double arrow

Характеристика ярко выраженных литотипов горных пород по данным ГИС.

 

Важной задачей является определение литологии горных пород.

В основе определения литологии горных пород слагающих интервалы геологического разреза лежат исследования позволяющие выявить основные геофизические характеристики отдельных литотипов горных пород.

Ниже приводятся некоторые ярко выраженные литотипы горных пород и характерные черты их выделения методами ГИС (при условии мощного пласта) для обычных условий измерений, когда скважина заполнена глинистым раствором и его удельное сопротивление превышает удельное электрическое сопротивление пластовой воды.

 

Глины, аргиллиты, глинистые сланцы. Особенности проявления аномалий геофизических полей объясняются наличием ряда уникальных свойств этих горных пород:

- гидрофильность;

- низкая проницаемость;

- наличие изотопа К40

Вследствие наличия поверхностной проводимости, описываемые горные породы отмечаются на диаграммах метода КС низким удельным сопротивлением.

За счёт связанной воды, описываемые породы отмечаются минимальными значениями на кривых нейтронных методов, в том числе ИННК и НГК.

Гидрофильность обеспечивает на контакте глина- буровой раствор значительные диффузионно-адсорбционные потенциалы. Это отражается на кривых метода ПС максимальными положительными аномалиями.

Низкая проницаемость (практически нулевая) приводит к отсутствию напротив пластов слагаемых описываемыми горными породами зоны проникновения. Это хорошо проявляется практически равными величинами удельных электрических сопротивлений измеряемых стандартными и микрозондами методов КС.

В большинстве случаев напротив этих горных пород отмечается увеличение диаметра ствола скважины, что отмечается на результатах кавернометрии.

Наличие изотопа К40 приводит к появлению значительных положительных аномалий на диаграммах ГК.

Песчаники и пески (водонасыщенные).Особенности проявления аномалий геофизических полей объясняются наличием ряда уникальных свойств этих горных пород:

- гидрофобность;

- высокая проницаемость;

- отсутствие радиоактивных изотопов (за исключением случаев их наличия в пластовом флюиде)

Наличие минерализованной воды в пустотном пространстве песчаников обеспечивает низкое удельное сопротивление этой горной породы. Это отражается на кривых кажущегося сопротивления низкими показаниями. Для плотных, сцементированных (например карбонатным цементом) песчаников кажущее удельное сопротивление может резко повышаться до сотен Ом м.

Песчаники зачастую характеризуются повышенной проницаемостью, что отражается в появлении зоны проникновения и наличии глинистой корки. Это отражается на изменении показаний кажущегося удельного сопротивления выполненных зондами различных размеров (большими и микрозондами).

Наличие глинистой корки отражается в изменении (уменьшении) диаметра ствола скважины напротив пластов песчаника, что отражается аномалиями на кривых кавернометрии.

Вследствие гидрофобности описываемой горной породы на границе песчаника – промывочная жидкость (точнее фильтрата бурового раствора) возникают диффузионные потенциалы, что отражается минимумами на кривых ПС.

Отсутствие радиоактивных элементов в этой горной породе приводит к минимальным показаниям ГК.

За счёт наличия воды в пустотном пространстве показания нейтронных методов невелико.

Повышенное содержание хлора отражается в появлении более резких минимумов на кривых ННК (Т) и НГК в отличие от ННК-(Н) напротив обводнённых печсанников.

Песчаники и пески (нефтенасыщенные). Особенности проявления аномалий геофизических полей объясняются наличием ряда уникальных свойств этих горных пород:

- гидрофобность;

- высокая проницаемость;

- отсутствие радиоактивных изотопов (за исключением случаев их наличия в пластовом флюиде)

Наличие углеводородного флюида, обладающего высоким удельным сопротивлением приводит к резкому увеличению кажущегося удельного сопротивления горной породы, что отражается в повышении показаний на кривых КС.

Песчаники зачастую характеризуются повышенной проницаемостью, что отражается в появлении зоны проникновения и наличии глинистой корки. Это отражается на изменении показаний кажущегося удельного сопротивления выполненных зондами различных размеров (большими и микрозондами).

Наличие глинистой корки отражается в изменении (уменьшении) диаметра ствола скважины напротив пластов песчаника, что отражается аномалиями на кривых кавернометрии.

Вследствие гидрофобности описываемой горной породы на границе песчаника – промывочная жидкость возникают диффузионные потенциалы, что отражается минимумами на кривых ПС.

