СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЛИТОЛОГИЧЕСКОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ ОТЛОЖЕНИЙ ПО ДАННЫМ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН НА ОСНОВАНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОТДЕЛЬНЫХ КОНЦЕПТУАЛЬНЫХ СМЕСЕЙ Российский патент 2024 года по МПК G01V11/00 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к области петрофизической интерпретации геофизических исследований скважин (ГИС), и предназначено для восстановления литологической неоднородности отложений по данным ГИС на основании результатов расчета физических параметров минеральных смесей.

На сегодняшний день известен способ восстановления литологической неоднородности с использованием программного обеспечения «AutoCorr» (Номер в Едином Реестре российского ПО: 5118, Дата решения: 29.12.2018, Приказ Минком связи России от 29.12.2018 №760). В ПО «AutoCorr» используется принцип триангуляционных сетей для создания пар сопоставляемых скважин, осуществления парных корреляций и проверки полученных результатов путем подсчета ошибок парных корреляций. Стоит отметить, что данный способ используется в основном для выделения выдержанных реперных горизонтов.

Техническим результатом изобретения является восстановленная литологическая неоднородность отложений в виде выделенных границ литофациальных изменений, соответствующих уровню неоднородности на керне.

Указанный технический результат достигается тем, что способ восстановления литологической неоднородности отложений на основе результатов расчета физических параметров минералов (таких как естественная радиоактивность, водородосодержание, интервальное время пробега продольной акустической волны, кажущееся сопротивление, объемная плотность) реализуют следующим образом: проводят геофизические исследования в скважинах следующими видами каротажа: радиоактивный каротаж (для регистрации естественной радиоактивности и водородосодержания), акустический каротаж (для регистрации интервального времени пробега продольной волны), боковой каротаж (для регистрации кажущегося сопротивления), гамма-гамма плотностной каротаж (для регистрации объемной плотности). Для реализации данного способа на образцах керна проводят рентгено-структурный анализ (РСА) для количественного определения содержания минералов в породе. На основании результатов рентгено-структурного анализа, исходя из содержания основных породообразующих минералов, разрабатывают «концептуальную модель минеральных смесей». Причины использования именно такого понятия как «концептуальную модель минеральных смесей» заключаются в следующем. При работе со сложными мультиминеральными отложениями, например, вулканогенными эффузивными породами, результаты РСА показывают присутствие большого количества минералов (например, кварц, альбит, ортоклаз, кальцит, сидерит, пирит, каолинит, хлорит, иллит, мусковит, монтмориллонит). В данных условиях отсутствует техническая возможность расчета отдельно каждого минерала, так как для расчета необходимо, чтобы количество неизвестных членов (минералы) соответствовало количеству известных, используемых для расчета (методы ГИС). В данных условиях необходимо провести объединение нескольких минералов в «минеральные смеси» и в дальнейшем проводить расчет именно их. Например, смесь минералов кварц, альбит и ортоклаз логичнее всего объединить в объем «матрица», а все глинистые минералы объединить в смесь «глинистые минералы». Таким образом, использование понятия «смесь минералов» оказывается более правильным, нежели использование понятия «минерал» при работе с мультиминеральными отложениями, поэтому в описании данного способа применяется именно это понятие.

Далее проводят расчет физических параметров определенных на предыдущим этапе минеральных смесей по технологии GS-Petrophysics (включен в реестр Федерального Института Промышленной Собственности (ФИПС) под №2021610214, В.Ю. Руденко, И.И. Приезжев). Рассчитанные кривые физических параметров минеральных смесей визуализируют на планшете ГИС и проводят качественный анализ результатов, причем по изменению характера кривых водородосодержания глин и радиоактивности матрицы (увеличение/уменьшение показаний) устанавливают границы литофациальных изменений, а оценку достоверности выделенных границ проводят путем их сравнения с интервалами послойного описания керна.

Предлагаемый способ позволяет прослеживать границы не только реперных горизонтов, но и более мелкие стратиграфические единицы, соответствующие масштабу послойного описания керна.

На Фиг. 1 показан планшет с результатами расчета модели по технологии GS-Petrophysics по скважине 1.

На Фиг. 2 показаны результаты выделения границ литофаций по скважине 1.

На Фиг. 3 показано сопоставление выделенных границ литофаций с данными керна.

При реализации предлагаемого способа выполняются следующие операции в нижеуказанной последовательности.

1. Сбор исходных данных для расчетов:

• Поточечные кривые методов ГИС в las-формате;

• Результаты определения минерального состава пород по данным керна (рентгеноструктурный анализ);

2. На основании результатов определения минерального состава по данным рентгеноструктурного анализа (РСА) разрабатывается концепции минеральных смесей, необходимых для моделирования;

3. По технологии GS-Petrophysics проводится расчет физических параметров каждой минеральной смеси;

4. Рассчитанные кривые физических параметров минеральных смесей визуализируются на планшете ГИС и проводится качественный анализ их изменения;

5. По результатам анализа определяются границы литофациальных изменений.

Апробация предлагаемого способа показана на примере терригенных отложений верхней части сеномана на одном из месторождений в ЯНАО.

