книги / Основы фациальной цикличности осадочных толщ по результатам геолого-геофизических исследований скважин

1.1.Системное комплексирование геолого-геофизической информациидляоценки фациальной цикличности

1.2.Основные этапыразвитияфациально-циклического анализа иегорольпримоделированиизалежей

2.4.3.Выделениенапряженных интерваловпород иопределение направления бокового

3

4.2.Принципыфациально-циклического анализа геофизических методов иихиспользованиепримоделировании

4

ВВЕДЕНИЕ

Не в массе приобретенных знаний заключается красота и мощь умственной деятельности, даже не в их систематичности, а в искреннем, ярком искании… И масса удержанных умом фактов и системность познанных данных – ученическая работа, она не может удовлетворитьсвободнуюмысль…

В.И. Вернадский

Основой технологий оптимизации разработки месторождений является постоянно-действующая геолого-технологи- ческая модель (ПДГТМ). При построении модели на базе всей совокупности имеющихся геолого-геофизических и промысловых данных одной из главных задач является фациальноформационный анализ, включая выявление седиментационных циклов осадконакопления, палеотектонический анализ, палеогеографические и палеогеоморфологические исследования. Литологический состав, строение и условия образования горных пород находятся во взаимодействии и единстве и выражаются рядом качественных и количественных признаков. Физические свойства горных пород количественно выражают эти признаки и могут быть измерены непосредственно на образцах или дистанционно методами геофизических исследований скважин (ГИС). Следовательно, параметры физических полей содержат в себе геологическую информацию, в том числе по условиям осадконакопления горных пород. Соответствующие пористость и проницаемость пород-коллекторов, требуемые для аккумуляции экономически извлекаемых углеводородов в песчаных телах, рифовых постройках и других, тесно связаны с определенными генетическими типами фаций и историей развития эпигенетических процессов. Большое значение в познании этих взаимосвязей имеет привлечение

5

для анализа фаций промыслово-геофизических данных. Очевидно, что комплексное изучение методами ГИС взаимосвязей между генетическими типами фаций, развитием постседиментационных процессов, распространением коллекторов тесно связано с выделением в разрезе продуктивных пластов.

В связи с этим рассматриваемые в работе методы решения вышеобозначенных задач открывают новое направление в геофизической науке и практике в области обработки и геологической интерпретации геофизической информации, а именно фациальную и седиментационную интерпретацию данных ГИС. Таким образом, разработка теоретических и научно-методических основ фациальной и седиментационной интерпретации ГИС актуальна и признается в качестве одного из магистральных направлений развития современной геофизики.

Основной целью работы явилась разработка научно обоснованных принципов и рациональных методик фациальной интерпретации данных ГИС для различных типов разрезов, совокупность которых позволит решать важную научно-техни- ческую проблему создания геологических моделей залежей и прогноза развития коллекторов.

Трудность решения этой задачи состоит в неэффективности использования отдельных стандартных геофизических методов и требует разработки системы комплексного геолого-геофизи- ческого изучения фациальной цикличности осадочных толщ.

В работе содержится анализ современного состояния вопроса комплексирования геолого-геофизических методов исследований– разного уровня детальности на разных этапах изучения залежей углеводородов, дано описание текущего состояния фа- цально-циклических исследований и приведены каротажные модели фаций для терригенных и карбонатных отложений. Учитывая различную геологическую информативность методов ГИС, в работе проведена оценка использования новых геофизических методов и программных средств в решении сложных геологических задач. Для повышения достоверности геофизических измерений показана необходимость проведения метрологических поверок аппаратуры в контрольной скважине.

6

В монографии приведена методика по проведению фаци- ально-циклического анализа осадочных толщ по комплексу геофизических исследований скважин, на основе которой установлены основные закономерности строения осадочного палеозойского комплекса Пермского Прикамья, показаны практические примеры фациальной интерпретации данных ГИС в терригенных и карбонатных разрезах.

