Характеристика коллекторов по керну

На месторождении по карбонатным отложениям сандивейской свиты нижнего силура керн отобран по скважинам 702 и 704. Керновый материал по скважине 2-Ср.К не учитывался, в связи с ограниченным объемом исследований (4 образца). Всего отложения сандивейской свиты изучены по результатам исследования 559 образцов (181 – по 702 скважине и 378 образцов по 704 скважине). Продуктивный разрез пачки 2 освещен 99 определениями, пачки 1- керновый материал характеризует плотную часть разреза.

Коллекторами являются диа-эпигенетические доломиты со сложной структурой порового пространства, приуроченные к 1 и 2 пачкам сандивейской свиты нижнего силура. Покрышкой для пород коллекторов служат глинисто-карбонатные породы тиманского горизонта нижнефранского подъяруса верхнего девона, которые являются региональным флюидоупором, имеющими толщину 18-24 м. Кроме того, по площади коллекторы замещаются плотными непроницаемыми разностями.

Продуктивный разрез представлен доломитами неравномерно нефтенасыщенными. Доломиты от серого, серо-коричневого до коричневого цвета, крепкие, участками легко раскалывающиеся по трещинам, от тонко-скрытокристаллических до средне-крупнокристаллических, вторичные, чаще крепкие, массивные, иногда плитчатые (толщины плиток от 0,5 до 1,5 см), прослоями с реликтовой комковато-сгустково-водорослевой и детритово-водорослевой структурами, обусловленными неравномерной перекристаллизацией и выщелачиванием, слабо и неравномерно известковистые (преимущественно за счет органогенного детрита, выполненного белым карбонатом), в незначительной степени глинистая, сульфатизированные, трещиноватые, стилолитизированные, пористо-кавернозные, с пятнистой структурой и редкими органическими остатками плохой сохранности (редкие обломки кораллов, члеников криноидей, остракод и фрагменты водорослей со строматолитовой структурой и т.д.).

Пустоты выщелачивания (поры и микропоры) равномерно распределены в породе, в виде цепочек горизонтально-ориентированных, размерами 0,3-1,0 мм, реже 1,5 мм, открытые, реже залечены белым сахоровидным сульфатом, каверны размером 1-7 мм (по удлинению) открытые, иногда стенки каверн выложены щетками крупнокристаллического доломита.

Трещины и микротрещины разнонаправленные, горизонтальные, вертикальные, субвертикальные, тонкие, прямолинейные, слабоволнистые, короткие, прерывистые, толщиной не более 0,1-0,2 см, заполненные прозрачными кристаллами доломита, изредка темно-серым глинистым материалом. Иногда по стенкам наблюдается битуминизация и пиритизация

Сульфатизация пород развита по порам, кавернам трещинам, которая увеличивается в нижней части продуктивного разреза (пачка 1), где наблюдаются тонкие прожилки и гнезда почти белого ангидрита. 

 Породы характеризуются поровым, каверно-поровым, трещинно-каверно-поровым типом коллекторов, которые перемежаются в разрезе с постепенным переходом между собой. Если коллекторы выходят под размыв, то их фильтрационно-ёмкостные свойства улучшаются. Для коллекторов нижнесилурийского возраста характерно низкое содержание нерастворимого остатка.

Карбонатные отложения продуктивных пачек характеризуются значительным диапазоном изменения емкостно-фильтрационных свойств.

Открытая пористость карбонатных пород пачки 1 по исследованным изменяется от 3,07% до 9.32%, газопроницаемость – от 0.01 до 48,96*10^-3 мкм ², открытая пористость карбонатных пород пачки 2 - от 0,61% до 16.4%, газопроницаемость – от 0.01 до 460,3*10^-3 мкм ².

Граничное значение проницаемости нефтенасыщенных пород установлено при значениях эффективной пористости, отличных от нулевого, и обеспечивающих фильтрацию нефти в породе.

Граничное значение газопроницаемости, полученное по 2 скважинами, принято равным 1×10^-3 мкм²., граничное значения пористости - 8 % в атмосферных условиях.

