Виды неоднородности пластов и методы ее изучения

В общем случае пласты всех нефтяных месторождений неодно­родны по геологическому строению.

Для оценки и учета неоднородности нефтяных пластов при проектировании и анализе разработки нефтяного месторождения необходимо иметь достаточно апробированную методику, по кото­рой можно количественно и качественно определить основные показатели геологической неоднородности..Под неоднородностью пластов понимается непостоянство численных значений парамет­ров пласта (мощности, пористости, проницаемости). Или в более широком смысле этого понятия — изменчивость литолого-фациальной характеристики пласта по площади и разрезу. При изу­чении геологической неоднородности пластов выделяют некоторые. разновидности ее, среди которых наиболее распространены зональ­ная неоднородность или неоднородность по площади (объему пласта); слоистая неоднородность или неоднородность по мощности пласта; прерывистость продуктивного пласта и его линзовидность [8].

Все неоднородные пласты можно подразделить условно на две категории:

а) неоднородные по параметрам (мощности, проницаемости,
пористости), нонепрерывные;

б) неоднородные по параметрам и прерывистые, линзовидные.
Из опыта геологического изучения нефтяных месторождений

следует, что в неоднородном непрерывном пласте параметры могут распределяться закономерно. С другой стороны, опыт обра­ботки данных о проницаемости, пористости и других параметрах пласта показывает, что распределение этих параметров может носить случайный, вероятностный характер.

В общем виде распределение того или иного параметра пласта можно представить состоящим из закономерной и случайной составляющих.

Таким образом, можно выделить следующие виды распределе­ния неоднородности пластов по параметрам:

1. Закономерное распределение параметров в неоднородном непрерывном пласте.

2. Случайное, вероятностное распределение параметров в не­однородном непрерывном пласте.

3. Зональная неоднородность по площади или по объему пласта,
когда в пределах его можно выделить отдельные зоны с резкоотличимыми параметрами, от параметров окружающих их областей пласта.

4. Слоистая неоднородность или неоднородность по мощности непрерывного пласта. В этом случае в разрезе пласта можно выде­лить прослои различной проницаемости, пористости, мощности, нефтенасыщенности, отделенные малопроницаемыми глинистыми перемычками и контактирующие друг с другом.

5. В общем виде неоднородности пластов, осложненных но прерывистости, линзовидности.

В соответствии с изложенным при изучении неоднородности пластов можно применять как детерминированный, так и вероят­ностный подход.

В первом случае, на основе геолого-геофизического и промыс­лового изучения неоднородности пластов по параметрам, строят карты распределения параметров пластов по площади и схемы их распределения но разрезу, а также блок-диаграммы.

Во втором случае применяют методы математической стати­стики, с помощью которых по определенному объему информации о параметрах пласта устанавливают тот или иной вероятностный закон их распределения, согласующийся с фактическим, реальным распределением параметров.

Необходимо отметить, что как первый, так и второй подход к изучению геологической неоднородности дают положительные результаты. Однако более целесообразно применять их в комплексе. В этом случае геологическое изучение помогает выявить законо­мерности процессов осадконакопления, что позволяет в дальней­шем более правильно использовать методы математической ста­тистики и теории вероятностей.

Например, при изучении неоднородности по параметрам преры­вистого, линзовидного пласта для оценки характера распределе­ния параметров по объему пласта целесообразно применять вероят­ностный подход, а для изучения распределения отдельных про­слоев, линз, полулинз — детерминированный подход путем по­строения соответствующих карт распространения коллекторов и последующего их анализа.

При изучении геологической неоднородности пластов вводят понятия о песчанистости, расчлененности, распространении кол­лекторов по площади, замещении коллектора неколлектором. Эти понятия необходимы для общей качественной характеристики неоднородности пластов, сопоставления их по степени неоднород­ности. Некоторые из этих характеристик, выраженные через соответствующие коэффициенты, используют для количественной оценки неоднородности пластов по прерывистости, для изменения их литологофациального строения и для последующих расчетов нефтеотдачи.

Виды неоднородности пластов количественно выражают через коэффициенты: песчанистости К_п, расчлененности К_р, распростра­нения по площади Ks, замещения К₃ и слияния К_сл.

Под коэффициентом песчанистости К_п для каждой скважины понимается отношение эффективной мощности к общей мощности пласта (от кровли до подошвы), т. е.

(IV.1)

Для горизонта в целом

(IV.2)

где h_iэф — эффективная мощность песчаного пласта в i-той сква­жине; h_{i общ} — общая мощность горизонта в i-той скважине; п — число скважин, вскрывших полную мощность данного гори­зонта.

Под коэффициентом расчлененности К_р подразумевается отношение числа песчаных пластов, суммирован­ных по всем скважинам, к общему числу скважин, т. е.

(IV.3)

Здесь n_i — число песчаных слоев в i-той скважине; N — общее число скважин, вскрывших пласт.

При определении коэффициентов песчанистости и расчленен­ности продуктивный разрез делят на две условные группы: кол­лекторы и неколлекторы.

Коэффициент распространения по пло­щади К_S — отношение площади распространения коллекторов к площади залежи в пределах внешнего контура нефтеносности. Этот коэффициент для одного пласта рассчитывается по формуле

(IV.4)

Для горизонта в целом

(IV.5)

Здесь Si — площадь распространения коллекторов i-того зо­нального интервала; S_H — площадь залежи в пределах внешнего контура нефтеносности; п — число выделенных пластов.

Коэффициент замещения К₃ (S) или отсутствия пласта-коллектора

(IV.6)

Коэффициент слияния К_сл характеризует отношение площадей зон слияния с выше- или нижележащим пластом к площади распро­странения коллекторов

(IV.7)

где S_СЛ — площадь, в пределах которой два соседних интервала не разобщены глинистыми разделами; S_i — площадь распростра­нения коллекторов i-того пласта.

Чем больше коэффициент слияния, тем выше степень гидро­динамической связанности отдельных прослоев между собой.

Для горизонта в целом

(IV.8)

где п — максимальное число пропластков.

Используют рассмотренные коэффициенты при анализе карт зональных интервалов и оценке охвата пластов, обусловленного их прерывистостью и линзовидностыо.