Оценка фильтрационных свойств нижнепалеозойских карбонатных пород на основе их литогенетической типизации по данным расширенного комплекса геолого-геофизических исследований
![Диссертация: Оценка фильтрационных свойств нижнепалеозойских карбонатных пород на основе их литогенетической типизации по данным расширенного комплекса геолого-геофизических исследований](https://niscu.ru/work/3019745/cover.png)
Предложенная в работе методика литогенетической типизации разреза позволила повысить достоверность оценки фильтрационно-емкостных свойств нижнепалеозойских пород вала Гамбурцева. Наиболее значимым практическим результатом является возможность определения проницаемости сложнопостроенных карбонатных коллекторов. Кроме того, полученная в результате литогенетической типизации модель цикло-фациального… Читать ещё >
Содержание
- 1. Современное состояние проблемы определения фильтрационно-емкостных свойств карбонатных пород
- 1. 1. Классификация и фациальные особенности карбонатных пород
- 1. 2. Определение фильтрационпо-емкостных параметров карбонатных коллекторов по данным ГИС
- 1. 2. 1. Методы выделения коллекторов
- 1. 2. 2. Определение коэффициента пористости
- 1. 2. 3. Методы определения проницаемости
- 1. 2. 4. Методы изучения параметров трещиноватости
- 1. 3. Методы выделения лито-фациальных комплексов по данным ГИС
- Выводы
- 2. Геологическое строение месторождений вала Гамбурцева
- 2. 1. Литолого-стратиграфическая характеристика отложений вала Гамбурцева
- 2. 2. Тектоника
- 2. 3. Условия осадконакопления нижнепалеозойских пород вала Гамбурцева, фациальное районирование и фильтрционно-емкостные свойства
- 2. 4. Влияние вторичных процессов на формирование пустотного пространства
- Выводы
- 3. Геолого-геофизические исследования нижнепалеозойских отложений вала Гамбурцева
- 3. 1. Петрофизические исследования
- 3. 1. 1. Характеристика представительности кернового материала
- 3. 1. 2. Цитологический состав пород
- 3. 1. 3. Определение фильтрационно-емкостных свойств
- 3. 2. Геофизические исследования скважин
- 3. 2. 1. Комплекс ГИС, оценка качества исследований
- 3. 2. 2. Методика интерпретации данных стандартного комплекса ГИС
- 3. 2. 3. Применение пластового электрического микросканера FMI
- 3. 2. 3. 1. Описание метода 67 3.2.3.3. Изучение трещиноватости карбонатных пород
- 3. 2. 3. 2. Сопоставление данных электрического микросканера с данными керна
- 3. 1. Петрофизические исследования
- 4. 1. Установление литогенетических типов по данным FMI
- 4. 2. Методика литогенетической типизации разреза по данным комплекса ГИС с применением методов математической классификации
- 4. 2. 1. Подготовка данных и оценка зависимости между типом пород и методами ГИС
- 4. 2. 2. Дискриминантный анализ
- 4. 2. 3. Регрессионные модели
- 4. 3. Методика оценки фильтрационных свойств пород на основе их литогенетической типизации
- 5. 1. Месторождения вала Гамбурцева
- 5. 2. Осовейское месторождение
- 5. 3. Средне-Макарихинское месторождение
Оценка фильтрационных свойств нижнепалеозойских карбонатных пород на основе их литогенетической типизации по данным расширенного комплекса геолого-геофизических исследований (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Актуальность исследований.
Значительная доля мировых запасов нефти содержится в карбонатных коллекторах, развитых в широком стратиграфическом интервале во многих районах Земного шара.
При определении фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) карбонатного разреза по данным ГИС часто возникают трудности, обусловленные изменчивостью литологического состава, неоднородностью свойств коллекторов как по разрезу, так и по латерали, сложным строением порового пространства коллекторов, в котором наряду с межзерновыми порами почти всегда присутствуют трещины и каверны. Особенное значение имеет наличие трещиноватости, которая является причиной резкой неоднородности фильтрационных свойств карбонатных коллекторов.