Пористость пород-коллекторов в атмосферных условиях пачки 2 изменяется в пределах 8.0-16.4% и в среднем составляет 11.1% (99 опр.), газопроницаемость пород-коллекторов – изменяясь от 1.04*10^-3 до 460.3*10^-3 мкм²,среднеарифметическое значение составляет 45.77*10^-3, мкм².

В сложных коллекторах, какими являются продуктивные отложения сандивейской свиты нижнего силура, фильтрация осуществляется по поровым каналам, полостям выщелачивания, трещинам. Величина проницаемости изменяется в широких пределах в зависимости от типа порового пространства. Главная закономерность заключается в общей тенденции увеличения проницаемости с увеличением пористости, однако следует заметить, что в изучаемом разрезе для одних и тех же значений пористости газопроницаемость может быть неодинаковой, что указывает на различное долевое соотношение пор, каверн, трещин, составляющих поровое пространство.

Анизотропия k_пр вдоль и вкрест напластования изучена в скважине 702. Анализ результатов показал, проницаемость параллельно напластованию колеблется в пределах k_пр|| = 1,88 – 71,31 мД, а перпендикулярно к напластованию k_пр^ = 1,56 – 24,85 мД. Коэффициент анизотропии Ök_пр||/k_пр^ - 2,65. По данным измерений электрических сопротивлений и акустических свойств коэффициенты анизотропии соответственно – 0,91 и 0,61. (Зависимость анизотропии на фильтрационные, электрические и акустические свойства не приведена, в виду не представительности выборки.

Зависимости анизотропии фильтрационных, электрических и акустических свойств, изучены в скважине 704. Коэффициент анизотропии (Ök_пр||/k_пр^)_ср составил 1,93. По данным измерений электрических сопротивлений и акустических свойств коэффициенты анизотропии, соответственно, равны 0,94 и 0,99.

Остаточная водонасыщенность оценивалась на образцах керна скважин 702 и 704 по данным измерений весов и удельного электрического сопротивления на ступенях центрифугирования (число оборотов в минуту до 6000) - и методом полупроницаемой мембраны, путем ступенчатого увеличения давления до 6 кГ/см².

По результатам капилляриметрических исследований значение остаточной водонасыщенности при Р_к = 2,77 - 4,05 кГ/см² определяется интерполяцией - 26,99 – 30,3 %.

Среднее значение остаточной водонасыщенности, определенное методом полупроницаемой мембраны (Р_к = 2,77 - 4,05 кГ/см²) и центрифугирования (n = 4620 об/мин), равны соответственно 38,85 % и 26,99 – 30,3 %, которые несколько отличаются. Средние значения остаточной водонасыщенности на последних ступенях центрифугирования и капилляриметрии соответственно – 31,47 % и 22,83 %.

Большинство исследователей считают, что из косвенных методов наиболее достоверные и близкие значения остаточной водонасыщенности к прямому методу дает способ полупроницаемой мембраны (капилляриметрия). Среднее значение остаточной воды по этому методу составляет 28,91% (при Р_к=3 кГ/см²).

При моделировании остаточной воды вытеснением полностью насыщенных моделью пластовой воды из образцов керна в I-ой составной модели (k_пср= 12,76 %, k_прср=27,52 мД) моделью нефти на установке УИПК получено значение остаточной водонасыщенности равное 25 %, а по II-ой составной модели (k_{п ср} = 11,52 %, k_{пр ср} =51,63 мД) значение, равное 15,7 %.

Анализируя приведенные выше результаты расчетов и их сопоставление с данными по вытеснению воды моделью нефти можно сделать вывод о том, что наиболее точное значение остаточной водонасыщенности получено на последней ступени капилляриметрии. Таким образом, принимаем значение остаточной водонасыщенности равным 23 %.

На керне скважин 702 и 704 проведены определения показателя смачиваемости исследуемых образцов. Для всех образцов выборки в скважине 704 характерна гидрофильность внутрипоровой поверхности образцов, что подтверждается показателем степени коэффициента водонасыщенности, пород же скважины 702 относятся преимущественно к гидрофобным, в связи с чем для интерпретации данных ГИС использованы индивидуальные уравнения для каждой из этих скважин.