геологічне середовище, геологическая среда ; класифікація гірських порід, классификация горных пород ; колекторські властивості, коллекторские свойства ; пористість гірських порід, пористость горных пород
(Рекомендовано членом редакційної колегії д-ром фіз.-мат. наук, проф. Г.Т.Продайводою)
Оскільки ефективність досліджень поведінки швидкостей пружних хвиль в газоносних тонкошаруватих геологічних структурах залежить від вибору геофізичної та математичної моделей реального геологічного середовища, чисельних методів розв"язання задачі, то в роботі вважається доцільним застосування моделі квазіоднорідного, ізотропного тріщинувато-пористого двофазного середовища із заданими фізико-механічними властивостями. Пропонується розрахунок емпіричних співвідношень, що пов"язують об"ємний стиск, пористість і тиск в пористих породах довільного геологічного регіону. Проведено розрахунок кореляційних зв"язків і емпіричних залежностей між колекторськими властивостями і параметрами пружних хвиль, розрізнення сухих і флюїдонасичених порід на прикладі даних Залужанських свердловин. При розрахунку залежностей коефіцієнтів стисливості флюїдонасичених порід від пористості і тиску використано метод найменших квадратів (МНК). Проведено розрізнення флюїдів нафти і води за параметром густини. Створено алгоритм розрахунків.
Ефективність запропонованого дослідження, що базується на методико-програмному комплексі [7], його переваги та можливості забезпечуються:
- виробленням чисельно-аналітичної прогностичної схеми інтерпретації сейсмоакустичних даних тонкошаруватих гірських порід за виявленими зв"язками між їх динамічними фізичними (ефективні швидкості поширення хвиль, коефіцієнти загасання амплітуд і поглинання їх енергії) і колекторськими (пористість, тріщинуватість, стисливість) властивостями;
- застосуванням запропонованої моделі та програмних продуктів у геофізичній практиці розвідки газоносних шарів до геологічної і геофізичної інформації про структуру розрізів і фізичні особливості газоносних басейнів. Введення в числову схему сейсмоакустичної розвідки експериментальних геолого-геофізичних даних про умови залягання гірських порід на досліджуваній площі обов"язкове з причини існування значних відмінностей між фізико-механічними властивостями різних територій. Облік такої вхідної інформації, а також структурних і розсіюючих особливостей гірських порід (густина, шаруватість, мікропористість) гарантує значне підвищення точності чисельного аналізу. Попереднє тестування проведено на даних пружних модулів і швидкостей поперечних хвиль для сухих і флюїдонасиченних порід Navajo, Boise [7, 13]; розраховані пружні модулі і швидкості поздовжніх хвиль для сухих і флюїдонасичених порід Західного нафтогазоносного регіону України (свердловини Залужани-18 і Залужани-19). Мета цієї роботи - продемонструвати можливості прогнозного методу [7] шляхом дослідження колекторських властивостей порід свердловин, оцінити їх газонасиченість за даними акустичного каротажу та бази геолого-фізичних і петрофізичних даних.
Research into the behavior of elastic waves in thin-layered gas-bearing geological structures depends on the choice of geophysical and mathematical models of natural geological media and the numerical methods of problem solving. Hence the efficiency of a quasi-homogeneous, isotropic fractured-porous two-phase medium with given physical and mechanical properties. We have suggested a method of calculating empirical on, porosity and pressure in porous rocks of an arbitrary geological region. Data on Zaluzhany wells were used to calculate the correlation and empirical relationships between reservoir properties and parameters of elastic waves and to distinguish dry and oil-gas saturated rocks. The least square technique made it possible to determine the correlation between the compressibility factor of fluid-saturated rocks and their porosity and pressure. Discrimination between oil and water was based on the density parameter. An algorithm has been suggested to do the corresponding calculations. The theoretical and practical implications of this study are as follows:
- developing a numerical analytical predictive model for interpreting acoustic data on thin-layered rocks which is based on the correlations between their dynamic physical (effective wave propagation velocities, amplitude attenuation coefficients and their energy absorption) and reservoir (porosity, fracturing, compressibility) properties;
- applying the proposed model and software products in geophysical exploration to interpret the geological and geophysical data on the structure and physical characteristics of sections and the physical properties of gas-bearing basins. In seismic acoustic exploration, the numerical model has to include experimental geological and geophysical data on the peculiarities of rock occurrence in the investigated area, with the physical and mechanical properties of different territories showing considerable variation. Such input data, as well as structural features and scattering properties of rocks (density, bedding, microporosity), ensure a significant increase in the accuracy of the numerical analysis. Preliminary testing was based on the data on the elastic moduli and S-wave velocities for dry and fluid-saturated rocks. Calculations were made of the elastic moduli and P-wave velocities for dry and fluid-saturated rocks of the Western oil and gas region of Ukraine (Zaluzhany-18 and Zaluzhany-19 wells). The aim of this work was to demonstrate the efficiency of the predictive method by examining the reservoir rock properties of the wells and to evaluate their gas saturation using the acoustic logging, geophysical and petrophysical data.
Поскольку эффективность исследований поведения скоростей упругих волн в газоносных тонкослоистых геологических структурах зависит от выбора геофизической и математической моделей реальной геологической среды, численных методов решения задачи, то в работе считается целесообразным применение модели квазиоднородной, изотропной трещинно-пористой двухфазной среды с заданными физико-механическими свойствами. Предлагается расч?т эмпирических соотношений, связывающих объ?мное сжатие, пористость и давление в пористых породах произвольного геологического региона. Провед?н расч?т корреляционных связей и эмпирических зависимостей между коллекторскими свойствами и параметрами упругих волн, различение сухих и флюидонасы-щенных пород на примере данных Залужанских скважин. При расчёте зависимостей коэффициентов сжимаемости флюидонасыщенных пород от пористости и давления используется метод наименьших квадратов (МНК). Проведено различение флюидов нефти и воды по параметру плотности. Создан алгоритм расч?тов.
Эффективностьпредложенного исследования, базирующегося на методико-программном комплексе, его преимущества и возможности обеспечиваются:
- выработкой численно-аналитической прогностической схемы интерпретации сейсмоакустических данных тонкослоистых горных пород по обнаруженным связям между их динамическими физическими (эффективные скорости распространения волн, коэффициенты затухания амплитуд и поглощения их энергии) и коллекторскими (пористость, трещиноватость, сжимаемость) свойствами;
- применением предложенной модели и программных продуктов в геофизической практике разведки газоносных слоёв к геологической и геофизической информации о структуре разрезов и физических особенностях газоносных бассейнов. Введение в числовую схему сейсмоакустической разведки экспериментальных геолого-геофизических данных об условиях залегания горных пород на исследуемой площади обязательно по причине существования значительных отличий между физико-механическими свойствами разных территорий. Учёт такой входной информации, а также структурных и рассеивающих особенностей горных пород (плотность, слоистость, микропористость) гарантирует значительное повышение точности численного анализа. Предварительное тестирование проведено на данных упругих модулей и скоростей поперечных волн для сухих и флюидонасыщенных пород Navajo, Boise [7, 13]; рассчитаны упругие модули и скорости продольных волн для сухих и флюидонасыщенных пород Западного нефтегазоносного региона Украины (скважины Залужаны-18 и Залужаны-19). Цель этой работы - продемонстрировать возможности прогнозного метода [7] путем исследованияколлекторских свойств пород скважин, оценить их газонасыщенность по данным акустического каротажа и базы геолого-физических и етрофизических данных.
