Использование современных достижений петрофизики и физики пласта при решении задач нефтегазовой геологии по скважинным данным (стр. 4 )

Доля микрокапилляров или вероятность их присутствия в поровом пространстве

Р1 = , (2.1)

где Р1 – вероятность.

Ранее мы уже отмечали, что величина, стоящая в числителе, равна доле адсорбированной воды (микрокапилляров) в объеме породы, а с учетом знаменателя вся дробь равна доле адсорбированной воды (микрокапилляров) в объеме открытых пор.

Доля всех макрокапилляров или вероятность их наличия будет равна

Р2 = 1 - (2.2)

Чтобы вычислить долю макрокапилляров, блокированных микрокапиллярами, допустим, что процессы образования макрокапилляров (каналов неглинистой компоненты породы) и микрокапилляров (каналов глинистой компоненты породы) являются независимыми.

Тогда по правилу вычисления вероятности совместного наступления двух независимых событий получим долю каналов, представляющих собой макро - капилляры и блокирующие их микрокапилляры:

Р3 = (1 - ) (2.3)

Предполагая, что в этой группе каналов макрокапилляры и микрокапилляры имеют такие же вероятности, как в породе в целом, получим следующее выражение для доли макрокапилляров, блокированных микрокапиллярами:

Р3.2 = (1 - )2 (2.4)

Итак, в нашей модели имеется три группы поровых каналов, каждая из которых вносит свой вклад в содержание остаточных воды и углеводородов, а также в показания метода СП, в величину удельного электрического сопротивления пород и в другие геофизические характеристики. В частности, отметим, что микрокапилляры будут иметь иную скорость пробега продольных волн и иной водородный индекс, нежели макрокапилляры.

Типы поровых каналов	Вероятности присутствия в поровом пространстве	Остаточная водонасыщенность Ков	Остаточная нефтегазонасыщенность Конг
1. Микрокапилляры	Р1 = b	Ков.1 = 1-Кгфб	Конг1 = Кгфб
2. Макрокапилляры	Р2 = (1 - b) (1 - b + b2)	Ков.2 = Ков. чист	Конг.2 = Конг. чист
		Продуктивный коллектор
3. Макрокапилляры, блокированные микрокапиллярами		Ков3,2 = Ков. чист	Конг3,2 = 1-Ков. чист
		Водоносный коллектор
		Ков3,2=1	Конг3,2=0

Рис.1. Модель пустотного пространства пород с порами межгранулярного типа.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Здесь Р1 - вероятности присутствия в поровом пространстве каналов разных групп,

Ков и Конг – остаточные водо и нефтегазонасыщенность,

Кгфб – коэффициент гидрофобизации, равный доле активной (глинистой) поверхности порового пространства, адсорбирующей углеводороды.

Глава 2

МОДЕЛИ ОСТАТОЧНЫХ ВОДО

И НЕФТЕГАЗОНАСЫЩЕННОСТИ ПРОДУКТИВНЫХ

ОТЛОЖЕНИЙ

Микрокапилляры, как мы уже говорили, содержат во всем своем объеме либо остаточную воду, либо, в случае гидрофобизации породы, остаточную воду и остаточные углеводороды (мы говорим остаточные углеводороды, а не остаточные нефть или газ, потому что на глинистой поверхности адсорбция идет на уровне молекул).

Доли остаточной воды и остаточных углеводородов в микрокапиллярах будут соответственно равны (рис. 1).

Ков = 1 - Кгфб, Кон = Кгфб (2.5)

Свободные макрокапилляры содержат не фильтрующиеся углеводороды или воду в объеме, равном

Ков + Конг = Ков. чист. + Конг. чист. , (2.6 )

где Ков. чист. и Конг. чист. - остаточные водо и нефтегазонасыщенность чистых (неглинистых) отложений.

Объем свободных макрокапилляров, не содержащих остаточных воды и углеводородов, равен

1 – (Ков. чист. + Конг. чист.) ( 2.7 )

В блокированных макрокапиллярах ни углеводороды, ни вода двигаться не могут. Часть этого объема занята остаточными водой и углеводородами, доли которых равны, как и в свободных макрокапиллярах, содержанию этих компонент в чистых породах:

Ков. чист. + Конг. чист. ( 2.8 )

Оставшаяся часть объема будет вносить вклад либо в остаточную водонасыщенность - в случае водоносных пород, либо в остаточную нефтегазонасыщенность - в случае продуктивных пород. Таким образом, мы видим, что, согласно нашей модели, количество остаточной воды в одной и той же породе будет разным в случаях, когда она насыщена водой или продуктивна.