Сложное строение продуктивных пластов обусловлено несколькими факторами. Во-первых, характерной чертой карбонатных пород является их значительная полифациальность, что связано с особенностями осадконакопления. Вторым фактором является сильная подверженность карбонатных пород постседиментационным преобразованиям, развитие которых, в свою очередь, во многом предопределяет первичная седиментационная структура карбонатных осадков, а также тектоническая обстановка на этапе катагенеза.
Задача достоверной оценки фильтрационных свойств карбонатных пород до сих пор остается актуальной и сложной и требует комплексного подхода к интерпретации геолого-геофизической информации, включающего предварительное детальное изучение их седиментационных особенностей, условий осадконакопления, а также унаследованных преобразований, обусловленных влиянием постседиментационных процессов.
Основной 1{елъю работы является разработка методики литогенетической типизации сложнопостроенных нижнепалеозойских карбонатных пород на примере месторождений вала Гамбурцева для повышения достоверности определения их фильтрационных свойств по данным ГИС.
Достижение данной цели связано с решением следующих основных задач:
1. анализ и обобщение имеющегося петрофизического материала, изучение геологогеофизических особенностей пород месторождений вала Гамбурцева;
2. уточнение петрофизических зависимостей с учетом литогенетической принадлежности пород;
3. определение комплекса ГИС для литогенетической типизации разреза;
4. разработка методики литогеиетической типизации пород по данным стандартного комплекса ГИС и специальных геофизических исследований;
5. апробация методики литогеиетической типизации пород по данным ГИС на нижнепалеозойских отложениях месторождений Тимано-Печорской провинции, анализ достоверности полученных результатов;
6. изучение влияния постседиментационных процессов на фильтрационно-емкостные свойства пород, анализ параметров трещиноватости.
Научная новизна работы:
1. Впервые по данным пластового электрического микросканера проведена литогенетическая типизации нижнепалеозойских пород вала Гамбурцева.
2. Предложен и реализован способ определения литогенетических типов по данным комплекса ГИС с помощью математических методов классификации данных. Установлен комплекс методов ГИС для проведения литогенетичекой типизации разреза нижнедевонских карбонатных отложений.
3. С использованием предложенной методики построена цикло-фациальная модель Осовейского месторождения.
4. Проведено разделение петрофизической зависимости пористость-проницаемость с учетом фациальной неоднородности разреза, которое впервые позволила достоверно оценить проницаемость карбонатных пород по скважинам Тимано-Печорской провинции.
5. Показана эффективность применения пластового электрического микросканера для мониторинга рисков роста обводненности трещиноватых коллекторов с целью выбора оптимальной системы разработки месторождения.
Защищаемые положения:
1. Разработанная методика позволяет проводить разделение разреза на литогенетические типы пород и базируется на анализе данных пластового электрического микросканера, а также реализуется по данным традиционного комплекса ГИС (ГК, БК, НК и АК) с помощью методов математической классификации данных.
2. Литогенетическая типизация нижнепалеозойских пород вала Гамбурцева позволяет уточнить петрофизические зависимости между пористостью и проницаемостью, что повышает достоверность интерпретации материалов ГИС для построения геолого-гидродинамической модели.
3. Результаты апробирования предлагаемой методики лито генетической типизации пород на месторождениях вала Гамбурцева, а также Осовейском и Макарихинском месторождениях показали ее эффективность при построении цикло-фациальных моделей и уточнении фильтрационно-емкостных свойств нижнепалеозойских карбонатных отложений Тимано-Печорской провинции.
Практическая значимость работы и личный вклад автора.
Исследования — анализ и уточнение петрофизических зависимостей, сравнительный анализ геолого-геофизического материала, а также интерпретация геофизических данных в более чем 100 скважинах с использованием предлагаемой методики и оценка достоверности полученных результатов — выполнены автором лично.
Предложенная в работе методика литогенетической типизации разреза позволила повысить достоверность оценки фильтрационно-емкостных свойств нижнепалеозойских пород вала Гамбурцева. Наиболее значимым практическим результатом является возможность определения проницаемости сложнопостроенных карбонатных коллекторов. Кроме того, полученная в результате литогенетической типизации модель цикло-фациального расчленения разреза позволяет установить закономерность распределения коллекторов с различной структурой порового пространства. Все это повышает степень достоверности гсолого-гидродинамических моделей, что необходимо для формирования оптимальной системы разработки месторождения.
