Skip to content
Brent$117,6Газ TTF$1 192USD453,87 ₸
MunaiHub

Кітапхана әзірге орыс тілінде. Ағылшын және қазақ тілдеріндегі нұсқалары кейінірек қосылады.

ГИС и петрофизикаОсновы каротажа Базалық 17 мин оқу

Порядок интерпретации каротажа

Интерпретация каротажа (log interpretation) — последовательность шагов, которая превращает проверенные кривые в свойства пласта: литологию, глинистость, пористость, насыщенность и в итоге эффективную нефтегазонасыщенную толщину и подсчётные параметры. Каждый шаг использует результаты предыдущих, поэтому важен не только метод каждого шага, но и их порядок. Экспресс-интерпретация (quick-look) проходит те же шаги быстро и по упрощённым моделям, чтобы решить на буровой, испытывать ли пласт и спускать ли колонну.

Не үшін қажет

Отдельные уроки библиотеки разбирают каждый метод: глинистость по гамма-каротажу, пористость по плотности, сопротивление пластовой воды, уравнение Арчи и модели глинистых коллекторов. В реальной скважине их применяют вместе, и результат одного шага становится входом следующего: ошибка в сопротивлении воды переходит во все насыщенности, ошибка в глинистости — в пористость, насыщенность и эффективную толщину. Этот урок — карта: в каком порядке идти, что проверять на каждом шаге и где подробности, — и полная экспресс-интерпретация условной скважины от показаний до эффективной толщины и нефтенасыщенной ёмкости.

Қысқаша негізгісі

  • Порядок шагов: проверка данных и увязка глубин → разбивка разреза (литология, коллекторы, флюиды) → глинистость → пористость → сопротивление пластовой воды → насыщенность → граничные значения и эффективная толщина → осреднение → неопределённость.
  • Каждый шаг использует предыдущие: эффективной пористости нужна глинистость, RwR_w по водоносному пласту — его пористость, насыщенности — пористость, RwR_w и RtR_t, эффективной толщине — всё вместе.
  • Сопротивление пластовой воды — одно число на интервал; его проверяют несколькими способами, а модель с принятыми параметрами должна давать Sw≈1S_w \approx 1 в водоносных пластах.
  • Высокое сопротивление само по себе не означает нефть: плотные породы тоже высокоомны. Продуктивный пласт должен одновременно пройти граничные значения по глинистости, пористости и насыщенности.
  • Пористость осредняют по толщине, водонасыщенность — по поровому объёму; главный итог для подсчёта запасов — нефтенасыщенная ёмкость H=∑h ϕe (1−Sw)H = \sum h\,\phi_e\,(1 - S_w).
  • Сильнее всего результат меняют пограничные пласты: выбор модели насыщенности, зависимости глинистости и граничных значений может целиком включить или исключить их.
Негізгі қатынастар
ϕe=ϕD−Vsh ϕD,sh\phi_e = \phi_D - V_{sh}\,\phi_{D,sh}

эффективная пористость глинистого пласта по плотности

Rwa=Rt ϕm/aR_{wa} = R_t\,\phi^m/a

сопротивление воды по чистому водоносному пласту

Sw=(a Rwϕem Rt)1/nS_w = \left(\dfrac{a\,R_w}{\phi_e^m\,R_t}\right)^{1/n}

уравнение Арчи для чистых пластов

H=∑khk ϕe,k (1−Sw,k)H = \sum_k h_k\,\phi_{e,k}\,(1 - S_{w,k})

нефтегазонасыщенная ёмкость по пластам, прошедшим граничные значения

δHH=−Sw1−Sw⋅δSwSw\dfrac{\delta H}{H} = -\dfrac{S_w}{1 - S_w}\cdot\dfrac{\delta S_w}{S_w}

как относительная ошибка насыщенности переходит в ёмкость пласта

Жиі қателіктер
  • Начинать расчёт, не проверив данные и увязку рейсов по глубине.
  • Считать высокоомный плотный прослой продуктивным, не посмотрев на пористость.
  • Брать RwR_w по глинистому водоносному пласту или не приводить его к пластовой температуре.
  • Подбирать модель насыщенности или глинистость под желаемый результат.
  • Осреднять водонасыщенность по толщине, а не по поровому объёму.
  • Сообщать одно число эффективной толщины без вариантов, когда пограничный пласт меняет её на треть.

Сабақтан кейін сіз

  • перечислить шаги интерпретации по порядку и объяснить, какие результаты каждый шаг берёт у предыдущих;
  • для каждого шага назвать основной метод, главную проверку и урок, где он разобран подробно;
  • разбить разрез на пласты по литологии, проницаемости и флюиду и найти водонефтяной контакт;
  • выполнить экспресс-интерпретацию нескольких пластов: глинистость, пористость, сопротивление воды, водонасыщенность;
  • применить граничные значения, найти эффективную и эффективную нефтенасыщенную толщину, коэффициент песчанистости, средние параметры и нефтенасыщенную ёмкость;
  • оценить, какие решения сильнее всего меняют результат, и представить его вместе с диапазоном.

Карта интерпретации: шаги и их порядок

Интерпретация отвечает на четыре вопроса: из чего сложен разрез, где коллекторы, что в них и сколько. Отвечают на них по шагам, и порядок шагов задают зависимости. Эффективная пористость глинистого пласта требует глинистости; сопротивление воды по водоносному пласту — его пористости; водонасыщенность — пористости, сопротивления воды и истинного сопротивления пласта. Поэтому ошибка любого шага течёт вниз по цепочке, и проверки ставят между шагами, а не только в конце.

Шаги интерпретации каротажа и их связикерн и испытания0. Данные и глубиныкалибровки, повторная запись, увязка рейсов1. Разбивка разрезалитология, коллекторы, флюиды, контакты2. Глинистость VshГК, ПС, нейтрон и плотность3. Пористость φeплотность, нейтрон, акустика, ЯМК4. Сопротивление воды Rwпробы, ПС, водоносные пласты5. Насыщенность SwАрчи, модели глинистых коллекторов6. Граничные значенияколлектор и продуктивный коллектор7. ОсреднениеNTG, средние φ и Sw, ёмкость H8. Неопределённость и заключениеварианты, рекомендации по испытаниямпроверка: в воде Sw ≈ 1

Вертикальная схема из девяти блоков сверху вниз: 0 — проверка данных и увязка глубин; 1 — разбивка разреза: литология, коллекторы, флюиды; 2 — глинистость; 3 — пористость; 4 — сопротивление пластовой воды; 5 — насыщенность; 6 — граничные значения и эффективная толщина; 7 — осреднение и нефтенасыщенная ёмкость; 8 — неопределённость и заключение. Блоки соединены стрелками вниз. Справа от блоков со 2 по 5 идёт стрелка обратной связи от насыщенности к сопротивлению воды и глинистости с подписью «проверка: водоносные пласты дают S_w около 1». Слева от блоков со 2 по 6 — полоса с подписью «керн и испытания».

