Детальная корреляция продуктивной части разреза

 


     В строении осадочной толщи земной коры, в том числе и продуктивных
отложений, принимают участие породы, различающиеся по времени образования,
литологическому составу, коллекторским свойствам. Эти
породы располагаются по разрезу в определенной последовательности при
чередовании пачек, пластов, слоев с разными свойствами.


Выделение в разрезе и прослеживание по площади
одноименных комплексов, горизонтов и пластов, выяснение их выдержанности по
простиранию, условий залегания, постоянства состава и толщины осуществляются с
помощью корреляции разрезов скважин.


Корреляция основана на сопоставлении разрезов скважин,
расчлененных по каким-либо признакам на интервалы (пачки, пласты, слои),
представленные адекватными отложениями.


Сопоставление разрезов скважин может проводиться по
разным признакам: биостратиграфическим, хроностратиграфическим и литостратиграфическим (литогенетическим).


К биостратиграфическим признакам относят различия в
фаунистической и флористической характеристике пород разреза, связанные с
последовательной сменой одних биоценозов другими в процессе образования
осадков.


К хроностратиграфическим относятся признаки, по которым
выделяются интервалы разрезов скважин, образовавшиеся в один и тот же
промежуток времени.


Литогенетические признаки основаны на различиях литолого-коллекторской характеристики пород,
обусловливающих наличие в разрезах скважин пластов с разными физическими
свойствами. К таким признакам относятся вещественный состав пород (песчаники,
алевролиты, глины, известняки и др.), их емкостные и фильтрационные
свойства.


В зависимости от решаемых задач различают региональную,
общую и детальную корреляцию.


Под общей
корреляцией
понимается сопоставление продуктивной части разрезов скважин в
целях выделения одноименных пластов (прослоев) и прослеживания границ их
залегания (стратиграфических, литологических, тектонических) по площади и
построения в виде карт, профилей, схем и т.п. статической модели, отражающей
строение продуктивной части разреза (продуктивного пласта).


Детальную
корреляцию

проводят для продуктивной части разреза на стадии подготовки залежи к
разработке и в период разработки. Основная задача детальной корреляции -
обеспечить построение модели, адекватной реальному продуктивному горизонту. При
этом должны быть решены задачи выделения в полном объеме продуктивного горизонта
с установлением его границ, определения расчлененности горизонта на отдельные
проницаемые пласты и прослои, выявления соотношений в залегании проницаемых и
непроницаемых пород, характера изменчивости по площади каждого отдельного
пласта, положения стратиграфических и других несогласий в залегании. При
детальной корреляции основное место отводится идентификации


слоев по хроностратиграфическим
и литостратиграфическим признакам, определенным по промыслово-геофизическим
данным с привлечением результатов исследования керна.


На разрабатываемых месторождениях основную информацию о
продуктивном разрезе, вскрытом добывающими и нагнетательными скважинами, дают
промыслово-геофизические методы. Поэтому при детальной корреляции за основу
берутся материалы ГИС, которые комплексуются
с данными других методов, получаемых при исследовании керна, опробовании
скважин и др. Чем шире комплекс привлекаемых данных, тем надежнее будет
проведена детальная корреляция.


Результаты детальной корреляции широко используются при
подсчете запасов, проектирования и анализе разработки. На ее основе
составляются различные геологические карты, профили и другие материалы, name="OCRUncertain018">отображающие строение
залежей нефти и газа. От правильного проведения детальной корреляции во многом
зависят обоснованность принимаемых технологических решений при разработке
залежей нефти и газа, точность подсчета запасов, надежность прогноза конечной name="OCRUncertain020">нефтеотдачи и др.


Выделяют два этапа детальной корреляции: первый - на
стадии изучения продуктивной части разреза разведочными скважинами, выполняемый
с помощью каротажных диаграмм (в масштабе 1:500 с последующим переходом на
масштаб 1:200); и второй - в период, когда пробурены добывающие скважины,
выполняемый в масштабе 1:200.