При исследовании получены следующие новые результаты. Предложена методика фациально-циклического анализа по данным комплексной интерпретации геолого-гефизических данных, основанная на системном подходе. Изученные по ГИС закономерности изменения физических параметров терригенных отложений, полученные для разных фаций, позволили построить фациальные карты и выделить участки распространения коллекторов. Впервые по данным ГИС установлена цикличность карбонатных отложений. Доказано, что даже в рифогенных образованиях, слагающих рифы и биогермы, которые, по сложившемуся мнению, имеют массивное строение, удается выделять циклы и, используя цикличность разрезов рифовых, предрифовых и зарифовых фаций, с достаточной уверенностью сопоставлять их между собой. При этом для корреляции карбонатных разрезов в Предуральском прогибе необходимо использовать установленную закономерность формирования зон развития вертикальных желобов, связанных с напряженным состоянием пород и фациальной цикличностью отложений. Предложенные методики изучения фациальной цикличности осадочных толщ по геофизическим данным позволяют разделить пласты по типу коллектора и установить закономерности их распространения в зависимости от фациальной принадлежности отложений.

Обоснованность и достоверность результатов, полученных в работе, подтверждены при проведении скважинных исследований в различных геолого-технических условиях, а также завершенными научно-исследовательскими работами по широкому внедрению программно-управляемых комплексных скважинных

7

приборов, компъютерных технологий обработки и интерпретации геофизических исследований.

Основные положения и результаты исследований неоднократно докладывались на различных всесоюзных и региональных научно-технических конференциях, опубликованы в научных изданиях.

Руководящий документ «Методические рекомендации по использованию пластовой наклонометрии и скважинного акустического телевизора САТ-2 для выделения трещинных коллекторов и определения элементов залегания пластов» демонстрировался на ВДНХ (Москва, 1989).

Сделанные на основе указанных исследований при непосредственном участии автора методические рекомендации по оценке емкостных свойств сложных коллекторов и классификации отложений по вещественному составу были приняты к внедрению на производстве.

В основу монографии положены исследования и работы, выполненные лично автором, при его участии и под его руководством в ОАО «Пермнефтегеофизика» (с 1970 по 2001 год) и в ЗАО «Пермский инженерно-технический центр “Геофизика”» с 2001 года по настоящее время. Автор с 1990 года в ОАО «Пермнефтегеофизика» являлась ответственным исполнителем ряда тем по внедрению новых геофизических методов на площадях Пермского Прикамья в открытом стволе скважин. С 2001 года под ее руководством и непосредственном участии проводилось внедрение новых технологийпри исследовании обсаженных скважин.

За творческое сотрудничество, ценные советы и помощь в проведении исследований автор выражает глубокую благодарность руководству и всем сотрудникам предприятий ОАО «Пермнефтегеофизика» и ЗАО ПИТЦ «Геофизика», принимавшим участие в этих работах.

8

Глава 1 ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ФАЦИАЛЬНО-ЦИКЛИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА

ОСАДОЧНЫХ ТОЛЩ НА ОСНОВЕ СИСТЕМНОГО КОМПЛЕКСИРОВАНИЯ РАЗНОУРОВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ

1.1. СИСТЕМНОЕ КОМПЛЕКСИРОВАНИЕ

ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ОЦЕНКИ

ФАЦИАЛЬНОЙ ЦИКЛИЧНОСТИ ОСАДОЧНЫХ ТОЛЩ

Проблема изучения и учета фациальной цикличности осадочных толщ в последние годы занимает исследователей, связанных с моделированием и подсчетом запасов нефти и газа, проектированием и регулированием разработки месторождений.

Современная наука под фациальной цикличностью отложений понимает закономерную смену пород и периодическую повторяемость палеографических обстановок, отражающих тектоно-седиментационный этап геологического развития территории. С позиций системного подхода цикличность рассматривают на различных структурных (иерархических) уровнях, в зависимости от величины и типа природного резервуара. Ю.А. Косыгиным (1974) все множество тел по объемным размерам разделено на восемь порядков. За геологическое тело первого порядка принято тело от куска керна, за геологическое тело восьмого порядка – Земной шар. При решении задач нефтегазопромысловой геологии имеют дело с объектами относительно небольших размеров. Для этих случаев Л.Ф. Дементьевым (1988) предлагается выделять пять уровней структурной организации геологических объектов. Преимущество последней классификации в большей конкретизации объектов, отвечающих задачам нефтепромысловой геологии (табл. 1.1, 1.2).

9

Таблица 1 . 2

Уровни структурной организации нефтегазоносного пласта как системы (по Л.Ф. Дементьеву)

10