Олійника Олега Віталійовича Геофізичні критерії діагностування перспективних на газ ущільнених колекторів (на прикладі Співаківського газоносного району Дніпровсько-Донецької западини)

Краткое описание

Олійника Олега Віталійовича, начальник Управління геології та виробництва ПрАТ «НАК «НАДРА УКРАЇНИ». Назва дисертації: «Геофізичні критерії діагностування перспективних на газ ущільнених колекторів (на прикладі Співаківського газоносного району Дніпровсько-Донецької западини)». Шифр та назва спеціальності 04.00.22 геофізика. Спецрада Д26.001.42 Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Міністерство освіти і науки України
Кваліфікаційна наукова праця
на правах рукопису
ОЛІЙНИК ОЛЕГ ВІТАЛІЙОВИЧ
УДК 550.8.05
ДИСЕРТАЦІЯ
ГЕОФІЗИЧНІ КРИТЕРІЇ ДІАГНОСТУВАННЯ ПЕРСПЕКТИВНИХ НА
ГАЗ УЩІЛЬНЕНИХ КОЛЕКТОРІВ (НА ПРИКЛАДІ
СПІВАКІВСЬКОГО ГАЗОНОСНОГО РАЙОНУ ДНІПРОВСЬКОДОНЕЦЬКОЇ ЗАПАДИНИ)
Спеціальність: 04.00.22 – геофізика
Подається на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук
Дисертація містить результати власних досліджень. Використання ідей,
результатів і текстів інших авторів мають посилання на відповідне джерело.
_____________ О.В. Олійник
Науковий керівник: Вижва Сергій Андрійович
доктор геологічних наук, професор
КИЇВ – 2021

ЗМІСТ
ВСТУП............................................................................................................................ 15
РОЗДІЛ 1 ОГЛЯД ПОПЕРЕДНІХ ДОСЛІДЖЕНЬ В ОБЛАСТІ ВИВЧЕННЯ
УЩІЛЬНЕНИХ ПОРІД-КОЛЕКТОРІВ...................................................................... 20
1.1 Ресурси газу ущільнених колекторів ................................................................. 20
1.2 Петрофізичні властивості та петрографічні особливості покладів газу
ущільнених колекторів .............................................................................................. 27
1.3 Технології проведення та інтерпретації геофізичних досліджень свердловин
при дослідженні покладів ущільнених колекторів................................................. 35
Висновок до розділу 1 ............................................................................................... 36
РОЗДІЛ 2 ОСОБЛИВОСТІ ГЕОЛОГІЧНОЇ БУДОВИ СПІВАКІВСЬКОГО
ГАЗОНОСНОГО РАЙОНУ З ТОЧКИ ЗОРУ ПОШИРЕННЯ УШІЛЬНЕНИХ
ПОРІД-КОЛЕКТОРІВ................................................................................................... 38
2.1 Загальні відомості ................................................................................................ 38
2.2 Особливості геологічної будови......................................................................... 44
2.2.1 Стратиграфічне розчленування розрізу свердловин.................................. 44
2.2.2 Тектоніктонічне районування району досліджень..................................... 48
2.3 Основні продуктивні горизонти на газ ущільнених колекторів ..................... 53
Висновки до розділу 2 ............................................................................................... 55
РОЗДІЛ 3 ЛІТОЛОГО-ПЕТРОФІЗИЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ПОРІД
СПІВАКІВСЬКОГО ГАЗОНОСНОГО РАЙОНУ...................................................... 57
3.1 Методика обробки та аналізу петрофізичної інформації ................................ 57
3.2 Літолого-петрографічна характеристика ущільнених порід-колекторів
Святогірської площі................................................................................................... 61
3.3 Літолого-петрографічні та геохімічні особливості глинистих порід та вугілля
Співаківського газоносного району ......................................................................... 67
3.4 Петрофізичні властивості ущільнених порід-колекторів верхнього та
середнього карбону.................................................................................................... 68
3.5 Методика інтерпретації каротажних даних в розрізах покладів газу
ущільнених колекторів .............................................................................................. 79
13
3.6 Результати інтерпретації каротажних даних, виділення перспективних
інтервалів та встановлення геофізичних критеріїв до визначення перспективних
на газ ущільнених порід-колекторів ........................................................................ 84
3.7 Зв’язок літолого-петрографічних та петрофізичних властивостей
досліджуваних порід-колекторів.............................................................................. 91
Висновки до розділу 3 ............................................................................................ 92
РОЗДІЛ 4 МОДЕЛЮВАННЯ ПРУЖНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ З ОБМЕЖЕНОГО
КОМПЛЕКСУ КАРОТАЖНИХ ДАНИХ З МЕТОЮ ОЦІНКИ СТРУКТУРИ
ПУСТОТНОГО ПРОСТОРУ УЩІЛЬНЕНИХ КОЛЕКТОРІВ ................................. 95
4.1 Методика моделювання пружних властивостей з обмеженого комплексу
каротажних даних ...................................................................................................... 95
4.2 Результати моделювання коефіцієнта об’ємної густини та швидкості
проходження поперечної хвилі............................................................................... 100
4.3 Ідентифікація перспективних інтервалів з ємнісними властивостями
близькими до граничних ......................................................................................... 103
4.3.1 Критерії та шляхи виділення поперечної хвилі з хвильового пакета..... 103
4.3.2 Результати інтерпретації даних комплексу ГДС у переспективних на газ
ущільнених колекторів відкладах московського ярусу .................................... 107
Рис. 4.7 Виділення перспективних інтервалів на газ ущільнених колекторів у
свердловині №11 Святогірська............................................................................ 111
4.4 Методика визначення структури пустотного простору................................. 118
4.4.1 Результати визначення пружних властивостей досліджуваних порід ... 121
4.4.2 Результати визначення структури пустотного простору......................... 125
Висновки до розділу 4 ............................................................................................. 131
ВИСНОВКИ................................................................................................................. 132
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ................................................................... 134
ДОДАТОК А................................................................................................................ 145