Одним из важнейших положений, лежащих в основе детальной
корреляции, является выявление и учет последовательности напластоваname="OCRUncertain023">ния пород.
Разрезы, сложенные осадочными образованиями, представляют собой чередование
прослоев различного возраста и различного литолого-фациального
состава. В зависимости от характера напластования выделяется согласное и
несогласное залегание пород.


При согласном залегании пород, слагающих геологический
разрез, последовательность их напластования не нарушена, т.е. каждый
вышележащий прослой отлагался непосредственно на нижележащем.


При несогласном залегании пород последовательность их
напластования нарушена в результате перерывов в осадконакоплении, размывов,
дизъюнктивных нарушений с нарушением сплошности
пород. Несогласное залегание проявляется в существенном различии углов наклона
вышележащих и подстилающих слоев, выпадении из разреза отдельных прослоев,
пластов, пачек или их частей, а также повторении в разрезе одних и тех же пачек
пород.


Обычно слабо выражена и не всегда улавливается
последовательность напластования в пределах рифогенных образований, сложенных биогенными
известняками.


Коррелируются
только те адекватные интервалы сопоставляемых разрезов, внутри которых
установлено согласное залегание слоев. В пределах этих интервалов могут быть
выделены и прослежены границы всех одноименных прослоев и пластов.


Интервалы, внутри которых установлено несогласное
залегание слоев, не коррелируются. В их пределах выявляются и прослеживаются
границы несогласного залегания пород или другие нарушения.


Следующее положение, которое учитывается при детальной
корреляции, касается расположения относительно друг друга границ между
одновозрастными прослоями внутри интервалов разреза
с согласным залеганием слоев. При
незначительном изменении толщины коррелируемых интервалов в разрезах
сопоставляемых скважин границы между смежными разновозрастными прослоями
примерно параллельны друг другу.


Преимущественная параллельность синхроничных
границ свойственна большинству продуктивных горизонтов. Причем если общая
толщина продуктивного горизонта в целом меняется мало, и в его пределах нет
нарушений в согласном залегании пород, то границы одновозрастных прослоев
параллельны кровле и подошве продуктивного горизонта.


Если толщина всех прослоев интервала (или в целом
продуктивного горизонта) с согласным залеганием пород закономерно изменяется в
определенном направлении, то границы между ними имеют веерообразный характер.


При общем согласном залегании пород изменение толщины
отдельных прослоев или пачек может происходить на локальных, ограниченных по
площади участках, что приводит к некоторому отклонению от параллельного
(веерообразного) залегания их границ на таких участках. При этом увеличение
толщины обычно связано с повышением песчанистости (в
результате повышенной скорости отложения осадков) и, наоборот, уменьшение толщины
обусловливается повышением глинистости пород (в результате меньшей скорости
осадконакопления и более значительного уплотнения пород).


При нормальном залегании пород такие аномальные
отклонения в толщине отдельных пластов часто наблюдаются при неизменной толщине
горизонта в целом. Это связано с тем, что уменьшение толщины одной части
разреза компенсируется увеличением толщины другой его части.


Установление и прослеживание синхроничных границ между
прослоями (пластами), а следовательно, выяснение последовательности
напластования часто бывает затруднено из-за литолого-фациальной изменчивости по
площади слагающих эти прослои пород. Особенно подвержены литолого-фациальной
изменчивости песчаные пласты-коллекторы, которые могут полностью или частично
замещаться на коротких расстояниях алевролитами, глинистыми алевролитами, а
иногда и глинами.


В карбонатных коллекторах первоначальные границы между
прослоями (пластами) зачастую становятся нечеткими, трудно различимыми
вследствие вторичных процессов. Поэтому детальная корреляция разрезов,
сложенных карбонатными отложениями, особенно сложна.


Детальную корреляцию начинают с выделения реперов и
реперных границ в пределах или вблизи продуктивной
части разреза, которые позволяют установить последовательность напластования
пород в изучаемом разрезе. Репером называется достаточно выдержанный по площади
и по толщине пласт, отличающийся от выше- и нижележащих пород и четко
фиксируемый на диаграммах ГИС.