СызбаШаги интерпретации и их связи. Стрелки вниз — передача результатов от шага к шагу; стрелка обратно — проверка водоносными пластами: если модель не даёт в них Sw≈1S_w \approx 1, пересматривают сопротивление воды, коэффициенты и глинистость. Керн и испытания калибруют шаги со второго по шестой.
Шаги интерпретации и где они разобраны
Шаг
0. Данные и глубины
Вопрос
можно ли доверять кривым; совпадают ли рейсы по глубине
Шаг
1. Разбивка разреза
Вопрос
где глины, коллекторы и неколлекторы; какие флюиды; где контакты
Шаг
2. Глинистость
Вопрос
какая доля объёма занята глинистым материалом
Шаг
3. Пористость
Вопрос
сколько пор — общая и эффективная пористость
Шаг
4. Сопротивление воды
Вопрос
RwR_w при пластовой температуре
Шаг
5. Насыщенность
Вопрос
какая доля пор занята водой; подвижна ли нефть
Шаг
6. Граничные значения
Вопрос
что считать коллектором и продуктивным
Шаг
7. Осреднение
Вопрос
эффективная толщина, средние параметры, нефтенасыщенная ёмкость
Подробно
осреднение
Шаг
8. Неопределённость
Вопрос
насколько надёжен итог и что его меняет

Многие шаги в ручной интерпретации выполняют по палеткам — графикам поправок за скважину, пористости, литологии и насыщенности; как их читать и где они ошибаются — тема Палетки интерпретации: как их читать.

Интерпретацию ведут двумя способами. Попластовая (bed-by-bed) — разрез разбивают на пласты, против каждого снимают характерные показания и считают свойства пласта; так делают экспресс-интерпретацию, и так устроено традиционное заключение по результатам геофизических исследований скважин (ГИС): для каждого пласта — интервал, толщина, свойства и характер насыщения — нефть, газ, вода или «неясно». Поточечная (sample-by-sample) — программа считает свойства на каждой глубине записи, а затем суммирует прослои, прошедшие граничные значения. Поточечная лучше передаёт изменения внутри пласта, попластовая нагляднее и легче проверяется. Шаги у обеих одни и те же; в этом уроке экспресс-интерпретация идёт по пластам.

Шаги 0–1: проверка данных и разбивка разреза

Прежде чем считать, данные проверяют: заголовок, калибровки и повторную запись, скорость записи, признаки качества методов и увязку рейсов по глубине (контрольный список), а затем ствол — кавернограмму против долота, тип раствора, ожидаемый профиль проникновения (первые проверки). Ненадёжные интервалы отмечают сразу: в кавернах плотность и нейтронная пористость искажены, и такой пласт считают по другим методам или исключают.

Затем разрез разбивают на пласты. Шаг качественный, но от него зависит всё дальнейшее: каждый пласт получит свои показания и свои параметры.

Дальше все шаги выполняются на одной условной вертикальной скважине. Её заголовок и рейсы разобраны в уроке Регистрация, обработка и представление каротажа: пластовая температура около 80 °C, раствор пресный, сопротивление фильтрата при пластовой температуре RmfR_{mf} = 0,191 Ом·м, плотностной рейс увязан с рейсом сопротивлений по ГК, нейтронная кривая записана в единицах песчаника.

Экспресс-интерпретация условной скважины по пластамГК0–150 APIR, Ом·м0,2–200Vsh0–1φe0–0,3Sw0–1ФлагиRtRxo0,350,100,50колл.прод.ABCDGE1E2F26002605261026152620262526302635ВНК

Шесть узких вертикальных дорожек и колонка глубин от 2598 до 2636 метров, слева буквы пластов A, B, C, D, G, E1, E2, F. ГК: около 102 API в глинах, 22–29 API в песчаниках B, C, E1, E2, 58 API в пласте D, 83 API в пласте G. Сопротивления на логарифмической шкале: глубокий зонд около 31 Ом·м в B, 56 Ом·м в плотном прослое C, около 10 Ом·м в D, 14 Ом·м в E1 и 1,6 Ом·м в водоносном E2; микрозонд 4,7–7,9 Ом·м в проницаемых песчаниках. Дорожки результатов — ступеньки по пластам: глинистость с граничной линией 0,35 (её превышают глины и пласт G), эффективная пористость с граничной линией 0,10 (ниже неё C и G), водонасыщенность с граничной линией 0,50 (0,195 в B, 0,44 в D, 0,344 в E1, 1 в E2). Справа флаги: коллектор — B, D, E1, E2; продуктивный пласт — B, D и E1 выше контакта на 2621 метре.

