Анотація до роботи:

Безродна І.М. Методика кількісної оцінки структури пустотного простору складнопобудованих порід-колекторів та прогнозу їх продуктивності за даними ГДС та петрофізики. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.22 – геофізика. – Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2007.

В роботі розроблено математичну модель багатокомпонентного тріщинно-кавернозно-порового колектора; кількісно оцінено вплив доломітизації, структури пустотного простору, орієнтації тріщин та каверн на ефективні пружні і акустичні властивості карбонатних порід-колекторів; проведено чисельні розрахунки ефективної гідродинамічної проникності моделей складнопобудованих карбонатних колекторів із різною структурою і орієнтацією пустотного простору; встановлено вплив структури пустотного простору на ефективну гідродинамічну проникність.

Автором введено параметр питомої площі поверхні пустот, досліджено його вплив на фільтраційні властивості та продуктивність складнопобудованих порід-колекторів.

На основі діючих систем „АРМ ГИС” та „Геопошук” розроблено і випробувано методику кількісної оцінки структури пустотного простору та прогнозу продуктивності порід-колекторів за даними ГДС та оцінено її ефективність.

У дисертації на основі результатів математичного моделювання ефективних пружних і акустичних властивостей, ефективної гідродинамічної проникливості, польових і лабораторних досліджень розроблено методику кількісної оцінки структури пустотного простору тріщинно-порово-кавернозних колекторів нафти і газу та прогнозу їх продуктивності за даними ГДС і петрофізики. Основні результати дисертації зводяться до наступного:

1. Обґрунтовано вибір параметрів пустотного простору тріщинно-кавернозно-порової математичної моделі теригенного та карбонатного колекторів на основі аналізу даних лабораторних досліджень шліфів та знімків пустотного простору під електронним і поляризаційним мікроскопом. Встановлено, що в моделях складнопобудованих колекторів всі можливі структури пустотного простору можна описати дискретним набором форматів пустот у вигляді сфероїдів обертання різного формату. При цьому міжзерновим ізометричним (сферичним і близьким до сферичних) порам відповідають пустоти з форматом 10⁰–10^-1, перехідним пустотам і мікротріщинам – 10^-1–10^-2, мікротріщинам – 10^-2–10^-5, кавернам – 10⁰–10³.

4. Отримано нові результати щодо впливу доломітизації, структури пустотного простору, анізотропії, орієнтації тріщин на акустичні, пружні та гідродинамічні властивості карбонатних порід-колекторів:

на моделі „доломітизований вапняк” встановлено, що із ростом концентрації доломіту монотонно зростають ефективні пружні модулі К*, G* та н*;

вплив тріщинуватості на модуль зсуву набагато сильніший, ніж на модуль об’ємного стиску. Для „тріщинуватого вапняку” залежність ДТ_р=f(с₁) має нелінійний характер, а для „порового вапняку” і „кавернозного вапняку” ця залежність має майже лінійний характер. При водонасиченні значення ДТ_р зростає з ростом концентрації значно інтенсивніше в порівнянні з „газонасиченим вапняком”.

дослідження моделей «вапняків» із різними системами тріщин та каверн показало, що наявність систем орієнтації пустот змінює пружну симетрію текстури колектора і величину коефіцієнта акустичної анізотропії (симетрію – від поперечно-ізотропної до планальної ромбічної і величину коефіцієнта акустичної анізотропії від 1 % до 18,8 %). В складнопобудованих вапняках індикатриси фазових швидкостей квазіповздовжніх хвиль відображають характер просторової орієнтації мікротріщин.

встановлено, що метод розрахунку ефективної проникності складнопобудованих порід-колекторів при наявності кількісно визначеної структури пустотного простору може застосовуватися для визначення фільтраційно-ємнісних властивостей складнопобудованих колекторів з будь-якою системою орієнтованих тріщин. Величина ефективної проникності різко зростає при збільшенні радіуса тріщини. Найбільша ефективна проникність характерна для моделі зі сферичними тріщинами (б=1) і її величина послідовно зменшується для моделей з форматами: ,, , ,. Симетрія тензора ефективної проникності визначається упорядкованістю тріщинуватості.

