§ 39. Определение пористости по данным радиоактивного каротажа
По данным РК можно определить общую пористость kп. общ, включая объем межзерновых пор, каверн и трещин, независимо от характера сообщаемости и гидропроводности пор коллектора.
ПЛОТНОСТНОЙ ГАММА-ГАММА-КАРОТАЖ
Из формулы (IV.I0) следует, что для определения kп. общ по данным ГГКП кроме δп необходимо знать величины δс и δм. В природных условиях δс может изменяться от 0,8 (нефть) до 1,2 г/см3 (соленая вода). На практике из-за проникновения фильтрата ПЖ в проницаемые пласты и малой глубинности ГГКП (10—15 см) δс чаще всего определяется плотностью фильтрата, обычно близкой к 1 г/см3.
При вскрытии газоносных и газоконденсатных пластов, а также при бурении скважин на нефтеэмульсионном или сильно минерализованном растворе величины δс могут изменяться в широких пределах, что требует введения соответствующих поправок.
Минералогическая плотность пород δм изменяется от 2,55 (полевошпатовый песчаник) до 2,87 г/см3 (доломит). Достижимая точность оценки объемной плотности по данным ГГКП ограничивается неучитываемыми изменениями отношения Z/A и величины Z. Поэтому в общем случае для оценки пористости по ГГКП необходимо располагать данными о литологии разреза.
В терригенных породах степень влияния глинистости на величину плотности зависит как от количества глинистого материала, так и от химического состава глин. Каолинитовые глины по своей плотности мало отличаются от кварца, поэтому содержание этих глин даже до 20 % изменяет среднюю плотность скелета не существенно. Гидрослюдные глины несколько повышают плотность породы, а монтмориллонитовые с плотностью около 2,3 г/см3 снижают. Наиболее трудно по данным ГГКП оценить пористость полимиктовых песчаников. Для этих пород возможны значительные вариации содержания в скелете полевого шпата и кварца, вследствие чего разница между кажущейся и истинной плотностью может достигать 0,02 г/см3. Из этого следует, что аппаратура ГГКП должна обеспечивать точность измерения плотности не ниже ±0,05 г/см3.
В карбонатных отложениях неизвестного состава (известняк— доломит, наличие загипсованных и глинистых разностей) не всегда возможно принять однозначные решения о величине δм. Погрешность в этом случае может достигнуть 0,015 г/см3.
Согласно исследованиям, выполненным во ВНИГИКе, результаты ГГКП для оценки kn применимы для следующих комплексов пород: в песчано-алеврито-глинистых разрезах с кварцевым скелетом пород и полимиктовых при устойчивом значении 6М песчаников и алевролитов с вариациями не более ±0,03 г/см3, примесь гидрослюдных глин в них не должна превышать 15%, углистость не более 1—1,5%; в известняках с примесью доломита не более 15%, гипса не более 5% и глин не более 20%; в доломитах с примесью кальцита не более 15%, гипса не более 3—4%, каолинитовых глин не более 10—15%. Во всех случаях коэффициент остаточной газонасыщенности не должен превышать 0,1. В остальных более сложных случаях метод ГГКП сам по себе малоэффективен для оценки kп и его применение для этой цели нецелесообразно. В сложных случаях применение ГГКП эффективно только в комплексе с нейтронным каротажем НК и другими методами ГИС.
На рис. 135 приведены зависимости объемной плотности δп от пористости kп. Однако прежде чем воспользоваться этим графиком, необходимо проанализировать геолого-технические условия измерений, чтобы оценить обоснованность применения ГГКП для оценки пористости пород. При этом следует иметь в виду, что наиболее тесная зависимость между пористостью и плотностью наблюдается в однокомпонентных породах (известняках, доломитах, кварцевых песчаниках), насыщенных определенным флюидом.
В двухзондовой аппаратуре РГП-2 при определении плотности известняка, доломита и кварцевого песчаника поправка за влияние Z/A (IV.5) сведена до минимума и ее можно не вносить (измеряемые значения электронной плотности δэ=δп, независимо от их водонасыщенной пористости). Во всех других случаях величина поправок предусмотрена в руководстве по интерпретации результатов измерений прибором РГП-2.
При использовании данных ГГКП для оценки количественных определений следует учитывать, что надежные результаты не могут быть получены в кавернозных участках ствола скважины, когда размер каверн превышает номинальный диаметр скважины более чем на 2 см, а также при толщине глинистой корки более 2 см. При вычислении исходных данных для оценки δм по ГГКП необходимо также учитывать влияние естественного гамма-излучения по ГК в процессе замера. На рис. 143,а приведена кривая ГГКП, характеризующая изменение плотности пород δп в карбонатном разрезе.