Анотація до роботи:

Кашуба Г.О. Теоретичні та методичні основи визначення ємнісних параметрів порід-колекторів за даними інтерпретації акустичних хвильових полів.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.22 - геофізика, Міністерство освіти та науки України, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, Івано-Франківськ, 2004.

Захищаються результати наукових досліджень, у яких висвітлені основні теоретичні, експериментальні та практичні положення по вирішенню актуальної проблеми – підвищення геолого-геофізичної інформативності діагностики порід-колекторів та ефективності визначення їх ємнісних характеристик шляхом використання динамічних параметрів акустичного сигналу. З цією метою розроблено та впроваджено алгоритми визначення динамічних параметрів з хвильових акустичних сигналів.

На основі теоретичних обґрунтувань та експериментальних даних про поведінку цих параметрів в породах-колекторах розроблено методики якісної та кількісної оцінки їх ємнісних властивостей. Встановлено закономірності розповсюдження повздовжньої та поперечної хвиль в породах-колекторах однакового мінералогічного складу та різної пористості.

Методики апробовано при інтерпретації результатів акустичних досліджень геологічних розрізах ДДз і Передкарпатського прогину.

Для оцінки ємнісних параметрів порід-колекторів, як основний метод, використовується акустичний каротаж. Недосконалість відбору вимірювальної інформації, неадекватність розроблених теоретичних моделей реальним процесам формування акустичних сигналів призводить до похибок визначення ємнісних параметрів порід-колекторів.

У дисертаційній роботі в результаті експериментальних досліджень та теоретичних обґрунтувань розроблено новий методичний підхід до кількісної оцінки ємнісних властивостей порід-колекторів за даними динамічних параметрів акустичного сигналу.

Вивчено та встановлено закономірності зміни повздовжньої та поперечної пружних хвиль у породах-колекторах, виявлено їх зв’язок з коефіцієнтом пористості та фактори хвильового акустичного поля, що спричиняють ці зміни. Наведено приклади літологічного розчленування різних типів розрізів, виділення пластів-колекторів, оцінки їх ємнісних характеристик за даними середніх коливних швидкостей повздовжньої та поперечної пружних хвиль і сумарних амплітуд акустичних сигналів. Виявлено і показано ряд факторів, які не враховуються при визначені ємнісних властивостей пластів-колекторів за даними кінематичних характеристик акустичного сигналу, одним з яких є неточність визначення першого вступу повздовжньої хвилі.

Вперше вивчено та обґрунтовано можливість використання динамічних параметрів з метою надійного виділення порід-колекторів та кількісної оцінки їх пористості.

При цьому отримані такі основні результати:

1. Запропоновано шляхи підвищення надійності пошуку та виділення початку відліку хвильової картини. На цій основі розроблені алгоритми визначення перших вступу повздовжньої та поперечної хвиль і обрахунку їх динамічних параметрів. Дані алгоритми реалізовані програмними засобами в комп’ютеризованій технології обробки та інтерпретації матеріалів ГДС “Геопошук”, який широко і успішно використовується при дослідженні нафтогазоносних розрізів.

2. Розроблено модель процесів формування акустичного сигналу із врахуванням стаціонарних потоків флюїду в поровому просторі та впливу коливань флюїду в порах порід-колекторів. Виявлено, що має місце гідродинамічний зв’язок між поровим об’ємом колектора і буровою рідиною в стовбурі свердловини, який здійснюється через тонкі капіляри в глинистій кірці, в результаті чого проходить обмін енергією між стаціонарним потоком флюїду та акустичним полем, наслідком чого є зміни в динамічних параметрах хвиль.

