на чем основана петрофизика осадочных пород
Петрофизика
Хотя большинство петрофизиков работают в углеводородной отрасли, некоторые также работают в горнодобывающей и водохозяйственной отраслях. Измеренные или вычисленные свойства делятся на три широкие категории: обычные петрофизические свойства, механические свойства горных пород и качество руды.
СОДЕРЖАНИЕ
Обычные петрофизические свойства [ править ]
Большинство петрофизиков используют (SS) для вычисления того, что обычно называют обычными (или пластовыми) петрофизическими свойствами. Это:
Водонасыщение : доля порового пространства, занятая водой. [4] Это обычно вычисляется с использованием данных прибора, который измеряет удельное сопротивление породы и обозначается символом. S ш <\ displaystyle S_ 
Модели коллектора строятся на основе их измеренных и полученных свойств для оценки количества углеводородов, присутствующих в коллекторе, скорости, с которой этот углеводород может быть доставлен на поверхность Земли через стволы скважин, и потока жидкости в породах. В отрасли водных ресурсов аналогичные модели используются для расчета того, сколько воды может быть произведено на поверхность в течение длительных периодов времени без истощения водоносного горизонта.
Механические свойства горных пород [ править ]
Эти измерения полезны для разработки программ бурения скважин, добывающих нефть и газ. Измерения также используются для проектирования плотин, дорог, фундаментов зданий и многих других крупных строительных объектов. Их также можно использовать для интерпретации сейсмических сигналов с Земли, будь то сейсмические сигналы искусственного происхождения или землетрясения.
Качество руды [ править ]
Скважины могут быть пробурены в рудных телах (например, угольные пласты или золотая руда), и пробы горных пород, взятые для определения качества руды или угля в каждом месте ствола скважины, или скважины могут быть зарегистрированы на кабеле для проведения измерений, которые могут использоваться для вывода качественный. Некоторые петрофизики проводят такой анализ. Информация наносится на карту и используется для составления планов разработки рудников.
Методы анализа [ править ]
Пример каротажных диаграмм показан на рисунке 1. Первый «трек» показывает естественный уровень гамма-излучения породы. «Журнал» уровня гамма-излучения показывает увеличение излучения справа и уменьшение излучения слева. Скалы, излучающие меньше радиации, имеют более желтый оттенок. Детектор очень чувствителен, а количество излучения очень мало. В обломочных породах породы, которые имеют меньшее количество излучения, с большей вероятностью будут более крупнозернистыми и имеют больше порового пространства, породы с большим количеством излучения, скорее всего, будут иметь более мелкие зерна и меньше порового пространства. [5]
Вторая дорожка на графике записывает глубину ниже контрольной точки, которая обычно представляет собой куст Келли или поворотный стол в футах, поэтому эти камни находятся на 11 900 футов ниже поверхности земли.
На третьем треке представлено электрическое сопротивление породы. Вода в этой породе соленая, а соль в воде делает воду электропроводной, так что более низкое удельное сопротивление вызвано увеличением водонасыщенности и уменьшением насыщенности углеводородами. [6]
Четвертая дорожка показывает рассчитанную водонасыщенность, как «общую» воду (включая воду, связанную со скалой) пурпурным цветом, так и «эффективную воду» или воду, которая свободно течет черным цветом. Обе величины даны как доли от общего порового пространства.
Пятый трек показывает долю всей породы, которая представляет собой поровое пространство, заполненное флюидами. Отображение порового пространства разделено на зеленый для нефти и синий для подвижной воды. Черная линия показывает долю порового пространства, содержащую воду или нефть, которые могут перемещаться или «добываться». В дополнение к тому, что включено в черную линию, пурпурная линия включает воду, которая постоянно связана со скалой.
Объемная модель породы для образования глинистого песка [ править ]
Символы и определения:
Следующее определение и петрофизическая модель представляют собой типичную модель образования сланцевого песка, которая предполагает: 1. Сланец состоит из ила, глины и связанной с ними воды, которая не течет. 2. Углеводороды хранятся только в поровом пространстве в песчаной матрице.
(1-Φe-Vsh) + Vsh + Φe * Swe + Φe * (1-Swe) = 1
Объем матрицы песчаника + объем сланца + объем воды в песке + объем углеводородов в песке = общий объем породы
Хотя большинство петрофизиков работают в углеводородной промышленности, некоторые также работают в горнодобывающей и водохозяйственной отраслях. Измеренные или вычисленные свойства делятся на три широкие категории: обычные петрофизические свойства, механические свойства горных пород и качество руды.
Петрофизические исследования используются нефтяная инженерия, геология, минералогия, разведочная геофизика и другие связанные исследования.
Содержание
Обычные петрофизические свойства
Большинство петрофизиков используют (SS) для вычисления того, что обычно называют обычными (или пластовыми) петрофизическими свойствами. Это:
Литология: Описание физических характеристик породы, таких как размер зерна, состав и текстура. [2] Изучая литологию местных геологических обнажения и образцы кернагеофизики могут использовать комбинацию логарифмических измерений, например естественная гамма, нейтрон, плотность и удельное сопротивление, для определения литологии скважины.