Список литературы

ВИСНОВКИ
1. Детально охарактеризовано літолого-петрофізичні властивості,
взаємозв’язок між ними та фільтраційно-ємнісними характеристиками ущільнених
порід-колекторів Співаківського газоносного району ДДЗ. Встановлено, що низькі
колекторські властивості залежать не від літологічних та петрографічних
особливостей порід, а від вторинних змін в процесі катагенезу.
2. Знайшло подальшого розвитку вивчення структури пустотного простору
ущільнених порід-колекторів московського ярусу з використанням результатів
попластової та поточкової інтерпретації матеріалів ГДС. Встановлено, що
різнотипні міжзернові пустоти складають основу пустотного простору практично
в усіх горизонтах. Також спостерігається закономірність, що збільшення об’єму
пустот призводить до одночасного збільшення вмісту міжзернових пустот та
пустот ущільнення. Пустоти міжгранулярні складають – 2÷5,7 % від загального
об’єму порід, а пустоти ущільнення – 0,5÷4,9 %.
3. З обмеженого комплексу ГДС побудовано близьку до реального геологічного
середовища мультимінералогічну модель, з використанням якої, в поєднанні з
каротажними діаграмами, спрогнозовано синтетичні криві об’ємної густини та
швидкості проходження поперечної хвилі, що в подальшому були використані для
визначення пружних властивостей перспективних інтервалів.
4. Для досліджуваного регіону використано підхід фізики порід (rock physics)
для перевірки якості виміряного значення швидкості проходження поперечних
хвиль. Окрім цього, виділено пропущені попередніми дослідженнями інтервали
перспективні на газ ущільнених колекторів, в яких значення коефіцієнта відкритої
пористості близьке до граничного, а також відмічається вплив газу на акустичні
хвилі. Для потенційно продуктивних ущільнених порід - колекторів значення
знятої кривої DTS більше від DTS змодельованої на 5.9 % - 24.2%.
5. Встановлені геофізичні критерії виділення перспективних на газ ущільнених
порід - колекторів теригенних відкладів касимовського ярусу верхнього карбону та
московського ярусу середнього карбону: DTP – 200 - 240 мкс/м, Іg –
133
6,2 - 10,7 мкР/год, ПЕО – 20 - 70 Ом*м – для першого; DTP – 200-233 мкс/м, DTS –
356-385 мкс/м, Іg – 4,2-10,5 мкР/год, ПЕО – 11-65 Ом*м – для другого.
Загальні геофізичні критерії підрахункових параметрів та петрофізичних
властивостей становлять:
Кп,в – 4,5-9 %, Кпр - 0,01- 0,5 мД, Кзв – 68 – 82 % - за керном;
Кп,в – 4,5-10,5 %, Неф – 7,1-24,0 м, Кнг – 37-65 % - за геофізикою.
Дослідження перспективних на газ ущільнених колекторів, що проведені
автором, дозволили окрім геофізичних критеріїв, встановлених за каротажними
даними, запропонувати петрофізичні критерії для відкладів нетрадиційного типу
московського ярусу Співаківського газоносного району. Перспективні інтервали
характеризуються високим ступенем капілярно та абсорбційно зв’язаної води з
чого випливає малий розмір гирла пустот (або ж іншими слова радіусів капілярів)
та висока звивистість каналів фільтрації. Проте низькі колекторські властивості
дозволяють ущільненим пісковикам (з різним вмістом глинистих мінералів) бути
перспективними для видобутку газу при пористості (Кп,в) більше 4,5 % та
пустотному просторі, що складений хоча б на 9 % пустотами розміром 1 – 10 мкм,
які представлені міжзерновими пустотами в матриці та цементі а також пустотами
ущільнення.
Петрофізичні критерії до пустотного простору перспективних на газ
ущільнених порід-колекторів московського ярусу Співаківського газоносного
району наступні:
вміст пустот ущільнення 0,5 – 4,9 % (з середнім значенням 2 – 3 %);
вміст міжзернових пустот 2 – 6 %;
наявність природних мікротріщин (найбільший інтерес викликають інтервали з
Кп,тр > 0,1 %).