CC BY
12порошкообразные смеси, которые являются природными полисахаридами и лигноцеллю-лозными компонентами, а по фракционному составу изменяются от 1 до 10 мм.
На Тальниковом месторождении в зону поглощения закачивают буровой раствор и там-понажную пасту на глинистой основе с добавками кольматанта. В итоге проведенных работ прочность ствола скважины повышается и позволяет проводить работы по цементированию эксплуатационной колонны без потери циркуляции.
При бурении скважин на месторождениях Восточной Сибири поглощения связаны главным образом с вертикальной трещиноватостью пород. В некоторых скважинах вертикальные трещины достигают 100 м, которые при повышении репрессии раскрываются, а при снижении ее смыкаются. Кроме этого, зоны поглощения могут быть приурочены к зонам разрыва, выщелачивания пород и контакта кровли и подошвы интрузии с осадочными породами. Для ликвидации поглощений в этом случае используются методы тампонирования смесями с высокой концентрацией наполнителей и глубокая управляемая кольматация гидроимпульсной технологии.
Таким образом, при ликвидации поглощения необходимо использовать методы, которые позволяют ликвидировать поглощения бурового раствора, но при освоении скважины дают возможность получить из поглощающих интервалов промышленные притоки углеводородов.
Список литературы
1. Лунманов Р. Х., Попов В. А. Исследование изоляции поглощающих пластов при бурении и подготовке ствола к креплению. - М.: Бурение и нефть. № 2. 2006. - С.32.
Сведения об авторах
Паникароеский В. В., д. т. н., ведущий научный сотрудник лаборатории вскрытия продуктивных пластов и повышения продуктивности скважин ООО «ТюменНИИгипрогаз», тел.:(3452) 28-67-35
Паникароеский Е. В., к. т. н., научный сотрудник лаборатории по эксплуатации и ремонту скважин, ООО «ТюменНИИгипрогаз», тел.: (3452) 28-66-97
Panikarovskii V. V., Doctor of Technical Sciences, Leading scientific worker, Laboratory of producing formations drilling and wells productivity improvement, Limited Liability company «TyumenNIIgiprogas», phone: (3452) 28-67-35
Panikarovskii E. V., Candidate of Technical Sciences, scientific worker, Laboratory of wells repair and opération, Limited Liability Company «TyumenNIIgiprogas», phone: (3452) 28-66-97
УДК 550.8.012
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ АНОМАЛЬНЫХ ПОРОДООБРАЗУЮЩИХ МИНЕРАЛОВ
О. В. Андреева, Д. В. Новоселов
(ТО «СургутНИПИнефть»; Тюменский государственный нефтегазовый университет)
Ключевые слова: горная порода, объемная и электронная плотности, галит, ангидрит,
продуктивный интервал Key words: rock, the volume and electron density, halite, anhydrite, producing interval
В настоящее время в отделе петрофизики ТО «СургутНИПИнефть» одним из методов изучения полноразмерного керна является плотностной гамма-гамма метод (ГГМ-П). При этом регистрируемое рассеянное у-излучение определяется электронной плотностью породы Se. Электронная Se и объёмная S плотности среды, представленной одинаковыми атомами, связаны соотношением Se/S=2(Z/M) [1], где Z - атомный номер; М - относительная атомная масса. Поскольку для основных породообразующих минералов осадочных пород пластов группы А, Б и Ю Западной Сибири величина 2(Z/M) близка к единице, то есть Se=S, то регистрируемая величина электронной плотности характеризует также и объёмную плотность породы.
Однако на ряде промысловых объектов, в связи с появлением в составе пород компонентов с соотношением Se/S отличным от единицы (водород в битуме, атомы железа, хлора, натрия и другие элементы с 2(Z/M) отличным от 1), применяемая методика (Se=S) не всегда является верной.
На основе анализа данных стандартных (ФЕС) и специальных (электронная плотность, РСА и др.) методов изучения кернового материала определяем содержание галита и ангидрита в поровом пространстве с учетом влияния этих факторов при выделении продуктивных интервалов методами ГИС.