ЕсептеуУсловная скважина, 2598–2636 м: показания и результаты экспресс-интерпретации по пластам. Слева направо: ГК; сопротивления — глубокий зонд и микрозонд; глинистость, эффективная пористость и водонасыщенность с граничными значениями (пунктир); флаги коллектора и продуктивного пласта. Пласт D — пограничный.
Показания против пластов условной скважины
Пласт
A
Интервал, м
2600,0–2606,0
ГК, API
102
ρb\rho_b, г/см³ / ϕN\phi_N
2,550 / 0,330
RtR_t / RxoR_{xo}, Ом·м
3,2 / 3,2
Пласт
B
Интервал, м
2606,0–2612,0
ГК, API
27
ρb\rho_b, г/см³ / ϕN\phi_N
2,261 / 0,244
RtR_t / RxoR_{xo}, Ом·м
30,6 / 5,5
Пласт
C
Интервал, м
2612,0–2613,2
ГК, API
29
ρb\rho_b, г/см³ / ϕN\phi_N
2,567 / 0,061
RtR_t / RxoR_{xo}, Ом·м
56,3 / 52
Пласт
D
Интервал, м
2613,2–2617,0
ГК, API
58
ρb\rho_b, г/см³ / ϕN\phi_N
2,380 / 0,242
RtR_t / RxoR_{xo}, Ом·м
9,58 / 7,2
Пласт
G
Интервал, м
2617,0–2618,6
ГК, API
83
ρb\rho_b, г/см³ / ϕN\phi_N
2,505 / 0,255
RtR_t / RxoR_{xo}, Ом·м
4,3 / 4,3
Пласт
E1
Интервал, м
2618,6–2621,0
ГК, API
25
ρb\rho_b, г/см³ / ϕN\phi_N
2,325 / 0,203
RtR_t / RxoR_{xo}, Ом·м
14 / 7,9
Пласт
E2
Интервал, м
2621,0–2629,0
ГК, API
22
ρb\rho_b, г/см³ / ϕN\phi_N
2,318 / 0,201
RtR_t / RxoR_{xo}, Ом·м
1,58 / 4,7
Пласт
F
Интервал, м
2629,0–2635,0
ГК, API
102
ρb\rho_b, г/см³ / ϕN\phi_N
2,550 / 0,330
RtR_t / RxoR_{xo}, Ом·м
3,2 / 3,2

Нейтронная пористость — в единицах песчаника; RtR_t — глубокий зонд после поправок; RxoR_{xo} — микрозонд с поправкой за корку; сопротивления при пластовой температуре. Кавернограмма: 210–211 мм против песчаников B, D, E1 и E2 (глинистая корка при долоте 215,9 мм), 216 мм против прослоя C, 228–236 мм против глин (каверны).

Разбивка разреза
Пласт
A, F
Порода
глина: высокий ГК, каверны
Коллектор
нет
Флюид
—
Пласт
B
Порода
чистый песчаник
Коллектор
да: корка, RxoR_{xo} и RtR_t различаются
Флюид
нефть: RtR_t в 19 раз выше, чем в E2
Пласт
C
Порода
плотный (сцементированный) песчаник: низкий ГК, высокая плотность
Коллектор
нет: корки нет, Rxo≈RtR_{xo} \approx R_t
Флюид
—; высокое RtR_t — от малой пористости
Пласт
D
Порода
глинистый песчаник: ГК 58 API
Коллектор
да: корка
Флюид
вероятно нефть: RtR_t 9,58 Ом·м
Пласт
G
Порода
алевритистая глина
Коллектор
нет
Флюид
—
Пласт
E1
Порода
чистый песчаник
Коллектор
да
Флюид
нефть
Пласт
E2
Порода
чистый песчаник
Коллектор
да
Флюид
вода: микрозонд втрое выше глубокого зонда

ВНК — 2621,0 м: в одном и том же чистом песчанике RtR_t падает с 14,0 до 1,58 Ом·м. Газа нет: на шкалах, совместимых с песчаником, нейтронная и плотностная кривые в песчаниках не перекрываются.

Шаги 2–3: глинистость и пористость

Глинистость определяют раньше пористости: она нужна, чтобы исправить пористость глинистых пластов и выбрать модель насыщенности. Основной способ — индекс гамма-активности между линией чистых пород и линией глин той же пачки и зависимость, проверенная по керну (Определение глинистости); проверка — другие индикаторы: ПС и расхождение нейтронной и плотностной пористости (подробнее). Линию глин проводят по мощным однородным глинам, а не по пику высокорадиоактивного прослоя.

Пористость в терригенном разрезе чаще всего берут по плотностному каротажу с плотностью скелета по литологии и плотностью фильтрата (Пористость по плотностному каротажу); в глинистом пласте вычитают вклад глин и получают эффективную пористость ϕe\phi_e (поправка за глины). Нейтронный и акустический каротаж служат проверкой (Пористость по нейтронному каротажу, Пористость по акустическому каротажу). При смешанной литологии пористость и состав находят по кросс-плотам (Литология и пористость по кросс-плотам), в газоносных пластах — по паре «плотность — нейтрон» с поправкой за газ (Газ, глины, карбонаты и давление в оценке пористости по ГИС), а ядерно-магнитный каротаж (ЯМК) делит поровое пространство на связанную и свободную воду (Ядерно-магнитный каротаж).

Есептеу мысалыГлинистость и эффективная пористость по пластам
Бастапқы деректер (шартты)
Линии ГК
чистых пород 22 API (пласт E2), глин 102 API (пласты A и F без высокорадиоактивного прослоя)
Зависимость
Ларионова для древних пород, C=2C = 2 (принята по керну месторождения, условно)
Плотности
скелет (кварц) 2,65, фильтрат 1,00, глины 2,55 г/см³; нейтрон в глинах 0,33
Показания
таблица выше
Шешім
  1. Плотностная «пористость» глин: ϕD,sh=(2,65−2,55)/1,65=0,061\phi_{D,sh} = (2{,}65 - 2{,}55)/1{,}65 = 0{,}061.
  2. Пласт B: IGR=(27−22)/80=0,0625I_{GR} = (27 - 22)/80 = 0{,}0625, Vsh=(22⋅0,0625−1)/3=0,030V_{sh} = (2^{2\cdot 0{,}0625} - 1)/3 = 0{,}030; ϕD=(2,65−2,261)/1,65=0,236\phi_D = (2{,}65 - 2{,}261)/1{,}65 = 0{,}236; ϕe=0,236−0,030⋅0,061=0,234\phi_e = 0{,}236 - 0{,}030\cdot 0{,}061 = 0{,}234.
  3. Пласт C: Vsh=0,043V_{sh} = 0{,}043, ϕD=0,050\phi_D = 0{,}050, ϕe=0,047\phi_e = 0{,}047 — плотный.
  4. Пласт D: IGR=(58−22)/80=0,450I_{GR} = (58 - 22)/80 = 0{,}450, Vsh=(22⋅0,450−1)/3=0,289V_{sh} = (2^{2\cdot 0{,}450} - 1)/3 = 0{,}289; ϕD=(2,65−2,380)/1,65=0,164\phi_D = (2{,}65 - 2{,}380)/1{,}65 = 0{,}164; ϕe=0,164−0,289⋅0,061=0,146\phi_e = 0{,}164 - 0{,}289\cdot 0{,}061 = 0{,}146. Проверка по нейтрону: Vsh≈(0,242−0,164)/(0,33−0,061)=0,290V_{sh} \approx (0{,}242 - 0{,}164)/(0{,}33 - 0{,}061) = 0{,}290 — совпадает с оценкой по ГК.
  5. Пласт G: Vsh=0,626V_{sh} = 0{,}626, ϕe=0,050\phi_e = 0{,}050. Пласты E1 и E2: Vsh=0,018V_{sh} = 0{,}018 и 0, ϕe=0,196\phi_e = 0{,}196 и 0,201.
Жауап: Глинистость: B — 0,030, C — 0,043, D — 0,289, G — 0,626, E1 — 0,018; эффективная пористость: B — 0,234, C — 0,047, D — 0,146, G — 0,050, E1 — 0,196, E2 — 0,201.

