Методика оценки коэффициентов пористости и газонасыщенности коллекторов по данным комплекса методов «пористости» ГИС

Э.Г. Урманов, ФГУП ГНЦ РФ «ВНИИгеосистем»

Методика оценки коэффициентов пористости и газонасыщенности коллекторов по данным комплекса методов «пористости»  ГИС – нейтрон-нейтронного, гамма-гамма плотностного и акустического каротажа

Показана возможность одновременной оценки пористости и газонасыщенности коллекторов по данным комплекса методов «пористости» без привлечения петрофизических зависимостей, типа КЕРН-ГИС.

Ключевые слова: газонасыщенные коллекторы, нейтрон-нейтронный каротаж по тепловым нейтронам, гамма-гамма каротаж плотности, акустический каротаж, глинистость, пористость.

Введение

Как известно, определение пористости газонасыщенных коллекторов по данным методов «пористости» ГИС – нейтрон-нейтронного (ННКт), плотнстного гамма-гамма (ГГКп) и акустического каротажа (АК) по отдельности вызывают определённые трудности из-за различной реакции показаний этих методов на газонасыщенность – данные гамма-гамма каротажа и акустического каротажа завышают, нейтрон-нейтронного каротажа занижают определяемую пористость коллекторов. Это связано с тем, что пористость коллекторов по данным перечисленных методов определяется в предположении их водонасыщенности. В связи с этим пористость коллекторов, в особенности терригенных, определяют по установленным для конкретных отложений зависимостям керн-ГИС с использованием данных самопроизвольной поляризации (ПС), или по одному из методов пористости, например АК, с привлечением данных ПС [1]. Ограничения метода ПС при оценке коллекторских свойств пластов хорошо известны [2] и, кроме того, методики на его основе не являются универсальными, а носят региональный характер. Неточности оценки пористости коллекторов приводят к погрешностям и оценки насыщенности коллекторов.

В статье рассматривается возможность одновременной оценки пористости и насыщенности коллекторов по данным комплекса методов «пористости» - ННКт, ГГКп и АК без привлечения петрофизических зависимостей, типа КЕРН-ГИС.

Комплекс ННК+ГГКп  

Пористость газонасыщенных коллекторов по данным нейтронного метода  (ННКт), исправленным за влияние геолого-технических условий измерения в предположении водо- (газо-) насыщенности пластов, описывается уравнением:

WНК=(1-Кг)*Wв*Кп+Кг*Wг*Кп,                                                                            (1)

где: WНК – кажущаяся водонасыщенная пористость, исправленная за влияние технических  (измеренный с учетом траектории движения прибора при каротаже  диаметр, толщина глинистой корки, параметры заполняющей скважину жидкости – плотность и минерализация, температура и давление) и геологических (глинистость, литология, минерализация пластовых вод и дефект сечения захвата тепловых нейтронов) условий измерения;

           Кп, Кг – коэффициенты пористости и газонасыщенности пластов-коллекторов;

           Wв, Wг – водные эквиваленты пластовой воды и газа.

Плотность газонасыщенных коллекторов по данным гамма-гамма каротажа по плотности (ГГКп)  выражается формулой:

δ=(1-Кп-Кгл)*δск+(1-Кг)*δв*Кп+Кг*δг*Кп+Кгл*δгл,                                          (2)

где: δск, δв, δг, δгл – плотности скелета породы, воды, газа и глин.

Решая совместно уравнения (1) и (2) относительно Кп и Кг, получаем:

Кп=[(δв-δг)*WНК+(δск-δ)*(Wв-Wг)+(Wв-Wг)*(δгл-δск)*Кгл]/

       [(δв-δг)*Wв-(Wв-Wг)-(δв- δск)];                                                                        (3)

            Кг=[(δск-δ)*Wв-(δск-δгл)*Wв*Кгл-(δск-δв)*WНК]/

                   [(δск-δг)*WНК+(δск-δ)*(Wв-Wг)-(δск-δгл)*(Wв-Wг)*Кгл],                         (4)  

 где: Wв, Wгл, Wг – водные эквиваленты воды и глин и газа в пластовых условиях;

δг=P*M/R*T*Z,

где: P – пластовое давление в Па; M=16,044 (для метана) – молярная масса в кг/Мол; R=8,31451- универсальная газовая постоянная в Дж/Мол K;, T- температура в K (273+оC); Z~0,9981 – фактор сжимаемости природных газов;

Wг=2.25*δг;

δв=1+A*S+B*S(3/2)+C*S2 в г/см3 - плотность воды в зависимости от температуры и минерализации [3],