Научная статья на тему 'Изменения структуры порового пространства коллекторов талахского горизонта при переходе от атмосферных условий к пластовым'

Изменения структуры порового пространства коллекторов талахского горизонта при переходе от атмосферных условий к пластовым Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
228
33
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОРИСТОСТЬ / ПЛАСТОВЫЕ УСЛОВИЯ / РЕНТГЕНОВСКАЯ МИКРОТОМОГРАФИЯ / СТРУКТУРА ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА / ТРЕЩИННАЯ ПОРИСТОСТЬ / МЕЖЗЕРНОВАЯ ПОРИСТОСТЬ / СКОРОСТИ УПРУГИХ ВОЛН / POROSITY / IN-SITU CONDITIONS / X-RAY MICROTOMOGRAPHY / STRUCTURE OF POROUS SPACE / CRACKING POROSITY / INTERGRAIN POROSITY / VELOCITY OF ELASTIC WAVES

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Жуков В.С., Моторыгин В.В., Пименов Ю.Г., Абросимов А.А.

Образцы коллектора талахского горизонта вендского возраста Восточной Сибири были исследованы методом рентгенотомографии с использованием рентгеновского томографа SkySсan 1172. Также определены значения пористости и скорости распространения упругих продольных и поперечных волн при моделировании пластовых условий на установке ПУМА-650.В процессе освоения и разработки залежей углеводородов, особенно истощенных, возникает потребность определять характер влияния различных видов пористости (межзерновой и трещинной) на структуру порового пространства. Так, проведено сопоставление величины межзерновой и трещинной пористости горных пород по данным о скоростях упругих продольных волн и данным обработки результатов рентгеновской томографии. Отмечены уменьшение количества и емкости пор большого диаметра и рост числа и емкости пор малого диаметра, происходящие при росте эффективного давления. Причина в том, что крупные поры дробятся и за счет смыкания узких мест появляются более мелкие поры. Показано качественное соответствие значений трещинной пористости и емкости пор коэффициенту формы, не превышающему 0,3. Оценено влияние эффективного напряжения на изменение межзерновой и трещинной пористости при переходе от пластовых к атмосферным условиям. Результаты исследований могут быть использованы как при подсчете запасов, так и при подготовке проектов разработки месторождений. Использование рентгеновской микротомографии и анализ зависимости пористости и скоростей продольных упругих волн от эффективного напряжения позволили показать трансформацию структуры порового пространства и оценить изменения как межзерновой, так и трещинной пористости исследованных горных пород.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Changes of porous space structure in reservoirs of Tala horizon at transition from atmospheric conditions to in-situ ones

Few Vendian samples of a Tala horizon reservoir from Eastern Siberia were studied using X-ray tompgraph SkySсan 1172. Values of porosity and velocities of elastic longitudinal and transverse waves’ propagation were measured during simulation of in-situ conditions in PUMA-650 setting.In course of mastering and development of hydrocarbon deposits, especially the exhausted ones, there is necessity to distinct ways in which various types of porosity (namely, cracking and inter-grain porosities) affect a structure of a porous space. So, values of fracture and inter-grain porosities of rocks were compared according to data on velocities of elastic longitudinal waves, and results of X-ray tomography.It is pointed out that when effective pressure grows, quantity and capacity of large-diameter pores decrease, and vice versa quantity and capacity of small-diameter pores increase. It is caused by fragmentation of large pores and closure of narrow places being a reason for origination of small pores. Qualitative conformity of cracking porosity and capacity with a form factor being less than 0,3 is demonstrated. The impact of effective stress to changes of inter-grain porosity at changing from in-situ to atmospheric conditions is estimated. Results of this research could be applied both for calculation of reserves, and for preparation of field-development projects. Application of X-ray microtomography and analysis of dependencies for porosity and velocities of longitudinal elastic waves subject to effective stress made it possible to show changes in the structure of porous space and to estimate varieties of intergrain and fracture porosities of studied rocks.

