Взаимосвязь физических параметров пород, используемых при анализе и интерпретации материалов
геофизических исследований, способствует установлению закономерностей их изменения по
разрезу и площади. Кроме того, при решении определенных задач можно с помощью одного известного параметра найти искомый.

Плотность осадочных пород тесно связана с их пористостью. Причем если для терригенных пород основной причиной изменения плотности является пористость, то для карбонатных пород необходимо учитывать еще и минеральную плотность [2]. Для этих расчетов рассматривалась общая пористость и уравнения регрессии, связывающие эти параметры, оценивались коэффициентами корреляции для терригенных пород 0,94–0,99. Более детально эти зависимости проанализированы для песчано-алевритовых пород Собинского нефтегазоконденсатного месторождения, расположенного в Катангской седловине Сибирской платформы. Для продуктивных пластов уравнения регрессии, связывающие плотность (s) с открытой пористостью (Кп), приведены в табл. 1.

Заметим, что пласты BH-I и BH-II по своему литологическому составу более глинистые
в сравнении с практически чистыми песчанистыми пластами BH-III и BH-IV.

Аналогичные уравнения регрессии, связывающие s и К_п, установлены для наиболее распространенных здесь кварцевых песчаников (табл. 2.). С учетом их литолого-фациальных особенностей сравниваются две группы пластов: BH-I+BH-II и BH-III+BH-IV (табл. 3).

Зависимости s= f (k_п) для карбонатных пород (доломитов, известняков) менее надежные, с низкими коэффициентами корреляции, что вполне объяснимо, так как плотность карбонатных пород обусловлена не только пористостью, но и их минеральным составом. Это относится к другим разновидностям пород: туфам, туфопесчаникам, долеритам и другим, слагающим верхнюю часть разреза месторождения.

Если при лабораторных исследованиях плотность определяется для абсолютно сухого состояния пород, то чтобы получить плотность образца, близкую к естественным условиям залегания (с максимальным насыщением пор влагой), можно воспользоваться следующими корреляционными зависимостями (табл. 4).

Для доломитов эта зависимость имеет вид s_вн=0,898 + +0,683s_c, N= 52, r=0,910, S_r=0,04, S_s=0,01.

Чтобы максимально избежать трудоемких и тяжелых работ при определении плотности нефтенасыщенных (керосинонасыщенных) образцов, целесообразно установить характер связи между плотностью нефте- и водонасыщенных образцов s_нн=f(s_вн) с последующим использованием поправочных коэффициентов (рис. 1).

С этой целью использовалась методика определения k_п с применением минерализованных растворов [1]. С ее помощью рассчитана зависимость для песчано-алевритовых пород: К_п^нн=l,38+0,950К_п^NaC1, N=117, r=0,900, S_r=0,017, S_Kп=1,8 %. Для карбонатных пород она характеризуется следующим выражением: К_п^нн=0,05+ +0,954 К_п^NaCl, N=143, r=0,958, S_r=0,006, S_Кп=0,7 %.

Наличие фактического материала позволило установить характер связи между скоростью продольных волн и открытой пористостью для песчано-алевритовых пород площади: v_p^пл=5492–66,2 k_gп , Т=87, r= -0,798, S_r=0,057, S_v=173 м/с. Для песчаников (кварцевых с кремнистым и глинисто-карбонатным цементом): v_p^пл=5494–60,7 К_п, N=39, r = –0,914, S_r=0,031, S_v= 190 м/с.

В практике геофизических работ чисто используется зависимость v_p=f(s). Для песчаников Собинской площади она выглядит как v_р^пл= –570+2100а_вн, N=67, r=0,672, S_r=0,07, S_v=264 м/с; для песчано-алевритовых пород – v_р^пл=891 + 1557s_BH, N=89, r=0,561, S_r=0,11, S_V=181 м/с; для доломитов – lg v_р^пл= 1,694+4,803 lg s_вн, N=51, h = 0,765, S_h=0,06 и известняков – v_р^пл= –15557+ +8050s_вн, N=32, r=0,718, S_r=0,10, S_v=210 м/с.

При интерпретации геофизических материалов полезно знать, как связаны скорость продольных и поперечных волн для песчано-алевритовых пород: v_р^пл= 1643+1,076v_s^пл, N=110, r=0,947, S_r=0.03, S_v=116 м/с; доломитов – v_р^пл= 705+1,622v_s^пл, N=97, r=0,898, S_r=0,02, S_v=260 м/с и известняков–v_р^пл=1172+1,581 v_s^пл, N=72, r= 0,794, S_r=0,04, S_v=190 м/с (рис. 2).

Важно получить зависимость удельного электрического сопротивления от открытой пористости, но такая действительно надежная связь установлена лишь для песчано-алевритовых пород (рис. 3): lg r^пл=2,44––1.72 lg К_п, N=94, h = – 0,823, S_h=0,12, S_r=0,19 Ом·м. Для карбонатных пород, в частности доломитов, зависимость эта очень слабая: lg r^пл=2,10–0,77 lg Кп, N=55, h= –0,500, S_h=0,10, S_r=0,25 Ом·м.

Экспериментальные зависимости параметра пористости P_п=f(k_п), лежащие в основе методов определения пористости по данным электрометрии скважин, существенно различаются для пород разного литологического состава. Роль литолого-структурных факторов четко прослеживается при анализе связей карбонатных и терригенных пород. Так, для доломитов lg Р_п^пл = 3,901 –1,767 lg k_п, N=96, h= – 0,713, S_h=0,18, S_Pп=0,22; для терригенных пород: lg Р_п^пл=4,64–2,26 lg k_п, N=44, h= –0,864, S_h=0,04, S_Pп =0,21; для песчано-алевритовых пород с песчанистостью 50–60 % характер связи имеет вид lg P_п^пл=4,580–2,285 lg Кп, N=27, h= – 0,974, S_h= 0,043, S_Рп=0,10, а для этих же отложений с песчанистостью 40–50 % lgР_п^пл= 3,820–1,466 lg К_п, N=18,h=–0,976, S_h=0,012, S_Рп=0,12.

1. Афиногенов Ю.А., Куландина Д.Н Определение коллекторских свойств засолоненных пород нижнего кембрия Сибирской платформы //В кн. Породы-коллекторы нефтегазоносных отложений Сибири.– Новосибирск.– 1984.– С. 115–120.
2. Туезова Н.А. Петрофизика осадочных пород чехла древних и молодых платформ и нефтегазоносных структур на примере Западно-Сибирской плиты и Сибирской платформы.– М.: Недра.– 1984.

The correlation relationships between various physical parameters used in geological-geophysical investigations and interpreting the results obtained are discussed.

Таблица 1

Примечание: s_с, s_вн, – плотность сухих и водонасыщенных образцов пород соответственно.

Рис. 1. Корреляционная связь плотности нефтенасыщенных и водонасыщенных доломитов (I), известняков (I) и терригенных пород (III) Собинского нефтегазового месторождения:

1 – песчаник, 2 – алевролит, 3 – аргиллит

Рис. 2. Корреляционные зависимости скорости продольных и поперечных волн для песчано-алевритовых пород (I), доломитов (II) и известняков (III).