Юрские отложения представлены терригенным комплексом, в котором различают следующие литотипы: песчаники, алевролиты, глины, аргиллиты и промежуточные разности. Главной особенностью отложений является высокая заглинизированность пород и макро- и микропереслаивание основных литотипов. Толщина прослоев от миллиметров, 1-3см до 10-20см. Песчаники и алевролиты характеризуются присутствием сидерита, пирита и глинистого материала в рассеянном виде и в прослоях. Текстура коллекторов сложная. При выделении коллекторов в таких разрезах и определении эффективных толщин использованы положения и алгоритмы, разработанные профессором Вендельштейном Б.Ю.

Основными продуктивными горизонтами являются малышевская свита (J_2-3), вымская (J_6-7) и джангодская (J_10-11), содержащие газоносные коллекторы. По данным петрографических и петрофизических исследований керна из изучаемых оъектов отмечается переслаивание песчаников мелкозернистых полевошпато-кварцевого состава, алевролитов с различным соотношением глинисто-карбонатного цемента (С_карб. до 20-25%) и аргиллитов. Тонкозернистая структура и повышенное содержание глинистого материала обуславливают характерное для этих отложений высокое содержание связанной воды от 35 до 60-90% и низкую проницаемость от 0,03-0,2 до 2-10 Мд при изменении открытой пористости (К_по) от 7-9% до 16%, в редких случаях до 18-20%. По данным ВНИИГаза при К_по <7% (песчаник) и менее 10% (алевролиты) эффективная пористость (К_по,эф.) пород равна 0 и даже при К_по,эф до 2-3,5% эффективная проницаемость практически отсутствует, т.е. фактически песчаники могут быть промышленными коллекторами при К_по >10%, а алевролиты при К_по >13%.

Сложное текстурно-структурное строение изучаемых пород существенно сказывается на показаниях геофизических методов и обязательно должно учитываться при определении коллекторских свойств пород, в том числе при подсчете запасов. Изучение разрезов юры и обоснование петрофизических связей типа / керн-керн/ и / керн-ГИС/ базировались на основании исследований представительного керна по базовым скважинам, выполненных в различных петрофизических организациях. Вынос керна по этим базовым скважинам достаточно высок: по большинству интервалов составляет от 70 до 90-100%, за исключением отдельных интервалов пластов J₇ и J_10-11,где он равен 30-70%. Отбор образцов на исследования проводился через каждые 0,2-0,3м, реже 0,5-0,6м, что позволяет получить достаточно надежные петрофизические связи типа ? керн-керн? и ? керн-ГИС? . Анализ кривых распределения коэффициентов пористости и сопоставления коэффициентов проницаемости с коэффициентами пористости К_{пр,керн} =f(К_п,керн), определенными по керну по базовым скважинам по изучаемым объектам с учетом литотипов пород, установленных при описании керна (песчаников, аргиллитов и глин в различных сочетаниях), показал, что с глубиной при переходе от малышевской (J_2-3) к вымской (J_6-7) и джангодской (J_10-11) свите количество песчаных прослоев закономерно уменьшается, увеличивается доля алевролито-аргиллитового материала. Соответственно с этим существенно меняются фильтрационно-емкостные характеристики исследуемых пород. Если в малышевской свите песчаники характеризуются коэффициентами пористости в диапазоне 12-19% и коэффициентами проницаемости от 0,3-0,4 Мд до 6-10 Мд, то в вымской свите соответственно К_п от 10 до16%, К_пр от 0,1 до 1 Мд; в джангодской свите песчаники и песчано-алевролитовые разности составляют незначительный объем; при этом К_п их изменяются от 6-8% до 12%, К_пр от 0,03 до 0,4 Мд. Алевролиты в отложениях вымской свиты характеризуются К_п от 6-8% до 12-14%; алевропесчаники – в том же диапазоне К_п, но кривая распределения К_п для них имеет два максимума, которые приурочены: один – к алевролитам, второй - к песчаникам, соответственно преобладанию того или иного литотипа в разрезе. Коэффициенты проницаемости алевролитов от 0,04 Мд до 1 Мд; алевропесчаников от 0,1 до 0,8-1 Мд.