Текст научной работы на тему «Изменения структуры порового пространства коллекторов талахского горизонта при переходе от атмосферных условий к пластовым»

УДК [622.031:553.98]::621.386.8

Изменения структуры порового пространства коллекторов талахского горизонта при переходе от атмосферных условий к пластовым

В.С. Жуков1*, В.В. Моторыгин1, Ю.Г. Пименов2, А.А. Абросимов2

1 ООО «Газпром ВНИИГАЗ», Российская Федерация, 142717, Московская обл., Ленинский р-н, с.п. Развилковское, пос. Развилка, Проектируемый пр-д № 5537, вл. 15, стр. 1

2 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина (национальный исследовательский университет), Российская Федерация, 119991, г. Москва, Ленинский пр-т, д. 65, к. 1

* E-mail: V_Zhukov@vniigaz.gazprom.ru

Ключевые слова:

пористость, пластовые условия, рентгеновская микротомография, структура порового пространства, трещинная пористость, межзерновая пористость, скорости упругих волн.

Аннотация. Образцы коллектора талахского горизонта вендского возраста Восточной Сибири были исследованы методом рентгенотомографии с использованием рентгеновского томографа SkySсan 1172. Также определены значения пористости и скорости распространения упругих продольных и поперечных волн при моделировании пластовых условий на установке ПУМА-650.

В процессе освоения и разработки залежей углеводородов, особенно истощенных, возникает потребность определять характер влияния различных видов пористости (межзерновой и трещинной) на структуру порового пространства. Так, проведено сопоставление величины межзерновой и трещинной пористости горных пород по данным о скоростях упругих продольных волн и данным обработки результатов рентгеновской томографии. Отмечены уменьшение количества и емкости пор большого диаметра и рост числа и емкости пор малого диаметра, происходящие при росте эффективного давления. Причина в том, что крупные поры дробятся и за счет смыкания узких мест появляются более мелкие поры. Показано качественное соответствие значений трещинной пористости и емкости пор коэффициенту формы, не превышающему 0,3. Оценено влияние эффективного напряжения на изменение межзерновой и трещинной пористости при переходе от пластовых к атмосферным условиям. Результаты исследований могут быть использованы как при подсчете запасов, так и при подготовке проектов разработки месторождений. Использование рентгеновской микротомографии и анализ зависимости пористости и скоростей продольных упругих волн от эффективного напряжения позволили показать трансформацию структуры порового пространства и оценить изменения как межзерновой, так и трещинной пористости исследованных горных пород.

Пористость считается наиболее важным параметром горных пород как при подсчете запасов, так и при подготовке проекта разработки месторождений углеводородов. Межзерновые поры типичны для терригенных коллекторов. Трещинные полости характерны для пород любого генезиса, подвергшихся значительным тектоническим напряжениям и длительным геологическим процессам. Каверны и пустоты выщелачивания типичны для большинства карбонатных пород [1]. Для нефтегазовой отрасли актуальной проблемой является определение открытой пористости и, в частности, оценка в ней доли трещинной емкости. Программы гидродинамического моделирования процессов разработки месторождений предусматривают наличие данных о трещинной пористости, представляя общую пористость (Кп) как сумму двух компонент: межзерновой и трещинной емкости. Далее показаны результаты исследования изменений структуры емкостного/порового пространства (межзерновой и трещинной пористости).

Объект исследований. Исследованы образцы коллектора талахского горизонта вендского возраста Восточной Сибири, представленные мелко-, средне- и крупнозернистыми слоистыми песчаниками. Открытая пористость в атмосферных условиях составляла 4,5-12,1 %, газопроницаемость изменялась от 1,6 до 19,1 мД. Структура порового пространства образцов в атмосферных условиях была исследована прямым неразрушающим методом рентгенотомографии (РТ) в системах 2Б и 3Б с использованием рентгеновского томографа 8ку8сап 1172. На этих же образцах горных пород проводились определения пористости, скорости распространения упругих

продольных и поперечных волн при моделировании пластовых условий на установке ПУМА-650.

