К оглавлению

УДК 550.832

О возможности оценки глинистости пластов по данным гамма-метода и метода ЯМР

Е.В. МАРЬЯНОВА, В.В. СТРЕЛЬЧЕНКО (МИНГ)

Глинистость пород является важной петрофизической характеристикой для правильной интерпретации данных ГИС и получения подсчетных параметров пластов-коллекторов. Для ее определения используются данные потенциалов ПС и естественной гамма-активности ГМ. Метод ПС не всегда дает однозначные результаты из-за искажений за счет влияния проникновения пресного фильтрата в пласт, наличия в породах карбонатного или кварцевого цемента и других причин. При установлении глинистости по данным метода ГМ используется эмпирическая зависимость относительной амплитуды  интенсивности естественного гамма-излучения пластов от коэффициента объемной глинистости (Кгл) - . Ее наличие обусловлено повышенным содержанием в глинах радиоактивных элементов (урана и тория) благодаря высокой адсорбционной способности глинистых минералов [1, 4]. Для построения этой зависимости значения коэффициента объемной глинистости определяются петрофизическими методами. Используемые в настоящее время методы для его оценки достаточно трудоемки и сложны.

В.Д. Неретин, Я.Л. Белорай и В.В. Костылев предложили рассчитывать коэффициент объемной глинистости пород с помощью импульсного метода ЯМР [2] по формуле

где Ргл - региональный параметр глинистости, Кгл - коэффициент объемной глинистости, Кв.о - остаточная вода в породе.

За величину Кво принимается компонентное значение остаточной воды, характеризующееся временем спин-решеточной релаксации Т1>30-35 мс. Для исследования были отобраны образцы цилиндрической формы объемом около 30 см3 и осколки керна объемом от 0,15 до 6 см3. Цилиндрические образцы представлены полимиктовыми пористыми песчаниками и алевролитами, слабосцементированными, глинистыми, осколки керна - полимиктовыми плотными песчаниками, алевролитами и аргиллитами. Измерения проводились на релаксометре AOKC-I (цилиндрические образцы) и спектрометре ЭХО-11 (осколки керна). Образцы предварительно высушивались до постоянной массы при t=105 °С, насыщались 4 н. раствором NaCl для предотвращения набухания глинистых частиц. Пористость образцов определялась по методу Преображенского и методу ЯМР: значения в обоих случаях близки. Затем снимали релаксационные кривые сигналов свободной индукции ЯМР после второго 90-градусного импульса в зависимости от интервала времени между импульсами.

Используя метод нелинейного регрессионного анализа, полученные релаксационные кривые расчленялись на компоненты и вычислялись значения времени спин-решеточной релаксации  и относительного содержания поровой жидкости  каждой компоненты. По стандартной методике [3] рассчитывали компонентные значения остаточной воды  и суммарные Кв.о

Для определения Кгл использовались те компонентные значения , которым соответствовали времени спин-решеточной релаксации ; Кгл образцов рассчитывали по формуле (1), при этом Ргл принимали равным 0,23. Полученные значения Кгл образцов цилиндрической формы, отобранных из средне- и нижнетриасовых отложений с глубин 1300-1650 м, составляли для песчаников 5,5-15,9 %, для алевролитов 12,6-20,3 %. Значение Кгл осколков керна из указанных пород на глубинах 1550-2990 м составляли 2,5-7,4 % для песчаников, 7,4-18,3 % для алевролитов и 15-21,2 % для аргиллитов.

По данным интерпретации электрометрии и радиометрии скважин производили привязку результатов анализа кернового материала к интервалам изучаемого разреза. По материалам ГМ с учетом влияния ограниченной мощности пластов снимали значения амплитуд интенсивности гамма-излучения тех пластов, по которым имелись петрофизические данные о глинистости пород, а также амплитуды опорных пластов с максимальным и минимальным значениями естественной радиоактивности. В качестве опорных были выбраны мощные пласты глин и пласты наименее глинистого песчаника.

Значения  рассчитывали по выражению

где  и - соответственно интенсивности исследуемого и опорных пластов. По полученным значениям  и Кгл были построены два графика  для образцов цилиндрической формы и осколков керна (рисунок). По кривым видно, что некоторые образцы имеют аномальную величину . Это объясняется повышенным содержанием радиоактивного изотопа 40К в скелете пород, что характерно для калий-содержащих полимиктовых коллекторов. Без учета этих образцов были рассчитаны уравнения регрессии следующего вида: для цилиндрических образцов

для осколков керна

Высокий коэффициент корреляции (R) обоих уравнений свидетельствует о наличии достаточно тесной связи между  и Кгл пород. Это дает основание считать, что определения Кгл методом ЯМР можно использовать для получения зависимостей  пластов пород, не имеющих повышенного содержания изотопа 40К.

Таким образом, на основе совместного использования методов ГМ и ЯМР можно экспрессно получать палеточные зависимости, что особенно важно для оперативной оценки глинистости пластов-коллекторов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.   Латышова М.Г. Практическое руководство по интерпретации диаграмм геофизических методов исследования скважин.- М.: Недра, 1981.

2.   Оперативное определение коллекторских свойств горных пород аппаратурой ядерного магнитного резонанса типа АОКС. Методические указания по применению / Я.Л. Белорай, В.В. Костылев, В.Д. Неретин.- М.: Изд., ВНИИЯГГ.- 1984.

3.   Определение коллекторских свойств горных пород импульсным методом ядерного магнитного резонанса / В.Д. Неретин, Я.Л. Белорай, В.И. Чижик и др.- М.: Изд. ВНИИЯГГ.- 1978.

4.   Оценка глинистости коллекторов методом гамма-спектрометрии естественной радиоактивности / В.И. Гуров, Д.В. Гусаров, Е.В. Карус и др. / Геология нефти и газа.- 1979.- №4.- С. 53-59.

 

 

Рисунок

Зависимость относительной гамма-активности  терригенных пород от их глинистости Кгл.

Образцы: 1 - цилиндрической формы, 2 - неправильной геометрической формы (обломки керна)