Распределение глинистых минералов в песчаниках
Второе допущение при подсчете Vsh - это то, что «глина» распределена даже внутри коллектора. Основной каркас песчаника состоит из кварца или других нейтральных минералов. Глины и глинистые минералы могут быть распределены в этом каркасе несколькими способами. Существует 3 наиболее широко распространенных вида распределения глин:
· Структурные (полимиктовые) глины. Представляет собой зерна пород, обычно образовавшихся путем эрозии и переотложения старых глин. Структурная глина не влияет на пористость или проницаемость пород. Теоретически, структурные глины должны были бы влиять на показания зондов в той же манере что и дисперсные глины без занижения пористости пород. Примеры структурных глин могут быть редки, так как частицы глинистых пород обычно не переносят транспортировки на значительные расстояния.
· Слоистые (ламинарные) глины. Распределены в отдельных тонких пластах чередующихся с песчанистыми пластами. Пласты настолько тонки для каротажа, что по ним трудно определить их свойства. Вместо этого получают среднее показание. Другая сложность заключается в том, что чередующиеся песчаники могут быть как чистыми, так и заглинизированными.
· Дисперсные (рассеянные) глины. Глинистые частицы, как это часто бывает, находятся в порах в качестве заполнителей пор, покрытий зерен, кристаллических наростов, отдельных кристаллов и т.д. между каркасами зерен песчаника. Дисперсные глины могут закупорить поры почти полностью, уменьшив эффективную пористость до нуля.
Объемное содержание глин по ГК
Количественная оценка содержания глин по ГК допускает отсутствие радиоактивных минералов в породе за исключением глинистых частиц. Интенсивность гамма излучения глин выражается в следующей формуле:
Jгк = (Jгк– Jчист)/(Jгл-Jчист)
Jгк - показания зонда в исследуемой зоне
Jчист - показания зонда в чистом, свободном от глин пласте
Jгл - показания зонда в глинистом пласте
Jгк эмпирически было скоррелировано с фракционным объемом глин в чистых коллекторах с целью обеспечения поправки к линейному показанию Jгк в породах из разных нефтеносных регионов. Кривая 1 на палетке представляет собой линейное показание Jгк от 0 до 100% глины и выражает максимальное содержание глины в любом пласте. Другие кривые отражают нелинейные уравнения названные именами их создателей, Стиебер и Кальвиер. Заметим, что данные нелинейные зависимости обладают тенденцией занижать объем глин для имеющихся показаний ГК.
Какую из этих зависимостей выбрать при интерпретации? Многое зависит от типа, химического состава и возраста пород. Выбор уравнения также зависит от выбора опорных точек для линии песка и глин.
Оценка опорных точек для линейной зависимости может быть произведена в случае хорошего знания геологии региона, содержания глинистых минералов в песчаниках и природы глинистых зон. Иначе используется нелинейная зависимость для того, чтобы не переоценить содержание глин в коллекторе.
Зависимость Стиебера представляет собой нелинейное уравнение Vsh, применяемое широко в Мексиканском заливе.
Vsh = (0.5Jгк/(1.5 – Jгк)
Как правило, опорные точки для этого уравнения отбираются в наиболее чистом песчанике и в наиболее чистой глине из всех обнаруженных в изучаемом разрезе.
Объемное содержание глин по методу СП
Метод СП может обеспечить надежное определение объема содержания глин, однако величина разрешимости этого метода ограничивает его применение для данной цели. Кроме того, надо помнить, что СП – относительный, а не абсолютный метод. Для многих комбинаций пород, пористости и сопротивлений ПЖ и пластовой воды существуют очень маленькие различия между коллектором и вмещающими его глинистыми пластами, что делает подсчеты Vsh очень чувствительными к ошибкам.
По всей видимости, показание СП не зависит линейно от роста содержания глинистых частиц. Оно более чувствительно к проницаемости пород и с ростом содержания глинистых минералов оно будет приближаться к показанию в глинах, даже если процентное содержание глинистых частиц меньше самого объема глин.
По вышеуказанным причинам при определении содержания глин в коллекторе не рекомендуется использовать СП, как единственный индикатор глин. Желательно привлекать и другие методы.
Объемное содержание глин по СП рассчитывается по следующей формуле:
Vsh(СП) = 1 – [(СП-СПгл)/(СПчист-СПгл)]