Для примера рассмотрим горизонт, выделенный как продуктивный по данным геофизических исследований (низкая радиоактивность и невысокая плотность), в котором в результате испытаний в одной из скважин получен приток газа и конденсата, в ряде других скважин притока получено не было. Изучение литологических характеристик в шлифах показало, что по минералогическому составу преобладает кварц, составляющий 90-95%, встречаются отдельные участки шлифа, где в порах защемлен ангидрит, галит и битум. При этом по классификации Ханина, песчаники скважины с притоком относятся к коллекторам IV класса, а песчаники скважин, где притока получено не было, - к коллекторам V и VI класса. Допустим, что изначально все коллектора обладали хорошими коллекторскими свойствами, тогда их ухудшение связано, в основном, с очаговым распространением галита и ангидрита (битуминизация для данного района - незначительная).
Для исследований взяли коллекцию образцов (42 шт.), отобранных из рассматриваемых скважин данного горизонта. Оценка объемных содержаний кварца, ангидрита и галита проводилась по известным уравнениям средней объёмной и электронной плотности [2]. Учитывая известные значения объемных и электронных плотностей (для кварца -5пес = 2,65 г/см3, 5;, пес = 2,647 г/см3, ангидрита - = 2,95 г/см3, 5;, шг = 2,949 г/см3, галита -5гал = 2,18 г/см3, 5е гал = 2,09 г/см3), и то, что расчеты проводились для сухих проэкстрагиро-ванных образцов (для воздуха объёмная плотность 5ф = 0 и электронная плотность 5е ф = 0), эти уравнения примут вид
5сух= 2,65кпес+ 2,95каНг + 2,18^ ; (1)
5есух= 2,647кпес+ 2,949каот+ 2,09кгал , (2)
где 5сух и 5есух - соответственно объёмная и электронная плотности сухого проэкстрагиро-ванного образца, а кпес, к^, кгал - соответственно объёмные содержания песчаника, ангидрита, галита в образце.
При этом учитывается соотношение
кпес+ канг+ кгал+ кп=1, (3)
где кп объемное содержание пустот в образце, заполненных воздухом.
Для расчета объемных содержаний галита и ангидрита в образце необходимо решить совместно уравнения (1), (2) и (3), где значения кп и 5сух определяются газоволюметриче-ским методом.
Для замера электронной плотности 5е образцов горных пород использовалась установка, созданная на основе гамма-регистратора «ЕОЬ 255» (рис.1).
Приёмник (детектор Ыаи(Т!))
Гамма-кванты
Образец Источник Сз-137
Рис.1. Схема установки по определению электронной плотности
Н - поверхность плоской мишени, перпендикулярно к ней падает поток у-квантов 10. Ослабление пучка в веществе вызывается поглощением и рассеянием у-квантов. Рассеянный у-квант теряет часть своей энергии при столкновении с электронами и меняет направление распространения. На расстоянии х от внешней поверхности потока у-квантов ослабляется до величины 1(х) по закону:
1(х)=1ое^ . (4)
Коэффициент пропорциональности ц называют полным линейным коэффициентом ослабления. Он имеет размерность см-1 и численно равен доле моноэнергетических у - квантов, выбывающих из параллельного пучка на единице пути излучения в веществе.
В результате проведенных измерений, построив зависимость 1(х) от высоты каждого образца, по формуле (4), можно определить значение ц.
Затем значение электронной плотности с достаточно высокой точностью определяется по эталонной зависимости 5есух от коэффициента ослабления ц. Для построения эталонной кривой выбрали коллекцию образцов-эталонов, электронная плотность которых известна. Такая кривая, построенная по значениям образцов ангидрита, галита, чистого кварцевого песчаника и воды, приведена на рис. 2.
-0,023 -0,021 -0,019 -0,017 -0,015 -0,013 -0,011 Коэффициент ослабления, см-1
-0,009 -0,007
Рис. 2. Зависимость электронной плотности ёесух образцов-эталонов от коэффициента ослабления ц
Аппроксимирующее уравнение (линия тренда, см. рис. 2) имеет вид
5есух = -141,51ц - 0,0166 . (5)
Уравнение (5) верно в области от 1 до 3 г/см3. Отметим также высокий коэффициент корреляции этой зависимости, равный 0,9959 (см. рис. 2).
Далее, в результате расчетов получили значения кпес, кшг и кгал для каждого из выбранных образцов. Для последующего анализа выбрали в качестве критерия соотношение 5е/5. Ангидрит даёт увеличение объёмной плотности и соотношение 5е/5 = 1. Галит, в свою очередь, уменьшает объёмную плотность и соотношение 5е/5 < 1. На основе этого выделяем три группы образцов:
1) образцы, в которых значения объемной и электронной плотностей соответствуют следующим условиям: 0,96<5е/5<1 и 2,42<5<2,8, что говорит о возможном присутствие и ангидрита, и галита;
2) образцы, у которых объёмная плотность 5 >2,65 г/см3 и отношение 5е/5 = 1, то есть эти образцы не содержат галит (кгал=0);
3) образцы, у которых 5<2,65 и 5е/5>1 , что может свидетельствовать о наличие битума.
