Интерпретация материалов геофизических исследований скважин нефтеносного разреза баженовской свиты: литотипы и их физические параметры

Павлова Мария Александровна; Сухорукова Карина Владимировна; Глинских Вячеслав Николаевич; Казаненков Валерий Александрович

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ МАТЕРИАЛОВ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН НЕФТЕНОСНОГО РАЗРЕЗА БАЖЕНОВСКОЙ СВИТЫ: ЛИТОТИПЫ И ИХ ФИЗИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

Мария Александровна Павлова

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, 630090, г. Новосибирск, пр. Коптюга, 3, научный сотрудник, e-mail: PavlovaMA@ipgg.nsc.ru

Карина Владимировна Сухорукова

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, 630090, г. Новосибирск, пр. Коптюга, 3, старший научный сотрудник, e-mail: SuhorukovaKV@ipgg.nsc.ru

Вячеслав Николаевич Глинских

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, 630090, г. Новосибирск, пр. Коптюга, 3, заведующий лабораторией, e-mail: GlinskihVN@ipgg.nsc.ru

Валерий Александрович Казаненков

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, 630090, г. Новосибирск, пр. Коптюга, 3, заведующий лабораторией, e-mail: KazanenkovVA@ipgg.nsc.ru

Выполнена детальная интерпретация материалов ГИС в интервале продуктивного разреза баженовской свиты одной из скважин Салымского месторождения, по результатам которой выделены литологические типы пород, определены их основные физические параметры, в том числе построено пространственное распределение удельного электрического сопротивления и относительной диэлектрической проницаемости.

Ключевые слова: баженовская свита, литотипы, интерпретация, физические параметры.

LOG DATA INTERPRETATION OF THE BAGENOV FORMATION PRODUCING INTERVAL: LITHOTYPES AND THEIR PHYSICAL PARAMETERS

Maria A. Pavlova

Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, Koptyug, 3, Novosibirsk, 630090, Russian Federation, scientist, e-mail: PavlovaMA@ipgg.nsc.ru

Carina V. Suhorukova

Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, Koptyug, 3, Novosibirsk, 630090, Russian Federation, senior staff scientist, e-mail: SuhorukovaKV@ipgg.nsc.ru

Vyacheslav N. Glinskih

Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, Koptyug, 3, Novosibirsk, 630090, Russian Federation, head of laboratory, e-mail: GlinskihVN@ipgg.nsc.ru

Valery A. Kazanenkov

Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, Koptyug, 3, Novosibirsk, 630090, Russian Federation, head of laboratory, e-mail: KazanenkovVA@ipgg.nsc.ru

Detail log data interpretation of the bagenov formation producing interval one of the well of Salum oil-field have been done. As the result, lithotypes of rocks have recognized on a bases of logs,

geophysical parameters of rocks have defined, geoelectrical section describing resistivity and dielectric permittivity have made.

Key words: bagenov formation, lithotypes, interpretation, physical characteristics.

На территории Западной Сибири многие тысячи поисковых и разведочных скважин вскрыли баженовскую свиту (пласт Ю0), однако до сих пор не выработано методики выделения продуктивных интервалов баженовской свиты по каротажным данным. Работа направлена на развитие интерпретационных подходов и способов для достоверного выделения коллекторов в баженовской свите, определения их литологического состава, физических свойств и насыщения.

Характерной особенностью баженовской свиты является высокая степень неоднородности как вещественного состава самой толщи, так и коллекторов в ней: трещинных в преимущественно кремнистых разностях породах и трещиннокавернозных в преимущественно карбонатных. Неоднородность вещественного состава связана с изменением содержания по разрезу глинистого, кремнистого, карбонатного и органогенного (до 10-25 %) вещества, обусловленного седиментационными факторами. В результате этого разрез представлен чередованием кремнистых (силициты), кремнисто-карбонатных, глинистых, карбонатно-глинистых и кремнисто-глинистых пород, в разной степени обогащенных органическим веществом [Конторович и др., 1975; Брадучан и др., 1986, Гурари и др., 1988; Локальный прогноз ..., 1992; Конторович и др., 1998].

Породы баженовской свиты по своим физическим свойствам существенно отличаются не только от вмещающих пород, но и между собой, что позволяет разделить их на литологические типы по ГИС. В исследованной скважине в разрезе свиты выделяется 3 пачки, для которых наблюдаются характерные изменения физических характеристик по основным методам ГИС от подошвы к кровле. На основе результатов интерпретации материалов ГИС, выполненных с использованием данных, полученных при литологических исследованиях керна, в интервале баженовской свиты выделены следующие литотипы (см. рис. 1, слева): 1) карбонатные породы; 2) глинисто-кремнистые породы с тонкими карбонатными прослоями; 3) кремнистые породы (силициты); 4) глинисто-кремнистые с высоким содержанием Сорг; 5) аргиллиты и кремнисто-глинистые породы, близкие к аргиллитам. Первый тип пород залегает, как правило, в подошве каждой из выделенных пачек. Второй и третий типы залегают в середине пачек и являются переходными разностями от карбонатных пород к сильно битуминозным кремнистоглинистым породам. Четвертый тип - глинисто-кремнистые сильно битуминозные породы, залегают в кровле каждой пачки. Пятый тип встречается в кровле и подошве баженовской свиты.

По диаграммам радиоактивного каротажа ГК и НК (водородосодержания W, %) и электрометрии (БК) указанные пять литотипов характеризуются следующими значениями (см. таблицу 1).

129

Рис. 1. Результаты интерпретации комплекса ГИС. Слева направо: диаграммы ИК, БК, АК и РК, литологическая модель по ГИС. Обозначение литотипов в тексте. Справа: диаграммы ВЭМКЗ и БКЗ, геоэлектрическая модель (УЭС и ОДП).

Таблица 1. Физические характеристики пород баженовской свиты

Литотип ГК, мкР/ч ^№, % БК, Ом-м

1 18 - 26 11 - 14 33 - 930

2 20 - 27 19 - 24 270 - 2200

3 27 - 36 18 - 22 120 - 10000

4 37 - 54 16 - 23 50 - 9000

5 14 - 26 16 - 23 7 - 180

Породы с преимущественно глинисто-кремнистой составляющей характеризуются высокими значениями УЭС, повышенными значениями ГК и пониженными НК, в отличие от аргиллитов, что связано с их литологическими особенностями и разным содержанием органического вещества (Сорг в глинисто-кремнистых породах 8.5-16%; в аргиллитах - 1-2%).

Для выявления связей геофизических характеристик проведен анализ распределения сигналов ГК, НК (водородосодержания ', %) и БК в интервале баженовской свиты. По значениям РК уверенно могут быть выделены два литотипа: кремнистые породы без карбонатного материала (силициты) и глинисто-кремнистые с высоким содержанием Сорг. Наиболее четко литотипы баженовской свиты выделяются на кросс-плоте БК и ГК, где каждый охарактеризован своей областью без существенного пересечения.

Из методов электрометрии в скважине проводились боковое каротажное зондирование (БКЗ) на постоянном токе и высокочастотное электромагнитное каротажное зондирование (ВЭМКЗ) на переменном токе в диапазоне частот 0.875-14 МГц [Технология исследования ..., 2000]. Диаграммы кажущихся сопротивлений для этих методов характеризуют породы баженовской свиты высоким удельным электрическим сопротивлением (от сотен до нескольких тысяч Ом-м), но их сглаженность не позволяет оценить УЭС контрастных тонких (толщиной 0.5-1 м) пропластков, уточнить положение границ между пропластками, а влияние вмещающих пород искажает оценку УЭС в кровельной части. Для повышения достоверности количественная интерпретация проведена на основе численного моделирования и инверсии каротажных сигналов в рамках двумерной модели среды с учетом диэлектрической проницаемости и анизотропии электропроводности.