3. Наявність та значний вплив рухомого флюїду на динамічні параметри АК у породах-колекторах вказує на доцільність проведення дослідження в найкоротші терміни після розкриття пласта бурінням, а саме в період інтенсивного формування зони проникнення. Чутливість методу дослідження свердловин за допомогою динамічних параметрів значною мірою залежить від часу їх проведення. Матеріали записані через великий інтервал часу (3-6 місяців) після розкриття досліджуваного інтервалу характеризуються великим затуханням кривих (саме більше , А_S), що різко понижує їх диференційну здатність і затруднює використання для інтерпретації. Згідно проведеного аналізу цей час, по можливості, має бути мінімальним і не повинен перевищувати одного місяця.

4. Розроблено підходи до оцінки якості середніх коливних швидкостей повздовжньої та поперечної пружних хвиль, сумарної амплітуди акустичного сигналу.

5. Встановлено зв’язок динамічних параметрів з ємнісними властивостями гірських порід. Середня коливна швидкість повздовжньої хвилі прямопропорційно зв’язана з коефіцієнтом пористості. Середня коливна швидкість поперечної хвилі нелінійно пов’язана з коефіцієнтом пористості.

6. Середня коливна швидкість поперечної хвилі, а отже і її амплітуда в області низьких значень пористості, зменшується в сторону збільшення пористості і починаючи з деякого значення пористості, а саме 810 %, починає зростати, що вказує на зменшення впливу коливань флюїду в порах на коливання матриці породи.

7. Вперше розроблено методичні підходи до виділення порід-колекторів і визначення їх ємнісних параметрів за даними динамічних характеристик хвильового акустичного поля. Показано принцип їх використання для розрізів родовищ Дніпровсько-Донецької западини та Передкарпатського прогину.

По темі дисертації опубліковані такі роботи:

1. Федорів Р.Ф., Кашуба Г.О. Система автоматичного пошуку, виділення та відбору першого вступу сигналу акустичного зонда // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ М.: Івано-Франківськ. 1997. - Вип. 34, том 1. - С. 131 – 142. (Особистий внесок - запропоновано та розроблено метод виділення першого вступу, який не залежить від амплітудного рівня та несиметричності сигналу відносно нульової лінії, 50 %).

2. Кашуба Г. О. Динамічна геоакустична модель присвердловинної зони колектора // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ М.: Івано-Франківськ. 1999. - Вип. 36, том 1. - С. 161 – 167.

3. Федоришин Д.Д., Федорів Р.Ф., Федорів В.В., Кашуба Г.О., Ужвій Г.М., Виділення порід-колекторів за даними динамічних параметрів акустичного каротажу// Науковий вісник національного технічного університету нафти і газу. Івано-Франківськ. 2002. - Вип. 1. - С.23 – 28. (Особистий внесок - зібрано та узагальнено наявний фактичний матеріал; розроблено методику виділення порід-колекторів за даними динамічних параметрів, 50 %).

4. Кашуба Г. О. Вивчення впливу коливань флюїду у порах порід-колекторів на формування акустичного сигналу // Питання розвитку газової промисловості України. М.: Харків. - 2003. - Вип. 31. - С. 98 – 103.

5. Федорів Р.Ф., Кашуба Г.О. До інтерпретації динамічних параметрів акустичного каротажу // Збірник наукових праць “Теоретичні та прикладні проблеми нафтогазової геофізики”. М.: Київ. - 2001. - С.164-169. (Обробка, аналіз результатів досліджень свердловин динамічними параметрами, теоретичне обгрунтування, висновки, 70 %).

6. Кашуба Г.О., Федорів Р.Ф. Стан і перспективи розвитку методу і апаратури акустичного каротажу// Збірник наукових праць. Матеріали 6^ої Міжнародної науково-практичної конференції “ Нафта і газ України-2000”, Івано-Франківськ. - 2000. - С.316 - 317.(Особистий внесок – проаналізовано стан розвитку методик визначення петрофізичних параметрів гірських порід, 80 %).

7. Федорів Р.Ф., Кашуба Г.О. Про можливість розділення хвилевої картини на прості складові// Тези доповіді науково-технічної конференції професорсько-викладацького складу університету. Івано-Франківськ. - 1999. - С 166.(Особистий внесок – аналіз стану проблеми, ідея, 70 %).