По данным РСА среди породообразующих минералов отложений сеномана преобладают кварц, альбит и микроклин. Глинистая составляющая представлена также широким разнообразием минералов: каолинит, хлорит, иллит, монтмориллонит.

Применение технологии GS-Petrophysics позволяет учесть широкое разнообразие породообразующих минералов путем регулирования не только минимального и максимального значений EndPoint'a каждого физического параметра для каждого объема, но и величину стандартного отклонения от величины EndPoint'a. В результате удается получить динамически изменяющиеся с глубиной физические параметры минеральных смесей.

Поэтому, для расчета модели GS-Petrophysics были выбраны минералогические смеси, а не каждый минеральный объем по отдельности. Итоговые объемы: матрица (включающая кварц, микроклин и альбит), глинистые минералы (включающие каолинит, хлорит, иллит, монтмориллонит) и объем пор.

Результаты расчета объемной модели по технологии GS-Petrophysics представлены на планшете в треках 5 и 6, Фиг. 1.

Далее проводится выделение границ смены литофаций по изменению характера кривых водородосодержания чистых глин (Фиг. 1, трек 5) и радиоактивности матрицы (Фиг. 1, трек 6). Результаты выделения границ показаны на Фиг. 2.

Достоверность выделенных границ литофаций с применением предлагаемого способа подтверждается сопоставлением с результатами послойного описания керна, Фиг. 3.

На Фиг. 3 в треках 2-4 показаны исходные основные методы ГИС. В треке 7 в дискретном виде показаны границы слоев описания керна, выделенные специалистами-седиментологами при описании фактического керна. Цвета в треке 7 не имеют смысловой нагрузки, разница цветов нужна только для визуального понимания перехода от одного слоя к другому. Также для удобства сравнения данных керна и ГИС произведена заливка треков 5 и 6 по границам дискретных данных.

Сравнивая выделенные с помощью предлагаемого способа границы смены литофаций с литофациами по керну, хорошо видно, что практически все выделенные границы согласуются в фактически выделенными по данным керна. Более того, нерасчленяемые по описанию керна интервалы (например, 881-894 м) по данным ГИС разбиваются на несколько интервалов с различными физическими свойствами.

Авторами впервые на основе результатов расчета физических параметров отдельных концептуальных смесей проведено восстановление литологической неоднородности отложений, выражающееся в определении границ смены литофаций.

Изобретение относится к области петрофизической интерпретации геофизических исследований скважин и предназначено для восстановления литологической неоднородности отложений по данным ГИС на основании результатов расчета физических параметров минеральных смесей. Предложен способ восстановления литологической неоднородности отложений на основе результатов расчета физических параметров отдельных концептуальных смесей, который включает геофизические исследования в скважинах с регистрацией параметров физических полей: естественная радиоактивность и водородосодержание - по данным радиоактивного каротажа, интервальное время пробега акустической волны - по данным акустического каротажа, кажущееся сопротивление - по данным электромагнитного каротажа, объемная плотность - по данным гамма-гамма плотностного каротажа. На образцах керна проводят рентгеноструктурный анализ для определения минерального состава пород и на основании результатов рентгеноструктурного анализа разрабатывают концепцию минеральных смесей, исходя из содержания основных породообразующих минералов. Далее проводят расчет физических параметров чистых объемов по технологии GS-Petrophysics по определенным на предыдущем этапе минеральным смесям. Рассчитанные кривые физических параметров минеральных смесей визуализируют на планшете ГИС и проводят качественный анализ результатов, причем по изменению характера кривых водородосодержания чистых глин и радиоактивности матрицы - увеличение/уменьшение показаний, устанавливают границы литофациальных изменений, а оценку достоверности выделенных границ проводят путем их сравнения с интервалами послойного описания керна. Техническим результатом изобретения является восстановленная литологическая неоднородность отложений в виде выделенных границ литофациальных изменений, соответствующих уровню неоднородности на керне. 3 ил.

Способ восстановления литологической неоднородности отложений на основе результатов расчета физических параметров минералов, характеризующийся тем, что для его реализации проводят геофизические исследования в скважинах следующими видами каротажа: радиоактивный каротаж для регистрации естественной радиоактивности и водородосодержания, акустический каротаж для регистрации интервального времени пробега продольной волны, боковой каротаж для регистрации кажущегося сопротивления, гамма-гамма плотностной каротаж для регистрации объемной плотности, при этом на образцах керна проводят рентгеноструктурный анализ для определения минерального состава пород и на основании результатов рентгеноструктурного анализа определяют, какие минералы необходимо включить в расчет объемной модели, исходя из содержания основных породообразующих минералов, далее проводят расчет физических параметров определенных на предыдущем этапе минералов путем построения объемной минеральной модели по данным ГИС, рассчитанные кривые физических параметров минеральных смесей визуализируют на планшете ГИС и проводят качественный анализ результатов, причем по изменению характера кривых водородосодержания глин и радиоактивности матрицы, представленных увеличением или уменьшением показаний, устанавливают границы литофациальных изменений, а оценку достоверности выделенных границ проводят путем их сравнения с интервалами послойного описания керна.