Аналіз акустичних властивостей порід-колекторів Руновщинської площі на основі петрофізичних досліджень у різних баричних умовах
Аналіз акустичних досліджень в умовах змінних тисків. Характер зміни швидкостей поздовжніх і поперечних хвиль порід для атмосферних умов вимірювання. Дослідження кореляційних зв'язків швидкостей пружних хвиль від відкритої пористості насичених зразків.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 16.09.2020 |
| Размер файла | 655,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Аналіз акустичних властивостей порід-колекторів руновщинської площі на основі петрофізичних досліджень у різних баричних умовах
І. Безродна, канд. геол. наук, ст. наук. співроб.; С. Вижва, д-р геол. наук, проф. Київський національний університет ім. Тараса Шевченка ННІ "Інститут геології"
Анотація
Представлено результати петроакустичних досліджень 68 зразків керна порід свердловини № 110 Руновщинської площі Дніпровсько-Донецької западини (ДДЗ) України. Дослідження швидкостей поздовжніх хвиль зразків виконано в різних баричних умовах за допомогою установок: "Керн-4" і високого тиску ВСЦ-1000. Проведено аналіз отриманих даних і розраховано пластові значення швидкостей поздовжніх хвиль.
Розглянуто характер зміни швидкостей поздовжніх і поперечних хвиль для атмосферних умов вимірювання. Показано, що переважна кількість насичених мінералізованою водою зразків мають швидкість поздовжньої хвилі 3200-3500 м/с (для сухих зразків - 2100-2550 м/с), а швидкість поперечної хвилі для насичених зразків - 2100-2550 м/с (для сухих - 1400-1500 м/с).
Для колекції зразків, що виміряна в атмосферних умовах, установлено кореляційну залежність швидкостей поздовжніх хвиль від їхньої густини з тісною кореляцією.
Досліджено кореляційні зв'язки швидкостей пружних хвиль від відкритої пористості насичених зразків. Установлено залежності Vp = f(Ki) з високим коефіцієнтом кореляції для трьох окремих вибірок однотипних за складом пісковиків.
При аналізі результатів акустичних досліджень в умовах змінних тисків для більшості зразків з досліджених інтервалів авторами отримано такі закономірності. Значення швидкості поздовжньої хвилі, що виміряні в атмосферних умовах, завжди менші за такі значення, отримані після зняття напруги; проте іноді спостерігаються досить відчутні коливання в їхній різниці, що можна пояснити різким (можливо, стрибкоподібним) закриттям мікротріщин у породі при збільшенні тиску та їхнім уповільненим розкриттям чи нерозкриттям при його зменшенні. Найбільш контрастні зміни в поведінці швидкостей поздовжньої хвилі характерні для окремих зразків (№ 27,48, 50, 53/1), що, швидше за все, пояснюється характером структури пустотного простору в породах, можливо збільшеною кількістю мікротріщин порівняно з іншими зразками.
На основі апріорних даних і за результатами досліджень зразків за змінних тисків авторами розраховано значення швидкостей поздовжніх хвиль у пластових умовах, проведено їхній порівняльний аналіз із швидкостями, характерними для порід в атмосферних умовах, побудовано тісну (R2 = 0,85) кореляційну залежність досліджених параметрів.
Ключові слова: петроакустичні дослідження, умови змінних тисків, Руновщинська площа.
Abstarct
The results of rock physics study of 68 core samples from well No. 110 of the Runovshchynska field of the Dnipro-Donets depression in Ukraine are presented. Investigation of the P-waves on samples under different pressure conditions with the use of 'Kern-4' and high pressure VSC-1000 was performed. Analysis of the obtained data and calculated reservoir values of P-waves was performed.
The character of the change in velocity of P- and S-waves for atmospheric conditions is considered. It is shown that the predominant amount of water saturated samples has a velocity of P-waves 3200-3500 m/s (dry samples 2100-2550 m/s), and the S-wave velocity for saturated samples is 2100-2550 m/s (dry specimens 1400-1500 m/s).
For a collection of samples, which were measured in atmospheric conditions, the correlation dependence between velocities of P-waves and their density with a close correlation was established.
Correlation dependences between elastic wave velocities and the connected porosity of saturated samples were investigated. The dependences of type Vp = f (Kp) with high correlation coefficient for three separate picks of the homotypic sandstones were established.