Отсутствие радиоактивных элементов в этой горной породе приводит к минимальным показаниям ГК.

За счёт наличия УВ в пустотном пространстве показания нейтронных методов ниже, чем для водоносных песчаников.

Показания кривых методов ННК (Т) и НГК ННК-(Н) будут минимальными и близкими по значениям при отсутствии минерализованной воды (что случается крайне редко).

Галит (каменная соль). Галит отличается от большинства горных пород низкой плотностью (2.2 г/см3). Это приводит к минимальным показаниям ГГК (П).

Аномально низкая пористоть и проницаемость этой горной породы приводят к увеличению скорости прохождения упругих колебаний и повышенному удельномому электрическому сопротивлению, что выражается минимальными показаниями на кривых АК (V=4.4-5.5 м/с) и максимальными – на кривых КС.

Вследствие возникновения диффузионных потенциалов показания СП могут быть минимальными.

Интервалы, сложенные галитом характеризуются отсутствием зоны проникновения, что отражается в близости значений кажущегося удельного сопротивления определяемого по микрозондам к удельному сопротивлению промывочной жидкости.

Отсутствие радиоактивных элементов в этой горной породе приводят к минимальным значениям на каротажных кривых ГК. Горная порода характеризуется высокими показаниями нейтронных методов.

По данным кавернометрии диаметр ствола скважины близок к номинальному при предельном насыщении раствора солью, и даже может наблюдаться уменьшение ствола скважины вследствие пластичности галита.

Если промывочная жидкость обладает невысокой минерализацией то диаметр ствола скважины может быть больше номинального вследствие растворения галита. В этом случае удельное сопротивление по показаниям микрозондов могут быть близки к сопротивлению промывочной жидкости, показания ПС могут быть небольшими положительными или небольшими отрицательными. Показания нейтронных методов могут увеличиваться от средних до максимальных.

Гипсы, сильно загипсованные породы.(СаSO4*2H2O).Породы характеризуются невысокими значениями диффузионно-адсорбционных потенциалов, что выражается небольшими величинами положительных и отрицательных аномалий ПС.

Отсутствие радиоактивных элементов приводит к минимальным показаниям ГК.

Порода характеризуется высоким удельным сопротивлением, до 10000 Ом м.

Вследствие отсутствия проницаемости (либо её очень низкой величины) зона проникновения отсутствует. В связи с этим показания микрозондов близки к показаниям полученных с использованием больших зондов - высокие.

Это отражается и в стабильности диаметра ствола скважины при проходке интервалов сложенных гипсами – диаметр ствола скважины близок к номинальному.

Наличие кристаллизационной воды в кристаллической решётке гипсов отражается на показаниях нейтронных методов. Гипсы на кривых нейтронного каротажа отражаются минимальными значениями. Отличия при использовании методов ННК-(Т) и ННК-(Н) на каротажных диаграммах напротив интервалов сложенных гипсом незначительные.

Ангидрит. (СаSO4).Пласты характеризуются минимальными показаниями ПС. Иногда показания ПС могут быть незначительными положительными или небольшие отрицательные.

Высокое удельное сопротивление (более 10000 Ом м), что отражается максимумами на диаграммах КС.

Отсутствие радиоактивных изотопов приводит к появлению минимальных показаний ГК.

Отсутствие ионов водорода и хлора обеспечивает максимальные показания нейтронных методов.

Диаметр ствола скважины близок к номинальному, иногда возможно незначительное его увеличение. Зона проникновения отсутствует, что проявляется в максимальных показаниях микрозондов.

Скорость продольных волн в этой горной породе значительная (6-7 м/с), что отражается минимумами на кривых АК.

Известняки, доломиты (СаMg(CO3)2).Осадочная горная порода, состоящая из кальцита. Породы гидрофобные, что отражается на минимальных значениях кривых ПС.

Пласты характеризуются:

Высоким удельным сопротивлением.

Отсутствие радиоактивных элементов предопределяет минимальные значения на диаграммах ГК.

Высокие показания нейтронных методов в сухих породах.

Характеризуются высокими скоростями продольных волн (5500-6000 м\с), что их характеризует на кривых АК пониженными значениями.

Породы отличаются незначительной магнитной восприимчивостью.