5. Вперше введено параметр питомої площі поверхні пустот та встановлено його вплив на фільтраційні властивості порід-колекторів, що дозволяє прогнозувати продуктивність інтервалів розповсюдження колекторів за даними ГДС та петрофізики.

6. Вперше розроблено алгоритм методики кількісної оцінки структури пустотного простору складнопобудованих порід-колекторів та оцінки їх продуктивності на основі багатокомпонентної порово-тріщинно-кавернозної моделі колектора в рамках діючих систем інтерпретації даних ГДС „АРМ-ГИС” та „Геопошук”.

7. На основі інтерпретації даних ГДС окремих інтервалів 24 пошуково-розвідувальних свердловин ДДЗ встановлено високу ефективність розробленої методики та можливість її застосування при дослідженні порід-колекторів різної літології, типів пустотного простору та флюїдонасичення. Методика впроваджена в ПЕГДС.

Публікації автора:

1. Продайвода Г.Т., Безродний Д.А., Безродна І.М., Кожан О.М. Пружна симетрія і параметри анізотропії метаморфічних порід Криворізької надглибокої свердловини // Вісн. Киев. ун-ту. Геологія. – 2002. – Вип. 24. – C. 91-95.

2. Вижва С.А., Безродна І.М. Визначення структури пустотного простору складнопобудованих геологічних середовищ при вирішенні задач промислової геофізики та геофізичного моніторингу небезпечних геологічних процесів // Геоінформатика. – 2003. – № 1. – С. 55-64.

3. Вижва С.А., Безродна І.М. Оцінка структури пустотного простору кристалічних порід-колекторів за даними акустичних методів // Мінеральні ресурси України. – 2004. – № 2. – С. 38-42.

4. Вижва С.А., Безродна І.М. Прогноз фільтраційно-ємнісних властивостей порід-колекторів на основі визначення структури пустотного простору за даними комплексу методів ГДС // Геоінформатика. – 2005. – № 1. – С. 67-70.

5. Безродна І.М. Дослідження тріщинуватості складнопобудованих порід-колекторів та оцінка її впливу на фільтраційні характеристики // Вісн. Киев. ун-ту. Геологія. – 2005. – Вип. 34. – C. 34-37.

6. Вижва С.А., Безродна І.М. Прогноз и оценка структуры пустотного пространства, емкостных и фильтрационных свойств сложнопостроенных пород-коллекторов на основе данных промысловой геофизики // НТВ «Каротажник». – 2005. – № 3-4. С. 118-127.

7. Вижва С.А., Безродна І.М., Олійник О.В. Кількісна оцінка перспектив нафтогазоносності глибокозанурених відкладів теригенних порід-колекторів на основі визначення їх структури пустотного простору за даними промислової геофізики // Перспективи нафтогазоносності глибокозанурених горизонтів осадових басейнів України: Зб. наук. праць. – Івано-Франківськ: Факел, 2005. – С. 180-186.

8. Вижва С.А., Продайвода Г.Т., Безродна І.М. Петрофізичні дослідження як основа для розробки моделі структури пустотного простору складнопобудованих карбонатних порід-колекторів // Перспективи нарощування та збереження енергетичних ресурсів України: Зб. наук. Праць. – Івано-Франківськ: Факел, 2006. – С. 110-121.

9. Вижва С.А., Безродна І.М. Комп’ютерна технологія „Інверсія” обернення даних ультразвукових вимірів і акустичного каротажу в структуру пустотного простору порід-колекторів // Тези доп. між. наук. конф. „Анізотропія. Фрактали. Проблеми практичного застосування”. – 1994. – С. 48-49.