During the analysis of the acoustic studies results under conditions of variable pressure for the majority of samples from the studied intervals, the authors obtained the following common factors. The values of the P-wave velocity, measured in atmospheric conditions, are always smaller than the values obtained after the removal of the pressure; however, there are sometimes quite noticeable fluctuations in their difference, which can be explained by a sharp (possibly hopping) closure of microcracks in the rock with increasing pressure and their delayed opening or non-disclosure when it is reduced. The most contrasting changes in the behavior of the P-wave velocities are characteristic for several samples (Nos. 27, 48, 50, 53/1), which is most likely due to the void space structure in the rocks, possibly with an increased number of microcracks compared with other samples.
On the basis of a priori data and the results of researches of samples at variable pressures, the authors calculated the P-wave velocities in reservoir conditions, conducted their comparative analysis with velocities that are characteristic for samples in atmospheric conditions, built a tight (R2 = 0,85) correlation dependence of the investigated parameters.
Keywords: rock physics study, conditions of variable pressures, Runovshchynska field.
Аннотация
Представлены результаты петроакустичних исследований 68 образцов керна пород скважины № 110 Руновщинской площади Днепровско-Донецкой впадины Украины. Исследование скоростей продольных волн образцов выполнено при переменных давлениях с помощью установок: "Керн-4" и высокого давления ВСЦ-1000. Проведен анализ полученных данных и рассчитаны пластовые значения скоростей продольных волн.
Рассмотрен характер изменения скоростей продольных и поперечных волн для атмосферных условий измерения. Показано, что подавляющее количество насыщенных минерализованной водой образцов имеют скорость продольной волны 3200-3500 м/с (для сухих образцов - 2100-2550 м/с), а скорость поперечной волны для насыщенных образцов составляет 2100-2550 м/с (для сухих образцов - 1400-1500 м/с).
Для коллекции образцов, измеренных в атмосферных условиях, установлена корреляционная зависимость скоростей продольных волн от их плотности с тесной корреляцией.
Исследованы корреляционные связи скоростей упругих волн и открытой пористости насыщенных образцов. Установлены зависимости Vp = f (Кп) для трех отдельных выборок однотипных по составу песчаников.
При анализе результатов акустических исследований в условиях переменных давлений для большинства образцов из исследованных интервалов авторами установлены следующие закономерности. Значение измеренные в атмосферных условиях, всегда меньше скоростей, которые получены после снятия напряжения; однако иногда наблюдаются довольно ощутимые колебания в их разнице, что можно объяснить резким (возможно, скачкообразным) закрытием микротрещин в породе при увеличении давления и их замедленным раскрытием или нераскрытием при его уменьшении. Наиболее контрастные изменения в поведении скоростей продольной волны характерны для отдельных образцов (№ 27, 48, 50, 53/1), что, скорее всего, объясняется характером структуры пустотного пространства пород, возможно, увеличенным количеством микротрещин по сравнению с другими образцами.
На основе априорных данных и по результатам исследований образцов при переменных давлениях авторами рассчитаны значения скоростей продольных волн в пластовых условиях, произведен их сравнительный анализ со скоростями, которые характерны для пород в атмосферных условиях, получена тесная корреляционная зависимость (R2 = 0,85) исследованных параметров.
Ключевые слова: петроакустические исследования, условия переменных давлений, Руновщинская площадь.
У зв'язку зі збільшенням глибин досліджень, температур і тисків в інтервалах пошуку та розвідки складно побудованих порід-колекторів, наявний комплекс геофізичних досліджень не завжди дає надійні результати при інтерпретації даних. Підвищення ефективності таких геофізичних досліджень може бути досягнуто за рахунок широкого залучення комплексних лабораторних петрофізичних досліджень. При пошуках і розвідці перспективних у нафтогазовому відношенні об'єктів завжди актуальним є проведення робіт у петрофізичних лабораторіях, де фізичні властивості зразків порід вивчаються в атмосферних умовах і в умовах, що моделюють пластові.
Стан проблеми. Петрофізичні дослідження осадових порід у пластових умовах є підґрунтям для складання петрофізичних моделей геологічних розрізів, які набагато поширюють можливості пошуків корисних копалин, зокрема нафти і газу. Певне місце серед фізичних характеристик геологічних порід становлять пружні параметри гірських порід і дані їхнього дослідження за високих тисків і температур. Подібна інформація сьогодні вельми обмежена і не систематизована (Корчин, 2010).
Дослідженням впливу тиску на швидкість пружних хвиль у породі займалися M. Adelinet, F. Birch, Chi-Yuen Wang, D.W. Durney, Y. Gueguen, D.H. Johnston, K. Klima, T. Lokajicek, Z. Pros, G. Simmons, T. Todd, M.N. Toksoz, L. Vernik, K. Vozoff, G. Yu, Г.М. Авчян, І.М. Безродна, Є.Б. Григорьєв, Н.Б. Дортман, Є.Ф. Жук, В.С. Жуков, О.В. Іселідзе, Л.В. Конькова, В.А. Корчин, О.А. Матвєєнко, Л.І. Орлов, Г.Т. Продайвода, А.Е. Рижов, 3.Б. Стефанкевич, В.Г. Топорков та ін. Результати досліджень свідчать про те, що вплив баричних умов на фізичні, зокрема акустичні властивості порід може бути досить значним і неоднорідним (Kern, 2001).