Магматические породы на диаграммах естественного поля (ПС) выделяются слабыми аномалиями положительного и (против трещинных пород) отрицательного знака. Кажущиеся сопротивления (КС) у этих пород высокие (103-107 Ом*м), вызванные потенциалы (ВП) небольшие. На графиках акустического и магнитного методов они выявляются максимумами. Скорость прохождения продольных волн в этих породах изменяется от 4.3 до 7 км/с.Повышенные показания естественной радиоактивности (данные ГК). Породы характеризуются повышенными показаниями ГГК-П, так как плотность пород высокая. Однако, если породы сильно трещиноватые, то плотность пород резко может уменьшаться и быть соизмеримой с плотностью карбонатных и терригенных пород.Показания нейтронных методов высокие (при наличии повышенной трещиноватости – пониженные). Как правило диаметр ствола скважины номинальный. Лишь в случае повышенной трещиноватости пород может наблюдаться уменьшение диаметра ствола скважины.

Полиметаллические, железные, сульфидные руды отличаются следующими аномалиями: интенсивными максимумами и минимумами ПС (особенно сульфидные руды), минимумами КС, максимумами ВП, повышенными значениями естественного гамма-излучения, скорости распространения упругих волн и магнитной восприимчивости (особенно у железных руд), пониженной интенсивностью рассеянного гамма-излучения.

Когда разрезы представлены породами с ясно выраженными свойствами, литологическая колонка может быть вполне удовлетворительно составлена на основании данных небольшого числа методов.

В природных условиях, как правило, встречаются переходные разности от одного типа горной породы к другому.

Например, увеличение песчанистости глины может привести к уменьшению ее пористости и вероятности образования против нее каверны, увеличению сопротивления; Увеличение пластичности глины приводит к тому, что вместо каверны против глинистого пласта создается сужение диаметра скважины. Повышение содержания глинистого материала в нефтенасыщенном песчанике приводит к уменьшению амплитуды СП и значительному снижению удельного сопротивления.

Если содержание глинистого материала в горной породе (например, песчанике, известняке и др.) будет велико, то могут резко измениться показания геофизических методов.

Значительно могут отличаться показания геофизических методов в зависимости от состава флюида, заполняющего поры и трещины осадочных горных пород

Большое значение имеет характер флюидонасыщения порового пространства. Например, если пустотное пространство будет заполнено газом, нефтью – то показания геофизических аномалий на кривых полученных методами КС, АК, и другими методами будут резко отличаться от аналогичных измерений получаемых при насыщении горной породы минерализованной водой.

Таким образом, корректное литологическое расчленения разреза может осуществляться лишь на основании комплексной интерпретации различных геофизических методов, данных шламовых и керновых определений и привлечением других геологических сведений о характере разреза.

Определению литологии пород по данным ГИС должно предшествовать расчленение разреза на природные геологические тела – однородные по геологическим свойствам пласты [20].

Осуществляется расчленение разреза путём комплексного попластового анализа данных ГИС. Переход от физического пласта – однородной по физическим свойствам части разреза – к геологическому пласту – телу, сложенному однороджной осадочной породой, является необходимым условием проведения литологического расчленения и выделения коллекторов.

Для выделения пластов используется комплекс методов ГИС.

Для расчленения разреза на физически однородные участки используются кривые микрокаротажа- наиболее дифференцированная по вертикали.В результате разрез оказывается разделённым на участки с одинаковым (в пределах разрешающей способности БМК) значениями сопротивлений. Поскольку участки с одинаковым сопротивлением могут включать в себя пласты с разной литологией, дальнейшие операции заключаются в корректировке их границ по кривым остальных методов каротажа – КВ,ПС,ГК,НГК,АК и др.Для этого сначала в пределах полученного по БМК границ определяется литологический признак по комплексам БМК-КВ, ПС-КВ, ГК-КВ, АК-КВ, НГК-КВ и т.д. Эти пары позволяют разделить разрез на четыре группы: глина, песчаник (коллектор), песчаник (плотный), известняк (доломит). Если признак по всем парам в пределах первоночальных границ совпадает- формируется окончательные границы пласта.Если нет- добавляются дополнительные границы до тех пор, пока в их пределах будут одинаковые признаки. В сформировавшемся таким образом массиве границ геологических пластов осуществляется повторный пересчёт геофизических параметров.

В образовавшихся массивах границ каждый пласт имеет определённый признак, сформированный по комплексу ГИС [20].

Для организации детального литологического расчленения разреза с учётом вещественного состава пород формируются признаки нестандартных литотипов.

Для определения количественных значений геофизических параметров каждого литотипа выпоняется макро и микроскопический анализ исследований пород и комплекса ГИС по интервалам, хорошо освещённым керном [20].


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: