного слоя в электрической цепи

смешанным соединением.................................................................................................................................40

2.2.Изменение количества адсорбированной воды в порах породы и удельного сопротивления

двойного ионного слоя в зависимости от минерализации поровой воды...................................................... 41

§ 3. Опробование модели электрического сопротивления терригенных пород..................................................48

Глава 4. МОДЕЛЬ ПОКАЗАНИЙ МЕТОДА СОБСТВЕННЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ

ПРОДУКТИВНЫХ ПОРОД.................................................................................................................………............55

Глава 5. МОДЕЛЬ ПОКАЗАНИЙ МЕТОДА ЕСТЕСТВЕННОЙ РАДИОАКТИВНОСТИ - ГМ...........................65

Глава 6. МОДЕЛИ НЕЙТРОННОЙ, АКУСТИЧЕСКОЙ И ПЛОТНОСТНОЙ ПОРИСТОСТИ ......................... 72

§ 1. Модель нейтронной пористости (показаний нейтронного - гамма или нейтрон - нейтронного метода) ....75

§ 2. Модель плотностной пористости (показаний гамма-гамма метода)............................................................80

§ 3. Модель «акустической» пористости (показаний акустического метода)................................................... 81

Глава 7. МОДЕЛИ, ОПИСЫВАЮЩИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ МЕЖДУ «БАЗОВЫМИ» ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ПРОДУКТИВНЫХ.................................................................................................………………………………. 84

Глава 8. МОДЕЛИ ОСТАТОЧНЫХ (НЕ УЧАСТВУЮЩИХ В ФИЛЬТРАЦИИ) ВОДО И НЕФТЕГАЗОНАСЫЩЕННОСТИ ПРОДУКТИВНЫХ ПОРОД........................…...............................................87

§ 1. Виды остаточной воды и остаточных углеводородов.............................……………. ..............................87

§ 2. Модели остаточной воды и остаточных углеводородов. Их опробование.........................................96

................................................................................................................................................................101

Глава 9. МОДЕЛЬ АБСОЛЮТНОЙ, ЭФФЕКТИВНОЙ И ФАЗОВОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ............................108

§ 1. Постановка задачи.................................................................................................................................109

§ 2. Решение задачи............................................................................................................................................ 110

§ 3. Опробование теоретической модели при расчете абсолютной проницаемости реальных горных пород.........................................................................................………………………………………………….113

§ 4. Обобщение построенной модели для эффективной и фазовой проницаемости

продуктивных пород по нефти, газу и воде.......................................................................................................120

§ 5. Опробование обобщенной модели проницаемости.................................................................................... 121

Глава 10. ПЕТРОФИЗИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОДУКТИВНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ..........................130

§ 1. Краткий исторический очерк.......................................................................................................................130

§ 2. Предлагаемая петрофизическая классификация нефтегазоносных отложений.........................................132

Глава 11. СИСТЕМЫ МОДЕЛЕЙ ПЕТРОФИЗИЧЕСКИХ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ ДЛЯ РАЗНЫХ

КЛАССОВ ПРОДУКТИВНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ....................................................................................................134

§ 1. Общая характеристика систем моделей...................................................................................................... 134

§ 2. Различия моделей петрофизических взаимосвязей для продуктивных отложений разных классов.......138

ГЛАВА 12. ПЕТРОФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА.................................................143

§ 1. Продуктивный пласт с типичными терригенными отложениями.............................................................. 143

§ 2. Продуктивный пласт представлен типичными терригенными отложениями

с глинистым цементом................................................................................................................................150

§ 2. Продуктивный пласт представлен типичными терригенными отложениями

с глинисто-карбонатным цементом ...................................................................................................................155

§ 3. Продуктивный пласт представлен «простыми» и «сложными» карбонатными отложениями.................160

ЧАСТЬ 2. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ КОМПЛЕКСНОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН............................................................................................................................. 164

Глава 13. ВЫДЕЛЕНИЕ КОЛЛЕКТОРОВ И ОЦЕНКА ХАРАКТЕРА ПРИТОКА ИЗ НИХ В РАЗРЕЗЕ ОТЛОЖЕНИЙ, ВСКРЫТЫХ СКВАЖИНОЙ...................................................................................................... 164