Образцы, которые попали в третью группу (битуминизация данных пород не превышает
3%), либо не попали ни в одну из выделенных групп (возможно содержание неучтенных в данной методике элементов), в рамках нашего исследования не рассматривались.
Итак, в образцах, относящихся к первой группе, рассчитаны содержание ангидрита каот и галита кгал , откуда установлено, что в среднем кшг = 15 - 20%, а кгал = 5 - 10%, при этом кп не превышает 6%. В образцах, относящихся ко второй группе - к^ = 20 - 25%, при этом значение кп=1 - 2%.
Такое содержание ангидрита и галита в породе необходимо учитывать при выделении продуктивных интервалов, которые характеризуются низкими значениями радиоактивности. Отметим, что плотность породы определяется минеральным составом скелета (в нашем случае это кварц, ангидрит, галит), объемом пустотного пространства и плотностью насыщающего флюида. При этом, интервальное время зависит от соотношения минералов и их взаимного расположения в скелете (ангидрит имеет значение 164-189 мкс/м, галит -208-238 мкс/м [3]). Для примера рассмотрим литолого-петрофизические разрезы. Представлен разрез, где выделен интервал с низкой радиоактивностью, плотностью 2,5 г/см3, который может характеризоваться как продуктивный (рис. 3).
Однако уменьшение интервального времени до 200 мкс, свидетельствует о том, что данный интервал засолонён и не является продуктивным.
Рис. 3. Литолого-петрофизический разрез исследуемого горизонта с выделенным «интервалом засолонения»
На рис. 4 представлен разрез, в котором по условиям низкой радиоактивности и плотности породы 2,6 г/см3 выделен, возможно, продуктивный интервал. По значению интервального времени, которое составляет 190-200 мкс, можно сделать вывод, что данный интервал, скорее всего, ангидритизирован и в какой-то степени засолонен (о чём свидетельствуют результаты исследований образцов группы I).
Рис. 4. Литолого-петрофизический разрез исследуемого горизонта с выделенным «интервалом засолонения и ангидритизации»
Соответственно, для выделения продуктивного интервала необходимо соблюдение следующих условий: низкая радиоактивность и уменьшение плотности при средней скорости (рис. 5).
Рис. 5. Литолого-петрофизический разрез исследуемого горизонта с выделенным продуктивным интервалом
Выводы
• Разработана методика проведения экспериментов по определению электронной плотности образцов горных пород на основе гамма-регистратора «EGL 255».
• Определены качественные критерии Sg/S и 5, по которым возможно прогнозировать наличие ангидрита и галита в породе.
• Выделены геофизические параметры продуктивных интервалов: низкая радиоактивность - менее 3 мкр/ч, плотность - менее 2,5г/см3 и значение интервального времени от 215 до 225 мкс/м.
• Предложенная методика позволяет выявлять в породе минералы содержащие элементы, у которых электронная плотность не равна объемной. При этом детальное изучение таких минералов (значение плотностей, интервального времени и т.д.) позволит более точно прогнозировать продуктивные интервалы.
Список литературы
1. Петерсилье В. И., Пороскун В. И., Яценко Г. Г. Методические рекомендации по подсчёту геологических запасов нефти и газа объёмным методом. - Москва-Тверь: ВНИГНИ, НПЦ «Тверьгеофизи-ка», 2003.
2. Латышева М. Г., Мартынов В. Г., Соколова Т. Ф. Практическое руководство по интерпретации данных ГИС: учебное пособие для вузов.- М: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2007. - 327с.
3. Добрынин В. М. Интерпретация результатов исследований нефтняных и газовых скважин. - М.: Недра, 1988.
Сведения об авторах
Андреева О. В., научный сотрудник, ТО «СургутНИПИнефть», тел.: 687-216
Новоселов Д. В., ассистент кафедры «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», Тюменский государственный нефтегазовый университет (3452)41-68-89
Andreeva O.V., researcherSurgutNIPIneft, tel.: 687-216
Novoselov D. V., аssistant Department «Development and exploitation of oil and gas fields», Tyumen State Oil and Gas University, tel.: (3452) 41-68-89