Бұл нені білдіреді. Два независимых индикатора глинистости пласта D сошлись (0,289 по ГК и 0,290 по нейтрону и плотности) — значит, линии и зависимость выбраны разумно. Линейная оценка дала бы в D глинистость 0,450; это пригодится на шаге неопределённости. Поправка за глины уменьшила пористость D на 0,018, чистых пластов — на тысячные доли. Остаточная нефть в промытой зоне немного снижает плотность и завышает ϕD\phi_D; здесь этот эффект меньше 0,01 и не учитывается. Данные примера условные.

Шаг 4: сопротивление пластовой воды

RwR_w — одно число на весь интервал с одной водой, и от него зависят все насыщенности (подробнее). Его берут при пластовой температуре и проверяют несколькими способами: по пробам воды при испытаниях, по ПС, по кажущемуся сопротивлению воды RwaR_{wa} в чистых водоносных пластах и по графику Пикетта (Определение сопротивления пластовой воды, по ПС, Кросс-плоты сопротивление–пористость). Для RwaR_{wa} нужна пористость водоносного пласта — поэтому шаг идёт после пористости. Сам пласт должен быть чистым и мощным: в глинистых пластах RwaR_{wa} занижено.

Есептеу мысалыСопротивление воды по пласту E2 и проверка пробой
Бастапқы деректер (шартты)
Пласт E2
чистый, ниже контакта: ϕe\phi_e = 0,201, RtR_t = 1,58 Ом·м
Коэффициенты
a=1a = 1, m=2m = 2
Проба воды того же горизонта из соседней скважины
0,146 Ом·м при 25 °C
Пластовая температура и фильтрат
80,3 °C, RmfR_{mf} = 0,191 Ом·м (урок Регистрация, обработка и представление каротажа)
Шешім
  1. Rwa=Rt ϕem/a=1,58⋅0,2012=0,0638R_{wa} = R_t\,\phi_e^m/a = 1{,}58\cdot 0{,}201^2 = 0{,}0638 Ом·м — принимаем за RwR_w.
  2. Проба, приведённая к пластовой температуре по формуле Арпса: 0,146⋅25+21,580,3+21,5=0,06670{,}146\cdot\dfrac{25 + 21{,}5}{80{,}3 + 21{,}5} = 0{,}0667 Ом·м — на 4,5 % больше; расхождение в пределах точности методов.
  3. Контраст фильтрата и воды: Rmf/Rw=0,191/0,0638=3,0R_{mf}/R_w = 0{,}191/0{,}0638 = 3{,}0. В пласте E2 Rxo/Rt=4,7/1,58=3,0R_{xo}/R_t = 4{,}7/1{,}58 = 3{,}0 — так и должно быть в водоносном пласте; в пласте B 5,5/30,6=0,185{,}5/30{,}6 = 0{,}18, в 17 раз меньше, — признак нефти.
Жауап: RwR_w = 0,0638 Ом·м при 80,3 °C; проба воды подтверждает его с точностью 4,5 %.

Бұл нені білдіреді. Проверка «Sw≈1S_w \approx 1 в водоносном пласте» для самого E2 ничего не даст: RwR_w взят из него же. Независимые проверки — проба воды и отношение сопротивлений промытой зоны и пласта. Если бы проба расходилась с RwaR_{wa} в разы, причину искали бы, а не усредняли (сведение оценок). Данные примера условные.

Шаг 5: насыщенность

Насыщенность считают по истинному сопротивлению пласта RtR_t — показанию глубокого зонда после поправок за скважину, вмещающие породы и проникновение (как его найти), — по пористости и RwR_w. В чистых пластах работает уравнение Арчи с коэффициентами по керну (Уравнение Арчи и насыщенность чистых коллекторов). В глинистых пластах глины проводят ток, и Арчи завышает водонасыщенность; там нужна модель глинистого коллектора, выбранная по форме глинистости и проверенная на водоносных глинистых пластах (Насыщенность глинистых коллекторов). Модель выбирают до расчёта, а не по тому, какой результат больше нравится.

Сопротивление промытой зоны даёт вторую насыщенность — SxoS_{xo} — и с ней проверку подвижности нефти: если SxoS_{xo} заметно больше SwS_w, фильтрат вытеснил часть нефти, значит, она подвижна (подробнее).