Умножая содержания остаточных воды и углеводородов в рассмотренных группах капилляров на доли, занимаемые этими группами в поровом пространстве, получим модели остаточных водо и нефтегазонасыщенности.

Так, модель остаточной водонасыщенности продуктивной породы:

Ков = Ков. чист ( 1 – ) + ( 1 – Кгфб ) (2.9 )

Модель остаточной нефтегазонасыщенности этой же породы будет выглядеть следующим образом:

Конг = Конг. чист (1 –) + (1 – Конг. чист – Ков. чист ) ( 1 –)2 + Кгфб (2.10)

В более ранних наших работах показывалось, что теоретическая модель остаточной водонасыщенности (2.9) хорошо согласуется с фактическими данными. Приведем еще один пример, показывающий ее эффективность для пласта П Трехозерного месторождения (данные Л. Ф. Дементьева и Ф. С. Акбашева ).

Как видно из рис.2, теоретическая модель остаточной водонасыщенности хорошо описывает экспериментальные данные.

Перейдем к модели остаточной нефтегазонасыщенности. Ее опробование проведено на отложениях месторождения Каражанбас ( опробование модели выполнили А. А. Валуйский и Т. Н. Адоевцева)
.

Из рис.3 видно, что теоретическая модель хорошо описывает экспериментальные данные. Отложения Каражанбаса оказались гидрофобизированными. Коэффициент гидрофобизации равен 0,33.

Единственный недостаток использованных фактических материалов заключается в том, что они практически отражают рассмотренную взаимосвязь в области относительно невысоких значений глинистости и почти не описывают ниспадающую ветвь взаимосвязи.

Рис.2. Сопоставление установленной по данным керна взаимосвязи остаточной водонасыщенности и относительной глинистости с теоретической моделью для продуктивных отложений Трехозерного месторождения.

Рис 3. Сопоставление установленной по данным керна взаимосвязи остаточной нефтенасыщенности и относительной глинистости с теоретической моделью для продуктивных отложений месторождения Каражанбас.

Глава 3

МОДЕЛИ ПОКАЗАНИЙ МЕТОДА СОБСТВЕННЫХ

ПОТЕНЦИАЛОВ И УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОДУКТИВНЫХ ПОРОД

Рассмотрим теперь модель относительной аномалии метода СП. Для микрокапилляров и макрокапилляров, блокированных микрокапиллярами, относительная аномалия СП равна нулю. Для «свободных» макрокапилляров она равна единице. Учитывая доли порового пространства, приходящиеся на каждую из этих групп, получим следующее выражение для относительной аномалии метода СП:

aсп = (1 – bгл / Квзп)[1 – bгл / Квзп +(bгл / Квзп)2 ] ( 2.11 )

На рис.4 иллюстрируется эффективность модели ( 2.11) применительно к терригенным отложениям пласта П Трехозерного месторождения. Величина Кпгл = 0,52 была оценена ранее, при изучении взаимосвязи остаточной водонасыщенности и относительной глинистости. Как видно из рисунка, предложенная модель хорошо описывает фактические данные.

В общем случае (это следует из выражения (2.11)), показания метода СП зависят от трех величин – открытой пористости Кп, объемной глинистости Кгл и водонасыщенности прискважинной зоны пласта Квзп. Для отложений пласта П существует связь между пористостью и глинистостью, присущая так называемым типичным терригенным отложениям (часть II, глава 8):

Кп + Кгл =0,275

Поэтому одну из трех величин, влияющих на относительную аномалию кривой СП (в данном случае – глинистость), можно исключить. Остается водонасыщенность Квзп. Ее влияние, как это видно по «разбросу» точек на рисунке 4, невелико. Проверка фактических материалов показала, что для отложений пласта П Трехозерного месторождения величина Квзп не принимала значений, меньших 0,7.Если бы она изменялась в более широком диапазоне, разброс точек на рисунке 4 существенно бы возрос.