Назначение и основные положения детальной корреляции разрезов скважин по данным гис и керна.

Детальная корреляция разрезов скважин является основным методом изучения внутреннего строения недр, построенным на принципе сопоставления разрезов скважин c целью выделения в разрезах и прослеживания по площади пластов-коллекторов и непроницаемых прослоев между ними.

Детальная корреляция в отличие от корреляции региональной, или общей, отражает макронеоднородность строения продуктивных горизонтов и пластов. Детальная корреляция, являясь основой для построения модели месторождения, залежи или продуктивного горизонта, определяет адекватность модели реальному геологическому объекту. От детальной корреляции зависят все построения, связанные с геометризацией, а также точность подсчета запасов, обоснованность технологических решений при разработке залежей углеводородов, надежность прогноза конечной нефтеотдачи и др.

В основу детальной корреляции положены следующие основные положения.

Выявление и учет последовательности напластования отложений. Разрезы, сложенные осадочными породами, представляют собой чередование пластов разного литологического состава, возраст которых последовательно уменьшается снизу вверх по разрезу, т.е. каждый вышележащий пласт моложе нижележащего. Присогласном залегании пластов их чередование представляет собой закономерную последовательность, которая в разрезах, вскрытых разными скважинами, одинакова, т.е. не нарушена. При несогласном залегании пластов последовательность напластования нарушена в результате перерывов в осадконакоплении, размывов, тектонических нарушений с нарушением сплошности пластов, что проявляется в постепенном изменении толщины отложений, в выпадении или повторении в разрезах соседних скважин пластов или больших интервалов разреза.

Выделение реперов и реперных границ. Репером называют пласт, выдержанный по площади и толщине, литологически отличающийся от выше и нижележащих отложений. Если пласт имеет характерную, ярко выраженную на диаграммах ГИС поверхность, ее называют реперной границей. Следует отметить, что реперы в зависимости от их выдержанности и распространения по площади подразделяются на категории: региональные, локальные и местные. Многим продуктивным горизонтам с согласным залеганием свойственна параллельность или веерообразность границ между слагающими их пластами и прослоями. Зачастую проведение корреляции отложений затрудняет фациальная изменчивость пластов-коллекторов и непроницаемых прослоев между ними.

 

Ручная детальная корреляция разрезов скважин

По данным ГИС.

Детальная корреляция включает в себя последовательность действий, которая завершается построением схем детальной корреляции, отражающих расположение и соотношение пластов/прослоев-коллекторов и непроницаемых разделов между ними.

Детальная корреляция разрезов скважин по данным ГИС вручную начинается с нахождения в разрезах скважин региональных и локальных реперов и выделения продуктивной рабочей части разреза. На этой стадии выполняют расчленение продуктивной части в разрезах скважин, т.е. разделяют ее на однородные по ГИС интервалы и производят их качественную литологическую интерпретацию. При наличии достаточных данных производят количественную интерпретацию, т.е., используя кондиционные пределы, в разрезах скважин выделяют пласты-коллекторы и непроницаемые разделы между ними.

На следующей стадии выявляют общие закономерности строения продуктивной части разреза и примечательные черты напластования. На диаграммах ГИС находят реперные границы и реперы, в качестве которых наиболее удобно выбирать пласты глинистых или плотных карбонатных пород. Следует выявлять реперные элементы как в пределах продуктивной части разреза, так и за ее пределами.

После выполнения расчленения разрезов всех скважин выбирают эталонную скважину с наиболее полным, четко дифференцированным разрезом, содержащим все продуктивные пласты и реперные элементы, и, желательно, расположенную в центре объекта. На эталонном разрезе отмечают выявленные реперы и производят индексацию продуктивных пластов.

По завершении подготовительного этапа приступают непосредственно к детальной корреляции разрезов скважин. С разрезом эталонной скважины поочередно сравнивают разрезы соседних скважин, т.е. выполняют парную корреляцию разрезов скважин. Для этого в паре скважин совмещают выявленные реперы и сопоставляют разрезы скважин, обращая внимание на изменение толщины между реперами и последовательность напластования. Затем снизу вверх коррелируют отложения, залегающие между одноименными реперами, в первую очередь, обращая внимание на непроницаемые (глинистые) разделы, а затем пласты-коллекторы между ними. При нарушении напластования сопоставление скважин проводят также и сверху вниз. В случаях, если скважина не вскрывает основной репер, используют реперы перехвата, т.е. дополнительные реперы, которые не столь выдержаны по площади, но имеют характерную конфигурацию кривых ГИС и расположены рядом с основным. Сопоставление разреза скважины завершается индексацией одноименных пластов согласно эталонному разрезу. Затем последовательно производят парные корреляции скважин, расположенных в непосредственной близости от прокоррелированных скважин и т.д. По мере просмотра каротажа разрезы скважин по возможности группируют, выделяя определенные типы разрезов. При наличии нескольких типов разрезов для каждого типа выбирают опорную скважину. Корреляцию выполняют отдельно для каждого типа разрезов, впоследствии увязывая их между собой.

Проверка детальной корреляции осуществляется по пересекающимся профилям или треугольникам.

Детальная корреляция оформляется в виде нескольких схем корреляции, выравненных по поверхности одного из основных реперов, называемой линией сопоставления или выравнивания. Если в результате детальной корреляции установлено, что последовательность напластования не нарушена и границы параллельны, положение линии сопоставления не имеет особого значения. При веерообразности границ линию сопоставления следует выбирать в середине коррелируемого интервала. При нарушении последовательности напластования в нижней части продуктивного горизонта линию сопоставления следует взять выше границы несогласия, в случае нарушения в верхней части – ниже поверхности несогласия. На схемах детальной корреляции в последовательности, соответствующей профилю на схеме расположения скважин, размещают диаграммы ГИС (масштаб 1:200), совмещая подошву соответствующего репера с линией выравнивания (сопоставления). На диаграммы наносят и результаты литологической обработки керна. Затем последовательно соединяются основные, потом дополнительные реперы, глинистые разделы и пласты-коллекторы. При согласном залегании границы проводятся прямыми линиями, при несогласном – волнистыми; фациальное замещение показывается ломаной вертикальной линией между скважинами. Таким образом, схемы детальной корреляции должны отражать выдержанность или прерывистость пластов - коллекторов и соотношение их с непроницаемыми разделами.

Результаты детальной корреляции - отбивки стратиграфических границ продуктивного горизонта, кровли и подошвы пластов-коллекторов, которые снимаются с диаграмм ГИС вручную.

3. Автоматическая корреляция разрезов скважин и построение схемы детальной корреляции на примере программы «Autocorr».

Алгоритмы, используемые в программе «Autocorr», основаны на опыте выполнения детальной корреляции вручную, накопленном на кафедре нефтегазопромысловой геологии РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. Они предусматривают применение принципа триангуляционных сетей для создания пар сопоставляемых скважин, осуществления парных корреляций и проверки полученных результатов путем подсчета ошибок парных корреляций. В случае необходимости программа предусматривает выход на интерактивный режим с последующим автоматическим исправлением и перерасчетом ошибок. Осуществление детальной корреляции происходит в два этапа. На первом этапе осуществляются парные корреляции всех соседних скважин, и производится подсчет ошибки по всем треугольникам триангуляционной сети. На этом этапе предусмотрена возможность исправления ошибок парных корреляций как в активном, так и в интерактивном режиме. На втором этапе, после проверки согласованности всех парных корреляций переходят к построению схем корреляций.

Для проведения автоматической корреляции необходимо иметь следующие исходные данные: lst файл со списками и координатами скважин месторождения; las файлы с диаграммами ГИС скважин, перечисленных в lst файле; lit файлы скважин, содержащие методы, не используемые при корреляции разрезов скважин (например, результаты интерпретации ГИС).

