ОЦЕНКА НЕФТЕГАЗОНАСЫЩЕНИЯ И ВЫДЕЛЕНИЕ ПРОДУКТИВНЫХ ИНТЕРВАЛОВ МЕСТОРОЖДЕНИЯ АДЖИЛ (СЕВЕРНЫЙ ИРАК) ПО ДАННЫМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАРОТАЖА

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается методика оценки нефтегазонасыщенности и выделения продуктивных интервалов на месторождении Аджил (Северный Ирак) с использованием данных электрического каротажа. Исследование охватывает третичные отложения свит Джерибе, Дибан и Евфрат в пяти разведочных скважинах. Применение уравнения Арчи позволило рассчитать водонасыщенность и нефтегазонасыщенность пластов. Показатель зоны течения (FZI) использован для характеристики фильтрационно-емкостных свойств коллекторов. Индекс подвижных углеводородов (MHI) применен для оценки подвижности углеводородов. Результаты исследования показали, что свита Джерибе обладает наибольшим потенциалом продуктивности среди изученных отложений.

Ключевые слова: электрический каротаж, водонасыщенность, нефтегазонасыщенность, коллектор, месторождение Аджил, уравнение Арчи, показатель зоны течения.

1. Введение

Определение начальной водонасыщенности пластов является ключевой задачей при моделировании коллекторов, поскольку этот параметр оказывает значительное влияние на подсчет геологических запасов углеводородов и планирование их добычи. Методы электрического каротажа играют важную роль в оценке водонасыщенности (Sw) и нефтегазонасыщенности (Sh), обеспечивая непрерывную информацию об удельном сопротивлении вскрытых пород [1]. Диаграммы электрического каротажа представляют собой запись изменения удельного сопротивления по глубине, которое чувствительно к таким свойствам породы, как пористость, глинистость и характер насыщающих флюидов.

В настоящем исследовании рассматриваются третичные отложения свит Джерибе, Дибан и Евфрат на месторождении Аджил (Северный Ирак). Месторождение расположено в нефтегазоносном бассейне Киркук и характеризуется сложным геологическим строением карбонатных коллекторов. Цель работы — определение потенциала резервуарных единиц в качестве продуктивных интервалов на основе комплексного анализа данных электрического каротажа. Анализ расхождения между кривыми удельного сопротивления промытой зоны (Rxo) и неизмененной части пласта (Rt) позволяет выявить зоны, насыщенные углеводородами, и определить положение контакта «нефть — вода».

2. Методология исследования

В исследовании использованы данные микросферического сфокусированного зонда (MSFL), мелкого (LLS) и глубокого (LLD) боковых каротажных зондов, зарегистрированных в скважинах Аджил-6, Аджил-10, Аджил-12, Аджил-15 и Аджил-19. Исходные параметры скважин представлены в таблице 1.

Таблица 1.

 Характеристики исследуемых скважин

2.1. Уравнение Арчи для расчёта водонасыщенности

Для количественной оценки водонасыщенности применено уравнение Арчи, которое широко используется в петрофизических исследованиях [2]. Классическая форма уравнения имеет вид:

S^w = (a · R_w / (Φ^m · R_t)^1/n

где S^w — водонасыщенность (доли единицы); a — коэффициент формы пор (для карбонатов a = 1); R_w — удельное сопротивление пластовой воды (Ом·м); Φ — пористость (доли единицы); m — показатель цементации; n — показатель насыщения (n = 2 для карбонатных коллекторов); R_t — истинное удельное сопротивление пласта (Ом·м).

Важными параметрами для расчета являются удельное сопротивление пластовой воды (Rw) и показатель цементации (m). Значения Rw определены по данным диаграммы ПС и из опубликованных источников, а показатель цементации оценен методом кросс-плота Пикетта. Установлено, что значения m для изучаемых карбонатных отложений составляют от 1,68 до 1,92, что ниже традиционно принимаемого значения 2,0 и обусловлено влиянием трещиноватости пород. Нефтегазонасыщенность рассчитывается как: Sh = 1 – Sw.

