Шай Татьяна Анатольевна Жмудин Вячеслав Павлович

Петрофизические особенности
определения электрических параметров
юрских отложений Западной Сибири
Шай Татьяна Анатольевна
Жмудин Вячеслав Павлович
Удельное электрическое сопротивление
является важным параметром при
геологической интерпретации данных ГИС:
▪ литологическом расчленении разреза
▪
выделении коллекторов
▪ определении характера насыщенности
▪ определении подсчетных параметров
Для определения подсчетных параметров –
коэффициента пористости Кп
и коэффициента нефтегазонасыщенности Кнг
используются петрофизические зависимости:
▪ Pп=f(Кп)
▪ Pн=f(Кв)
▪ Зависимость Pп=f(Кп) обычно
определяется эмпирической формулой
Арчи-Дахнова:
Рп=1/Кпm ,
▪
где m –параметр, характеризующий структуру породы
(фактор цементирования, показатель цементации)
▪ Параметр m является сложной функцией факторов,
определяющих структуру пород, а также их
электрохимическую активность.
Факторы, оказывающие влияние на
удельное электрическое сопротивление
породы
▪ Минерализация пластовых вод
▪ Литология
▪ Давление
▪ Температура
Влияние минерализации и литологии
на УЭС
▪ Зависимость УЭС осадочных пород от степени
минерализации пластовых вод имеет общую
закономерность
▪ Существуют отличия для разных литологических групп
▪ В глинистых породах нарушается прямая зависимость
между сопротивлением породы и минерализованного
раствора
▪ В породах, минеральный скелет которых содержит
высокодисперсный материал, величина параметра
пористости Рп является функцией минерализации
раствора и его удельного сопротивления
Влияние давления на УЭС
▪ Относительное удельное сопротивление породы под
действием всестороннего и порового давления
складывается из удельного сопротивления за счет
деформации скелета породы под действием разности
давлений и удельного сопротивления за счет
деформации твердой фазы породы под действием
порового давления
d п
п
dPп

 К ск d( p - p i )  К тв dp
Pп
Параметры, определяющие деформацию
породы под действием давления
▪ Состав и структура породы
▪ Упругость породообразующих минералов и
цементирующего вещества
▪ Количество цементирующего вещества
▪ Состав цементирующего вещества
▪ Тип и распределение цементирующего вещества в
породе
Параметры, влияющие на УЭС породы
под действием температуры
▪ Тип и минерализация электролита
▪ Состав породообразующих минералов породы
▪
Глинистость
▪
Диффузионно-адсорбционная активность породы
▪
Тепловое объемное расширение минералов
Все перечисленные факторы в
совокупности оказывают влияние на
величину удельного электрического
сопротивления породы и на
определение параметра пористости
▪ С целью изучения влияния данных
факторов в лаборатории
петрофизических исследований керна
проводились измерения удельного
электрического сопротивления пород
юрских отложений из скважин
Песцового ЛУ, в условиях,
моделирующих пластовые.
Образцы керна пласта Ю2
▪
Песчаник светло-серый,
мелкозернистый, в единичных
слойках с примесью
среднезернистой фракции,
неравномерно алевритистый, с
глинистым, реже с глинистокарбонатным цементом, плотный,
средней крепости, с
пологоволнистой сложной,
линзовидной сильносмещенной
слоистостью, подчеркнутой тонкими
слойками (0,1-0,3 см) глинистого и
глинисто-углистого состава.
▪
Цемент пленочно-поровый,
неравномерный, составляет 5-6 %.
Основным цементирующим
минералом является хлоритгидрослюдистый материал.
Условия испытаний пласта Ю2
▪ Модель пластовой воды – NaCl
▪ Минерализация – 11 г/л
▪ Эффективное давление – 15,3 МПа
▪ Пластовая температура - 115°С
1000
Pп
Стандартные условия испытаний
Ю2-1 (стандартные у словия)
100
y = 1,00x-1,98
10
Кпо(в), доли
1
0,1
1
Пластовые условия испытаний
Pп
1000
Ю2-1 (стандартные у словия)
Ю2-1 (Т=115, Рэф=15,3МПа)
100
y =x-1,98
10
y=x
-1,86
Кпо(в), доли
1
0,1
▪
1
Т = 115 С, Рэф = 15,3 МПа
1000
Pп
Барические условия испытаний
Ю2-1 (барические у словия)
Ю2-1 (стандартные у словия)
y = 1,00x
-2,53
100
y = 1,00x-1,98
10
Кпо(в), доли
1
0,1
▪
1
Т = 25 С, Рэф = 15,5 МПа
1000
Pп
Термобарические условия испытаний
Ю2-1 (стандартные у словия)
Ю2-1 ( Т=50С, Рэф=15,3МПа)
100
y = x-2,33
y =x-1,98
10
Кпо(в), доли
1
0,1
▪
1
Т = 50 С, Рэф = 15,3 МПа
1000
Pп
Термобарические условия испытаний
Ю2-1 (стандартные у словия)
Ю2-1 ( Т=70С, Рэф=15,3МПа)
100
y = x-2,16
y =x-1,98
10
Кпо(в), доли
1