Кровля и подошва
такого пласта представляют собой синхроничные поверхности. Иногда этому условию
отвечает только одна граница пласта (например, его подошва), так как другая
(кровля) не может быть четко определена из-за литолого-фациальной изменчивости
или вторичных преобразований.


В этих случаях четко фиксируемая синхроничная
поверхность пласта может быть принята в качестве реперной
границы. Выделенным реперам
присваивается название или дается индекс.


Хорошими реперами считаются пачки и прослои,
представленные глинами, так как обычно они характеризуются постоянством состава
на значительной площади и имеют четко выраженные граничные поверхности (кровлю
и подошву). На диаграммах ГИС такие пачки и прослои четко name="OCRUncertain043">фиксируются по name="OCRUncertain045">кавернограммам, кривым ПС и КС, на диаграммах микрозондов и радиокаротажа.


Для разреза осадочного чехла юго-востока Западно-Сибирской плиты в качестве реперов, обладающих
надежной геолого-геофизической характеристикой,
используются аргиллиты name="OCRUncertain053">нижневасюганской подсвиты,
тогурской, баженовской
и алымской
свит.


При корреляции отложений
континентального генезиса в качестве реперов используют выдержанные угольные
пласты. Они имеют четкую геофизическую характеристику, занимают определенное
место в разрезе и поэтому служат надежными реперами. Формирование углей в эпохи
максимального тектонического покоя, минимальной динамики водной среды и
приуроченность их к наиболее выравненным участкам
рельефа могут быть признаками изохронности этих частей разреза, что является
определяющим при корреляции континентальных толщ.


Поэтому при установлении последовательности напластования
в первую очередь следует прослеживать граничные поверхности слоев, образованных
глинами, глинистыми известняками, мергелями, которые характеризуются
постоянством свойств по площади.


При детальной корреляции необходимо учитывать положение
о ритмичности осадкообразования,
приводящей к последовательной смене пород разного литологического
состава. Ритмичность осадкообразования связана с колебательными движениями дна name="OCRUncertain059">седиментационного бассейна - наступлением
(трансгрессией) и отступлением (регрессией) береговой линии.


Соответственно
выделяются трансгрессивный и регрессивный циклы осадконакопления.
Трансгрессивный цикл характеризуется увеличением грубозернистости пород вверх по разрезу, а
регрессивный - уменьшением.


Учет ритмичности осадкообразования позволяет более
надежно определять характер последовательности напластования пород в разрезе,
выявлять места перерывов в осадконакоплении и
размывов.


По корреляционной значимости - их выдержанности по
площади - реперы разделяются на три категории: репер первой, второй и третьей
категорий.


К первой категории относят реперы, повсеместно
распространенные по площади и четко фиксируемые на каротажных диаграммах всех
пробуренных скважин. Эти реперы - основные. Обычно они бывают известны по
результатам общей корреляции.


Однако в пределах продуктивного горизонта или в
непосредственной близости от его кровли и подошвы обычно удается выделить не
более одного-двух реперов первой категории. Иногда
в пределах коррелирующей части разреза реперные
пласты этой категории вообще отсутствуют.


В таких случаях важное значение
приобретают реперы второй категории. К ним относятся реперные пласты, которые
хотя и повсеместно распространены, но из-за литолого-фациальной
изменчивости выделяются по геофизическим данным менее уверенно. В комплексе с
реперами первой категории, а при их отсутствии самостоятельно реперы второй
категории позволяют устанавливать последовательность напластования пород.


При детальной корреляции следует широко пользоваться
реперами третьей категории, каждый из которых может быть выделен только в части
скважин. Обычно к ним относят прослои небольшой толщины, которые фиксируются на
каротажных диаграммах по какой-либо характерной конфигурации name="OCRUncertain067">кривых ПС, КС, name="OCRUncertain069">ГК, НТК исходя из их
положения в разрезе относительно реперов  первой и второйI категорий.