Водонасыщение: Доля порового пространства, занятая водой. [4] Обычно это вычисляется с использованием данных прибора, который измеряет удельное сопротивление породы и обозначается символом S ш .
Проницаемость: Количество жидкости (обычно углеводородов), которая может протекать через породу, как функция времени и давления, зависит от того, насколько взаимосвязаны поры. Формирование тестирование пока что это единственный инструмент, который может напрямую измерять проницаемость горной породы в скважине. [ нужна цитата ] В случае его отсутствия, что является обычным явлением в большинстве случаев, оценка проницаемости может быть получена из эмпирических соотношений с другими измерениями, такими как пористость, ЯМР и акустический каротаж.
Модели коллектора строятся на основе их измеренных и полученных свойств для оценки количества углеводородов, присутствующих в коллекторе, скорости, с которой этот углеводород может быть доставлен на поверхность Земли через стволы скважин, и потока жидкости в породах. В отрасли водных ресурсов аналогичные модели используются для расчета того, сколько воды может быть произведено на поверхность в течение длительных периодов времени без истощения водоносного горизонта.
Механические свойства горных пород
Некоторые петрофизики используют акустические измерения и измерения плотности горных пород для расчета их механических свойств и прочности. Они измеряют скорость продольной (P) волны звука через породу и скорость поперечной (S) волны и используют их вместе с плотностью породы для вычисления горных пород. прочность на сжатие, которое представляет собой сжимающее напряжение, вызывающее разрушение породы, и гибкость, который представляет собой соотношение между напряжением и деформацией для породы. Анализ преобразованных волн также используется для определения геологической литологии и пористости.
Эти измерения полезны для разработки программ бурения скважин, добывающих нефть и газ. Измерения также используются для проектирования плотин, дорог, фундаментов зданий и многих других крупных строительных объектов. Их также можно использовать для интерпретации сейсмических сигналов с Земли, будь то сейсмические сигналы искусственного происхождения или землетрясения.
Качество руды
Скважины могут быть пробурены в рудных телах (например, угольные пласты или золотая руда), и пробы горных пород могут быть взяты для определения качества руды или угля в каждом месте ствола скважины, или скважины могут быть зарегистрированы на кабеле для проведения измерений, которые могут использоваться для вывода качественный. Некоторые петрофизики проводят такой анализ. Информация наносится на карту и используется для составления планов разработки рудников.
Методы анализа
Керн и специальный анализ керна является прямым измерением петрофизических свойств. В нефтяной промышленности образцы горных пород извлекаются из недр и измеряются в керновых лабораториях нефтяной компании или некоторых коммерческих компаний по измерению керна. Этот процесс требует много времени и средств, поэтому его нельзя применить ко всем скважинам, пробуренным на месторождении.
Каротаж используется как относительно недорогой метод получения петрофизических свойств в скважине. Инструменты для измерения перемещаются в скважину с использованием либо провод или же LWD метод.
Пример каротажных диаграмм показан на Рисунке 1. Первый «трек» показывает естественный уровень гамма-излучения породы. «Журнал» уровня гамма-излучения показывает увеличение излучения справа и уменьшение излучения слева. Скалы, излучающие меньше радиации, имеют более желтый оттенок. Детектор очень чувствителен, а количество излучения очень мало. В обломочных породах породы, которые имеют меньшее количество излучения, с большей вероятностью будут более крупнозернистыми и имеют больше порового пространства, породы с большим количеством излучения, скорее всего, будут иметь более мелкие зерна и меньше порового пространства. [5]
Вторая дорожка на графике записывает глубину ниже контрольной точки, которая обычно представляет собой куст Келли или поворотный стол в футах, поэтому эти камни находятся на 11 900 футов ниже поверхности земли.
На третьем треке представлено электрическое сопротивление породы. Вода в этой породе соленая, а соль в воде делает воду электропроводной, так что более низкое удельное сопротивление вызвано увеличением водонасыщенности и уменьшением насыщенности углеводородами. [6]
Четвертая дорожка показывает рассчитанную водонасыщенность, как «общую» воду (включая воду, связанную со скалой) пурпурным цветом, так и «эффективную воду» или воду, которая свободно течет черным цветом. Обе величины даны как доли от общего порового пространства.
Пятый трек показывает долю всей породы, представляющую поровое пространство, заполненное флюидами. Отображение порового пространства разделено на зеленый цвет для нефти и синий для подвижной воды. Черная линия показывает часть порового пространства, содержащую воду или нефть, которые могут перемещаться или «добываться». В дополнение к черным линиям, пурпурная линия включает воду, которая постоянно связана со скалой.
Объемная модель породы для образования глинистого песка
Символы и определения:
Следующее определение и петрофизическая модель представляют собой типичную модель образования глинистого песка, которая предполагает: 1. Сланец состоит из ила, глины и связанной с ними воды, которая не течет. 2. Углеводороды хранятся только в поровом пространстве в песчаной матрице.
(1-Φe-Vsh) + Vsh + Φe * Swe + Φe * (1-Swe) = 1
Объем матрицы песчаника + объем сланца + объем воды в песке + объем углеводородов в песке = общий объем породы