Разработанная методика комплексной интерпретации геолого-геофизичсских данных нижнепалеозойских отложений находит применение при исследовании разрезов Тимано-Печорской провинции, близких по условиям осадконакопления.
Апробация работы.
Основные положения работы докладывались на XV и XVI Международных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (г. Москва, 2008 г. и 2009 г.), I и III Всероссийских научно-практических конференциях «ГеоПерспектива» (г. Москва, 2007 г. и 2009 г.), научно-практичеких конференциях ОАО «НК «Роснефть», в частности II научно-практической конференции «Математическое моделирование и компьютерные технологии в разработке месторождений» (г. Уфа, 2009 г.), научнопрактической конференции «Геологическое моделирование на базе комплексного исследования керна — основа проектирования эффективной разработки месторождений нефти и газа» (Томск, 2007 г.), на семинарах кафедры геофизических методов исследования земной коры геологического факультета Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова.
Публикации.
Основные положения диссертации и результаты исследований по различным направлениям работы изложены в 11 публикациях, из них 3 — в журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации
.
Диссертационная работа общим объемом 120 страниц состоит из введения, пяти глав и заключения, иллюстрирована 64 рисунками. Список использованных литературных источников составляет 103 наименования, в том числе 19 на иностранных языках.
Выводы.
В данной главе приведены некоторые результаты уточнения фильтрационно-емкостных свойств, выполненные на основе проведения литогенетической типизации нижнепалеозойских отложений месторождений вала Гамбурцева, а также некоторых других месторождений Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции.
Приведенные примеры позволяют говорить о достоверности результатов применения разработанной методики литогенетической типизации и существовании возможности ее использования с целью уточнения ФЕС пород, а иногда и в качестве единственного способа определения проницаемости карбонатных пород. о о.
Заключение
.
В диссертации представлена разработка и апробация методики оценки фильтрационных свойств нижнепалеозойских карбонатных пород на основе их литогенетической типизации по данным расширенного комплекса геолого-геофизических исследований на примере месторождений вала Гамбурцева, а также некоторых других месторождений Тимано-Печорской НГП.
В результате проведенных исследований получены следующие основные выводы:
1. Показано, что различия проницаемостей разных литогенетических типов пород, выделенных в нижнепалеозойских отложениях месторождений вала Гамбурцева, при одних и тех же значениях коэффициента пористости могут достигать более двух порядков, кроме того, выявлено существование собственных корреляционных зависимостей Knp=f (Kn) для каждого литогенетического типа. Это говорит о необходимости учета генетической принадлежности пород при интерпретации материалов ГИС, что повышает достоверность геолого-гидродинамической модели месторождения.
2. В качестве основного метода для проведения литогенетической типизации разреза в расширенном комплексе ГИС предложено использование пластового электрического микросканера. Детальное сопоставление результатов послойного литогенетического описания керна и фотографий керна различных типов пород с динамическим и статическим имиджами FMI позволило выделить признаки, отвечающие различным типам пород.
3. Показана эффективность применения пластового электрического микросканера для анализа фильтрационной неоднородности месторождений вала Гамбурцева, связанной с тектоническими особенностями региона. Предложено использовать наблюдения электрическим сканером для мониторинга рисков роста обводненности трещиноватых коллекторов и планирования оптимальной системы разработки месторождения.
4. Показано, что для определения литогенетических типов пород в скважинах, где имеется только стандартный комплекс ГИС, можно использовать математические методы классификации данных. Выделение литогенетических типов пород по данным ГИС реализовано с помощью регрессионных моделей, построенных и протестированных на эталонных скважинах с керновым материалом и на скважинах с типизацией, проведенной по данным FMI.
5. В результате применения различных методов математической классификации установлено, что по данным стандартного комплекса ГИС породы нижней литорали и мелкой сублиторали плохо разделимы, поэтому для классификации они объединены.
Точность классификации, которую дает построенная регрессионная модель, достигает 80%.