Есептеу мысалыВодонасыщенность пластов
Бастапқы деректер (шартты)
Параметры
RwR_w = 0,0638 Ом·м, a=1a = 1, m=n=2m = n = 2
Глины
RshR_{sh} = 3,2 Ом·м (мощные глины A и F)
Модель
Арчи при Vsh≤0,10V_{sh} \le 0{,}10; при большей глинистости — Симанду в распространённой записи (модели)
Пористость и глинистость
по предыдущему примеру
Шешім
  1. Пласт B (Арчи): Sw=0,06380,2342⋅30,6=0,195S_w = \sqrt{\dfrac{0{,}0638}{0{,}234^2\cdot 30{,}6}} = 0{,}195.
  2. Пласт E1: Sw=0,06380,1962⋅14,0=0,344S_w = \sqrt{\dfrac{0{,}0638}{0{,}196^2\cdot 14{,}0}} = 0{,}344 — у контакта воды больше, чем в B.
  3. Пласт D (Симанду при n=2n = 2 — квадратное уравнение αSw2+γSw=1/Rt\alpha S_w^2 + \gamma S_w = 1/R_t): α=ϕe2/Rw=0,1462/0,0638=0,334\alpha = \phi_e^2/R_w = 0{,}146^2/0{,}0638 = 0{,}334, γ=Vsh/Rsh=0,289/3,2=0,0903\gamma = V_{sh}/R_{sh} = 0{,}289/3{,}2 = 0{,}0903, 1/Rt=0,10441/R_t = 0{,}1044; Sw=−γ+γ2+4α/Rt2α=0,440S_w = \dfrac{-\gamma + \sqrt{\gamma^2 + 4\alpha/R_t}}{2\alpha} = 0{,}440.
  4. Для сравнения — Арчи в пласте D: Sw=0,0638/(0,1462⋅9,58)=0,559S_w = \sqrt{0{,}0638/(0{,}146^2\cdot 9{,}58)} = 0{,}559, на 0,119 больше: проводимость глин приписана воде.
  5. Пласт C по Арчи: Sw=0,72S_w = 0{,}72 — число получается, но в плотной породе с ϕe\phi_e = 0,047 смысла не имеет.
  6. Подвижность нефти в B: Sw/Sxo=(Rxo/Rt)/(Rmf/Rw)=0,18/3,0=0,245S_w/S_{xo} = \sqrt{(R_{xo}/R_t)/(R_{mf}/R_w)} = \sqrt{0{,}18/3{,}0} = 0{,}245, откуда Sxo≈0,80S_{xo} \approx 0{,}80: фильтрат вытеснил большую часть нефти.
Жауап: SwS_w: B — 0,195, E1 — 0,344, D — 0,440 по Симанду (0,559 по Арчи); нефть пласта B подвижна, Sxo≈0,80S_{xo} \approx 0{,}80.

Бұл нені білдіреді. В почти чистых пластах модели расходятся мало: Симанду дал бы в пласте B 0,190 вместо 0,195, так что Арчи здесь лишь слегка завышает водонасыщенность. Пласт D — пограничный: по модели глинистого коллектора его водонасыщенность 0,440, по Арчи — 0,559, и при граничном значении 0,50 в первом случае он продуктивен, во втором нет. Какая модель верна, решают керн — водонасыщенность образцов, отобранных на растворе на углеводородной основе, ёмкость катионного обмена глин — и испытание пласта D, а не желание получить больше запасов. Данные примера условные.

Шаги 6–7: граничные значения, эффективная толщина, осреднение

Граничные значения (cut-offs; в подсчёте запасов — также кондиционные пределы) делят разрез: по глинистости и пористости отделяют коллектор от неколлектора, по водонасыщенности — продуктивный коллектор от водоносного (подробнее). Их применяют последовательно, и каждый уровень даёт свою толщину: общую — весь пласт от кровли до подошвы, эффективную — сумму прослоев коллектора и эффективную нефтегазонасыщенную (net pay) — коллектор с углеводородами выше контакта. Сами граничные значения — решение, а не свойство породы; откуда их берут, разобрано в дополнительном разделе.

Затем параметры осредняют по тем же прослоям, по которым определена толщина: пористость — по толщине, водонасыщенность — по поровому объёму. Итог для подсчёта запасов — нефтегазонасыщенная ёмкость H=∑h ϕe (1−Sw)H = \sum h\,\phi_e\,(1 - S_w): толщина слоя углеводородов, если собрать их из пор (подробнее). Результат оформляют таблицей по пластам и сводкой по объекту, а в заключении по ГИС для каждого пласта указывают характер насыщения и рекомендации — какие интервалы испытать и перфорировать.

Есептеу мысалыЭффективная толщина и подсчётные параметры условной скважины
Бастапқы деректер (шартты)
Граничные значения месторождения (условно)
Vsh≤0,35V_{sh} \le 0{,}35, ϕe≥0,10\phi_e \ge 0{,}10, Sw≤0,50S_w \le 0{,}50
Объект
пачка от кровли пласта B (2606,0 м) до подошвы E2 (2629,0 м); ВНК 2621,0 м
Свойства пластов
по предыдущим примерам
Шешім
  1. Коллектор (глинистость и пористость): B, D, E1, E2; не прошли C (ϕe\phi_e = 0,047) и G (VshV_{sh} = 0,626). Эффективная толщина 6,0+3,8+2,4+8,0=20,26{,}0 + 3{,}8 + 2{,}4 + 8{,}0 = 20{,}2 м при общей 23,0 м: коэффициент песчанистости NTG=0,88\mathrm{NTG} = 0{,}88.
  2. Продуктивный коллектор (выше ВНК и Sw≤0,50S_w \le 0{,}50): B, D, E1; эффективная нефтенасыщенная толщина 12,2 м.
  3. Средняя пористость по толщине: поровый объём ∑hϕe=6,0⋅0,234+3,8⋅0,146+2,4⋅0,196=1,404+0,5548+0,4704=2,429\sum h\phi_e = 6{,}0\cdot 0{,}234 + 3{,}8\cdot 0{,}146 + 2{,}4\cdot 0{,}196 = 1{,}404 + 0{,}5548 + 0{,}4704 = 2{,}429 м, и ϕˉ=2,429/12,2=0,199\bar\phi = 2{,}429/12{,}2 = 0{,}199.
  4. Средняя водонасыщенность по поровому объёму: ∑hϕeSw=1,404⋅0,195+0,5548⋅0,440+0,4704⋅0,344=0,6797\sum h\phi_e S_w = 1{,}404\cdot 0{,}195 + 0{,}5548\cdot 0{,}440 + 0{,}4704\cdot 0{,}344 = 0{,}6797 м, и Sˉw=0,6797/2,429=0,280\bar S_w = 0{,}6797/2{,}429 = 0{,}280.
  5. Нефтенасыщенная ёмкость по пластам: B 1,404⋅(1−0,195)=1,1301{,}404\cdot(1 - 0{,}195) = 1{,}130 м, D 0,311 м, E1 0,309 м; всего H=1,75H = 1{,}75 м — столько же даёт 12,2⋅0,1991⋅(1−0,2798)12{,}2\cdot 0{,}1991\cdot(1 - 0{,}2798).
Жауап: Эффективная толщина 20,2 м (NTG 0,88), эффективная нефтенасыщенная 12,2 м, ϕˉ\bar\phi = 0,199, Sˉw\bar S_w = 0,280, нефтенасыщенная ёмкость 1,75 м.