Для начала работы необходимо создать новое логическое (условное) месторождение, в рамках которого будет проходить вся работа с физическим месторождением. Одному физическому месторождению может соответствовать несколько логических месторождений. В программе «AutoСorr» осуществлена возможность копирования условного месторождения (всех данных по логическому месторождению) для одновременной работы нескольких операторов. Ввод данных по месторождению производится согласно lst файлу (файлу с условными координатами устьев скважин или координатами пластопересечений). После ввода месторождения следует определить комплекс данных ГИС для корреляций разрезов скважин. Программа предусматривает одновременную обработку всех геофизических кривых в каждой скважине, но для проведения корреляции не рекомендуется использовать более 6 методов, так как они загромождают и замедляют процесс. Следует также указать методы - синонимы и привести их к одному имени.

После ввода месторождения автоматически создается триангуляционная сеть скважин, которая определяет, какие парные корреляции будут выполнены и использованы в качестве основы для построения схемы корреляции, т.к. могут коррелироваться только пары скважин, соединенные ребром триангуляции. Поэтому следует произвести редактирование триангуляционной сети, например, удалить длинные внешние ребра, временно исключить из работы скважины, по которым не прошли загрузку las файлы из-за их отсутствия или непригодности для работы.

После редактирования триангуляции следует произвести настройку параметров корреляции. Принцип выполнения автоматической корреляции следующий: при корреляции пары скважин каждая из них разбивается на небольшие участки простого вида. Параметр средний размер пропласта регулирует разбиение, параметр неравномерность пропластов задаёт неравномерность разбиения. После разбиения скважин на участки происходит соединение похожих участков, степень похожести которых определяется в частности весами кривых. В программе предусмотрена система штрафов. При соединении мало похожих участков программа “штрафуется”. Кроме этого, программа штрафуется при пропуске участка в начале / конце скважины, что регулируется параметром начало оцифровки/конец оцифровки. Подбор параметров корреляции можно осуществить визуально по отдельным парам скважин, либо с проверкой согласованности парных корреляций по отдельным треугольникам, участкам или в целом месторождения.

Следует обратить внимание, что в отличие от парных корреляций, выполняемых вручную с предварительным расчленением разреза, нахождением и совмещением реперов, автоматические парные корреляции выполняются независимо для каждой пары скважин, и в разных парах скважин наборы корреляционных связей могут отличаться.

После настройки параметров корреляции осуществляется автоматическая корреляция всех пар скважин, соединенных ребрами триангуляционной сети скважин. После создания всех парных корреляций, которые являются основой для создания схемы корреляции, следует проверить согласованность полученных корреляций. Под согласованностью имеется в виду следующее свойство: если на некоторой скважине отметить произвольный пласт и проследить, куда он переходит вдоль замкнутой цепочки скважин, то пласт должен вернуться на своё место. Величина рассогласования называется ошибкой. Для каждого треугольника вычисляются две ошибки средняя по всем глубинам - L1 и максимальная C. Треугольники триангуляции раскрашиваются в зеленый цвет, интенсивность которого зависит от ошибки в треугольнике. В интерактивном или активном режиме устраняются ошибки путем исправления парных корреляций, которые нарушают согласованность. Интерактивный режим предусматривает введение ручных связей и перекорреляцию ребра. Активный режим можно использовать в случае, когда две корреляции в треугольнике значительно лучше третьей, из-за которой и появляется ошибка, две корреляции фиксируются как хорошие, а третья перекоррелируется.

Выполненные и проверенные на согласованность парные корреляции являются необходимой основой для построения схемы корреляции. Сначала следует выбрать скважину и сделать в ней нарезку границ пластов схемы. Эти границы автоматически будут продолжены на все остальные скважины месторождения. Схему в дальнейшем можно детализировать, добавляя нужные границы. При необходимости ее можно корректировать в интерактивном режиме. Программой предусмотрена проверка схемы на корректность, т.е. непересечение границ схемы. Результаты детальной корреляции сохраняются в виде текстовых таблиц с глубинами границ продуктивных пластов и в виде напечатанных схем детальной корреляции. Программа обеспечивает преобразование форматов представленных данных и связь с другими системами - построение профилей, различного рода карт и т.п.