Значні зміни швидкостей пружних хвиль низькопористих порід відбуваються на перших етапах стиснення (100-200 МПа) і пов'язані вони із закриттям мікротріщин, тонких пустот на контактах зерен і найбільш нестійких пустот, що веде до загального зростання міцності породи. Причому для низьких тисків швидкість поздовжньої хвилі в насичених зразках більша, ніж у сухих на 2030 % (Pros, 1991). Для більших значень тиску зміни швидкості поздовжньої хвилі менш суттєві й пов'язані з ущільненням породи та контактів між зернами мінералів, а також продовженням закриття мікротріщин. При зростанні тиску від атмосферного до 400 МПа швидкість P-хвилі у щільних породах, наприклад у граніті (Pros, 1998), може зрости на 24 %. Затухання пружних хвиль під впливом тиску значною мірою залежить від типу породи, її пористості та тріщинуватості, а для сухих порід (пісковики і вапняки) - вище, ніж для водонасичених (Johnston, 1980).
Значення, отримані для зростаючого тиску, зазвичай відрізняються від отриманих для спадаючого тиску через присутність незворотних деформацій у зразках порід. Крім того, дані для тисків вище за 500-600 МПа можна апроксимувати лінійною залежністю (Вижва, 2017; Баюк,1982).
Вплив тиску на інтервальний час пробігу пружної хвилі має такий характер. Найменше змінюється для низькопористих порід, найбільше (близько 40-50 %) - для високопористих і слабкозцементованих порід, підвищення всебічного стискання призводить до поліпшення акустичного контакту між окремими зернами, і, відповідно, до різкого зменшення часу проходження акустичних хвиль (Орлов, 1981).
В Україні питання впливу термобаричних умов на петрофізичні властивості гірських порід і дослідження порід-колекторів в умовах, що моделюють пластові, вивчено недостатньо, основні дослідження у цьому напрямі представлені роботами І.М. Безродної та С.А. Вижви (вплив тиску на акустичні та електричні параметри гірських порід) (Безродна, 2014; Вижва, 2017), С.Д. Федоришина (впливу тиску і температури на електропровідність складно побудованих порід-колекторів) (Федоришин, 2014), В.В. Рябухи (вплив тиску, що моделює пластовий, на електричні властивості порід) (Рябуха, 2007), В.П. Коболєва та О.Ю. Корчина (вплив термобаричних умов на кристалічні гірські породи) (Корчин, 2010). Однак вивчення петрофізичних властивостей порід-колекторів в умовах, що моделюють пластові, у цих роботах зазвичай обмежується дослідженням питомого електричного опору та швидкостей пробігу пружних хвиль, а зв'язок фізичних параметрів з фільтраційно-ємнісними вивчений недостатньо.
Мета даної роботи - узагальнення акустичних властивостей порід-колекторів Руновщинської площі (Сз) в різних баричних умовах: від атмосферного до тиску, який відповідає умовам залягання порід у свердловині.
Руновщинська площа належить до перспективної Будищинсько-Чутівської ділянки, що розташована в приосьовій зоні Дніпровсько-Донецької западини з товщиною осадового комплексу 9-11 км. Ділянка являє собою діапір і належить до територій з активним соляним тектогенезом. За відкладами нижнього і середнього карбону Руновщинське підняття являє собою вузьку брахіантикліналь субширотного простягання. На Руновщинській площі відкрито три родовища (два газові та одне нафтове).
Авторами проведено дослідження швидкостей поздовжніх хвиль колекції із 68 зразків Руновщинської площі (інтервали 3145-3158 м, 3217,2-3228,15 м, 3261,53283 м, 3313-3315 м свердловини № 110). Роботи виконано в межах госпдоговірної тематики в петрофізичній лабораторії ННІ "Інститут геології" Київського національного університету імені Тараса Шевченка на замовлення ДП "Науканафтогаз України".