Рис.1. Сопоставление К_{пр,керн} с К_п,керн по J_2-3, J_6-7,10-11 с учетом литотипов и относительной глинистости (h _гл). J_2-3 - * - песчаники;

J_{6-7, 10-11} - · - песчаники, [ песчаник+алевролит, ? - песчаник карбонатизированный , s - алевролит, D -алевролит+аргиллит, m - песчаник+аргиллит, -? - песчаники с углистыми включениями, D т –трещиноватые породы.

Отклоняются от установленной закономерности образцы, представленные алевролитами или переслаиванием алевролитов с аргиллитами вымской и джангодской свит, характеризующиеся наличием трещин; при этом К_пр их изменяется от 0,3 до 4-6Мд при К_п от 7-8% до 12%.

В терригенном разрезе, представленном преимущественно глинистыми разностями с включением песчано-алевритовых прослоев, каковыми являются юрские отложения одним из основных параметров, определяющих фильтрационно-емкостные свойства коллекторов, является количественное содержание глинистого материала в породе – весовая и объемная глинистость (С_гл,К_гл) и относительная глинистость (h _гл) - доля объема пор, занятая глинистым материалом, а также характер его распределения в породе. В интервале малышевской свиты, в породах, имеющих по ГИС качественные признаки коллекторов, в основном преобладает песчано-алевритовая фракция, коэффициенты пористости их 15-17%, проницаемости по керну от 0,7 до 2-3Мд, содержание фракции <0,01мм в них не ниже 17-20%. В остальной части интервала преобладает алевритовая и глинистая фракции (С_фрак.<0,01=40-50%).

Во всем разрезе вымской свиты отмечается ухудшение коллекторских свойств - К_по предполагаемых коллекторов составляет 12-13%, что на уровне граничных значений; К_пр от 0,1 до 1Мд.

На основании анализа керновых данных по скважинам с представительным керном с использованием коэффициентов пористости (К_п), проницаемости (К_пр) и содержания в породе глинистого материала (С_гл-фракция d_зерен<0,01мм) по результатам сопоставления К_{по,керн} =f( С_{гл,керн})с учетом К_{пр,керн} были обоснованы граничные величины параметра относительной глинистости - h _гл,гр для выделения коллекторов в сложнопостроенных терригенных отложениях юры:

для газонасыщенных коллекторов h _гл,гр ^газ=0,7 (К_пр / 0,1Мд);

для нефтенасыщенных -h _гл,гр ^нефть=0,55 (К_пр / 1Мд).

При этом принята следующая дифференциация по проницаемости: К_{пр .абс.}<0.1Мд, 0,1-1Мд, 1-10 Мд, в качестве граничных значений К_{пр .абс} для газо- и нефтенасыщенных коллекторов приняты величины К_пр,гр ^нефть =1Мд; К_пр,гр ^газ =0,1Мд.

Следует отметить достаточно высокие значения h _гл,гр, установленные для юрских отложений месторождений полуострова Ямал, что свидетельствует о высокой заглинизированности пород данного разреза, особенно при сравнении этих параметров с другими объектами, в частности ачимовских отложений нижнего мела, также представленных терригенными коллекторами -h _гл,гр^нефть=0,35, h _гл,гр ^газ=0,5? 0,55.

Как показал анализ кроссплотов К_п - С_гл, включающих семейства взаимопересекающихся расчетных графиков h _гл и К_п,ск (скелетная пористость), по результатам исследования керна фактически отсутствуют коллекторы с высокими фильтрационными свойствами и h _гл <0,4- для малышевской свиты и h _гл ? 0.5- для вымской и джангодской свит.

Аналогичная картина отмечается при сопоставлении К_п- С_гл , определенных по ГИС: коэффициенты пористости по нейтронному гамма методу (К_по,нк), С_гл - по гамма методу по установленной для отложений юры зависимости типа ? керн - ГИС? -D Jg =f(С_{гл,керн}).

