CC BY
56
УДК 550.832.54
АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ И КОРРЕКЦИИ ПЛОТНОСТНЫХ СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД
© И. Р. Сахаутдинов1*, Г. Р. Вахитова2
1ОАО «Геостра»
Россия, Республика Башкортостан, 450071 г. Уфа, ул. Луганская, 3.
Тел.:+7 (987) 612 55 20.
*Email: scams@mail.ru
2Башкирский государственный университет Россия, Республика Башкортостан, 450076 г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32.
Для прогнозирования коллекторов в межскважинном пространстве необходимо обоснование типа инверсии, которая в свою очередь зависит от качества результатов их геофизических исследований. Рассмотрены основные методы восстановления и корректировки плот-ностного каротажа. Проведен анализ результатов восстановления и коррекции плотност-ных характеристик в терригенных отложениях различными методами на основе переинтерпретации скважинных материалов. Сопоставлены результаты прогнозирования упругих свойств. Показана хорошая сходимость полученных синтетических диаграмм плотностного каротажа методом компонент.
Ключевые слова: плотностной каротаж, прогнозирование плотностных свойств, коррекция плотностного каротажа, методы восстановления.
Введение
При использовании петрофизических данных, необходимых для сейсмических инверсий и качественной привязки данных сейсморазведки, основными являются два момента: наличие данных акустического и плотностного каротажа в комплексе методов геофизических исследований скаважин (ГИС) в скважинах месторождения и, при их наличии, - оценка качества этих материалов и пригодности их для решения поставленных задач. Так как в основном приходится работать со старыми фондами скважин, материал плотностного и акустического каротажа не редко отмечается плохого качества и записан не по всему стволу скважины. Поэтому требуется проведение оценки качества исходных кривых акустического (АК) и гамма-гамма плотностного каротажа (обозначены как АК и ГГКП соответственно), коррекции показаний этих методов и при необходимости синтезирования этих кривых в интервалах их отсутствия.
Искажения показаний обоих кривых (АК и ГГКП), как правило, отмечаются в интервалах размыва ствола скважины, также нередко могут наблюдаться явления 2-эффектов, которые отмечаются на границах не размытых пород и интервалов размыва ствола скважины, выглядящих как пилообразные участки кривой.
Методы восстановления и коррекции плотностного каротажа
В настоящей работе восстановление физических свойств пласта - коллектора осуществлялась на скважинах месторождения Западной Сибири.
Одним из наиболее известных методов является уравнение Гарднера-Кастаньи (Gardner-Castag-щ), отображающее связь объемной плотности и
скорости продольных волн. В 1968 г. Гарднером представлено уравнение осредненной зависимости, с привязкой к нескольким основным встречающимся литотипам (табл. 1).
Таблица 1
Литотип
Глина
Песчаник
Известняк
Доломит
Ангидрит
Песчаник-глина
p = dVpf [д/cm3] \km/s]
Р = 1.75 х Vp0 265 Р = 1.66 х Vp0 261 Р = 1.5 х Vp0 225 Р = 1.74 х Vp0 252 Р = 2.19 х Vp0160 Р = 1.74 х V p0.250
В 1993 г. Джон Кастания улучшил зависимость Гарднера добавив возможность расчета для разных типов пород.
Учет литологии в уравнении проводится при помощи метода потенциала самополяризации или метода ГК, через параметры эквивалентные содержанию глинистого вещества в породе.
RHOB,
GARA
= RHOBss * (АБР) +
+RHOBSH * (1 - АБР)
cara = RHOBSS * (1 - AGK) + * (AGK) где RHOBSS - эмпириче-
3.
для песчаников, г/см ; RHOBSH -
RHOB, + RHOBSH ское уравнение
эмпирическое уравнение для глин, г/см3; ASP - относительный потенциал самополяризации, д.е.; AGK - двойной разностный параметр ГК, д.е.
Формулы регрессий для линии глин и линии песчаников:
RHOB„„ = а х
RHOBsh = а х
/ 1000
\DT
1 core 1000
DT
\LS i r.
+ b (1000/DTCore ) + c
+ b(1000/DTCore ) + C
где DTcore - откорректированная кривая интервального времени, мкс/м.
