проницаемости являются песчано-глинистые коллекторы невысокой проницаемости, в условиях которых kПР контролируется в основном глинистостью.

Из сказанного выше следует, что геофизическая служба располагает достаточно широким комплексом способов определения коэффициента проницаемости. Задача исследователя — выбрать из их числа наиболее оптимальный и осуществить необходимую корректировку палеток и номограмм. Заметим, что описанные методики разработаны в основном для коллекторов с гранулярным и микротрещинным типом пористости.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ОТНОСИТЕЛЬНЫХ И ФАЗОВЫХ ПРОНИЦАЕМОСТЕЙ

Методика определения коэффициентов относительных и фазовых проницаемостей коллекторов по геофизическим данным основана на зависимостях этих коэффициентов от соотношения объемов газа, нефти и воды, заключенных в поровом пространстве коллектора [7]. Зная коэффициенты нефте- и газонасыщения коллектора, можно определить относительные проницаемости КПР,Н, и. КПР,В и КПР.Г и далее рассчитать фазовые

проницаемости по нефти kПР,Н = KПР,НkПР, по воде kПР,В = КПР,В kПР и газу kПР,Г=KПР,Г kПР

В тех случаях, когда коэффициент физической проницаемости устанавливают по параметру РП или kВ, на используемую палетку наносят зависимости КПР= ϕ[kВ (РН)] и КПР = f [kB (PH)] в соответствующие им дополнительные шкалы kПР,В и kПР,Н (см. рис. 173).

Фирма Шлумберже для гидрофильных коллекторов рекомендует следующие зависимости для расчета KПР и КПР,Н [14]:

§ 100. КОЭФФИЦИЕНТ ГЛИНИСТОСТИ

Особенности физических свойств пластичной (глинистой) составляющей твердой фазы позволяют в большинстве случаев оценивать по геофизическим данным объемное содержание (коэффициент глинистости kГЛ) глинистых частиц в породе. Для решения этой задачи наиболее широко используют методы потенциалов собственной поляризации и естественного гамма-излучения, реже методы сопротивлений и системы петрофизических уравнений.

МЕТОД ПОТЕНЦИАЛОВ СОБСТВЕННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ

При определении глинистости коллекторов по данным потенциалов собственной поляризации используют коррелятивные связи между АДА (КСП и UСП) и коэффициентом глинистости.

Задачу решают одним из следующих способов.

1. По величине относи тельной амплитуды UСП аномалии. При решении задачи предварительно устанавливают зависимость

Рис. 176. Типичные зависимости относительной амплитуды UСП потенциалов собственной поляризации от коэффициента kГЛ глинистости для различных геоэлектрических условий.

1 -ρП < 2ρГЛ; ρЗП < 0,5ρГЛ; 2 -ρП = ρЗП=ρГЛ: 3 - ρП >ρГЛ,ρЗП > ρГЛ; 4 - ρП >ρГЛ, ρЗП > 10ρГЛ.

Для определения глинистости отсчитывают на диаграмме величины аномалий ∆UСП и ∆UСП,max вносят поправки за мощность и сопротивление изучаемой и вмещающих пород и глинистого раствора.

240

Если опорный пласт имеет глинистость kГЛ≠0 и глины со держат пелитовый материал в объеме, меньшем 100 %, UСП рассчитывают по формуле, где UСП,ОБ,UСП,ГЛ, ∆UСП — величины UСП определенные для опорного пласта, глин, и их разность.

МЕТОД ГАММА-АКТИВНОСТИ

Определение коэффициента глинистости по данным гамма-метода основано на степенной, близкой к прямой зависимости естественной гамма-активности песчаноглииистых и карбонатных пород от kГЛ в тех случаях, когда грубодисперсная фракция кол лектора имеет низкую гамма-активность.

Коэффициент kГЛ определяют по кривым, полученным по данным сопоставления гамма-активности керна с содержанием в нем глинистого материала, или по левой части номограммы, приведен ной на рис. 178, представляющей собой графическое решение уравнения

относительно kГЛ.

В формуле (384) kγ,х, kγ,гл=0, kγ,гл=1 — объемные гамма-активности изучаемого коллектора, чистой неглинистой породы и глин, определяемые в результате количественной интерпретации кривых Iγ с помощью палеток, учитывающих влияние диаметра скважины и радиоактивность глинистого раствора.

В большинстве случаев в разрезе скважины трудно встретить породы с kГЛ=1 и kГЛ= 0. Поэтому kγ,ГЛ =о и kγГЛ=1 предварительно рассчитывают по данным измерений интенсивностей Iγ,n, г в породах у и z с известными значениями глинистости kГЛ, у и kГЛ одинакового минерального состава с исследуемой породой и соответственно гаммаактивностями kγ,y и kγ,z:

где αγ,y и αγ,z определяются по номограмме, приведенной на рис. 178, для известных глинистостей kГЛ,Y, kГЛ,Z и показателя степени αГЛ в уравнении (384).

Рассчитав kγ, ГЛ=1 и kγ,гл=0, вычисляют αγ,x по формуле (384), затем для заданных αγ,x и αГЛ по номограмме (см. рис. 178) находят искомое kГЛ,Х в изучаемом коллекторе.

Рис. 178. Номограмма для определения kГЛ по данным ∆J(α) αГЛ

На рис. 178 приведены примеры решения задач для значений αγ, равных 8; 16 и 72 %, для которых при αГЛ = 0,85 соответственно получены для kГЛ 5, 12 и 70 % (построения hbi, abc и fbg).

Метод гамма-активности рекомендуется для определения глинистости коллекторов, содержащих слабоактивную скелетную фракцию — кварцевые пески и песчаники, известняки и некоторые доломиты, особенно при бурении скважины на воде или на глинистых растворах низкой гамма-активности.

241

МЕТОД СОПРОТИВЛЕНИЙ

При рассеянном включении глинистых минералов известного электрического сопротивления коэффициент глинистости может быть определен по данным измерения пористости РП,Ф при двух сопротивлениях жидкости ρФ и ρВ, насыщающих поровое пространство. Разность коэффициентов пористости, определенных по этим данным,

и, следовательно,

Если глинистые минералы залегают прослоями и угол встречи прослоев со скважиной близок к 90°, для водоносного коллектора

где РП,Ф и РП,В —фиктивные значения параметра пористости в зоне, промытой фильтратом глинистого раствора и за этой зоной.

КОМПЛЕКС ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

В этом способе, получившем наиболее широкое применение, коэффициент глинистости оценивают путем совместного решения петрофизических уравнений вида

H3 и Hм водородные коэффициенты заполнителя порового пространства и i-го минерала, составляющего твердую фазу породы.

Подобрав два из перечисленных уравнения X = f (kГЛ) и У = f (kГЛ). Для которых известны постоянные СХ и СУ полу чаем решение вида

Возможность определения kГЛ несколькими способами обеспечивает повышение точности ответа в тех случаях, когда вследствие неоднородности коллекторов отдельные физические параметры, стоящие в уравнениях (388)—(392), недостаточно известны. Наиболее точные данные о глинистости дают те способы, в которых учитывается коэффициент пористости коллектора.

При определении глинистости по геофизическим данным следует помнить, что физические свойства глин зависят от условий их залеганий — слабо уплотненного при рассеянном или уплотненного при слоистом залегании. Это обстоятельство учитывается при выборе палеток и соответствующих коэффициентов в уравнениях, используемых при расчете kГЛ.

242