Зразки, що досліджувалися, представлені пісковиками відділу верхнього карбону (Сэ) світло-сірими зі слабким зеленуватим відтінком, середньо- і крупнозернистими, олігоміктовими, із глинистим безкарбонатним цементом і вкрапленою вуглефікацією, однорідної нешаруватої текстури. Склад пісковиків за основними компонентами варіює від олігоміктового до аркозо-граувакового за наявності більше 10 % теригенних уламків порід. Судячи із форми та характеру складу уламків, перенесення теригенного матеріалу відбувалося на незначну відстань. Породи утворилися за рахунок руйнування та перевідкладення матеріалу раніш сформованої теригенно-осадової товщі, до складу якої входили олігоміктові пісковики на каолінітовому цементі, що утворилися в процесі перемивання кір вивітрювання кристалічних порід, аргілітів, алевролітів, кременистих та ефузивних порід. Склад цементу переважно глинистий, подекуди слюдисто-глинистий. Фіксується також елемент вилуговування каолінітового цементу та польових шпатів із формуванням порожнин вилуговування, які пізніше повністю або частково заповнюються кальцитом, доломітом, ангідритом та гіпсом (Вижва С.А. та ін., 2014).
Методика досліджень Швидкості поширення пружних хвиль визначалися із застосуванням імпульсно-фазового ультразвукового методу за допомогою цифрової установки "Керн-4", яку створено в Київському національному університеті імені Тараса Шевченка. У процесі проведення ультразвукових вимірювань фазових швидкостей бралися до уваги дифракційні ефекти, які обумовлені розмірами п'єзоелектричних випромінювачів і приймачів ультразвукових хвиль та анізотропією гірських порід. Для експериментальних петрофізичних досліджень у різних баричних умовах використовувалась установка високого тиску ВСЦ-1000, яку було сконструйовано також у ННІ "Інститут геології" (Вижва, 2014). Установка дає можливість за зміни тиску від 1 МПа до 1000 МПа вимірювати швидкості пружних хвиль та електричний опір насичених зразків. Дослідження виконувались при збільшенні тиску від 0,1 до 120-400 МПа (залежно від вибірки зразків, яка виділена на основі глибини залягання порід) із кроком 10-50 МПа та за зворотного зменшення тиску до атмосферних умов.
Результати Лабораторні дослідження акустичних параметрів у різних баричних умовах дозволили визначити низку закономірностей, які характеризують вивчені породи.
Результати акустичних вимірювань показали, що значення швидкостей поздовжньої поляризації для екстрагованих зразків-пісковиків змінювались від 1889 м/с до 3224 м/с (для найменш пористих зразків) за середнього значення 2339 м/с (табл. 1). Значення швидкостей поперечних хвиль змінювалось від 1194 м/с (для найбільш пористих зразків) до 2066 м/с за середнього значення параметра 1492 м/с. При цьому відношення Vp/Vs зазвичай змінювалось у нешироких межах: 1,5-1,8.
Для досліджень в умовах стиснення зразки насичувалися моделлю пластової води (розчин NaCl з мінералізацією 170 г/л). При насиченні значення швидкостей поздовжніх і поперечних хвиль, а також їхнє відношення, збільшилися переважно пропорційно відкритій пористості зразків, у деяких зразках - меншою мірою, завдяки, імовірно, глинистому цементу. Середнє значення швидкостей поздовжніх хвиль збільшилося більш ніж на 1000 м/с, а швидкостей поперечних хвиль - майже на 300 м/с. Насичення зразків привело до зміни акустичних властивостей зразків залежно від мінерального складу та структури пустотного простору (зокрема типів пустот та їхньої орієнтації). Ці відмінності також характеризують доволі широкі межі змін відношення Vp/Vs, яке варіює від 1,55 до 2,31 (табл. 1).
Таблиця 1 Межі змін і середні значення акустичних параметрів пісковиків верхнього карбону
|
Значення параметра |
Екстраговані зразки |
Зразки, насичені моделлю пластової води |
|||||
|
Vn, м/с |
Vs, м/с |
Vn/Vs |
Vn, м/с |
Vs, м/с |
Vn/Vs |
||
|
Середнє |
2339 |
1492 |
1,57 |
3366 |
1786 |
1,8 |
|
|
Мінімальне |
1889 |
1194 |
1,47 |
2918 |
1353 |
1,55 |
|
|
Максимальне |
3224 |
2066 |
1,81 |
4596 |
2153 |
2,31 |
За результатами петрофізичних досліджень зразків, що насичені моделлю пластової води, в атмосферних умовах авторами проведено аналіз виміряних значень швидкостей поздовжньої (Vp) та поперечної (Vs) поляризації. Для аналізу даних петроакустичних досліджень побудовано гістограми розподілення параметрів і графіки залежності параметрів від глибини відбору зразків (рис. 1).
