Введение к работе
Актуальность работы.
Значительные запасы углеводородов в Западной Сибири приурочены к неоднородным в структурном и текстурном отношении терригенным горным породам-коллекторам. Для этого типа коллекторов характерны значительные вариации фильтрационно-емкостных и физических свойств. В связи с этим повышение достоверности интерпретации данных геофизических исследований скважин (ГИС) невозможно без научно-обоснованных способов оценки подсчетных параметров, основанных на петрофизических моделях, учитывающих структурные и текстурные особенности. Структурная и текстурная неоднородность горных пород, отражается различными соотношениями масштабных элементов, слагающих геофизическую среду. В ней существует взаимодействие как между отдельными масштабными единицами (элементы структуры и текстуры), так и между масштабами и формой элементов текстуры и размерами исследуемых объёмов (пласты, образцы керна).
Целью работы является повышение достоверности количественной интерпретации данных ГИС для текстурно-неоднородных терригенных пород-коллекторов нефти и газа путём разработки петрофизических моделей их фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС).
Основные задачи исследований:
Исследование структурных и текстурных особенностей терригенных горных
пород-коллекторов с позиций их влияния на ФЕС.
Сравнительный анализ основных методик определения коллекторских свойств текстурно-неоднородных пород.
Моделирование структурных и текстурных особенностей горных пород системами, состоящими из разномасштабных элементов. Изучение поведения эффективных свойств систем в зависимости от формы элементов, соотношений их масштабов между собой и системой.
Построение петрофизических моделей фильтрационно-емкостных и
физических свойств текстурно неоднородных горных пород-коллекторов.
Опробование полученных выражений для определения коллекторских
свойств текстурно неоднородных горных пород-коллекторов.
Методы исследования.
В основу работы положены результаты петрофизических исследований более 2000 образцов керна, выполненные на кафедре геофизических исследований скважин Тюменского государственного нефтегазового университета, а также в лабораториях литологии и физики пласта ЦЛ Главтюменьгеологии и отделе петрофизики института СибНИИНП. Моделирование систем, отражающих структурные и текстурные особенности горных пород, и определение их эффективных проводящих свойств осуществлялось на ЭВМ с использованием методов Монте-Карло и представлений теории перколяции. В процессе выполнения работы широко применялись методы математической статистики и оптимизационные методы решения систем нелинейных уравнений.
Научная новизна выполненной работы заключается в следующем:
разработан способ компьютерного моделирования структурных и текстурных особенностей горных пород как перколяционных систем; дано количественное описание эффективных свойств систем с учётом масштабных взаимодействий;
разработаны петрофизические модели фильтрациоино-емкостных и физических свойств текстурно неоднородных горных пород-коллекторов.
Практическая ценность работы заключается в разработке петрофизнческого обеспечения интерпретации данных ГИС для определения подсчётных параметров "рябчиковых" пород отложений АВі Самотлорского месторождения, а также цеолитосодержащих пород отложений БТ Яро-Яхинского и Заполярного месторождений.
Основные защищаемые результаты.
Методика компьютерного моделирования структурных и текстурных
особенностей терригенных горных пород перколяционными системами и
полученные при этом закономерности для эффективных свойств систем.
Петрофизические модели фильтрационно-емкостных и физических свойств
"рябчиковых" пород-коллекторов отложений АВі Самотлорского месторождения и
цеолитосодержащих горных пород-коллекторов отложений БТ Яро-Яхинского и
Заполярного месторождений.
Апробация и публикация работы.
Основные результаты работы докладывались на Международной научно-технической конференции "Нефть и газ Западной Сибири" (Тюмень, 1996), на XIV Губкинских чтениях (Москва, 1996), на семинаре-совещании "Пути повышения эффективности геологической интерпретации геофизических исследований скважин при разведке, эксплуатации и подсчёте запасов месторождений нефти и газа Западной Сибири" (Тюмень, 1997), на Международной геофизической конференции и выставке (Москва, 1997), на Международной специализированной выставке технологий и оборудования в области поисков, разведки и разработки нефтяных н газовых месторождений, транспортировки и переработки сырья "Нефть и газ-97. Конверсия и машиностроение для ТЭК" (Тюмень, 1997).
По результатам выполненных исследований опубликовано 9 печатных работ.
Объём работы.
Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 131 странице текста и содержит 112 рисунков, 22 таблицы и библиографию из 199 наименований.
Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю, заведующему кафедрой ГИС Тюменского государственного нефтегазового университета, к. г.-м. н., доценту В. А. Ефимову за помощь при работе над диссертацией, к. г.-м. н., доценту кафедры ГИС ТюмГНГУ А. В. Мальшакову, к. г.-м. н., профессору кафедры ГИС ТюмГНГУ Г. С. Кузнецову за практические советы и обсуждение результатов работы, зав. отделом интерпретации ГИС к. г.-м. н. Г. В. Таужнянскому и зам. ген. директора по геологии ОАО "ЗапСибГеоНАЦ" С. Ф. Панову, гл. геологу СП "УренОйлИНК" А. Н. Шоха, зав. лабораторией филиала "СургутНИПИнефть" Е. П. Кропотовой, зав. лабораторией ТюменьНИИГипрогаз к. г.-м. н., с. н. с. Ф Я. Боркуну за любезно предоставленные
материалы и консультации по Яро-Яхинскому и Заполярному месторождениям, зав. отделом петрофизики института СибНИИНП к. г.-м. н. Е. А. Романову за предоставление материалов детальных исследований физико-литологических параметров горных пород отложений АВ1 Самотлорского месторождения, а также всем сотрудникам кафедры ГИС ТгомГНГУ за поддержку и доброе отношение, оказанное ими автору при выполнении диссертационной работы.