2.2. Показатель зоны течения (FZI) и индекс подвижных углеводородов (MHI)

Показатель зоны течения (FZI) использован для количественной характеристики фильтрационно-емкостных свойств коллекторов. Данный параметр, предложенный Амаефуле с соавторами [3], рассчитывается по формуле: FZI = 0,0314 · √(k/Φ) / (Φ/(1-Φ)), где k — проницаемость (мД), Φ — пористость. FZI устанавливает взаимосвязь между петрофизическими свойствами на микро- и макроуровне, позволяя выделять гидравлические единицы течения (HFU). Анализ вероятностного распределения FZI позволил выделить гидравлические единицы течения в изучаемых свитах.

Индекс подвижных углеводородов (MHI) применен для экспресс-оценки подвижности углеводородов. MHI рассчитывается как отношение удельного сопротивления промытой зоны к удельному сопротивлению неизмененной части пласта: MHI = Rxo/Rt. Согласно критерию Шлумберже [4], значения MHI менее 0,6 указывают на наличие подвижных углеводородов в карбонатных коллекторах. Чем ниже значение MHI, тем выше подвижность углеводородов в пласте.

3. Результаты исследования

Результаты расчёта водонасыщенности и нефтегазонасыщенности по уравнению Арчи для каждой скважины представлены в таблице 2. Анализ данных показывает, что водонасыщенность варьирует от 22,3% до 35,8%, а нефтегазонасыщенность — от 64,2% до 77,7%.

Таблица 2.

Результаты расчёта насыщенности

Результаты анализа FZI и проницаемости представлены в таблице 3. В результате установлено, что толща третичных коллекторов в скважинах Аджил-10 и Аджил-15 характеризуется наиболее высокой пропускной способностью (FZI = 6,8 и 5,6 мкм соответственно), тогда как минимальная пропускная способность наблюдается в скважине Аджил-12 (FZI = 2,5 мкм).

Таблица 3.

Результаты расчёта FZI

4. Обсуждение результатов

Водонасыщенность постепенно увеличивается с глубиной — от кровли свиты Джерибе к подошве свиты Евфрат, что указывает на наличие непрерывного резервуарного интервала. Наиболее высокие соотношения подвижных углеводородов (MHI = 0,35) наблюдаются в скважине Аджил-19, а наименьшие (MHI = 0,52) — в скважине Аджил-12. Все значения MHI ниже порогового значения 0,6, что подтверждает наличие подвижных углеводородов во всех исследуемых интервалах.

Сопоставление значений MHI и FZI позволило выделить наиболее перспективные продуктивные зоны, в которых низкие значения MHI сочетаются с высокими значениями FZI. Результаты анализа показали, что зона RUJ-1 в свите Джерибе содержит непрерывные продуктивные интервалы с различной эффективностью во всех исследуемых скважинах. Свита Джерибе характеризуется наибольшей долей подвижных углеводородов среди изученных свит и может рассматриваться как основной продуктивный объект на месторождении Аджил.

Таблица 4.

Характеристика продуктивных интервалов по свитам

5. Заключение

Комплексное применение методов электрического каротажа, уравнения Арчи, показателя зоны течения и индекса подвижных углеводородов позволило провести детальную характеристику коллекторских свойств третичных отложений месторождения Аджил. Основные выводы исследования:

1. Свита Джерибе обладает наилучшими коллекторскими свойствами: средняя нефтегазонасыщенность составляет 76,6%, среднее значение FZI — 5,5 мкм.

2. Показатель цементации m для карбонатных отложений варьирует в диапазоне 1,68–1,92, что ниже стандартного значения 2,0 и связано с развитием трещиноватости.

3. Все исследуемые интервалы характеризуются значениями MHI ниже 0,6, что подтверждает наличие подвижных углеводородов.

4. Выделенные продуктивные интервалы могут служить основой для планирования дальнейших геологоразведочных работ и оптимизации разработки месторождения.

Список литературы

1. Shahab M. Application of flow zone indicator in carbonate reservoirs: a case study // J. Petrol. Explor. Prod. Technol. — 2019. — Vol. 9. — P. 2541-2552.
2. Archie G.E. The electrical resistivity log as an aid in determining some reservoir characteristics // Trans. AIME. — 1942. — Vol. 146. — P. 54-62.
3. Amaefule J.O., Altunbay M., Tiab D., Kersey D.G., Keelan D.K. Enhanced reservoir description: using core and log data to identify hydraulic flow units and predict permeability in uncored intervals/wells // SPE ATC. — 1993. — SPE 26436.
4. Schlumberger Log Interpretation Principles/Application. — Houston: Schlumberger, 1989. — 198 p.