0,1
▪
1
Т = 70 С, Рэф = 15,3 МПа
1000
Pп
Термобарические условия испытаний
Ю2-1 (стандартные у словия)
Ю2-1 (Т=90С, Рэф=15,3МПа)
100
y = x-2,05
y =x-1,98
10
Кпо(в), доли
1
0,1
1
▪
Т = 90 С, Рэф = 15,3 МПа
Термобарические условия испытаний
Pп
1000
Ю2-1 (стандартные у словия)
Ю2-1 (Т=115, Рэф=15,3МПа)
100
y =x-1,98
10
y=x
-1,86
Кпо(в), доли
1
0,1
▪
1
Т = 115 С, Рэф = 15,3 МПа
1000
Pп
Термобарические условия испытаний
Ю2-1 (стандартные у словия)
Ю2-1 (Т=120С, Рэф=15,3МПа)
100
10
y =x
-1,98
y =x-1,82
Кпо(в), доли
1
0,1
▪
1
Т = 120 С, Рэф = 15,3 МПа
Термобарические условия испытаний
Ю2-1 (барические у словия)
Ю2-1 (стандартные у словия)
Ю2-1 ( Т=50С, Рэф=15,3МПа)
Ю2-1 ( Т=70С, Рэф=15,3МПа)
Ю2-1 (Т=90С, Рэф=15,3МПа)
Ю2-1 (Т=115, Рэф=15,3МПа)
-2,53
Ряд14
y=x
Степенной (Ряд14)
y = x-2,33
Pп
1000
100
y = x-2,16
y=x
-2,05
y =x-1,98
10
y=x
-1,86
Кпо(в), доли
1
0,1
▪
1
Т = (25-115) С, Рэф = 15,3 МПа
Зависимость структурного показателя m
от температуры
m
3
2,5
2
1,5
y = -0,0074x + 2,7012
0
Т, C
1
0
20
▪
40
60
80
Рэф = 15,3 МПа
100
120
140
Результаты рентгено-структурного анализа
глинистой составляющей
Интервал отбора
Наличие глинистых минералов
№
№
Пласт
п/п образца кровля подошва
1
337
3 932,80
3 946,70
2
349
3 932,80
3 946,70
3
394
3 946,70
3 957,70
4
410
3 946,70
3 957,70
5
400
3 898,20
3 911,60
6
427
3 898,20
3 911,60
7
431
3 911,60
3 925,30
8
446
3 911,60
3 925,30
9
460
3 911,60
3 925,30
10
495
3 925,30
3 939,00
11
524
3 925,30
3 939,00
Литологическое описание
Песчаник светло-серый, мелкозернистый, с
Ю2-2 глинистым цементом, с частыми тонкими слойками
углисто-глинистого состава
Песчаник светло-серый, мелкозернистый, с
Ю2-2
глинистым цементом, довольно однородный
Песчаник светло-серый, мелкозернистый, с
Ю2-2
глинистым цементом, довольно однородный
Песчаник светло-серый, мелкозернистый, с
Ю2-2 глинистым цементом, с частыми намывами глинистоуглистого состава
Песчаник серый с буроватым оттенком, мелкоЮ2-2 среднезернистый, с глинистым цементом, довольно
однородный.
Песчаник светло-серый с буроватым оттенком,
Ю2-2 мелкозернистый, с глинистым цементом, довольно
однородный.
Песчаник светло-серый, мелкозернистый, с
Ю2-2 глинистым цементом, с тонкими слойками
глинистого состава с примесью сидерита.
Песчаник светло-серый с буроватым оттенком,
Ю2-2 мелкозернистый, с глинистым цементом, довольно
однородный.
Песчаник светло-серый с буроватым оттенком, среднеЮ2-2 мелкозернистый, с глинистым цементом, довольно
однородный.
Песчаник светло-серый с буроватым оттенком, среднеЮ2-2 мелкозернистый, с глинистым цементом, довольно
однородный.
Ю2-2
Песчаник светло-серый, мелкозернистый, с
глинистым цементом, с единичными включениями
глинисто-углистого состава, включениями ризоид.
Каолинит
Хлорит
Гидрослюда
ССО
гидрослюдамонтмориллонито
вого ряда
17
11
12
22
22
18
9
17
11
14
12
18
16
14
12
21
14
11
13
16
13
11
16
22
21
19
9
24
19
14
17
27
22
11
19
12
19
9
22
19
12
6
26
17
Результаты растровой электронной
микроскопии
▪
1 - Хлорит
+
2
+
3
▪
2 - Кварц
▪
3 - Гидрослюда
+
1
Петрографическое описание шлифов
▪
▪
▪
▪
▪
▪
▪
▪
▪
▪
Песчаник светло-серый, мелкозернистый
алевритистый, аркозовый с глинистокарбонатным цементом.
Текстура микрослоистая, количество
обломочного материала – 93%.
Преобладающий размер обломков 0,1 мм,
Содержание кварца – 35%, полевых шпатов –
43%, обломки – 10-12%, слюды
Кварц бесцветный со следами растворения.
Единичные зерна окружены тонкими
регенерационными каемками
Полевые шпаты представлены
плагиоклазами и калишпатами, измененными
в средней и сильной степени.
Сортировка зерен средняя, ближе к хорошей.
Цемент пленочно-поровый, неравномерный,
составляет 5-6 %. Основным цементирующим
минералом является хлорит-гидрослюдистый
материал.
Постседиментационное пелитизация,
частичное растворение полевых шпатов,
хлоритизация биотита
Свободного порового пространства
практически не отмечается
Выводы:
▪ 1. Сочетание АВПД и высокой пластовой температуры в
юрских отложениях, сложенных заглинизированными
породами с низкой минерализацией пластовых вод,
приводит к повышенной активности ДЭС и, как
следствие, дополнительной проводимости пород.
▪ 2. При выполнении лабораторных экспериментов важно
максимально точно воссоздавать пластовую
температуру и эффективное давление для получения
достоверных результатов.