В табл. 2 представлены эмпирические коэффициенты, подбираемые в зависимости от литоло-гического состава пород:
p = aVp2 + bVp + c где а, Ь, c - эмипирические коэффициенты Гардне-ра-Кастаньи, д.е.; Vp - скорость продольных волн, км/с.
Таблица 2
Литотип
b
c
Глина
Песчаник
Известняк
Доломит
Ангидрит
-0.0261 -0.0115 -0.0296 -0.0235 -0.0203
0.373
0.261
0.461
0.39
0.321
1.458 1.515 0.963 1.242 1.732
Также наряду с уравнениями Гарднера отличные результаты по синтезированию кривой плотно-
сти выдает уравнение компонент (объемной плотности):
RHOBM = VCLGR X RHOBclay + + (1 - Kp - VCLGR) X RHOBss + Kp X RHOB
fluid
где VCL.GR - коэффициент глинистости, д.е.; Кр -коэффициент пористости, д.е.;
RHOBfluid, RHOBclay, ка, глины, флюида, г/см3.
RHOBss - плотность песчани-
Практические результаты исследования
Главным условием использования метода Гарднера-Кастаньи это наличие перекрывающегося интервала акустического и плотностного каротажа для построения зависимости интервального времени продольной волны от ГГКП (рис. 1), необходимой для подбора эмпирических коэффициентов по линии глин и линии песчаников.
a
Рис. 1. Кросс-плот зависимости Гарднера-Кастаньи.
Рис. 2. Пример коррекции кривой плотности (RHOBN).
При сопоставлении в интервалах отсутствия размыва каверномера исходная и синтетическая кривая совпадают, что говорит о верно подобранных эмпирических коэффициентах.
Для расчета кривой объемной плотности подбирались следующие табличные значения компонент породы:
RHOBclay = 2.15 г/см3 - плотность глин.
RHOBss = 2.65 г/см3 - плотность кварца.
RHOBflшd = 0.7 г/см3 - плотность флюида.
С помощью полученных синтезированных кривых Гарднера (кривая зеленого цвета) и объемной плотности (кривая фиолетового цвета) производится корректировка за влияния каверн и Z-эффектов (рис. 2).
Как видно на рис. 2 по результатам восстановления, в интервалах каверн исходная кривая плот-ностного каротажа характеризуется преимущественно пониженными значениями, когда как в синтезированных кривых этот же интервал выглядит достовернее. В следствие этого данные интервалы в дальнейшем заменяются в исходной кривой на значения синтезированной кривой.
При сопоставлении результатов прогнозирования (рис. 3) по двум данным методикам можно отметить, что коэффициент корреляции исходной кривой плот-ностного каротажа (RHOBN) с методом компонент (RHOB) более высокий, чем с кривой, полученной по методике Гарднера-Кастаньи (RHOB_gar).
Также по полученным кривым на примере опорной скважины была построена гистограмма (рис. 4) для более наглядной демонстрации качества прогнозируемого плотностного каротажа. По интегральному распределению видно преимущество метода компонент перед уравнением Гарднера-Кастаньи.
Как и в случае восстановления акустического каротажа результат компонентного расчета, в рамках терригенного разреза с трех компонентной ли-тологической структурой, весьма успешно себя показывает в сравнении с остальными методами, но не следует упускать тот момент, что метод Гардне-ра-Кастаньи зависит от качества исходного каротажа (АК, ГГКП), с которого снимается зависимость, и на других месторождениях рассчитанные кривые по этому методу могут выйти также с высоким коэффициентом корреляции. Поэтому необходимо комбинирование методик для получения наиболее качественной синтетической диаграммы.
На рис. 5 представлено сопоставление кривой рассчитанной методом компонент с керновым материалом. Также в рамках оценки качества следует отметить, что все используемые данные были нормированы в интервалах выдержанных не размытых глин на опорных скважинах, включающих в себя полный комплекс ГИС и результаты исследования образцов керна.
Рис. 3. Сопоставление исходной кривой ГГКП с синтезированными кривыми.
Рис. 4. Область значений кривых плотности.