Параметры трещинной пористости, выявляемой при таком подходе, определяются условиями проведения исследований. Характерный размер (и длина, и диаметр) исследуемых цилиндрических образцов составлял 30 мм, и длина одиночных трещин ориентировочно не может превышать 15 мм, так как при большей длине трещины образец длиной 30 мм неминуемо разрушится. Отношение раскрытия трещины к ее длине обычно не превышает 0,001. Таким образом, оценка максимального раскрытия трещин, выявляемых по этой методике, не превышает 15 мкм при длине не более 15 мм.

Результаты исследований. Исследование структуры порового пространства на рентгено-томографе 8ку8еап показало, что в изученных образцах песчаников максимальные размеры пор, формирующих их емкость, достигают значений 563,5 (обр. № 522), 5360,6 (обр. № 574), 8613,6 (обр. № 527) мкм, которые не превышают 15 мм, т.е. оценки максимальной длины трещин. Минимальный размер пор оценивается в границах 8,9-10 мкм.

Ориентация пор изменяется в широком диапазоне: от 2,24° до 179,5° к оси цилиндрических образцов (горизонталь рентгеновских томограмм ориентировали параллельно слоистости песчаников), т.е. представлены поры

и трещины, вытянутые практически во всех направлениях. Другая немаловажная характеристика порового пространства - это коэффициент формы поры Кф, представляющий отношение длин ее короткой и длинной осей: для изометричных пор (сфер) Кф будет приближаться к 0,8-1, а для щелевидных (трещин) -стремиться к минимальным значениям 0-0,2. Обусловлено это тем, что трещины, как известно, имеют вытянутую форму. Коэффициент формы пор исследованных образцов изменялся от 0,8 до 0,1, т.е. поровое пространство содержит как изометричные, так и вытянутые поры.

Особенности структуры порового пространства образцов отражаются в распределении пор по форме и ориентации. Например, для обр. № 522 характерен Кф = 0,4-0,7. В то же время для продолговатых пор этого образца характерна ориентация, близкая к 90°, т.е. они вытянуты в направлении, перпендикулярном оси образца.

В отличие от обр. № 522 величина Кф обр. № 527 (рис. 1) и № 574 достигает и меньших значений (0,1), которые более характерны для трещин. В этих образцах ориентация пор матрицы, имеющих Кф от 0,8 до 0,3, изменяется в широких пределах от одного-двух до 179 градусов (см. рис. 1а). Это может говорить о хаотичности распределения вытянутости пор, которое сформировалось в течение длительного (600 млн лет) геологического периода начиная с вендского возраста и заканчивая настоящим

165

180

195

105

90

75

105

90

75

255

270 285 255 270

а б

Рис. 1. Ориентация пор в образце № 527, град.: а - матрица (Кп = 7,55 %, Кф = 0,4-1,0); б - трещины (Кп = 1,15 %, Кф = 0,1-0,3):

цифры полужирного начертания - количество трещин, ориентированных вдоль

азимутальных направлений

255

285

345

временем. В то же время трещины ориентированы преимущественно по наслоению (см. рис. 1 б) и характеризуются вытянутыми порами/полостями с Кф = 0,1-0,3.

Практические потребности учета изменений, сопровождающих процессы разработки месторождений углеводородов в режиме истощения или при снижении пластового давления, вызывают необходимость прогнозировать

изменение структуры порового пространства -числа и размеров пор - с увеличением эффективного давления. Исходным материалом для выработки такого подхода послужили результаты лабораторных исследований на образцах горных пород при увеличении эффективного давления, которые были сопоставлены с результатами рентгенотомографических исследований этих же образцов.

£ 12

¡3

В 10

s

Ос

о с 8

6

4

2

0

■■ . 1 1 1 1 1 ■

? с ; с Г °

+ + . ■ ■ h И ■ +

£ 12

¡10 s

Ос

о с 8

6

4

2

0

. ■ 1 ■ 1 ■ я

Оо с ) с ) с ) О

+ + ■ н н h ■ +

£ 12

¡3

¡10

s

Ос

о с 8

6

4

0

оо < 1 ■ 1 > 1 ■ 1 о

+ + . ■ ■ ■ ■ ■ +

0 100 200 300 400 0 100 200 300 400 0 100 200 300 400

Эффективное давление, атм

Эффективное давление, атм б

Эффективное давление, атм

■ к о к + к

Рис. 2. Изменение Кп и двух ее составляющих (Кпмз и К ) с ростом эффективного давления на образцах: а - № 522; б - № 527; в - № 574

£ 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5

■ ■

1 1

1—'(Чт^тчог^оо^о

f f f f f f f f f i O^ ^ ^ ^ ^

о" о" о" о" о" о" о" о" о" о" К^ д.ед.

£ 2,0 1,6 1,2 0,8 0,4

? f f f f f f f f i

£ 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0

Д.ед.

б

f f f f f f f f f 7

O^ ^ ^ ^ t 7 0^8 ^3

o" CD CD CD CD CD CD CD CD CD

Д.ед.

Рис. 3. Емкость пор разной формы: а - обр. № 522 (Кптр, %: 0,96 по РТ и 1,42 по Кпр); б - обр. № 527 (Кптр, %: 1,15 по РТ и 1,14 по Гпр); в - обр. № 574 (Кптр, %: 1,13 по РТ и 1,12 по Упр)

2

а

в

0

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

0

а

в

Известно, что при усилении всестороннего сжатия пород увеличиваются и скорости продольных волн [2-5]. Происходит это, во-первых, вследствие более плотной упаковки зерен в терригенных осадочных породах и, во-вторых, из-за закрытия части имеющихся трещин. Эти предпосылки обусловили выбор скорости продольных волн в породе с «нулевой пористостью», определяемой при моделировании пластовых условий. По данным о величине пористости и скорости продольной волны в этих образцах были определены и величины двух компонент пористости - межзерновой и трещинной [6-9]. Так, с ростом эффективного напряжения снижается общая (открытая) пористость К и уменьшаются, но уже в разной

степени, обе ее компоненты - межзерновая Кпмз и трещинная Кп.тр пористости (рис. 2).

Распределение Кф пор и соответствующей им емкости для исследованных образцов представлено на рис. 3. Видно, что значения пористости для вытянутых пор с коэффициентом формы менее 0,3 (0,96 %, 1,15 %, 1,13 %) довольно близки трещинной пористости образцов (1,42 %, 1,14 %, 1,12 %), определенной по данным о скорости продольной волны V (см. рис. 2). Полученные результаты показывают, что только трещинная пористость обр. № 522 несколько ниже.

Более внимательный анализ структуры по-рового пространства - с привлечением результатов анализа рентгенотомограмм (рис. 4) -

а б в

Рис. 4. Рентгенотомограммы объема порового пространства исследованных образцов

(см. экспликацию к рис. 3)

шшттт^ * -

А' - '

Ш ■ . •

тщя^-п * .%

» ■> л , ; т

'^■тшш

аб Рис. 5. Рентгеновские томограммы обр. № 574: а - полученная при атмосферных условиях (Кп = 11,8 %); б - рассчитанная для пластовых условий при эффективном давлении 370 атм (Кп = 10,8 %). Абсолютное снижение пористости ЛКп = 1 %

,ЛгегРлоА

»«CJi

° ° ° r-Ч ^

TT ° м м

г

(N

атм. усл.,Кп = 11,8 % P = 370 атм, К = 10,8 %

m 8 О _ т I----7

ч S а ° s о Г^-т--,.— /

Рг'°Р,ыкм £

Рис. 6. Распределения пор в исследованных образцах (а - № 522; б - № 527; в - № 574) по размеру и емкости, полученные при атмосферных условиях и рассчитанные для пластовых условий при эффективном давлении 370 атм

в

показывает, что в обр. № 522 поры относительно равномерно заполняют все пространство. Но некоторые совокупности пор - светлые зоны, вытянутые по плоскости 2-Х, возможно, не получили отражения в результатах расчета трещинной пористости по данным рентгенотомо-графии. Такие сложнопостроенные вытянутые зоны пор повлияли на скорости упругих волн в образце, так как могли частично войти в емкость пор с Кф 0,8-1,0, тем самым занизив величину емкости пор с Кф не более 0,3. Следует обратить внимание и на то, что для продолговатых пор этого образца характерна ориентация, близкая к 90°, т.е. они вытянуты в направлении, перпендикулярном оси образца, что и вызвало снижение скорости продольных волн, а также привело к некоторому завышению величины трещинной пористости по сравнению с результатами рентгенотомографических исследований.

