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.