6. Сформулирована общая схема оценки фильтрационных свойств, включающая методику литогенетической типизации пород по данным расширенного комплекса ГИС. Апробация предлагаемой методики на нижнепалеозойских отложениях месторождений Тимано-Печорской провинции показала ее эффективность как для восстановления условий формирования отложений с построением цикло-фациальных моделей, так и для оценки проницаемости с высокой степенью достоверности, что особенно актуально для сложнопостроенных карбонатных коллекторов изучаемого разреза.
Список литературы
- Абдрахманова Л.Г. «Применение высокотехнологичных методов каротажа Шлюмберже на Приобском месторождении Западной Сибири». Международная Научно-практическая конференция Интенсификация добычи нефти. Томск, 2004.
- Айвазян С.А., Енюков И. С., Мешалкин Л. Д. Прикладная статистика. Исследование зависимостей: Справ, изд. М.: Финансы и статистика, 1985. -487 с.
- Александров Б.Л. Изучениекарбонатных коллекторов геофизическими методами. М., Недра, 1979.
- Ампилов Ю.П., Артс Р. Применение анализа сейсмических параметров для характеристики природных резервуаров углеводородов. Мурманск, Изд-во «Север», 2000.-140 с.
- Ахметов В.Н. Фильтрационная модель порово-трещинно-кавернозного коллектора как функция структурно-генетического типа пород. Георесурсы. № 1. М., 2008.
- Ахметов В.Н., Асклу А., Дияшев Р. Н., Хусаинов В. М. Идентификация фильтрационных свойств неоднородных коллекторов по результатам геофизических исследований скважин. Каротажник., № 11. Тверь, 2004. стр. 121−133.
- Багринцева К.И. Условия формирования и свойства карбонатных коллекторов нефти и газа. М., РГГУ, 1999.
- Багринцева К.И., Белозерова Г. Е., Вендельштейн Б. Ю., Шершуков И. В. Исследование и оценка карбонатных коллекторов сложного строения. ЦП КТТО. М., 1985.
- Байков В.А., Борисов Г. А., Верхотурова О. М., Надеждин О. В. Современные методы анализа геофизических исследований скважин. Вестник Роснефти. № 1. М., 2007. Стр. 27−31.
- Ботвиновская О. А. Многоскважинная обработка данных ГИС на примере карбонатных коллекторов Тимано-Печорской НГП. Тезисы I Всероссийской научно-практической конференции «ГеоПерспектива-2007». М., 2007. Стр. 14−15.
- Ботвиновская О. А. Оценка проницаемости карбонатных пород на основе расширенного комплекса ГИС и данных керна на примере месторождений вала Гамбурцева. Тезисы III Всероссийской научно-практической конференции «ГеоПерспектива-2009». М., 2009. Стр. 36.
- Ботвиновская О.А. Способ определения коэффициента нефтенасыщенности карбонатных коллекторов месторождений вала Гамбурцева. Тезисы XV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2008». М., 2008.
- Ботвиновская О.А., Ганичев Д. И., Меркушкина Ю. В., Никулин Б. А. Методика определения проницаемости карбонатных пород с учетом их фациальной неоднородности. Нефтяное хозяйство, № 11. М., 2008. Стр.10−13.
- Булгаков С.В. Петрофизическое обеспечение интерпретации ГИС в сложнопостроенных коллекторах на примере силурийских отложений Тимано-Печорской провинции. Автореферат на соискание степени к. г.-м. наук. Ухта, 1997.
- Вахромеев Г. С., Ерофеев Л. Я., Канайкин B.C., Номокопова Г. Г. Петрофизика: учебник для вузов. Томск, Изд-во Том. Уни-та, 1997. 462с.
- Ганичев Д.И., Томилина О. А., Хамитов И. Г., Савичев К. С. Эффективность применения пластового электрического микросканера на Хасырейском месторождении. Нефтяное хозяйство, № 3. М., 2006. Стр.90−92.
- Голф-Рахт Т. Д. Основы нефте-промысловой геологии и разработки трещиноватых коллекторов. М., Недра, 1986. 608 с.
- Губерман Ш. А. Решение геологических задач с помощью программ распознавания. Автореферат на соискание ученой степени д-ра техн. наук. М., 1967. 24с.
- Губерман Ш. А., Овчинникова М. И. Некоторые возможности использования статистических характеристик геологических разрезов. Изв. АН СССР. Сер. Геофиз. 1964. № 7. С. 87−94.