Анализируя влияние структуры трещинной пористости на скорость продольных волн, можно отметить, что трещины, ориентированные субпараллельно или близко к направлению оси изучаемых цилиндрических образцов, будут оказывать минимальное влияние на снижение скорости. В этом случае продольная волна пройдет по скелету породы и не пересечет пространство между стенками трещин, заполненное пластовой жидкостью. А трещины, расположенные под другими углами, особенно -близкими к направлениям, перпендикулярным к оси образцов, окажут максимальное воздей-

ствие на скорости продольных упругих волн, так как путь прохождения продольной волны через жидкую (а не через твердую) фазу - пластовую жидкость - при этом будет максимальным.

В то же время на рентгенотомограммах обр. № 527 и № 574 (см. рис. 4б, в) видны широкие светлые зоны повышенной пористости, которые пересекались упругими волнами и получили одинаковое отражение как в результатах обработки данных рентгенотомографии, так и в результатах расчета трещинной пористости по данным о скоростях продольных волн. Для этих образцов совпадение значений трещинной пористости почти идеальное.

На рис. 5 приведены томограммы одного из образцов в атмосферных условиях, а также расчетные томограммы при давлении 37 МПа, отражающие процесс уменьшения объема или смыкания пор при эффективном напряжении с учетом результатов лабораторного моделирования пластовых условий.

Статистическая обработка томограмм позволила получить распределение пор по размеру и емкости как в атмосферных условиях, так и в условиях, моделирующих пластовые при эффективном давлении Рэф = 370 атм (рис. 6). Видно, что во всех трех образцах при переходе от атмосферных к пластовым условиям уменьшаются количество и емкость пор большого диаметра и растут число и емкость пор малого диаметра. Этот процесс не означает полного закрытия крупных пор. Более вероятно, что поры

^ 250 200 150 100 50 0

-50 -100

Поры (100 %):

■ образовавшиеся (32,4 %)

■ сомкнувшиеся (67,6 %)

I

I

I

I

0 2

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 о

5 6 7 ОС 0 1 2 3 4 5 6 7 ОО о

1 1 1 1

0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

4 5 6 7 ОО 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 о

0 1 2 3 4 5 6 7 00

Диаметр пор, мкм

Рис. 7. Относительное распределение количества вновь образовавшихся и сомкнувшихся пор в зависимости от диаметра пор для обр. № 522

^ 100 ^

90

80

70

60

50

Образцы:

+ № 551; у = -21,68* + 167,50; Я2 = 0,92 ■ № 527; у = -8,55* + 136,99; Я2 = 0,98

• № 522; у = -12,90* + 177,95; Я2 = 0,98 А № 574; у = -10,46* + 181,70; Я2 = 0,99

• № 582; у = -7,69* + 152,86; Я2 = 0,98

£ 12

10

К

П.

к

м

10

12

14

Линии равных значений пористости: межзерновой: трещинной:

• О- у = -22* + 100; К = 0 % --о--у = -1,6* + 59,2; К = 2 %

^ У ' П.МЗ ^ У 5 5 5 п.тр

-О-у = -1,6* + 79,6; К = 1 %

^ У ? 77 П.ТП

. о • у = -22* + 202; К = 5 %

' П.МЗ

• О. у = -22* + 304; К = 10 %

5 П.МЗ

-..-у = -1,6* + 100; К = 0 %

у 5 5 п.тр

16

к, %

а

0,2 0

551 522 574 527 582

Номер образца

551 522 574 527 582

Номер образца

б в

Рис. 8. Изменение структуры порового пространства исследованных образцов при переходе от атмосферных условий к пластовым условиям при Рэф = 370 атм: а - измерение добротности образцов при переходе от атмосферных условий к пластовым; б - пористость образцов, исследованных в условиях, моделирующих пластовые; в - измерение пористости образцов при переходе от атмосферных условий к условиям, моделирующим пластовые

8

несколько изменяют свою форму и за счет смыкания узких мест и появления новых пережимов крупные поры дробятся, в результате чего появляются новые более мелкие поры (рис. 7).

