Текстурно-неоднородные коллекторы

Текстурно-неоднородные, анизотропные, слоистые, тонкослоистые и др. По разному их называют. Хотя эти термины значительно отличаются, но обычно эти отличия не учитываются при наименовании. Главное, что такие коллекторы представлены не “монолитом”.

При этом термин “текстурно-неоднородные” максимально общий, т.е. он объединяет в себе все перечисленные термины.

Я занимаюсь этими коллекторами очень давно и могу сказать про них два тезиса:

• это очень сложные отложения
• большинство отложений текстурно-неоднородные

На разных этапах со стороны разных специалистов к этому вопросу были противоречивые отношения: работы могли не принимать из-за не учета слоистости, а в других случаях, наоборот, на работе ставят крест только за термин “тонкослоистость”.

Для меня есть веский довод в пользу использования таких моделей - в тонкослоистых коллекторах при расчете по методике однородного коллектора наблюдается притоки углеводородов при Кнг = 20%. Что не позволяет настроить гидродинамику на историю разработки.

Теперь давайте по порядку - любой коллектор, текстура которое отличается от однородной, называется текстурно-неоднородным. Различают несколько видов текстур:

Слоистые песчано-алеврито-глинистые обширно отложения распространены на территории Западной Сибири. Скорее всего первая научная работа была связана с отложениями “рябчика” Самотлора (пласт АВ1). Затем “классическим” примеров таких отложений стали отложения викуловской свиты Красноленинского свода (район г.Нягань). Кроме этого тонкослоистость отчетливо выделяется в юрских и танопчинских отложений. Конечно этим список не ограничивается, но для других отложений у меня нет данных о том.

Первое, что необходимо отметить, это то что у исследователей нет общего мнения чем представлены прослои в переслаивании. Давайте определим, что в текстурно-неоднородных прослоях присутствуют слои коллектора и неколлектора.

В модели Томаса-Штайбера считается, что переслаиваются чистый мономинеральный песчаник с постоянной пористостью и дисперсной глинистостью в порах (коллектор) и чистая мономинеральная глина (неколлектор).

Специалистами ТО “СургутНИПИнефть” [1] было показано, что неколлектор представлен заглинизированным алевролитом (а не глиной как у Томаса-Штайбера). Причем это именно неколлектор, потому что его фильтрационно-емкостные свойства ниже граничных. Для доказательства этого факта была отобрана специальная коллекция образцов керна из таких прослоев.

Затем специалистами МГУ [2] было высказано предположение о том, что заглинизированные прослои является коллекторами и содержат углеводороды.

Исследователями ТННЦ [3] также была отобрана специальная коллекция керна и подтвержден тезис коллег из ТО “СургутНИПИнефть” об отсутствие коллекторского потенциала глинистой компоненты. А присутствие углеводородов было обосновано наличием углисто-слюдистого материала - он действительно по данным пиролиза выделяется как углеводороды, но эти углеводороды очень незрелые (как кероген).

Кроме этого существует предположение (пока только предположение), что заглинизированные прослои неколлектора могут отдавать (отжимать) воду при разработке залежи. То есть когда из-за выработки запасов из прослоев коллектора будет падать в пластовое давление, то из заглинизированных алевролитов будет отжиматься вода. И, как следствие, будет расти обводненность.

В общем случае модель таких отложений можно представить как чередование песчано-алевритовых и глинистых простоев/включений. При этом поровое пространство песчано-алевритовых прослоев содержат глинистый материал (дисперсная глинистость), а глинистые прослоев содержат песчано-алевритовый материал.

Отдельная история с прослоями коллекторов - они тоже не однородны по фильтрационно-емкостным свойствам. Из-за чего в них возникает неоднородность флюидонасыщения [3, 4, 5]. Т.е. в одном и том же пропластке по ГИС могут быть участки в нефтью и с водой.

Такой эффект возникаем из-за капиллярных барьеров - при формировании залежи, нефть зашла в самые высокопроницаемые прослои, а прослои с пониженными ФЕС остались водонасыщенны. Если бы этаж нефтеносности был больше (и капиллярное давление больше), то нефтью бы заполнились все прослои.

