Петрофизические особенности нефтегазовых коллекторов

Среднего Приобья

Связующим звеном между геологическими объектами и геофизическими метода­ми исследования разрезов скважин является петрофизика. Петрофизика осадочных по­род концентрируется на исследовании пористости с различными ее проявлениями, ха­рактеристик насыщения пород флюидами и их способности пропускать флюиды через поровое пространство, а также минералогического и гранулометрического состава по­род.

Эти петрофизические характеристики по отдельности или в совокупности связа­ны с конкретными физическими параметрами. К ним относят электрическую проводи­мость или удельное электрическое сопротивление, адсорбционную способность, плот­ность, водородсодержание, естественную радиоактивность и т.д.

Электрическая проводимость основных типов осадочных пород практически не зависит от их минералогического состава, поскольку удельное сопротивление породо­образующих минералов чрезвычайно высокое (10 —10 Ом-м). Исключением являются антрацитовые угли и сульфидные минералы, удельное сопротивление которых на много порядков меньше.

Повышенную электропроводность осадочным породам придает вода, в которой растворены соли разных металлов. Преобладающую роль играют хлориды (NaCI, CaCI , MgCl  и др.), молекулы которых диссоциируются в водной среде. В зависимости от со­става растворенных солей и от температуры раствора его удельное электрическое сопро­тивление изменяется примерно на три порядка — от 0,01 до 10 Ом-м.

Из-за сложности описания реальной структуры порового пространства пород, обусловленной извилистостью поровых полостей и неравномерностью распределения минеральных частиц, по-разному взаимодействующих с пластовыми флюидами, связь между петрофизическими параметрами (пористостью, водо-, нефте-, газонасыщеннос­тью) и электрическим сопротивлением пород-коллекторов представляется различного типа эмпирическими зависимостями:

р  = Р  р  = Р  Р  р .

Здесь р — УЭС водо-, нефте-, газонасыщенного пласта; р  — УЭС этого же пласта, поровый объем которого заполнен на 100 % пластовой водой; р  — УЭС пластовой воды; Р , Р  — параметры насыщения и пористости.

Параметр насыщения Р  или коэффициент увеличения сопротивления показыва­ет, во сколько раз возросло удельное сопротивление породы при частичном или полном насыщении ее нефтью и (или) газом. Параметр насыщения связан с коэффициентом водонасыщения К  эмпирическим соотношением

P = a

Здесь а и n  — эмпирические величины, зависящие от типа покрытия поверхности пор пластовыми флюидами (гидрофильного или гидрофобного).

Параметр пористости породы (Р  или относительное сопротивление) зависит от коэффициента пористости К  и структуры порового пространства и для неглинистой «чистой» породы

Р =a[K ]

Здесь а и т — эмпирические величины, характеризующие структуру пор в зависимости от уплотнения пород.

При низкой электропроводности пород возможно влияние поляризационных свойств среды на формирование электромагнитного поля. Поляризуемость среды обус­ловлена прежде всего дипольными моментами молекул воды, находящейся в свободном и рыхлосвязанном состояниях, и количественно описывается диэлектрической прони­цаемостью. В некоторых случаях возможны поляризационные эффекты, обусловленные вторичной пиритизацией терригенных отложений.

Петрофизические модели удельного электрического сопротивления пород широ­ко используются в практике для количественной оценки фильтрационно-емкостных па­раметров пористо-проницаемых пород. Удельное электрическое сопротивление много­компонентных пористо-проницаемых сред определяется множеством параметров: количеством, формой, расположением, минеральными свойствами твердых и жидких фаз и их взаимодействием.