Для исследования изменений структуры порового пространства коллекторов талахского горизонта при переходе от атмосферных условий к пластовым можно использовать зависимость добротности от пористости [6-9]. В данном случае добротность (0 - это отношение измеренной скорости продольной волны в образце (Кпр.изм) к ее скорости в минеральном скелете (Кпрск), которое характеризует интегральное воздействие пор и трещин на породу [6]:

Q = 100(F м / VY

(1)

Согласно выражению (1) при 100%-ной добротности порода не имеет ни трещин, ни пор. Снижение добротности будет отражать наличие пористости (Кпмз) и трещиноватости (Кп.тр) в породе. Влияние этих двух типов пористости, т.е. межзерновой пористости и трещинной пустостности, на скорости распространения упругих волн различно.

На рис. 8 приведены линии с разным наклоном, отражающие крайние состояния горных пород: в породе имеются только поры и в породе имеются только трещины. Реальные горные породы, для которых имеются сведения и о по-ровой, и о трещинной пористости, будут размещаться в области, ограниченной сверху линией уравнения (2) и слева линией уравнения (3):

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Q = 1,6 Кпмз + 100;

Q = 22,0 К + 100.

(2)

(3)

В зависимости от значений К и Q можно определить величины трещинной и поровой пористости, используя линии равной поровой пористости (К^ = 0,0...10,0 %) и равной трещинной пористости (Кп.тр = 0,0.2,0 %).

С учетом предположения одновременного наличия пор и трещин в породе зависимость добротности от общей пористости выглядит следующим образом1:

Q = 100 - 1,6 Кпмз - 22 К .

(4)

1 Аналогичная зависимость приводится в работе «Распространение волн и границы раздела в породах» [6].

Изменения структуры порового пространства коллектора при переходе от атмосферных условий к пластовым можно представить в виде зависимости добротности от пористости. На рис. 8а приведены результаты исследований пяти образцов талахского горизонта. И так как коэффициент наклона линии изменения пористости образца № 551 равен -21,68 и наиболее близок к коэффициенту наклона линии изменения трещинной пористости (-22,0) то, очевидно, что наибольшие изменения трещинной пористости происходили в образце № 551. Также видно, что наименьшие изменения трещинной пористости отмечены в образце № 582, для которого коэффициент наклона линии зависимости добротности от пористости составляет -7,69. В случае изменения только межзерновой пористости эта величина составила бы -1,6. Построенные гистограммы отражают изменение пористости каждого из образцов и вклад каждого из видов пористости (межзерновой и трещинной) в это изменение (см. рис. 8б, в).

Выявлено, что при переходе горных пород от атмосферных к пластовым условиям отмечается уменьшение количества и емкости пор большого диаметра и рост числа и емкости пор малого диаметра. Обусловлено это тем, что крупные поры дробятся и за счет смыкания узких мест появляются более мелкие поры. Показано качественное соответствие значений К^ емкости пор при Кф < 0,3. Оценено влияние эффективного напряжения при переходе от атмосферных к пластовым условиям на изменения межзерновой пористости и трещинной пустотности. Выявленные закономерности изменения пористости и двух ее компонент могут быть использованы как при подсчете запасов, так и при подготовке проектов разработки месторождений.

Список литературы

1. Методические рекомендации по подсчету геологических запасов нефти и газа объемным методом / под ред. В.И. Петерсилье,

В.И. Пороскуна, Г.Г. Яценко. - М.:ВНИГНИ; Тверь: НПЦ «Тверьгеофизика», 2003. - 259 с.

2. Авчян Г.М. Петрофизика осадочных пород в глубинных условиях / Г.М. Авчян,

А. А. Матвеенко, З.Б. Стефанкевич. - М.: Недра, 1979. - 224 с.