Реперы первой и второй категорий наносятся на name="OCRUncertain071">литологические колонки, построенные по результатам
расчленения разрезов сопоставляемых скважин с указанием присвоенных им индексов
или названий.


Следующий этап детальной корреляции - выбор эталонного
(опорного) разреза. В качестве
опорных принимаются разрезы тех скважин, которые отражают строение различных name="OCRUncertain072">структурно-фациальных зон в пределах залежи и в
прилегающей к ней водоносной области.


Для небольших и средних по размерам
залежей обычно может быть подобран один опорный, типичный для всей исследуемой
площади разрез. Для крупных залежей могут потребоваться два или большее число
опорных разрезов.


На опорном разрезе должны четко выделяться все пласты
продуктивного горизонта, все реперы и реперные
границы.


Проницаемым
пластам-коллекторам, выделенным на опорном разрезе, присваиваются
соответствующие индексы. Индексация пластов в каждом районе производится
по-разному, исходя сложившейся традиции.


Следующим этапом работы по детальной корреляции является
сопоставление разрезов каждой из пробуренных на месторождении скname="OCRUncertain091">важин с разрезом опорной скважины. Для сопоставления берутся каротажные диаграммы, на которые
нанесены результаты расчленения разреза по типам пород и реперы первой и второй
категорий.


Если на месторождении выделены два или более опорных разреза, то
сопоставляемые скважины разделяются на группы по количеству опорных разрезов. В
каждую группу включаются скважины, разрезы которых наиболее полно отвечают
опорному разрезу данной группы. Затем приступают к последоватname="OCRUncertain093">ельному сопоставлname="OCRUncertain095">ению разрезов всех скважин
в определенном порядке (например, по линии профиля или по типам разрезов).

В результате последовательного сопоставления выясняются
особенности внутреннего строения продуктивного горизонта, устанавливаются
соотношение в нем пластов-коллекторов и непроницаемых разделов между ними,
выдержанность или прерывистость отдельных пластов (прослоев) и их частей.


Последовательное сопоставление выполняется путем
построения корреляционной схемы, которое начинается с выбора линии корреляции
(привязки). В качестве этой линии принимают кровлю или подошву одного из
наиболее надежных реперов первой или второй категории, который достаточно полно
отражает характер напластования всего или большей части продуктивного
горизонта.


Если в интервале продуктивного горизонта
последовательность слоев не нарушена и границы пластов примерно параллельны, то
положение в разрезе репера, принимаемого за линию сопоставления, не играет
существенной роли.


При веерообразном расположении границ пластов за линию
привязки удобнее принимать кровлю или подошву репера, расположенного в средней
части продуктивного горизонта.


Если изменение толщины продуктивного горизонта связано с
нарушением последовательности напластования (например, с размывом) в его
верхней части, то за линию сопоставления принимают кровлю или подошву репера,
расположенного ниже поверхности несогласия. При изменении толщины продуктивного
горизонта за счет его нижней части (например, вследствие его несогласного
залегания на подстилающих размытых отложениях) в качестве линии привязки
выбирают репер, расположенный в верхней части продуктивного горизонта, как
можно выше от границы несогласия.


После выбора линии привязки начинают непосредственно
построение корреляционной схемы.


Для этого на миллиметровой бумаге проводится
горизонтальная линия, являющаяся линией сопоставления. К этой линии
привязываются геофизические разрезы скважин таким образом, чтобы с нею
совпадала кровля (подошва) основного (одноименного) репера.


Скважины на схеме
располагают на равном расстоянии друг от друга в последовательности,
учитывающей их положение в плане. Затем приступают к прослеживанию
одновозрастных (синхроничных) границ в разрезах коррелируемых
скважин путем соединения прямыми линиями кровли и подошвы каждого выделенного
репера.


Вначале прослеживаются кровля и подошва реперов первой категории, затем
второй и третьей категорий. При согласном залегании пород продуктивного
горизонта с выше- и нижележащими образованиями прямыми линиями показывают положение
его верхней и нижней границ (рис. 1, а).