Рис. 1. Гістограми розподілу швидкостей пружних хвиль (атмосферні умови) у насичених зразках свердловини № 110 Руновщинської площі: а - швидкість поздовжньої хвилі; б - швидкість поперечної хвилі
За гістограмами зміни швидкостей пружних хвиль (рис. 1) установлено, що переважна кількість насичених зразків має швидкість поздовжньої хвилі в інтервалі 3200-3500 м/с (сухі - 2100-2550 м/с), а швидкість поперечної хвилі - 2100-2550 м/с (сухі - 1400-1500 м/с). Гістограми Vp та Vs мають наближено нормальний розподіл, що говорить про відносно однотипний мінеральний склад розглянутих порід.
Авторами для насичених зразків розрахована кореляційна залежність між швидкістю поздовжніх хвиль і об'ємною густиною порід (рис. 2).
Рис. 2. Зміна швидкості поздовжньої хвилі насичених зразків свердловини № 110 Руновщинської площі залежно від густини
Отримані взаємозв'язки апроксимуються здебільшого лінійними функціями з доволі тісною кореляцією (рис. 3). У подальшому авторами планується вивчення структури пустотного простору зразків свердловини саме за цими трьома вибірками.
Рис. 3. Залежність швидкостей поширення пружних хвиль від пористості для вибірок № 1 (а), 2 (б), 3 (в) насичених пісковиків
На установці високого тиску проводилось вивчення тільки швидкостей поздовжніх хвиль насичених зразків.
Майже для всіх зразків з представлених інтервалів свердловини № 110 спостерігалося поступове зростання швидкості поздовжньої хвилі зі збільшенням тиску до його максимального значення, а потім зменшення величини Vр за більш плавною траєкторією.
При аналізі залежностей швидкостей поздовжніх і поперечних хвиль зразків від коефіцієнта відкритої пористості авторами не встановлено надійної залежності для всієї вибірки зразків. Це пояснюється, можливо, різним типом пустотного простору зразків. Більш стійкі залежності Vp = f(Kn) отримані для трьох окремих вибірок однотипних за складом пісковиків (рис. 3). Стійка залежність для швидкостей поперечних хвиль авторами була отримана тільки для вибірки № 3. Це пояснюється авторами тим, що швидкості поперечних хвиль більш чутливі до неконтрольованих змін структури породи, які відбуваються за насичення.
Швидкості поздовжньої хвилі, що виміряні за атмосферного тиску атм), для інтервалу глибин 31453158 м свердловини № 110 змінюються у досить широкому діапазоні від майже 3000 м/с до 4600 м/с (приклад на рис. 4, a), що є досить істотною величиною для інтервалу незначної потужності.
Рис. 4. Приклади зміни швидкостей поздовжніх хвиль вибірки зразків-пісковиків свердловини № 110 в умовах камери високого тиску для зразків інтервалів: а - зразки № 27 та 38 (інтервал 3145-3158 м); б - зразки № 58 та 70 (інтервал 3217-3228 м); в - зразки № 93 та 110 (інтервал 3261-3314 м)
Максимальні значення ^р мах), що відповідають умовам найвищого тиску, змінюються менш суттєво і коливаються у межах 4000-4950 м/с. Діапазон зміни Vр max майже вдвічі менший, ніж для умов атмосферного тиску. Істотно змінюються порівняно зі швидкостями Vр атм і їхні значення після циклу "навантаження-розвантаження" - від 3400 м/с до 4650 м/с. Найбільш контрастні зміни в поведінці швидкостей поздовжньої хвилі спостерігалися для зразків № 25, 27, 28 (інтервал 3274,2-3274,7 м), де амплітуда збільшення Vр коливається від 700 до майже 1100 м/с, що, швидше за все, пояснюється характером закриття мікротріщин у породі можливо більшою кількістю тріщин порівняно з іншими зразками цього інтервалу.
В інтервалі глибин 3217-3228 м поведінка поздовжніх швидкостей пружних хвиль (рис. 4, б) більш витримана (крім зразків № 48, 50 та 53/1), ніж у попередньому інтервалі, хоч значення Vр атм коливаються у межах 2700-4050 м/с. Перепад значень Vр атм становить 1350 м/с, що значно менше за попередній інтервал. Більш плавно змінюються максимальні значення хвилі поздовжньої поляризації за найвищого тиску: від 3750 до 4550 м/с. Як і для попереднього інтервалу спостерігається коливання значень Vр max порівняно з Vр атм: діапазон їхньої зміни - від 3100 до 4350 м/с. Слід зазначити, що подібні коливання у швидкостях поздовжніх хвиль зразків дозволяють охарактеризувати даний інтервал як більш витриманий за своїми текстурно-структурним особливостям. Усі ці ознаки не стосуються трьох зразків даного інтервалу (зразки № 48, 50 та 53/1). Швидкість поздовжньої хвилі в них за невеликого стиснення (0,1100 МПа) значно зменшується, скоріш за все за рахунок порушення крихких мінералів і збільшення пористості, а за подальшого стискання - швидко збільшується до початкових значень Vр атм за рахунок закриття мікротріщин.
Швидкості Vр атм для інтервалу глибин 3261-3314 м свердловини № 110 змінюються від 3250 м/с до майже 4400 м/с, амплітуда їхньої зміни становить 1150 м/с. Це є значно меншим, ніж у попередніх двох розглянутих інтервалах (рис. 4, в). Окремо виділяється зразок № 110, значення Vр в якому є набагато меншим (змінюється від 2617 м/с до 3052 м/с), що проявилось, вірогідно, за рахунок літологічних і структурно-текстурних особливостей (збільшення у складі пісковику кількості глинистого та слюдистого матеріалу, збагачення однонаправленими лускатими зернами подовженої форми).
Загалом, за своїми пружними параметрами породи інтервалу більш витримані й характеризуються доволі плавною зміною Vр при збільшенні тиску та в умовах зняття напруги. Діапазон коливання Vр max за високих тисків становить 3750-4750 м/с, а при знятті напруги - 3450-4350 м/с. Зразків порід з різкими змінами швидкостей поздовжніх хвиль на відміну від попередніх інтервалів не виявлено.
На основі апріорних даних авторами розраховано температура і тиск, що присутні на глибинах відбору зразків свердловини № 110. За цими даними та за результатами досліджень зразків у різних баричних умовах розраховано значення швидкостей у пластових умовах (Vp пл). Проведено порівняльний аналіз швидкостей поздовжніх хвиль, характерних для порід в атмосферних ^р атм) і пластових умовах (Vp пл), побудовано тісну (R2 = 0,85) кореляційну залежність розрахованих параметрів (рис. 5).
Рис. 5. Порівняльна характеристика швидкостей поздовжніх хвиль, характерних для порід в атмосферних і пластових умовах
Отримані результати можуть бути використані для математичного моделювання швидкостей поздовжніх хвиль та їхніх залежностей від пористості та густини порід, характерних для порід в умовах природного залягання, інтерпретації даних геофізичних досліджень свердловин тощо.
Таким чином, авторами за допомогою установок "Керн-4" та високого тиску ВСЦ-1000 виконано дослідження швидкостей поздовжніх хвиль зразків порід свердловини № 110 Руновщинської площі, проведено аналіз отриманих даних і розраховано пластові значення швидкостей поздовжніх хвиль з метою адаптації даних лабораторних петрофізичних досліджень до пластових умов.
За результатами петрофізичних досліджень в атмосферних умовах було виділено три вибірки порід-пісковиків, для яких було отримано тісні кореляційні залежності швидкостей пружних (переважно поздовжніх) хвиль від відкритої пористості та об'ємної густини.
При аналізі результатів акустичних досліджень в умовах змінних тисків для більшості зразків з досліджених інтервалів спостерігається поступове зростання швидкості поздовжньої хвилі зі збільшенням тиску до його максимального значення, за зворотного ходу - зменшення величини Vр за більш плавною траєкторією. Значення, що виміряні в атмосферних умовах, завжди менші за значення швидкості поздовжньої хвилі, отримані після зняття напруги, проте іноді спостерігаються досить відчутні коливання в їхній різниці, що можна пояснити різким (можливо, стрибкоподібним) закриттям мікротріщин у породі за збільшення тиску та їхнього уповільнене розкриття чи нерозкриття за його зменшення. Відповідні значення Vр max, що відповідають умовам найвищого тиску, змінюються менш суттєво, їхній діапазон майже вдвічі менший, ніж для умов атмосферного тиску. Найбільш контрастні зміни в поведінці швидкостей поздовжньої хвилі характерні для окремих зразків (№ 27, 48, 50, 53/1), що, швидше за все, пояснюється характером закриття мікротріщин у породі можливо більшою кількістю тріщин порівняно з іншими зразками.
На основі апріорних даних і за результатами досліджень зразків за змінних тисків авторами розраховано значення швидкостей поздовжніх хвиль у пластових умовах, проведено їхній порівняльний аналіз зі швидкостями, характерними для порід в атмосферних умовах, побудовано тісну кореляційну залежність отриманих параметрів (R2 = 0,85).
Для повного розуміння зміни акустичних властивостей в умовах природного залягання авторами планується вивчення їхньої структури пустотного простору та її зміни в зразках в мовах змінних тисків для окремих трьох виділених вибірок порід.
акустичний тиск хвиля порода
Список використаних джерел
1. Баюк И.О., Белобородов Д.Е., Березина И.А. и др. (2015). Сейсмоакустические исследования керна при пластовых условиях. Технологии сейсморазведки, 2, 36-45.
2. Безродна І.М. (2014). Оцінка структури пустотного простору карбонатних порід за результатами акустичних досліджень в умовах змінного тиску. Науковий вісник НГУ, 3, 21-25.
3. Вижва С., Шинкаренко А., Безродна І., Щуров І., Гафич І., Солодкий Є. (2014). Вплив змінного тиску на акустичні та ємнісні властивості теригенних порід-колекторів (на прикладі зразків семиреньківської площі). Вісник Київського національного університету. Геологія, 76, 19-26.
4. Вижва С.А. та ін. (2014). Комплексні аналітичні лабораторні дослідження кернів із свердловин Руновщинської ділянки. Науково-технічний звіт. Корпорація "Науковий парк Київський університет імені Тараса Шевченка", Київ.
5. Орлов Л.И., Топорков В.Г., Жук Е.Ф., Конькова Л.В. (1981). Влияние термобарических условий на зависимости между интервальным временем, электрическим сопротивлением и пористостью пород нижнемеловых отложений Даулетабад-Донмезского месторождения. Геология нефти и газа, 9, 14-20.
6. Корчин В.О., Буртний П.О., Карнаухова О.Є., Нех О.С. (2010). Регіональні діагностичні петрофізичні особливості порід Антарктичного півострова (район станції Академік Вернадський). Український антарктичний журнал, 9, 23-31.
7. Рябуха В.В. (2007). Літолого-петрофізичні властивості теригенних порід-колекторів та їх вплив на геофізичні параметри (на прикладі родовищ нафти та газу центральної частини ДДЗ). Дис... канд. геол. наук: 04.00.22. Київський національний ун-т ім. Тараса Шевченка.
8. Федоришин Д.Д., Гаранін О.А., Федоришин С.Д. (2014). Дослідження впливу хімічних реагентів, присутніх у фільтратах бурових розчинів, на електричні властивості гірських порід. Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ, 3(52), 72-78.
9. Johnston D.H., Toksoz M.N. (1980). Ultrasonic P and S Wave Attenuation in Dry and Saturated Rocks Under Pressure. Journal of geophysical research, 85, B2, 925-936.
10. Kern H., Popp T., Gorbatsevich F. et al. (2001). Pressure and temperature dependence of Vp and Vs in rocks from the superdeep well and from surface analogues at Kola and the nature of velocity anisotropy. Tectono-physics, 338, 113-134.
11. Pros Z., Lokajicek T., Klima K. (1998). Laboratory Approach to the Study of Elastic Anisotropy on Rock Samples. Pure and Applied Geophysics, 151, 619-629.
12. Yu G., Vozoff K., Durney D.W. (1991). Technical Note Effects of Confining Pressure and Water Saturation on Ultrasonic Compressional Wave Velocities in Coals. Int. 3. Rock Mech. Min, Sci. & Geomech. Abstr., 28, 6, 515522.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Магматичні гірські породи, їх походження та класифікація, структура і текстура, форми залягання, види окремостей, будівельні властивості. Особливості осадових порід. Класифікація уламкових порід. Класифікація і характеристика метаморфічних порід.
курсовая работа [199,9 K], добавлен 21.06.2014Історія розвідки і геологічного вивчення Штормового газоконденсатного родовища. Тектоніка структури, нафтогазоводоносність та фільтраційні властивості порід-колекторів. Аналіз експлуатації свердловин і характеристика глибинного та поверхневого обладнання.
дипломная работа [651,9 K], добавлен 12.02.2011Особливості розробки кар’єру з річною продуктивністю 1206 тис. м3 в умовах Малинського каменедробильного заводу. Проектування розкривного уступу по м’яких породах та уступів по корисній копалині. Вибір обладнання та технології видобутку гірських порід.
курсовая работа [885,0 K], добавлен 25.01.2014Розкривні роботи, видалення гірських порід. Розтин родовища корисної копалини. Особливості рудних родовищ. Визначальні елементи траншеї. Руйнування гірських порід, буро-вибухові роботи. Основні методи вибухових робіт. Способи буріння: обертальне; ударне.
реферат [17,1 K], добавлен 15.04.2011Схема розташування профілів на Керченсько-Феодосійському шельфі Чорного моря. Цифрова обробка багатоканальних записів сейсмічного методу відбитих хвиль. Визначення параметрів обробки сейсмічних даних. М'ютинг, енергетичний аналіз трас підсумовування.