3. Дахнов В.Н. Геофизические методы определения коллекторских свойств и нефтегазонасыщения горных пород / В.Н. Дахнов. - 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1985. - 310 с.

7. Жуков В. С. Оценка трещиновато сти

коллекторов по скорости распространения упругих волн / В.С. Жуков // Проблемы ресурсного обеспечения газодобывающих районов России до 2030 г.: сб. - М.:

Ю.О. Кузьмин, В.С. Жуков. - М.: Издательство 8. Жуков В.С. Оценка трещиноватости

МГГУ, 2004. - 262 с.

коллекторов по данным о скорости распространения продольной волны на примере одного из месторождений Восточной Сибири / В.С. Жуков, О.В. Иселидзе // Проблемы ресурсного обеспечения газодобывающих районов России до 2030 г.: сб. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2012. -С. 153-157. - (Вести газовой науки).

5. Рыжов А.Е. Динамика изменений физических свойств образцов продуктивных пород при разработке месторождений нефти и газа / А.Е. Рыжов, В.С. Жуков, О.В. Иселидзе и др. // Разработка месторождений углеводородов: сб. науч. тр. - М.: ВНИИГАЗ, 2008. -С. 154-168.

6. Туранк К. Распространение волн и границы раздела в породах / К. Туранк, Д. Фурментро, А. Денни // Механика горных пород применительно к проблемам разведки и добычи нефти: сб. / перевод с англ. и фр. под ред. В. Мори и Д. Фурментро. - М.: Мир, 1994. - С. 176-184.

9. Жуков В. С. Оценка трещиновато сти

коллекторов Оренбургского месторождения по данным о скорости распространения продольной волны / В. С. Жуков, О.В. Иселидзе // Актуальные вопросы исследований пластовых систем месторождений углеводородов: сб. в 2 ч. / под ред. Б. А. Григорьева. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2011. - Ч. 1. - С. 175-182.

Changes of porous space structure in reservoirs of Tala horizon at transition from atmospheric conditions to in-situ ones

V.S. Zhukov1*, V.V. Motorygin1, Yu.G. Pimenov2, A.A. Abrosimov2

1 Gazprom VNIIGAZ LLC, Bld. 1, Est. 15, Proyektiruemyy proezd # 5537, Razvilka village, Leninskiy district, Moscow Region, 142717, Russian Federation

2 Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University), Bld. 65, Est. 1, Leninskiy prospect, Moscow, 119991, Russian Federation

* E-mail: V_Zhukov@vniigaz.gazprom.ru

Abstract. Few Vendian samples of a Tala horizon reservoir from Eastern Siberia were studied using X-ray tompgraph SkyScan 1172. Values of porosity and velocities of elastic longitudinal and transverse waves' propagation were measured during simulation of in-situ conditions in PUMA-650 setting.

In course of mastering and development of hydrocarbon deposits, especially the exhausted ones, there is necessity to distinct ways in which various types of porosity (namely, cracking and inter-grain porosities) affect a structure of a porous space. So, values of fracture and inter-grain porosities of rocks were compared according to data on velocities of elastic longitudinal waves, and results of X-ray tomography.

It is pointed out that when effective pressure grows, quantity and capacity of large-diameter pores decrease, and vice versa quantity and capacity of small-diameter pores increase. It is caused by fragmentation of large pores and closure of narrow places being a reason for origination of small pores. Qualitative conformity of cracking porosity and capacity with a form factor being less than 0,3 is demonstrated. The impact of effective stress to changes of inter-grain porosity at changing from in-situ to atmospheric conditions is estimated. Results of this research could be applied both for calculation of reserves, and for preparation of field-development projects. Application of X-ray microtomography and analysis of dependencies for porosity and velocities of longitudinal elastic waves subject to effective stress made it possible to show changes in the structure of porous space and to estimate varieties of intergrain and fracture porosities of studied rocks.

Keywords: porosity, in-situ conditions, X-ray microtomography, structure of porous space, cracking porosity, intergrain porosity, velocity of elastic waves.

