22РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ КОЛИЧЕСТВЕННОГО СОДЕРЖАНИЯ НЕРАСТВОРИМОГО ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА В ПРОДУКТИВНЫХ КАРБОНАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ НЕФТЕГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ
МЕСТОРОЖДЕНИЙ
И.О. Бурханова ИПНГ РАН
Содержание нерастворимого органического вещества (НОВ), или керогена, является одним из определяющих признаков материнских свойств породы. С целью оценки количества и распределения НОВ по залежи необходимо выявить связь между содержанием НОВ и физическими свойствами породы, которые определяются с использованием методов геофизических исследований скважин.
Объектом исследований послужили нижнепермские карбонатные продуктивные отложения Оренбургского нефтегазоконденсатного месторождения (ОНГКМ) и артинские карбонатные продуктивные отложения Димитровского нефтегазоконденсатного месторождения (ДНГКМ). И те, и другие породы характеризуются сложным составом матрицы (известняк, доломит, гипс, ангидрит и др.), сложной структурой емкостного пространства (поры разного размера, трещины). Также для пород обоих месторождений характерно присутствие в их составе органического вещества как в растворимой (битумоиды), так и в нерастворимой (керогеноподобный полимер) формах.
Далее в статье такие термины, как керогеноподобный полимер, нерастворимое органическое вещество и кероген автор считает синонимами.
Значительный объем керна, отобранного из продуктивных отложений ОНГКМ, охарактеризован в ходе пиролитических исследований. Один из параметров пиролитических исследований - содержание органического углерода Сорг - позволил оценить количество НОВ в изучаемых породах (элементный состав НОВ известен).
В результате анализа распределения величин Сорг по глубине были выделены интервалы с высокими концентрациями органического углерода. Эти интервалы приурочены к подошве артинского яруса, гамма-реперу в кровле сакмарского яруса, подошвам сакмарского и ассельского ярусов. При этом содержание Сорг в породах сакмарского гамма-репера практически в 3 раза выше, чем в остальных интервалах, и составляет 28,7 мг/г. Для таких пород была выявлена прямая линейная зависимость содержания органического углерода от гамма-активности по ГИС Ккерпиролиз = А17) (рис. 1).
Однако количество определений Сорг в границах сакмарского гамма-репера мало (11 образцов). Уточнить выявленную связь Сорг=/(/7) стало возможно с помощью ГИС. Из-за неподвижности керогена в пластовых условиях происходит занижение водородосодержания, определенного по данным ядерно-магнитного томографического каротажа (ЯМТК), по сравнению с суммарным водородосодержанием породы, полученным по данным нейтронного каротажа (НК). Этот принцип был учтен при оценке содержания керогена по комплексу ЯМТК+НК (водородосодержание керогена принято равным 0,8 в соответствии с литературными данными). Уточненная связь (рис. 2) позволяет оценивать содержание керогена в интервале сакмарского гамма-репера по материалам ограниченного комплекса ГИС, который проводится в эксплуатационных скважинах. Существенное различие в углах наклона связей на рис. 1 и рис. 2 объясняется тем, что, во-первых, для построения связи Ккерпиролиз = _/(17) были отобраны образцы с максимальным содержанием Сорг. Во-вторых, коллекция керна, сформированная для пиролитических исследований, не может достаточно достоверно отражать свойства пород в пласте, так как здесь в среднем приходится всего 1 образец на 1 м керна. Таким образом, для оценки содержания керогеноподобного полимера в пласте целесообразно использовать связь, показанную на рис. 2. Среднее содержание керогеноподобного полимера в породах сакмарского гамма-репера ОНГКМ по данным ГИС составило 3,5%, по данным пиролитических исследований - 3,3%.
Для отложений артинского и ассельского ярусов, верхнего и среднего карбона, а также для пород надреперной и подреперной частей сакмарского яруса ОНГКМ оценка количества керогеноподобного вещества на данный момент возможна только объемно-статистическим методом на основе средних величин Сорг.
Породы артинского яруса ДНГКМ керном охарактеризованы хуже, и пиролитических исследований здесь не проводилось. Для выделения пластов с высоким содержанием органического вещества (ОВ) была проведена классификация объектов по методике Е.А. Неймана (1984 г.). На основе макроописания керна, описаний пород в шлифах и по характерным геофизическим признакам к насыщенным органическим веществом отнесены породы класса пластов, характеризующихся низкой нейтронной пористостью, высокой гамма-активностью, высокими сопротивлениями. Для таких пластов содержание ОВ оценивалось по комплексу акустического и нейтронного методов. При этом предполагалось отсутствие проникновения бурового раствора в пласт из-за
гидрофобности органического вещества, и за насыщающий флюид был принят газ. Интервальное время пробега продольной волны АТ в органическом веществе (которое, предположительно, представлено в основном керогеном) и водородосодержание Ж приняты (согласно литературным данным) 440 мкс/м и 80%. соответственно. В пластовых условиях АТ и Ж газа оценены, соответственно, как 1500 мкс/м и 35%. Разработанная методика апробирована в трех скважинах ДНГКМ. Среднее содержание ОВ (керогена) в породах артинского яруса ДНГКМ составило 5,5%.
Таким образом, для двух схожих по свойствам объектов были успешно опробованы разные методические приемы оценки содержания керогена по данным ГИС (в зависимости от имеющихся исходных материалов).
20
§ о I
ТО I- .Û 4ti
f s i "g 16
S Ю Я
S> о ц s?
I ° § -
Ос с и
* о га s
к I С
га <v о
I I- S о.
S ° s s
« & § с
fi Я ю О
12 8 4 0
▲
д
Ккерпиролиз = 0,68*!у
• • ▲ R - 0,6 4
10 15 20
Гамма-активность пород по ГИС, мкР/ч
• P1 art Д P1 scm R Д P1 scm □ P1 ass
25
30
Рис. 1. Сопоставление результатов оценки объемного содержания керогеноподобного полимера по данным пиролитических исследований с гамма-активностью пластов по показаниям гамма-метода для отложений сакмарского репера
0
5
к ю 10
и а о м л о 8
а о н ,
т н н
н ю а X
v я о д о д + 6
н о 1-
о п п ш
к к о н а а к 4
а ф а> а
н |_ м с
м о и <и С п
Ф ср с 2
g о
ю п м
О ко 0
КкерГИС - 0,26*!у
R - 0,85 ---
—"д
д
10 15 20
Гамма-активность пород по ГИС, мкР/ч
AP1 scm
25
30
Рис. 2. Сопоставление результатов оценки объемного содержания керогеноподобного полимера по комплексу ЯМТК+НК с гамма-активностью пластов по показаниям гамма-метода для отложений сакмарского репера
0
5
