Междисциплинарный подход к прогнозированию макроскопических и фильтрационно-емкостных свойств коллекторов углеводородов

• Автор: Баюк, Ирина Олеговна
• Шифр специальности: 25.00.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 228 с. : ил.

Оглавление
Введение
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОЛЛЕКТОРОВ УГЛЕВОДОРОДОВ
1.1 Классификация методов определения макроскопических физических свойств коллекторов
1.2 Определение макроскопических физических свойств коллекторов углеводородов на основе теории эффективных сред
1.2.1 Общий подход к решению задачи
1.2.2 Определение эффективных упругих свойств, основанное на результатах Эшелби
1.2.3 Вывод обобщенной формулы для определения эффективных физических свойств микронеоднородных сред
1.3 Границы для компонент тензора эффективных физических свойств
1.4 Тестирование формулы для эффективного тензора упругости на
данных эксперимента
1.5. Вывод формулы для определения тензорного коэффициента линейного
теплового расширения
Выводы к Главе
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОЛЛЕКТОРОВ УГЛЕВОДОРОДОВ, ОСНОВАННОЕ НА ЕДИНОМ ОПИСАНИИ ИХ МИКРОСТРУКТУРЫ.
ПРЯМЫЕ И ОБРАТНЫЕ ЗАДАЧИ
2.1 Этапы математического моделирования физических свойств коллекторов
2.1.1 Построение модели коллектора
2.1.2 Параметризация модели коллектора
2.1.3 Определение способа учета связности компонент путем выбора тела сравнения в каждом масштабе
2.1.4 Исследование чувствительности модели к ее параметрам, сравнение теоретических (расчетных) (скоростей, электропроводности и т.п.) с соответствующими экспериментальными значениями и корректировка модели коллектора
2.1.5 Корректировка модели коллектора
2.2 Одновременное определение эффективных упругих и транспортных свойств на основе единой модели среды
2.3 Определение физических свойств одного типа по свойствам другого типа на основе единой модели среды
2.3.1 Примеры определения параметров моделей коллекторов
2.3.1.1 Определение параметров модели карбонатного коллектора по данным о теплопроводности
2.3.1.2 Определение параметров формы пустот сланцев по лабораторным данным о проницаемости образцов в различных направлениях
2.3.2 Определение теплопроводности карбонатного коллектора по упругим свойствам и электропроводности и упругих свойств по данным о теплопроводности
Выводы к Главе
ГЛАВА 3. ПОСТРОЕНИЕ СКОРОСТНОЙ МОДЕЛИ УГЛЕВОДОРОДОСОДЕРЖАЩИХ СЛАНЦЕВ С УЧЕТОМ ИХ
АНИЗОТРОПИИ ПО ДАННЫМ ГИС
3.1 Проблема определения упругих свойств глинистых минералов
3.1.1 Особенности строения сланцев
3.1.2 Упругие свойства агрегатов «глина - вода» согласно данным различных авторов

3.1.3 Определение тензора упругости анизотропного композита «смешанная глина -вода» по лабораторным данным об упругих свойствах сланца
3.1.4 Определение тензора упругости анизотропного композита «глина - вода» и упругих модулей связанной воды по данным акустического каротажа
3.2 Определение тензора упругости сланца по набору измеренных скоростей упругих волн, недостаточному для применения стандартной
методики
3.3. Определения тензора упругости сланцев по стандартным данным акустического каротажа
3.3.1 Тестирование методики на данных лабораторного эксперимента
3.3.2 Пример определения распределения тензора упругости сланцев по глубине по стандартному набору данных ГИС
3.3.3 Масштабирование эффективного тензора упругости для частот межскважинной томографии
3.3.4 Тестирование теоретических результатов на данных независимого полевого эксперимента
Выводы к Г лаве
ГЛАВА 4. ЛОКАЛИЗАЦИЯ ТРЕЩИНОВАТЫХ ЗОН КАРБОНАТНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ ПАРАМЕТРОВ ПО ДАННЫМ
АКУСТИЧЕСКОГО ДИПОЛЬНОГО КАРОТАЖА
4.1. Постановка задачи
4.2 Модель карбонатного коллектора и метод определения его упругих свойств
4.3 Влияние параметров трещин и пор на скорости упругих волн, а также на расщепление поперечных волн
4.4 Решение обратной задачи по определению параметров трещин и пор карбонатного коллектора по данным ГИС
4.4.1 Определение свойств минеральной матрицы

получают выражение для флуктуационной составляющей поля перемещений
и' =С*1д1, (1.35)
где С - функция Грина тела сравнения.
Решение уравнения (1.33) для упругих и транспортных свойств имеет

и (г) = I в (г — Г; )Ь' (гх )и(Г! )о,г1.
г (1.36)
Для случая упругих свойств из этого уравнения получаем следующее
выражение для деформаций [Шермергор, 1977]
£и = [|Ао,д(г " Г1)С(Г1К„(Г,)А' + г _ (1.37)
А0,у)/(Г — Г1 ХчЫл»#»(Г1 )тпг ~ QijkI Оф 'У~'Итп£тп
А для случая транспортных свойств имеем следующее выражение
V,.«' (г) = [[КД,(г - г )ХтДг, )Ууи(г,) +1С1т(г - г, )Х'т] (г,)Ууы(г, ) (1.38)
Формулы (1.37) и (1.38) получены интегрированием по частям. При переходе от поверхностного интеграла к объемному применена теорема Остроградского-Гаусса. Использовался также тот факт, что нтегрирование ведется по переменной Г], которая входит в интеграл с отрицательным знаком.