Способ оценки характера жидкостного насыщения коллекторов

 

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при поисках, разведке и эксплуатации нефтяных месторождений. Целью изобретения является повышение надежности оценки характера насыщения песчаников полимиктового состава, а также повышение производительности. В способе каротажными ядерно-геофизическими методами определяют объемные содержания в породе кислорода, кремния, алюминия и водорода. Определяют по результатам каротажных исследований содержание кислорода во флюиде с учетом предварительно установленной регрессивной зависимости, связывающей объемное содержание кислорода в скелете горной породы с объемными содержаниями кремния и алюминия. Устанавливают коэффициент нефтенасыщенности и оценивают характер жидкостного насыщения коллекторов по формулам.

Изобретение относится к области скважинной нефтепромысловой геофизики и может быть использовано для определения характера жидкостного насыщения терригенных коллекторов, а именно песчаников и алевролитов. Известен cnocoб оценки характера насыщенности пород, основанный на облучении коллекторов быстрыми нейтронами с последующей регистрацией вторичного гамма-излучения в энергетических диапазонах 4,43; 6,1; 7,1 МэВ. Вторичное гамма-излучение в этих диапазонах обусловлено наличием углерода и кислорода, т.е. основными компонентами скважинного флюида. Для оценки насыщения коллекторов определяют отношение скоростей счета от углерода и кислорода. Недостатком этого способа является его низкая эффективность в сложных, переменных по минеральному составу породах. Это связано с неконтролируемыми вариациями содержания как кислорода, так и углерода (карбонатные минералы) в скелете пород. Во многих случаях эти вариации сравнимы с аномалиями по содержанию этих элементов, обусловленными изменением водонефтенасыщенности. Известен способ аналогичного назначения, включающий проведение ядерного каротажа скважин и определение по его результатам содержания в исследуемых горных породах трех индикаторных элементов: кислорода, кремния и алюминия. Соотношение их содержания позволяет оценивать жидкостное насыщение коллекторов. Однако это способ может обеспечивать надежную оценку характера насыщения коллекторов лишь в таких геологических условиях, когда в скелете исследуемых горных пород отсутствуют другие окислы, кроме SiO₂ и Аl₂О₃, пористость пород постоянна, плотность нефтей, их состав (углеводородный) также постоянны. Для пород сложного минерального состава, например полимиктовых песчаников Западной Сибири, эти условия не соблюдаются. Цель изобретения повышение надежности оценки характера насыщения песчаников полимиктового состава, а также повышение производительности. Сущность изобретения заключается в следующем. Предварительно, при переходе к новым геологическим условиям ( новый регион, новый класс терригенных коллекторов, новый состав нефти) устанавливают соотношение между объемной концентрацией атомов кислорода n_оск, кремния n_s2 и алюминия n_Al в скелете. Соотношение имеет вид уравнения регрессии: n_оск= а_o + a_Si; n_Si + a_Al n_Al (1) Для определения коэффициентов уравнения ( 1) а_о, а_Si, a_Al используют результаты химических анализов образцов керна. На этой же стадии определяют типичное объемное содержание атомов водорода в нефти γ_Нув исследуемого месторождения. Для этого используют результаты анализов нефтей. После получения указанной предварительной информации осуществляется комплекс геофизических исследований в исследуемых интервалах горных пород для определения объемного содержания водорода n_н и кислорода n_о, например, объемное содержание водорода определяется по данным нейтронного каротажа (НК), а объемное содержание кислорода по данным нейтронно-активационного каротажа (НАК). Тогда объемное содержание кислорода во флюиде устанавливается по формуле n_оф=n_o n_оск. По полученным данным вычисляют коэффициент нефтенасыщенности исследуемого коллектора К_н по формуле где число атомов кислорода в 1 см³ воды. Используя полученное значение К_н в качестве классификационного признака, определяют характер жидкостного насыщения коллекторов, т.е. их принадлежность, например, к нефтеносным или водоносным пластам, в соответствии с граничными значениями К_н, характерными для коллекторов исследуемого типа. В случае, когда исследуемые горные породы состоят только из полевых шпатов и минералов свободного кремнезема, коэффициент нефтенасыщенности определяют по описанной методике, принимая в качестве коэффициентов уравнения (1) следующие значения: а_о 0, a_Si a_Al 2.

Формула изобретения

Способ оценки характера жидкостного насыщения коллекторов, включающий определение в разрезах скважин на исследуемой площади по комплексу каротажных ядерно-геофизических методов объемных содержаний кремния n_si, алюминия n_al и кислорода n_o в исследуемых пластах и установление характера жидкостного насыщения коллекторов, отличающийся тем, что, с целью повышения насыщенности оценки характера насыщения песчаников полимиктового состава, а также повышения производительности, предварительно для исследуемой площади определяют по имеющимся результатам химических анализов керна коэффициенты уравнения регрессии a_o, a_si, a_al, связывающие объемные содержания n_si и n_al с объемным содержанием кислорода в скелете породы для исследуемой площади, при последующем исследовании разрезов скважин каротажными ядерно-геофизическими методами дополнительно определяют объемное содержание водорода n_н в исследуемых пластах, по комплексу каротажных исследований устанавливают объемное содержание кислорода, входящего в состав флюида n_оф, по зависимости n_оф n_o a_o - a_sin_si a_aln_al, причем для песчаников, полностью состоящих из полевых шпатов и минералов свободного кремнезема, устанавливают значения a_o, a_si, a_al соответственно 0, 2, 2, вычисляют коэффициент нефтенасыщенности коллектора по формуле где объемная концентрация кислорода в воде; объемная концентрация водорода в нефти исследуемой площади, а характер жидкостного насыщения коллекторов определяют, используя параметр К_н в качестве классификационного признака.