The theoretical-empirical technique of hydrocarbons prediction in wells sections. New aspects

Abstract

We present the developed theoretical-empirical technique for predicting of rocks’ oil-and-gas bearing in wells sections according to acoustic logging (AL) and core research (CR) and its variants by using data of other loggings and also the results of testing them on wells sections data in the Western oil and gas bearing region of Ukraine (WOGR). The mathematical apparatus of the created technique is based on a mathematical model of solid porous rock, empirical relationships between elastic and reservoir characteristics of rocks and acoustic logging data for specific studied wells. The key parameter in the calculations is the rock compressibility. Determination of the porosity of rocks and prediction of the type of pore filler (water, oil, gas) is implemented by comparing the results of calculating the velocities using theoretical and constructed empirical relationships with the actual data of the AL, by the parameter of compressibility of rocks, by the density of the pore filler fluid. Additional versions of the technique have been developed based on correlation dependences and data from other logging methods — gamma-ray logging (GL), electric logging (EL/SP), offset method and seismic logging (SL). They are used in case of absence of AL data for the studied wells or for the intervals of their sections, and also for improving the reliability of prediction the oil and gas content of these sections. The software for the implementation of the technique was developed in Fortran, C# and Excel software environments. The technique was tested on the data of wells of a number of structures of the WOGR of Ukraine (Lishchyns’ka, Buchats’ka, Ludyns’ka, Zaluzhans’ka, Zarichnyans’ka and Nyklovyts’ka).The technique ensures reliable prediction of petrophysical characteristics, porosity and oil-gas-water saturation of rock layers of different thicknesses (including thin layers — from 0.1—0.2 m) in well sections. For this, in addition to the data of the general parametric base of the WOGR reservoir rocks, the specially constructed refined empirical relations for various specific types and subtypes of the WOGR reservoir rocks are used, they are based on the results of analysis of petrophysical characteristics of those rocks.

Estimates of Fracture and Permeability of Rocks in Well Sections According to the Predicting Method

“…Зокрема, розроблено способи: оцінки тріщинуватості та проникності порід за індикатором розкритості тріщин -параметром Qside, визначення типів порід у прошарках розрізів -за густиною їх твердої фази, міцності порід -за об'ємною густиною та швидкостями пружних об'ємних хвиль (VS, VP). Так, запропонований спосіб оцінки тріщинуватості та проникності порід за індикатором розкритості тріщин (параметр Qside) не вимагає додаткових спеціальних досліджень, як ряд інших відомих методів (Вижва та ін., 2006; Продайвода та ін., 2011; Гасеми, Баюк, 2018; Карпенко, 2005), а дає можливість оцінити ці важливі для подальшої ефективної експлуатації досліджених свердловин параметри за даними стандартного акустичного каротажу в рамках створеної нами прогнозної методики (Скакальська, 2014, 2021Скакальська, Назаревич, 2015, 2016Скакальська та ін., 2017Skakalska et al, 2021).…”

“…Методика. Розроблена нами теоретико-емпірична методика прогнозування нафтогазоносності порід розрізів свердловин за даними каротажу та кернових досліджень (Скакальська, 2014, 2021Скакальська, Назаревич, 2015, 2016Скакальська та ін., 2017Skakalska et al, 2021) побудована як система теоретичних та емпіричних співвідношень із залученням даних акустичного каротажу та кернових досліджень, що об'єднано у відповідний прогнозний функціонал. Теоретичні залежності між пружними параметрами гірських порід виведено з урахуванням впливу тиску (глибини), пористості, нелінійної пружності, структурно-дисперсійних особливостей гірських порід (шаруватості, мікропористості) з використанням теоретичних напрацювань Гасмана, Ешелбі, Вербицького та інших дослідників.…”

“…У розробленій авторами прогнозній методиці передбачено розрахунок пористості, швидкостей об'ємних хвиль та набору пружних параметрів для кожного досліджуваного прошарку розрізу свердловини (Скакальська, 2014, 2021Скакальська, Назаревич, 2015, 2016Скакальська та ін., 2017Skakalska et al, 2021). Під час практичного застосування методики до розрахунків залучається значний обсяг апріорної петрофізичної інформації -дані кернових досліджень по конкретній свердловині (за наявності), по сусідніх свердловинах із врахуванням міжсвердловинної кроскореляції, по досліджуваній площі, родовищу, території.…”

“…Під час практичного застосування методики до розрахунків залучається значний обсяг апріорної петрофізичної інформації -дані кернових досліджень по конкретній свердловині (за наявності), по сусідніх свердловинах із врахуванням міжсвердловинної кроскореляції, по досліджуваній площі, родовищу, території. Додатково, у разі потреби, до досліджень залучаються дані інших каротажних методів по цій свердловині і різні петрофізичні та статистичні (кореляційні) залежності (Скакальська, 2021;Скакальська та ін., 2018;Skakalska et al, 2021).…”

“…У процесі досліджень для основного досліджуваного у методиці параметра -стисливості -побудовано уточнені емпіричні залежності від пористості та діючого тиску (глибини) з мультиплікативною складовою для тиску і пористості. Це дало змогу отримувати уточнені значення стисливості та пористості для породи кожного досліджуваного прошарку (Скакальська, 2021;Skakalska et al, 2021), а тим самим -стисливості та густини твердої фази для породи прошарку.…”