Отправлено: 14.02.12 07:06. Заголовок: В этой связи интересна диссертация

ГУРБАТОВА ИРИНА ПАВЛОВНА
МАСШТАБНЫЕ И АНИЗОТРОПНЫЕ ЭФФЕКТЫ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ИЗУЧЕНИИ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СЛОЖНОПОСТРОЕННЫХ КАРБОНАТНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ

http://www.ipng.ru/files/_79fbf5a5-6e7d-4548-8de7-4f29fd78421e-Gu

АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук








Москва – 2011 год
Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институт проблем нефти и газа РАН.


Научный руководитель: доктор технических наук, профессор
Михайлов Николай Нилович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
Дмитриев Николай Михайлович
РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина

доктор геолого-минералогических наук, профессор
Дьяконова Татьяна Федоровна
ОАО «Центральная геофизическая экспедиция»

Ведущая организация: ОАО «ВНИИнефть»
им. академика А.П.Крылова





Защита состоится 29 февраля 2012 г. в 15 часов на заседании Диссертационного совета Д.002.076.01 Учреждения Российской академии наук Институт проблем нефти и газа РАН в зале Ученого Совета ИПНГ РАН (119333, г.Москва, ул. Губкина, д.3, ИПНГ РАН).



С диссертацией можно ознакомиться у ученого секретаря Диссертационного Совета ИПНГ РАН. Автореферат размещен на интернет-сайте ИПНГ РАН www.ipng.ru. и Министерства образования и науки Российской Федерации www.mon.gov.ru. Отзывы на автореферат можно присылать по адресу: 119333, г.Москва, ул. Губкина, д.3, ИПНГ РАН.



Автореферат разослан ____________2011 г.



Ученый секретарь Диссертационного Совета,
кандидат технических наук М.Н. Баганова