- Дедеев В. А. Тектоническая карта Печорской плиты / В. А. Дедеев, В. В. Юдин, В. И. Богацкий В. И. и др. Сыктывкар, Коми НЦ УрО РАН, 1985.
- Добрынин В.М. Изучение пористости сложных карбонатных коллекторов. Геология нефти и газа. № 5. М., 1991. С. 30−34.
- Добрынин В.М., Венделынтейн Б. Ю., Резванов Р. А., Африкян А. Н. Геофизические исследования скважин. М., изд. «Нефть и газ», 2004 г.
- Ефимов А.Е., Савичев К. С., Меркушкина Ю. В., Ботвиновская О. А. Особенности геологического моделирования карбонатных отложений на примере Хасырейского месторождения. Научно-технический вестник ОАО «НК «Роснефть», № 3. М., 2007. Стр.6−12.
- Жемчугова В.А. Карбонатные комплексы палеозоя Печорского нефтегазоносного бассейна (строение, условие формирования, прогноз природных резервуаров). Диссертация на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук. Сыктывкар, 1999.
- Жемчугова В.А. Природные резервуары в карбонатных формациях Печерского нефтегазоносного бассейна. М., Издательство МГГУ, 2002. 243 с.
- Жемчугова В.А., Мельников С. В., Данилов В. Н. Нижний палеозой Печорского нефтегазоносного бассейна (строение, условия образования, нефтегазоносность). М., Издательство Академии горных наук, 2001. 110с.
- Заляев Н.З. Комплексная интерпретация геофизических параметров функциональными преобразованиями с помощью ЭВМ. Минск, БелНИГРИ, 1981. 149 с.
- Золоева Г. М., Фарманова Н. Ф. Применение акустического метода для изучения карбонатных пород. Обзорная информация. Серия «Нефтегазовая геология и геофизика». М., ВНИИОЭНГ, 1981. 60 с.
- Золоева Г. М., Фарманова Н. В., Царева Н. В., Куликов Б. Н., Силина JI.B. Изучение карбонатных коллекторов методами промысловой геофизики. М., Недра, 1977.
- Изотова Т.С. Седиментологический каротажный анализ — основа прогнозирования геологических разрезов // Доклады АН УССР, 1986.—№ 10.
- Ильин В.Д., Фортунатова Н. К. Методы прогнозирования и поисков нефтегазоносных рифовых комплексов. М. Недра, 1988. 201с.
- Итенберг С.С., Шнурман Г. А., Интерпретация результатов каротажа сложных коллекторов. М., Недра, 1984
- Косентино JI. Системные подходы к изучению пластов. Москва-Ижевск, Институт компьютерных исследований, 2007. 374с.
- Котова В.З., Moop Н.А., Ширяева А. С., Шакирова Г. В., Хальзов А. А. Повышение достоверности оценки проницаемости терригенных коллекторов с помощью выделения фаций. Нефтяное хозяйство. № 1. М., 2009. С. 20−23.
- Латышева М.Г. Практическое руководство по интерпретации диаграмм геофизических методов исследования скважин. М., Недра, 1981. 180 с.
- Литолого-петрофизические исследования керна с обоснованием параметров для подсчета запасов по месторождениям вала Гамбурцева. М., ИГиРГИ, 2003.
- Малышев Н. А. Тектоника, эволюция и нефтегазоносность осадочных бассейнов европейского севера России / Н. А. Малышев. Екатеринбург, 2002.
- Мангазеев В.П., Белозеров В. В., Кошовкин И. Н., Рязанов А. В. Методика отображения в цифровой геологической модели литолого-фациальных особенностей терригенного коллектора. Нефтяной хозяйство, № 5. М., 2006. С. 66−70.
- Муромцев B.C. Электрометрическая геология песчаных тел литологических ловушек нефти и газа. М. Недра, 1984.
- Никитин А.А. Теоретические основы обработки геофизической информации. М., Недра, 1986.
- Отчет по подсчету запасов нефти и растворенного газа Хасырейского, Черпаюского и Нядейюского месторождений вала Гамбурцева. «РН-УфаНИПИнефть». Уфа, 2007.49