Бұл нені білдіреді. Под каждым квадратным метром площади у скважины — около 1,75 м³ нефти в пластовых условиях. Пласт B даёт 65 % этой ёмкости, пограничный пласт D — 18 %, хотя по толщине он почти треть продуктивного разреза. Пласт E2 входит в эффективную толщину, но не в нефтенасыщенную: это водоносный коллектор. Поэтому и NTG здесь относится ко всему вскрытому интервалу вместе с водоносной частью ниже ВНК; к общему объёму пород над контактом применяют долю, посчитанную только по интервалу над контактом, — в этом примере она меньше. Если подсчёт запасов берёт NTG по коллектору, то и средние берут по коллектору — смешивать уровни нельзя (почему). Данные примера условные.

Итоги экспресс-интерпретации по пластам
Пласт
B
VshV_{sh}
0,030
ϕe\phi_e
0,234
SwS_w
0,195
Итог
коллектор, нефть
Пласт
C
VshV_{sh}
0,043
ϕe\phi_e
0,047
SwS_w
—
Итог
неколлектор: плотный
Пласт
D
VshV_{sh}
0,289
ϕe\phi_e
0,146
SwS_w
0,440
Итог
коллектор, нефть (пограничный)
Пласт
G
VshV_{sh}
0,626
ϕe\phi_e
0,050
SwS_w
—
Итог
неколлектор: глинистый
Пласт
E1
VshV_{sh}
0,018
ϕe\phi_e
0,196
SwS_w
0,344
Итог
коллектор, нефть
Пласт
E2
VshV_{sh}
0,000
ϕe\phi_e
0,201
SwS_w
1,000
Итог
коллектор, вода

В заключении по ГИС пласт D отмечают как продуктивный с оговоркой о модели насыщенности и рекомендуют его испытать; пласты B и E1 — продуктивные, E2 — водоносный.

Шаг 8: неопределённость

Каждый шаг вносит свою неопределённость: параметры (aa, mm, nn, RwR_w, RshR_{sh}, плотности скелета и глин), выбор модели и зависимости, линии ГК, граничные значения и сами данные — увязку, поправки, тонкие пласты. Влияние бывает двух видов. Непрерывные параметры сдвигают результат плавно: ошибка RwR_w на 10 % меняет SwS_w на 5 % её величины при n=2n = 2 (подробнее). Решения «да или нет» — модель насыщенности, зависимость глинистости, граничные значения — могут целиком включить или исключить пограничный пласт и изменить эффективную толщину скачком.

Как ошибка насыщенности переходит в нефтенасыщенную ёмкость пласта
δHH=−δSw1−Sw=−Sw1−Sw⋅δSwSw\frac{\delta H}{H} = -\frac{\delta S_w}{1 - S_w} = -\frac{S_w}{1 - S_w}\cdot\frac{\delta S_w}{S_w}
мұндағы:
  • HHнефтенасыщенная ёмкость пласта, h ϕe (1−Sw)h\,\phi_e\,(1 - S_w), м
  • δH\delta Hеё изменение, м
  • SwS_wводонасыщенность пласта, доли единицы
  • δSw\delta S_wошибка водонасыщенности (абсолютная), доли единицы

Бірліктер: безразмерная (относительные изменения)

Мына жағдайда орындалады
  • толщина и пористость пласта неизменны, меняется только SwS_w;
  • ошибка мала (линейное приближение);
  • пласт остаётся по ту же сторону граничных значений — иначе его ёмкость меняется скачком, целиком.

Одна и та же относительная ошибка SwS_w стоит тем дороже, чем выше водонасыщенность. При ошибке 5 % (ошибка RwR_w на 10 % при n=2n = 2) ёмкость меняется на 1,25 % при Sw=0,2S_w = 0{,}2, на 5 % при Sw=0,5S_w = 0{,}5 и почти на 12 % при Sw=0,7S_w = 0{,}7.

Есептеу мысалыЧто сильнее всего меняет результат условной скважины
Бастапқы деректер (шартты)
Базовый вариант
предыдущие примеры: эффективная нефтенасыщенная толщина 12,2 м, HH = 1,75 м
Варианты
по одному изменению за раз: модель насыщенности, зависимость глинистости, RwR_w, mm, nn, граничные значения (таблица ниже)
Шешім
  1. RwR_w на 10 % больше: SwS_w пласта B растёт с 0,195 до 0,205, и по формуле выше его ёмкость падает примерно на 0,1951−0,195⋅5 %=1,2 %\dfrac{0{,}195}{1 - 0{,}195}\cdot 5\,\% = 1{,}2\,\%; вся HH — на 1,8 %.
  2. m=2,2m = 2{,}2 вместо 2 при RwR_w, пересчитанном по пласту E2 с тем же mm (0,0463 Ом·м): HH меняется лишь на 0,1 %. Ошибка mm почти сокращается, потому что пористость продуктивных пластов близка к пористости E2. Зато такое RwR_w на 31 % меньше пробы воды — расхождение само указывает на неверный mm.
  3. m=2,2m = 2{,}2 при RwR_w по пробе воды (0,0667 Ом·м): SwS_w пласта D 0,516 — выше граничного значения; пласт выпадает, HH меньше на 22,5 %.
  4. Арчи в пласте D: SwS_w = 0,559, пласт выпадает, эффективная нефтенасыщенная толщина 8,4 м, HH меньше на 17,8 %. Линейная глинистость: VshV_{sh} пласта D 0,450 — выше граничной 0,35, и итог почти тот же: HH меньше на 18,6 %.
  5. n=1,8n = 1{,}8 и 2,22{,}2: HH больше на 4,5 % и меньше на 4,3 %; пласт D остаётся продуктивным.
Жауап: Непрерывные параметры меняют HH на единицы процентов, а решения о пласте D — на 17,8–22,5 %: результат держится на одном пограничном пласте.

Бұл нені білдіреді. Поэтому в заключении дают не только базовое значение, но и варианты, а главное — указывают, что уменьшит неопределённость: испытание пласта D, водонасыщенность по керну, отобранному на растворе на углеводородной основе, ёмкость катионного обмена глин. Перебор крайних значений всех параметров сразу дал бы слишком широкий и маловероятный диапазон; совместное влияние оценивают вероятностно (Вероятностная оценка запасов методом Монте-Карло, Геологическая и техническая неопределённость проекта). Данные примера условные.