Для достаточно однородных коллекторов, характеризующихся стандартными признаками коллектора ( d_c<d_н, наличие радиального градиента сопротивления по БК-МБК и др.) h _гл изменяется в диапазоне от 0,4-0,45 до 0,6. Как правило, это преимущественно породы J_2-3 и реже отдельные пласты J₆ . Для них характерно влияние газа на показания нейтронного и акустического методов, которое должно учитываться при определении коэффициентов пористости по данным ГИС. На рис.2 приведено сопоставление К_по,нк с С_гл по J_2-3, где влияние газа на показания НК установлено по существенному расхождению К_по,нк с К_{по,керн} для пластов коллекторов ( d_c<d_н): 13>К_п,гис>10, К_п,керн=13-18%.

Рис.2 Сопоставление К_по,нк=f(С_гл,гк) по данным ГИС в отложениях малышевской свиты (J_2-3). · -d_c<d_н, m - d_c=d_н, d_c>d_н, [ - К_п,керн .

Для преимущественно слоистых разностей J_6-7,10-11, h _гл составляет 0,6-0,7, за исключением единичных интервалов, и более 0,7; влияние газа на показания методов НК,АК не обнаружено, что обусловлено высокой заглинизированностью этих объектов. В частности, для пород J_10-11, в основном представленных глинистыми алевролитами или переслаиванием алевролитов и аргиллитов, h _гл изменяется от 0,7 до 0,85, они практически не являются коллекторами.

Коллекторы, находящиеся в диапазоне К_п=13-15% и С_гл > 0,25-0.35, характеризуются h _гл =0,65-0,7 и могут быть отнесены к коллекторам слоистого типа.

Анизотропное строение изучаемых пород сказывается наиболее существенно на показания акустического метода. При сопоставлении типа ? керн - ГИС? D Т_гис с К_п,керн (рис.3) - фактические точки лежат значительно выше зависимости D Т_керн =f(К_п,керн), полученной на коллекции ? чистых? , слабоглинистых разностей, что может быть обусловлено влиянием слоистости на показания метода.

Рис.3 Сопоставление D Т_гис с К_п,керн по J_6-7,10-11 с учетом литологии по керну.

Для коллекторов слоистого типа при двух- и трехкомпонентном переслаивании алевропесчаников или алевролитов с глинами и карбонатными прослоями необходимо корректировать эффективные толщины параметрами c _гл и c _пл, отражающими доли глинистых и уплотненных прослоев в пачке. Наиболее существенным оказалось влияние на показания методов ГИС глинистых прослоев, поэтому на первом этапе использовалась двухкомпонентная модель коллектора. При этом c _гл = S h_гл.пр/ S h_гл.пр+ S h_{песч.пр}, где (S h_гл.пр+ S h_{песч.пр})=h_пачки. Ниже приводятся алгоритмы определения c _гл для двухкомпонентной модели сложного терригенного, песчано-глинистого коллектора по геофизическим параметрам слоистых пачек: по удельному электрическому сопротивлению (r _п) и акустическому методу (D Т). Достоверность определяемых c _гл во многом зависит от соответствия принятой и реальной моделей коллекторов и надежности выбора констант для ? чистого? коллектора, которые входят в алгоритмы при определении c _гл по r _п и D Т . В настоящее время опробована возможность определения c _гл по акустическому методу. Параметры для ? чистого? коллектора (К_{п.кол., D} Т_кол.) выбирались по кривым распределения коэффициентов пористости в каждом стратиграфическом объекте как наиболее вероятное значение, - _D Т_гл. в подстилающих или покрывающих глинах.

По результатам таких оценок для пластов J_6-7, J_10-11 c _гл изменяются от 0,1 до 0,4. Величины c _гл, определенные по D Т, согласуются с С_гл, установленными по ГК (рис.4). Анизотропное строение коллектора сказывается на показаниях АК при С_гл >0,2-0,25.

Рис.4. Сопоставление c D _т с С_гл,гк по J_6-7,10-11, с учетом литологии по керну: · - песчаники, [ песчаник+алевролит, ? - песчаник карбонат., s - алевролит, D -алевролит+аргиллит, m - керна нет.

Об авторах:

Наталья Викторовна Фарманова

Хотите принять участие в обсуждении текста этой статьи? Обсуждение текста

На оглавление конференции

На сайт ПЕТРОФИЗИКА и ИНТЕРПРЕТАЦИЯ

При копировании просьба сохранять ссылки. Материалы с сайта www.petrogloss.narod.ru