Общая характеристика работы
Актуальность работы
В настоящее время состояние нефтедобывающей отрасли страны харак-теризуется объективным ухудшением ресурсной базы и увеличением доли трудноизвлекаемых запасов углеводородного сырья. Усложняются как сами объекты разработки (типы открываемых залежей нефти и газа, типы коллекто-ров, углеводороды), так и места их нахождения (большие глубины на суше, шельф). Увеличение доли трудноизвлекаемых запасов, приуроченных к слож-нопостроенным карбонатным коллекторам, требует кардинального улучшения методов извлечения полезной информации из применяемого комплекса иссле-дований, и проведения специальных научно-исследовательских работ. Разра-ботка месторождений углеводородов Тимано-Печорской провинции значитель-но затруднена из-за сложности строения неоднородных карбонатных комплек-сов, неоднозначности типов и свойств коллекторов в пределах резервуара, не-решенности вопросов оценки параметров трещиноватости и кавернозности. В таких разрезах результаты интерпретации ГИС неоднозначны, часто значитель-но отличаются от данных, получаемых при изучении кернового материала и ре-зультатов гидродинамических исследований скважин.
Знание фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) коллекторов необхо-димо при подсчете запасов углеводородов, проектировании и анализе разработ-ки месторождений. Единственными прямыми способами изучения ФЕС явля-ются лабораторные методы анализа керна. Определение физических свойств пласта по результатам анализа кернового материала опирается на установлен-ные государственные и отраслевые стандарты, согласно которым используются образцы «стандартного» размера. Такой подход сложился на основе длительно-го изучения относительно простых гранулярных изотропных коллекторов, об-ладающих однородной структурой порового пространства. Предполагается, что стандартные размеры керна являются представительными для определения ши-рокого набора физических свойств, значение которых адекватны значениям свойств в ячейках геологической модели. При интерпретации данных ГИС свойства, определяемые в области чувствительности метода, отождествляются со свойствами, полученными на стандартных образцах керна. При изучении сложнопостроенных коллекторов, обладающих смешанным типом пористости и характеризующихся полимодальными распределениями пор по размерам, об-разцы стандартного размера уже не характеризуют особенности внутрипоровой структуры, в частности взаимосвязанности типов пор на различных масштаб-ных уровнях. Определение петрофизических характеристик трещинно-каверново-поровых коллекторов требует специальных методических приемов, учитывающих изменение характера связанности на различных масштабных уровнях.
В настоящее время практически полностью отсутствуют методики лабо-раторного изучения петрофизических свойств пород на полномасштабных кер-нах, или данные методики устарели и требуют усовершенствования. Это требу-ет кардинально новых подходов. Поэтому выполнение таких исследований, по мнению автора, и определяет актуальность выбранной темы диссертационной работы.
Цель работы – изучение масштабных и анизотропных эффектов при экс-периментальном определении физических свойств сложнопостроенных кол-лекторов на образцах стандартного размера и полноразмерных кернах.
Объект исследования: керновый материал, отобранный из карбонатных отложений Тимано-Печорской провинции, характеризующийся смешанным ти-пом пористости и сложной структурой пустотного пространства
Основные задачи исследования
1. Анализ существующих методик изучения физических свойств пород-коллекторов, выявление факторов, влияющих на достоверность результатов ла-бораторных исследований.
2. Анализ информативности определения фильтрационно-емкостных свойств на образцах стандартного размера и полноразмерном керне.
3. Экспериментальное изучение влияния масштабных эффектов на значе-ния вертикальной и латеральной анизотропии физических свойств коллектора.
4. Экспериментальное изучение влияния масштабных факторов на петро-физические свойства сложнопостроенных карбонатных коллекторов при прове-дении лабораторных исследований образцов керна.
5. Разработка технико- информационного обеспечения и методики изу-чения физических свойств на образцах керна с сохраненным при выбуривании на скважине диаметром.
6. Проведение специальных экспериментов с целью выявления влияния масштабных эффектов на определение фильтрационно-емкостных свойств по-род, на структурные коэффициенты, входящие в уравнение Дахнова- Арчи, на значения вертикальной и латеральной анизотропии физических свойств, на ха-рактеристики двухфазной фильтрации.
Методы исследования. Лабораторные методы изучения фильтрационно-емкостных свойств, определение петрофизических свойств и параметров двух-фазной фильтрации при моделировании термобарических условий пласта на образцах стандартного размера и полноразмерном керне.
Научная новизна
1. Впервые проведено экспериментальное исследование влияния мас-штабных эффектов на определение физических свойств сложнопостроенных неоднородных коллекторов в лабораторных условиях.
2. Для изучаемых объектов выявлен уникальный эффект влияния разме-ров исследуемых образцов керна на результаты определения физических свойств.
3. На основе микроструктурного анализа установлено, что проявление масштабного эффекта при определении физических свойств контролируется особенностями структуры порового пространства исследуемых образцов.
4. Разработана методика изучения латеральной анизотропии проницаемо-сти на образцах полноразмерного керна и установлено кратное увеличение зна-чений латеральной анизотропии при переходе от стандартных к полноразмер-ным образцам керна.
5. Впервые установлено изменение структуры порового пространства для образцов керна, выпиленных по главному и перпендикулярному ему направле-ниям фильтрации.
6. Показано различие широкого набора физических свойств (пористость, остаточная водонасыщенность, смачиваемость, удельное электрическое сопро-тивление и др.), определенных на образцах стандартного размера, выпиленных по главному и перпендикулярному ему направлениям.
7. Впервые экспериментально показано влияние масштабных и анизо-тропных эффектов на коэффициенты вытеснения нефти водой, значения оста-точной нефтенасыщенности и вид функций относительных фазовых проницае-мостей.
Связь с планами НИР
Работа выполнялась в соответствии с программами фундаментальных ис-следований РАН (Программа Президиума РАН №24) и программой научно-технических работ организаций Группы «ЛУКОЙЛ», подпрограмма НИОКР (Научно-исследовательские, опытно-конструкторские и технологические рабо-ты).
Практическая значимость
1. Экспериментальные данные по влиянию масштабных и анизотропных факторов на ФЕС пласта позволяют лучше понимать недостатки и совершенст-вовать методики построения геологических и гидродинамических моделей за-лежи.
2. Учет масштабного эффекта позволит определять информативность изучения фильтрационно-емкостных характеристик на керне и повысить досто-верность петрофизической основы для интерпретации данных ГИС.
3. Разработанная методика изучения латеральной анизотропии фильтра-ционных свойств на образцах полноразмерного керна позволяет быстро и полно охарактеризовать симметрию порового пространства.
4. Проведение исследований по анализу анизотропии пласта на керновом материале позволит улучшить понимание процессов, происходящих при разра-ботке сложнопостроенных карбонатных коллекторов и выявлять причины раз-личия направлений фильтрационных потоков.
5. Исследования по разработанной методике на азимутально-ориентированном керне позволит установить пространственное распределение характеристик коллекторов, выявить тенденции изменения пористости и про-ницаемости в залежи.
6. Экспериментально выявленное влияние масштабных и анизотропных эффектов на важнейшие характеристики двухфазной фильтрации позволяет ре-комендовать полученные результаты для совершенствования методик опреде-ления функций ОФП, коэффициентов вытеснения, водо-, нефтенасыщенности по данным лабораторного моделирования.
7. Результаты, полученные в работе, позволяют совершенствовать лабо-раторные методы изучения сложнопостроенных пород-коллекторов.