Полученные кривые упругих параметров откорректированные по описанным выше ме тодам, являются основой для стратиграфиче
Рис. 5. Оценка достоверности материалов ГИС.
ской привязки отражений (рис. 6) и извлечения сейсмического импульса.
Рис. 6. Стратиграфическая привязка сейсмического волнового поля.
Выводы
В работе выполнена переинтерпретация данных ГИС, на основе которой сделан прогноз упругих параметров горных пород с применением различных методик.
Тщательная коррекция кривых ГГКП на всем интервале записи заметно улучшает привязку каротажных и сейсмических данных.
Выполнен сопоставительный анализ рассчитанных синтетических диаграмм плотностного каротажа.
Выявлены преимущественные стороны метода компонент в сравнении с методом Гарднера-Кас-таньи.
ЛИТЕРАТУРА
Gardner, G.H.F., Formation velocity and density - The diagnostic basics for stratigraphic traps: Geophysics. 1974. V. 39, P. 770-780.
Gary Mavko, Tapan Mukerji, Jack Dvorkin, The rock physics handbook: tools for seismic analysis in porous media. Cambridge University Press. 2009. P. 329.
Castagna J.P., Bazle M.L., Kan T.K. Rock physics - The link between rock properties and AVO response / in Castagna J.P. and Backus M.M., eds. // Off-set-dependent reflectivity -Theory and practice of AVO analysis. Soc. Expl. Geophys., 1993. P. 135-171.
Пузырев Н. Н. Методы и объекты сейсмических исследований: Введение в общую сейсмологию. Новосибирск: Изд-во СО РАН НИЦ ОИГГМ, 1997. 301 с.
Поступила в редакцию 08.12.2017 г.
ANALYSIS OF THE RESULTS OF THE RESTORATION AND CORRECTION OF THE DENSITY PROPERTIES OF ROCKS
© I. R. Sakhautdinov1* G. R. Vahitova2
1Geostra
3 Luganskaya Street, 450071 Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia.
2Bashkir State University 32 Zaki Validi Street, 450076 Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia.
Phone: +7 (987) 612 55 20.
*Email: scams@mail.ru
In the process of applying petrophysical data for seismic inversions and qualitative binding of seismic data, two things are very important: the availability of acoustic and density logging data in a set of GIS methods in the wells and, if available, the assessment of the quality of the materials and their suitability for solving the posed tasks. Usually one has to deal with old wells; that is why the density and acoustic logging material is often of poor quality and not recorded for the entire wellbore. Therefore, it is required to assess the quality of the initial acoustic and density logging curves, to correct the indications of the used methods, and to restore the curves in the intervals of their absence. In the article, the analysis of the results of restoration and correction of density characteristics in terrigenous sediments by various methods based on reinterpretation of borehole materials was carried out. A comparison of the results of predicting the elastic properties was made. The good convergence of the obtained synthetic density logs by the component method was shown. A comparative analysis of the calculated synthetic density logs was performed using the basic methods of synthesizing. The advantageous aspects of the component method were revealed in comparison with the Gardner-Castagna technique.
Keywords: density logging, prediction of density properties, correction of density logging, methods of restoration.
Published in Russian. Do not hesitate to contact us at bulletin_bsu@mail.ru if you need translation of the article.
REFERENCES
1. Gardner, G.H.F., Formation velocity and density - The diagnostic basics for stratigraphic traps: Geophysics. 1974. Vol. 39, Pp. 770-780.
2. Gary Mavko, Tapan Mukerji, Jack Dvorkin, The rock physics handbook: tools for seismic analysis in porous media. Cambridge University Press. 2009. Pp. 329.
3. Castagna J.P., Bazle M.L., Kan T.K. Off-set-dependent reflectivity - Theory and practice of AVO analysis. Soc. Expl. Geophys., 1993. Pp. 135-171.
4. Puzyrev N. N. Metody i ob''ekty seismicheskikh issledovanii: Vvedenie v obshchuyu seismologiyu [Methods and objects of seismic studies: Introduction to general seismology]. Novosibirsk: Izd-vo SO RAN NITs OIGGM, 1997.
Received 08.12.2017.