References

1. PETERSILYE, V.I., V.I. POROSKUN, G.G. YATSENKO, eds. Recommended practice ofcalculatinggeological reserves of petroleum and gas using volumetric method [Metodicheskiye rekomendatsii po podschetu geologicheskikh zapasov nefti i gaza obemnym metodom]. Moscow: VNIGNI; Tver: Tvergeofizika, 2003. (Russ.).

2. AVCHAN, G.M., A.A. MATVEYENKO, Z.B. STEFANKEVICH. Petrophysics of sedimentary rocks in subsurface conditions [Petrofizika osadochnykh porod v glubinnykh usloviyakh]. Moscow: Nedra, 1979. (Russ.).

3. DAKHNOV, V.N. Geophysical methods for determination of reservoir properties and oil-and-gas saturation of rocks [Geofizicheskiye metody opredeleniya kollektorskikh svoystv i nefregazonasyshcheniya gornykh porod]. 2d ed., revised and suppl. Moscow: Nedra, 1985. (Russ.).

4. KUZMIN, Yu.O. and V.S. ZHUKOV. Recent geodynamics and physical properties variations of rocks [Sovremennaya geodinamika i variatsii fizicheskikh svoystv gornykh porod]. Moscow: Moscow State University Publishers, 2004. (Russ.).

5. RYZHOV, A.Ye., V.S. ZHUKOV, O.V. ISELIDZE et al. Dynamics of changes in physical properties of productive rock samples at development of oil and gas fields [Dinamika izmeneniy fizicheskikh svoystv obraztsov produktivnykh porod pri razrabotke mestorozhdeniy nefti i gaza]. In: Development of hydrocarbon fields [Razrabotka mestorozhdeniy uglevodorodov]: collected papers. Moscow: VNIIGAZ, 2008, pp. 154-168. (Russ.).

6. TURANK, K., D. FOURMAINTRAUX, and A. DENIS. Wave propagation and discontinuities in the rocks. In: Rock mechanics applied to the problems of oil prospecting and production. Moscow: Mir, 1994, pp. 176-184. (Russ.) (Translation of: Mecanique des roches appliquee aux problemes d'exploration de production petrolieres, Boussens, 1993).

7. ZHUKOV, V.S. Estimation of reservoir fissuring by velocity of elastic wave transmission [Otsenka treshchinovatosti kollektorov po skorosti rasprostraneniya uprugikh voln]. In: Vesti gazovoy nauki. Problems of resource support of gas-producing regions of Russia up to 2030 [Problemy resursnogo obespecheniya gazodobyvayushchikh rayonov Rossii do 2030 g.]: collected papers. Moscow: Gazprom VNIIGAZ, 2012, pp. 148-152. (Russ.).

8. ZHUKOV, V.S. and O.V. ISELIDZE. Estimation of reservoir fissuring according to data on velocity of elastic wave transmission on example of a field located in Eastern Siberia [Otsenka treshchinovatosti kollektorov po dannym o skorosti rasprostraneniya prodolnoy volny na primere odnogo iz mestorozhdeniy Vostochnoy Sibiri]. In Vesti gazovoy nauki. Problems of resource support of gas-producing regions of Russia up to 2030 [Problemy resursnogo obespecheniya gazodobyvayushchikh rayonov Rossii do 2030 g.]: collected papers. Moscow: Gazprom VNIIGAZ, 2012, pp. 153-157. (Russ.).

9. ZHUKOV, V.S. and O.V. ISELIDZE. Estimation of reservoir fissuring at Orenburgskoye field according to data on velocity of elastic wave transmission [Otsenka treshchinovatosti kollektorov Orenburgskogo mestorozhdeniya po dannym o skorosti rasprostraneniya prodolnoy volny]. In: Actual issues of studying reservoir systems of hydrocarbon fields [Aktualnyye voprosy issledovaniy plastovykh system mestorozhdeniy uglevodorodov]: collected papers in 2 pts. Moscow: Gazprom VNIIGAZ, 2011, pt. 1, pp. 175-182. (Russ.).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.