Для учета влияние заглинизированных прослоев определяют их долю и вводят поправку в УЭС, что в конечном итоге повышает Кнг. Детально эта методика расписана [6, стр.64]

Отдельно необходимо отметить биотурбированные прослои. В целом для них модель интерпретации будет такой же, но за исключением двух моментов:

1. электрическая модель усложняется из-за влияния форм-фактора (отношение длины к высоте неоднородности), а для просто слоистых отложений форм-фактор равен 1.
2. в таких интервалах эпизодически наблюдается высокая проницаемость при достаточно низкой пористости.

На текущий момент нет достоверных методик интерпретации таких отложений.

Вообще стоит внимательно относиться к применению текстурно-неоднородных моделей. Я бы рекомендовал применять их только при существенной доли неоднородностей отложений. Из критериев я бы выделил такие:

1. отложения более чем в 50% коллекторов имеют текстурную неоднородность
2. величина текстурной неоднородности выше 15-20%

При этом необходимо учитывать только коллекторы, т.к. неколлекторы довольно часто неоднородны и это нормально.

Еще есть очень интересные отложения: ангидритизированные (текстура с включениями) и галитизарованные (однородная текстура) карбонатные и терригенные коллекторы. В этом направлении работы только начинаются. Пока можно выделить только работу специалистов ТО “СургутНИПИнефть” [7, 8]

Ну и все это конечно же невозможно без обработки фотографий керна https://t.me/petro_trends/92

Таким образом, существует многообразие текстурно-неоднородных коллекторов и некоторые из них требуют разработки специальных петрофизических моделей, а некоторые отложения нам еще предстоит исследовать.

Если остались вопросы - пишите вопросы :)

Литература:

1. Акиньшин, А. В. Разработка алгоритмов интерпретации данных геофизических исследований скважин, повышающих достоверность расчета параметров / А. В. Акиньшин, В. А. Ефимов // Нефтяное хозяйство. – 2013. – № 11. – С. 87-89. – EDN RPXNDN.
2. Новые представления о модели коллектора викуловской свиты Красноленинского месторождения (Западная Сибирь) / Т. Г. Исакова, Т. Ф. Дьяконова, А. Д. Носикова [и др.] // Вестник Московского университета. Серия 4: Геология. – 2020. – № 3. – С. 66-74. – EDN JPCQKV.
3. Детальное изучение литолого-петрофизических свойств текстурно-неоднородных терригенных коллекторов Западной Сибири / А. В. Акиньшин, Д. Б. Родивилов, В. М. Яценко [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2023. – № 6. – С. 16-19. – DOI 10.24887/0028-2448-2023-6-16-19. – EDN KRZZSF.
4. Акиньшин, А. В. Повышение точности определения подсчетных параметров текстурно-неоднородных песчано-алеврито-глинистых коллекторов по данным геофизических исследований скважин (на примере викуловских отложений Красноленинского свода) : специальность 25.00.10 "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых" : диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук / Акиньшин Александр Вадимович. – Тюмень, 2013. – 135 с. – EDN SUWWOD.
5. Анализ причин неоднородного насыщения низкопроницаемых ачимовских отложений на основе петрофизического моделирования / И. Н. Жижимонтов, И. Р. Махмутов, А. А. Евдощук, Е. В. Смирнова // Нефтяное хозяйство. – 2022. – № 3. – С. 30-35. – DOI 10.24887/0028-2448-2022-3-30-35. – EDN XDCIQU.
6. Акиньшин, А. В. Практическое руководство по интерпретации геофизических исследований скважин / А. В. Акиньшин, Ю. Д. Кантемиров. – Тюмень : ООО “Тюменский нефтяной научный центр”, 2021. – 124 с. – ISBN 978-5-6047191-0-7. – DOI 10.54744. – EDN MMHCRX.
7. Акиньшин, А. В. Определение параметров текстурно-неоднородных терригенных коллекторов по данным геофизических исследований скважин / А. В. Акиньшин, В. А. Ефимов, Е. А. Ракитин // Нефтяное хозяйство. – 2017. – № 10. – С. 86-89. – DOI 10.24887/0028-2448-2017-10-86-89. – EDN ZPDYHF.
8. Ракитин, Е. А. Методика определения подсчетных параметров терригенных пород-коллекторов с трехкомпонентной текстурной неоднородностью по данным геофизических исследований скважин (на примере отложений хамакинского горизонта нефтегазовых месторождений Республики Саха (Якутия) : специальность 25.00.10 "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых" : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук / Ракитин Евгений Андреевич. – Тюмень, 2017. – 22 с.