Варианты экспресс-интерпретации условной скважины
Вариант
Базовый вариант
Пласт D
продуктивный, SwS_w 0,440
hэф.нh_{\text{эф.н}}, м
12,2
ΔH\Delta H
—
Вариант
Насыщенность пласта D по Арчи
Пласт D
непродуктивный: SwS_w 0,559
hэф.нh_{\text{эф.н}}, м
8,4
ΔH\Delta H
−17,8 %
Вариант
Линейная глинистость, Vsh=IGRV_{sh} = I_{GR}
Пласт D
неколлектор: VshV_{sh} 0,450
hэф.нh_{\text{эф.н}}, м
8,4
ΔH\Delta H
−18,6 %
Вариант
RwR_w на 10 % больше / меньше
Пласт D
продуктивный, SwS_w 0,456 / 0,422
hэф.нh_{\text{эф.н}}, м
12,2
ΔH\Delta H
−1,8 % / +1,8 %
Вариант
m=1,8m = 1{,}8 / 2,22{,}2, RwR_w пересчитано по пласту E2
Пласт D
продуктивный, SwS_w 0,429 / 0,451
hэф.нh_{\text{эф.н}}, м
12,2
ΔH\Delta H
+0,1 % / −0,1 %
Вариант
m=2,2m = 2{,}2, RwR_w по пробе воды
Пласт D
непродуктивный: SwS_w 0,516
hэф.нh_{\text{эф.н}}, м
8,4
ΔH\Delta H
−22,5 %
Вариант
n=1,8n = 1{,}8 / 2,22{,}2
Пласт D
продуктивный, SwS_w 0,411 / 0,466
hэф.нh_{\text{эф.н}}, м
12,2
ΔH\Delta H
+4,5 % / −4,3 %
Вариант
Граничное SwS_w 0,40 вместо 0,50
Пласт D
непродуктивный: SwS_w 0,440
hэф.нh_{\text{эф.н}}, м
8,4
ΔH\Delta H
−17,8 %
Вариант
Граничная VshV_{sh} 0,25 вместо 0,35
Пласт D
неколлектор: VshV_{sh} 0,289
hэф.нh_{\text{эф.н}}, м
8,4
ΔH\Delta H
−17,8 %

Каждый вариант меняет одно решение; остальные — как в базовом. Две строки граничных значений и строка с моделью Арчи дают одно и то же: во всех трёх выпадает пласт D.

Терминдер мен белгілер

Разбивка разреза
деление разреза на пласты по литологии, проницаемости и флюиду; основа попластовой интерпретации.
Экспресс-интерпретация
быстрая интерпретация после записи для решений на буровой; шаги те же, параметры предварительные.
Попластовая и поточечная интерпретация
расчёт по показаниям, осреднённым против пластов, или на каждой глубине записи с последующим суммированием.
Граничные значения
пороги глинистости, пористости и водонасыщенности, по которым выделяют коллектор и продуктивный коллектор.
Эффективная и эффективная нефтегазонасыщенная толщина
сумма прослоев коллектора и сумма прослоев коллектора с углеводородами выше контакта.
Коэффициент песчанистости (NTG)
отношение эффективной толщины к общей.
Нефтегазонасыщенная ёмкость HH
∑h ϕe (1−Sw)\sum h\,\phi_e\,(1 - S_w): объём углеводородов в пластовых условиях на единицу площади.
Характер насыщения
вывод заключения по ГИС для каждого пласта: нефть, газ, вода или «неясно».
Пограничный пласт
пласт со свойствами вблизи граничных значений: от модели и параметров зависит, войдёт ли он в эффективную толщину.

Жиі қателіктер

Қате

«Сопротивление высокое — значит, нефть».

Шын мәнінде

Сопротивление растёт и от углеводородов, и от низкой пористости; плотный прослой бывает самым высокоомным в разрезе. Продуктивность решают вместе пористость, глинистость, насыщенность и признаки проницаемости.

Қате

«Порядок шагов не важен — всё равно всё посчитаем».

Шын мәнінде

Эффективная пористость требует глинистости, RwaR_{wa} — пористости, насыщенность — и того и другого. Шаг, сделанный раньше времени, опирается на допущения, которые потом забывают проверить.

Қате

«RwR_w возьмём с соседнего месторождения».

Шын мәнінде

RwR_w — одно число на интервал, и его ошибка переходит во все насыщенности. Его приводят к пластовой температуре и сверяют несколькими способами в своей скважине: по пробам, ПС и водоносным пластам.

Қате

«Модель насыщенности выберем ту, что даёт больше нефти».

Шын мәнінде

Модель выбирают по форме глинистости и проверяют на водоносных пластах и керне до того, как смотрят на результат. Иначе пограничные пласты становятся продуктивными по желанию интерпретатора.

Қате

«Эффективная толщина — одно число».

Шын мәнінде

Это результат цепочки решений. Если один пограничный пласт меняет её на треть, в заключении дают варианты и рекомендуют испытание, которое снимет вопрос.

Толық: тереңдетілген

Откуда берут граничные значения

Граничное значение отделяет породу, которая при пластовых перепадах давления практически не отдаёт флюид, от той, что отдаёт. Поэтому его ищут через проницаемость: по керну строят связь пористости и проницаемости (Качество коллектора: геологические факторы пористости и проницаемости) и находят пористость, при которой проницаемость падает до предела — для нефти его нередко принимают порядка 1 мД, для газа ниже. Граничную глинистость выбирают по той же логике или по результатам испытаний, граничную водонасыщенность — по относительным проницаемостям: выше неё пласт отдаёт в основном воду (Относительная проницаемость, Функция доли воды в потоке и соотношение подвижностей).