дипломная работа [5,4 M], добавлен 23.06.2015Загальна характеристика етапів розвитку методів гідрогеологічних досліджень. Дослідні відкачки із свердловин, причини перезволоження земель. Методи пошуків та розвідки родовищ твердих корисних копалин. Аналіз пошукового етапу геологорозвідувальних робіт.
контрольная работа [40,2 K], добавлен 12.11.2010Вибір засобу виймання порід й прохідницького обладнання. Навантаження гірничої маси. Розрахунок металевого аркового податливого кріплення за зміщенням порід. Визначення змінної швидкості проведення виробки прохідницьким комбайном збирального типу.
курсовая работа [347,5 K], добавлен 19.01.2014Характеристика Скелеватського родовища залізистих кварцитів Південного гірничо-збагачувального комбінату, їх геологічна будова. Початковий стан гірничих робіт. Підготовка гірських порід до виїмки. Організація буропідривних робіт. Техніка безпеки.
курсовая работа [40,6 K], добавлен 16.03.2014Геологічна будова та історія вивченості району робіт. Якісні і технологічні характеристики та петрографічний опис гірських порід, гірничотехнічні умови експлуатації. Попутні корисні копалини і цінні компоненти і результати фізико-механічних досліджень.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 07.09.2010Оцінка фізико-механічних властивостей меотичних відкладень Одеського узбережжя в районі санаторію "Росія". Збір матеріалів досліджень на території Одеського узбережжя в різні періоди часу. Обстеження зсувних деформацій схилу й споруд на узбережжі.
дипломная работа [716,8 K], добавлен 24.05.2014Магматизм і магматичні гірські породи. Інтрузивні та ефузивні магматичні породи. Використання у господарстві. Класифікація магматичних порід. Ефузивний магматизм або вулканізм. Різниця між ефузивними і інтрузивними породами. Основне застосування габро.
реферат [20,0 K], добавлен 23.11.2014Мінерало-петрографічні особливості руд і порід п’ятого сланцевого горизонту Інгулецького родовища як потенціальної залізорудної сировини; геологічні умови. Розвідка залізистих кварцитів родовища у межах профілей. Кошторис для інженерно-геологічних робіт.
дипломная работа [131,9 K], добавлен 14.05.2012Визначення запасів нафти в родовищі, пористість та проникність порід. Розрахунок відносної густини газу та нафти за нормальних і стандартних умов. Визначення умов та мінімального вибійного тиску фонтанування, тиску біля башмака фонтанного ліфта.
контрольная работа [107,6 K], добавлен 27.06.2014Цифрова обробка багатоканальних записів сейсмічного методу відбитих хвиль. Розробка оптимального графу детальної обробки даних високочастотної сейсморозвідки. Комплекс програм SMATRM та SMACSM, оцінка їх ефективності. Підвищення роздільної здатності.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 19.06.2015Вибір, обґрунтування, розробка технологічної схеми очисного вибою. Вибір комплекту обладнання, розрахунок навантаження на лаву. Встановлення технологічної характеристики пласта і бічних порід для заданих гірничо-геологічних умов при проектуванні шахти.
курсовая работа [587,3 K], добавлен 18.05.2019Внутрішні та зовнішні водні шляхи. Перевезення вантажів і пасажирів. Шлюзовані судноплавні річки. Визначення потреби води для шлюзування. Транспортування деревини водними шляхами. Відтворення різних порід риб. Витрата води для наповнення ставка.
реферат [26,7 K], добавлен 19.12.2010Виникнення історичної геології як наукового напряму. Методи встановлення абсолютного та відносного віку гірських порід. Методи ядерної геохронології. Історія сучасних континентів у карбоні. Найбільш значущі для стратиграфії брахіоподи, гоніатіти, корали.
курс лекций [86,2 K], добавлен 01.04.2011Загальна характеристика геофізичних методів розвідки, дослідження будови земної кори з метою пошуків і розвідки корисних копалин. Технологія буріння ручними способами, призначення та основні елементи інструменту: долото для відбору гірських порід (керна).
контрольная работа [25,8 K], добавлен 08.04.2011Літолого-фізична характеристика продуктивних горизонтів. Підрахункові об`єкти, їхні параметри та запаси вуглеводнів. Результати промислових досліджень свердловин. Аналіз розробки родовища. Рекомендації з попередження ускладнень в процесі експлуатації.
дипломная работа [4,2 M], добавлен 24.01.2013Загальні відомості про Носачівське апатит-ільменітового родовища. Геологічна будова і склад Носачівської інтрузії рудних норитів. Фізико-геологічні передумови постановки геофізичних досліджень. Особливості методик аналізу літологічної будови свердловин.
дипломная работа [3,7 M], добавлен 24.07.2013