§ 1. Универсальные критерии выделения коллектора и оценки характера его насыщения

при вытеснении нефти или газа водой...............................................................................................................165

§ 2. Влияние состава цементирующего материала в коллекторе и минерализации перовой

воды на положение границы «коллектор-неколлектор»...................................................................................173

Глава 14. ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ГИДРОФОБИЗАЦИИ ПРОДУКТИВНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

ПО СКВАЖИННЫМ ДАННЫМ.......................................................................................................................... 178

Глава 15. ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛИЗАЦИИ ПОРОВОЙ ВОДЫ НА УХУДШЕНИЕ ФИЛЬТРАЦИОННО-ЕМКОСТНЫХ СВОЙСТВ ПРОДУКТИВНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ........................................................................... 186

§ 1. Влияние минерализации пластовой воды на остаточную водонасыщенность пород ...............................186

§ 2. Влияние минерализации перовой воды на ухудшение фильтрационно-емкостных

свойств продуктивных отложений.................................................................................................................... 196

Глава 16. ОЦЕНКА ПОДСЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ И ПРОГНОЗ ОТДАЮЩИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ КОЛЛЕКТОРОВ....................................................................................................................................................200

§ 1. Оценка подсчетных параметров залежей нефти и газа...............................................................................200

§ 2. Прогноз конечного коэффициента вытеснения нефти и газа. Оценка текущего

коэффициента вытеснения и стадий обводнения коллекторов.........................................................................203

§ 3. Оценка отдающих возможностей коллекторов нефти и газа......................................................................207

Глава 17. ПРОГРАММЫ ДЛЯ ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ, РЕАЛИЗУЮЩИЕ

КОМПЛЕКСНУЮ ИНТЕРПРЕТАЦИЮ ДАННЫХ ГИС.....................................................................................210

§ 1. Программы «Петрофнзика», «Фиеста-2000» и «Ретро-2000» для изучения типичных

терригенных отложений по скважинным данным.............................................................................................210

§ 2. Использование программ «Петрофизика», «Фиеста-2000» и «Ретро-2000» при комплексной интерпретации данных ГИС...........................................................................................................................213

2.1 .Построение двухмерных интерпретационных моделей........................................................................... 213

2.2.Комплексная интерпретация данных ГИС в программе «Фиеста-2000».................................................217

2.3.Выделение коллекторов и оценка характера притока в случае низкоомных продуктивных отложений…223

2.4. Изучение продуктивных терригенных отложений Якутии и оценка их подсчетных параметров........224

2.5.Комплексная интерпретация данных ГИС в программе «Ретро-2000» ...................................................226

§ 3. Программа «Карбонаты-2000» для изучения сложных карбонатных отложений по скважинным данным.......................................................................................................................................…………………230

3.1.Астраханское газоконденсатное месторождение.....................................................................................234

3.2. Ливийское месторождение «Фидда»....................................................................................................... 238

3.3.МесторождениеТенгиз..................................................................…….....................................................240

ЗАКЛЮЧЕНИЕ......................................................................................................................................................244

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ......................................................................................................................................247

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

В Ассоциацию АИС

ЗАЯВКА

Организация (указать полное наименование) ___________________________________

_________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

просит Ассоциацию АИС направить в наш адрес_________экз.

Методического пособия «Петрофизические основы комплексной интерпретации данных геофизических исследований скважин»

Адрес отправки ___________________________________________________________

_________________________________________________________________________

ИНН организации _______________________________________________________

Оплату гарантируем.

Подписи:

руководителя организации (просим указать точное наименование должности и полные Ф.И.О.) _________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

главного бухгалтера ______________________________________________________

Дата__________2001г.

М.П.

Заполненную заявку просим отправить либо заказным письмом по почте (Россия, 170000, г. Тверь, ул. Новоторжская, 12 «Б», Ассоциация АИС, Е.М. Пятецкому),

либо по факсу (0822)48-84-75.