ИСТИНА

Целью представленного исследования являлось моделирование эффективных упругих свойств пород коллекторов для уточнения их микроструктуры. Объектом исследования были выбраны породы бассейна Таранаки, расположенного на западном побережье Северного острова Новой Зеландии, а именно – нефтеносные глинистые песчаники. Модельная среда была упрощена до пяти компонент различной формы, слагающих горную породу: кварца, плагиоклаза, глины, кальцита и пустотного пространства, заполненного флюидом. В ходе исследования были опробованы несколько распространённых методов теории эффективных сред для получения модельных значений упругих модулей горной породы определённой конфигурации, в числе которых: методы Фойгта и Ройсса, метод Хашина-Штрикмана, метод Кастора-Токсоза и метод самосогласования Берримана. Методы Фойгта [5], Ройсса [4] и Хашина-Штрикмана [2] позволяют учесть только объёмное содержание компонент горной породы и её пористость, но не позволяют учесть форму пустотного пространства. Данные подходы позволяют получить верхнюю и нижнюю границы вероятных значений упругих модулей горной породы. Методы Кастора-Токсоза [3] и самосогласования Берримана [1], позволяют учесть как объёмное содержание компонент, слагающих горную породу и её пористость, так и геометрию пустотного пространства путём задания формы и аспектного отношения пустот. При моделировании был использован метод Берримана для построения модели горной породы. Формы компонент горной породы были приняты следующие: включения кварца, плагиоклаза и кальцита – сферические; включения глины – монетообразные; пустотное пространство также было принято монетообразным, аспектное отношение варьировалось от 0,001 до 0,095. Полученная модель была использована для решения обратной задачи, а именно, для восстановления форм пустотного пространства горных пород по данным акустического каротажа. Для решения этой задачи была построена палетка эффективных скоростей продольных волн для моделируемой среды, на которую были нанесены результаты акустического каротажа. В ходе анализа полученных результатов модель была признана физичной. Однако с геологической точки зрения модель некорректна, так как согласно модели, участки моделируемой горной породы имеют слишком маленькие аспектные отношения пустот при повышенных значениях пористости. Результаты моделирования приводят к необходимости построения более сложной, литологически обоснованной модели, учитывающей разделение пустотного пространства на поровую часть, примыкающую к изометричным зёрнам алевритовой фракции, и трещинную, находящуюся в области неизометричных пластин глинистых минералов. Литература 1. Berryman, J.G. and Milton, G.W., 1988. Microgeometry of random composites and porous media. // J. Physics D, 21, 87–94. 2. Hashin Z. and Shtrikman, S. A variation approach to the elastic behavior of multiphase materials. // J. Mech. Phys. Solids, 1963, Vol. 11, pp. 127–140. 3. Kuster G.T, Toksoz M.N. Velocity and attenuation of seismic waves in two-phase media. Geophysics, 1974, Vol. 39, pp. 587–618. 4. Reuss A. Berechnung der Fliessgrenzen von Mischkristallen auf Grund der Plastizitatsbedingung fur Einkristalle // Z. Ang. Math. Mech., 1929, Vol. 9, pp.49–58. 5. Voigt W. Bestimmung der Elastizitatskonstanten von Eisenglanz. // Ann. Phys., 1907, Vol. 24, pp.129–140.