Детальный подбор сигналов БКЗ производился с учетом макроанизотропии УЭС. На рис. 1 справа представлена модель распределения горизонтального УЭС. Значения УЭС свиты изменяются от 100-200 Ом-м в подошвенной части до 3 500 Ом-м в кровельной части. Выделенные литотипы пород характеризуются следующими значениями: 1 тип (карбонатные породы) имеет сопротивление от 110 до 3 000 Ом-м, 2 и 3 тип (глинисто-кремнистые породы) -около 3 000 Ом-м в верхней пачке, 2 000 Ом-м в средней пачке и около 400 Ом-м - в нижней пачке, 4 тип (глинисто-кремнистые с высоким содержанием Сорг) в среднем 3500 Ом-м и выше, а 5 тип (аргиллиты и кремнисто-глинистые породы, близкие к аргиллитам) от 10 до 80 Ом-м. Значение коэффициента электрической анизотропии X для аргиллитов изменяется в пределах 1.3-1.8; для глинистокремнистых пород - от 1.1 до 1.4; для карбонатов X = 2.1. Результаты двумерной

инверсии показывают, что баженовская свита гораздо сильнее дифференцируется по значению УЭС, чем это можно предположить при визуальном анализе диаграмм БКЗ.

По данным ВЭМКЗ определена эффективная относительная диэлектрическая проницаемость (ОДП). Диэлектрическая проницаемость зависит от частоты возбуждающего электромагнитного поля, поэтому для сигнала каждого зонда определяется свое значение ОДП. Результаты подбора приведены на рис. 1, справа. Наибольшая частотная дисперсия ОДП наблюдается в верхнем слое высокоомных глинисто-кремнистых пород и в нижнем слое карбонатов. Значения ОДП на частоте 14 МГц изменяются от 3040 в глинисто-кремнистых породах до 50 в аргиллитах; на частоте 7 МГц -около 60 в глинисто-кремнистых породах и 52-62 в аргиллитах; на частоте 3.5 МГц - от 60 в глинисто-кремнистых породах до 70-90 в аргиллитах; на частоте 1.75 МГц - от 80-100 в аргиллитах до 100-120 в глинисто-кремнистых породах. Сложное поведение ОДП отражает неоднородность структурных особенностей и вещественного состава пород баженовской свиты.

В результате проведена численная интерпретация материалов ГИС в интервале продуктивного разреза баженовской свиты в одной из скважин Салымского месторождения. По результатам выполненной интерпретации выделены литологические типы пород, определены их основные геофизические параметры, построено пространственное распределение УЭС и ОДП.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Конторович А.Э., Нестеров И.И., Салманов Ф.К. и др. Геология нефти и газа Западной Сибири. - М.: Недра, 1975. - 680 с.

2. Брадучан Ю.В., Гурари Ф.Г., Захаров В. А. и др. Баженовский горизонт Западной Сибири (стратиграфия, палеогеография, экосистема, нефтеносность). - Новосибирск: Наука, 1986. - 217 с.

3. Гурари Ф.Г., Вайц Э.Я., Меленевский В.Н. и др. Условия формирования и методика поисков залежей нефти в аргиллитах баженовской свиты. /Под. ред. Ф.Г. Гурари. -М.: Недра, 1988. С. - 199.

4. Локальный прогноз залежей нефти баженовской свиты / Под ред. Т.В. Дорофеевой. - М.: Недра, 1992. - С. 139.

5. Конторович А.Э., Меленевский В.Н., Занин Ю.Н. и др. Литология, органическая геохимия и условия формирования основных типов пород баженовской свиты (Западная Сибирь) // Геология и геофизика, 1998. - Т. 39. - № 11. - С. 1477-1491.

6. Технология исследования нефтегазовых скважин на основе ВИКИЗ / Под ред. М. И. Эпова, Ю. Н. Антонова. - Новосибирск: НИЦ ОИГГМ СО РАН, Издательство СО РАН, 2000. - 112 с.

Log data interpretation of the bagenov formation producing interval: lithotypes and their physical parameters