Есептеу мысалыГраничная пористость по связи с проницаемостью
Бастапқы деректер (шартты)
Связь по керну пласта (условно)
lg⁡k=−2,4+24 ϕ\lg k = -2{,}4 + 24\,\phi, kk в мД
Предел проницаемости
1 мД; варианты 0,5 и 2 мД
Ёмкость пластов
hϕeh\phi_e по примерам урока
Шешім
  1. При 1 мД: ϕ=(lg⁡1+2,4)/24=0,100\phi = (\lg 1 + 2{,}4)/24 = 0{,}100 — принятое граничное значение.
  2. При 0,5 и 2 мД: ϕ=(lg⁡0,5+2,4)/24=0,087\phi = (\lg 0{,}5 + 2{,}4)/24 = 0{,}087 и ϕ=(lg⁡2+2,4)/24=0,113\phi = (\lg 2 + 2{,}4)/24 = 0{,}113.
  3. Какую долю ёмкости отсекает граница: прослой C — 1,2⋅0,047=0,05641{,}2\cdot 0{,}047 = 0{,}0564 м из 4,094 м суммарной ёмкости ∑hϕe\sum h\phi_e пластов, прошедших граничную глинистость (B, C, D, E1, E2), то есть 1,4 %.
Жауап: Граничная пористость 0,100 (0,087–0,113 при пределе 0,5–2 мД); при любом варианте прослой C отсекается, а пласт D проходит.

Бұл нені білдіреді. Граничное значение — договорённость с обоснованием, а не константа породы. Его проверяют по тому, сколько ёмкости оно отсекает: если отсечённые прослои содержат заметную долю пор, граница требует особого обоснования, а результат — вариантов. Здесь отсечённый прослой содержит лишь 1,4 % пор. Данные примера условные.

Басқа тақырыптармен байланыс

Өзіңізді тексеріңіз

  1. 1

    Почему глинистость определяют раньше пористости и насыщенности?

    1. А.Без неё нельзя рассчитать эффективную пористость глинистого пласта и выбрать модель насыщенности
    2. Б.Глинистость определяют последней — по насыщенности
    3. В.Так принято в отчётах
    4. Г.Глинистость не влияет ни на пористость, ни на насыщенность
    Жауабын көрсету

    Дұрыс жауап: А. Без неё нельзя рассчитать эффективную пористость глинистого пласта и выбрать модель насыщенности

    Эффективная пористость глинистого пласта — это плотностная пористость за вычетом вклада глин, ϕe=ϕD−VshϕD,sh\phi_e = \phi_D - V_{sh}\phi_{D,sh}, а модели глинистых коллекторов используют VshV_{sh} напрямую. Подбирать глинистость по насыщенности — замкнутый круг.

  2. 2

    Самый высокоомный пласт разреза — 45 Ом·м — имеет плотностную пористость 0,04, корки на кавернограмме нет, кривые сопротивления разной глубинности совпадают. Что это, скорее всего?

    1. А.Плотный неколлектор
    2. Б.Глина
    3. В.Нефтенасыщенный коллектор
    4. Г.Газоносный коллектор
    Жауабын көрсету

    Дұрыс жауап: А. Плотный неколлектор

    Высокое сопротивление здесь объясняется малым количеством воды в малой пористости, а не нефтью. Отсутствие корки и совпадение кривых разной глубинности говорят, что проникновения нет, то есть пласт практически непроницаем. Он не пройдёт граничное значение пористости, и расчёт насыщенности для него смысла не имеет.

  3. 3

    Чистый пласт толщиной 4 м: ϕe=0,25\phi_e = 0{,}25, Rt=20R_t = 20 Ом·м, Rw=0,05R_w = 0{,}05 Ом·м, a=1a = 1, m=n=2m = n = 2. Найдите SwS_w и нефтенасыщенную ёмкость пласта.

    Жауабын көрсету

    Sw=0,05/(0,252⋅20)=0,05/1,25=0,04=0,20S_w = \sqrt{0{,}05/(0{,}25^2\cdot 20)} = \sqrt{0{,}05/1{,}25} = \sqrt{0{,}04} = 0{,}20. Ёмкость H=h ϕe (1−Sw)=4⋅0,25⋅0,80=0,80H = h\,\phi_e\,(1 - S_w) = 4\cdot 0{,}25\cdot 0{,}80 = 0{,}80 м — под каждым квадратным метром 0,8 м³ нефти в пластовых условиях.

  4. 4

    RwR_w завышено на 10 % (n=2n = 2). В каком пласте нефтенасыщенная ёмкость изменится сильнее в процентах?

    1. А.Одинаково в обоих
    2. Б.В пласте с Sw=0,5S_w = 0{,}5
    3. В.В пласте с Sw=0,2S_w = 0{,}2
    4. Г.Ни в каком: RwR_w на ёмкость не влияет
    Жауабын көрсету

    Дұрыс жауап: Б. В пласте с Sw=0,5S_w = 0{,}5

    В обоих пластах SwS_w вырастет на 5 % своей величины, но ёмкость пропорциональна 1−Sw1 - S_w: δH/H=−Sw1−Sw⋅5 %\delta H/H = -\dfrac{S_w}{1 - S_w}\cdot 5\,\%, то есть −1,25 % при Sw=0,2S_w = 0{,}2 и −5 % при Sw=0,5S_w = 0{,}5. Ошибки параметров сильнее всего бьют по пластам с высокой водонасыщенностью.

  5. 5

    Испытание подтвердило, что пласт ниже контакта водоносный, а модель с принятыми параметрами даёт в нём Sw=0,78S_w = 0{,}78. Что делать?

    Жауабын көрсету

    Не «обрезать» результат до единицы, а искать, что занижает водонасыщенность: RwR_w мало (взято по глинистому пласту или по воде другого горизонта, пересчитано на завышенную температуру), mm занижен, пористость завышена (неверная матрица, газ, каверны), RtR_t завышено (не исправлено за проникновение пресного фильтрата), в модели глинистого коллектора завышена глинистость или занижено RshR_{sh}. Исправленные параметры применяют ко всему интервалу — иначе та же ошибка завысит нефтенасыщенность продуктивных пластов.

  6. 6

    Пласт D условной скважины по уравнению Арчи не проходит граничное значение водонасыщенности, по модели Симанду проходит. Как это отразить в заключении?

    Жауабын көрсету

    Дать оба варианта: с пластом D эффективная нефтенасыщенная толщина 12,2 м и ёмкость 1,75 м, без него — 8,4 м и 1,44 м (на 18 % меньше). Указать, что выбор модели не подтверждён керном, и рекомендовать то, что снимет вопрос: испытание пласта D, определение водонасыщенности и ёмкости катионного обмена на керне. Подбирать модель под желаемый результат нельзя.

Жаңартылған: 16 октября 2026 г.