10. Продайвода Г., Безродна І., Вижва С. Математичне моделювання впливу цементу на залежність швидкості пружних хвиль у пісковиках від тиску // Зб. матеріалів конференції “Актуальні проблеми геології України”. – 1998. – С. 68.

11. Продайвода Г.Т., Безродна І.М. Дисперсія і розсіювання пружних хвиль при сейсмоакустичних дослідженнях неоднорідних геологічних середовищ // Тези доповідей Міжнародної наукової конференції „Геофізичний моніторинг небезпечних геологічних процесів та екологічного стану середовища”. К., 2000. – С. 55.

12. Продайвода Г.Т., Безродна І.М. Математичне моделювання коефіцієнту розсіювання пружних хвиль у складно побудованих породах-колекторах // Матеріали наукової конференції “Актуальні проблеми геології України. – 2000. – С. 72.

13. Вижва С.А., Безродна І.М. Зв’язок структури пустотного простору з фільтраційно-ємнісними властивостями колекторів нафти і газу // Матеріали IV Міжнародної конференції Моніторинг небезпечних геологічних процесів та екологічного стану середовища. – К., 2003. – С. 103-105.

14. Выжва С.А., Безродная И.Н. Определение структуры пустотного пространства сложнопостроенных пород осадочного чехла и поверхности кристаллического фундамента по данным акустических методов // Материалы Международной конференции EAGE, OS-15. – Москва, 2003.

15. Вижва С.А., Безродна І.М. Кількісна оцінка структури пустотного простору газонасичених складнопобудованих порід-колекторів на основі промислово-геофізичих даних // Матеріали V Міжнародної конференції Моніторинг небезпечних геологічних процесів та екологічного стану середовища. – К., 2004. – С. 105-107.

16. Продайвода Г.Т., Байсарович І.М. Безродна І.М., Продайвода Т.Г. Новий метод математичного моделювання ефективної проникливості багатокомпонентного флюїдонасиченого тріщинуватого геологічного середовища // Матеріали VІ Міжнародної конференції Моніторинг небезпечних геологічних процесів та екологічного стану середовища. – К., 2005. – С. 36-37.

17. Продайвода Г.Т., Безродна І.М., Віршило І.В. Математичне моделювання ефективних пружних і акустичних параметрів складнопобудованих карбонатних порід-колекторів // Матеріали VІ Міжнародної конференції Моніторинг небезпечних геологічних процесів та екологічного стану середовища. – К., 2005. – С. 50-52.

18. Вижва С.А., Безродна І.М. Практичний підхід до реалізації методики вивчення складнопобудованих порід-колекторів та прогнозу їх продуктивності за комплексом методів ГДС // Матеріали VІ Міжнародної конференції „Моніторинг небезпечних геологічних процесів та екологічного стану середовища”. – К., 2005. – С. 132-134.

19. Безродна І.М. Оцінка перспективності методик визначення структури пустотного простору складнопобудованих порід-колекторів для прогнозу їх продуктивності за даними промислової геофізики // Матеріали Всеукраїнської конференції „Моніторинг небезпечних геологічних процесів та екологічного стану середовища ”. – К., 2006. – С. 176-178.

20. Продайвода Г.Т., С.А.Вижва, Безродна І.М., Продайвода Г.Т. Метод визначення фільтраційно-ємнісних властивостей складно-побудованих порід-колекторів за даними комплексних геофізичних і гідродинамічних методів дослідження свердловин // Матеріали Всеукраїнської конференції „Моніторинг небезп. геол. проц. та еколог. стану сер”. – К., 2006. – С. 55-56.

21. Продайвода Г.Т., С.А.Вижва, Безродна І.М., Продайвода Г.Т. Експериментальні дослідження акустичної анізотропії карбонатних порід ДДЗ. // Матеріали Всеукраїнської конференції „Моніторинг небезпечних геологічних процесів та екологічного стану середовища”. – К., 2006. – С. 80-81.