Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 04.00.22 - "Геофізика" (10 - Природничі науки). - Івано-Франківський національний університет нафти і газу, м. Івано-Франківськ, 2018. Дисертаційна робота присвячена удосконаленню та моделюванню методологічних способів використання інформації геофізичних досліджень складнопобудованих геологічних розрізів неогенової системи для виділення продуктивних порід-колекторів та запобігання його обводнення. У результаті огляду та аналізу наукових робіт і методик щодо оцінки характеру насичення порід-колекторів, визначення їхніх фільтраційно- ємнісних параметрів встановлено, що моделі багатомірних взаємозв'язків здебільшого характерні для чітко виражених геологічних умов та мономіктової матриці гірських порід і тільки в окремих випадках встановлються та використовуються для поліміктової будови матриці породи-колектора. Для достовірного обґрунтування перспектив відкритих газових родовищ є досить актуальним завданням удосконалення типових комплексів геофізичних досліджень, створення петрофізичних моделей для конкретних літолого-стратиграфічних товщ. За результатами комплексних експериментальних досліджень керну відібраного із неогенових відкладів, встановлено складну мінералогічну будову їхньої матриці та виявлено основні породоутворюючі мінерали, що визначають геофізичні та фізичні параметри і впливають на фільтраційно- ємнісні властивості гірських порід. Наявність у газонасичених породах колекторах акцесорних мінералів та значної заглинизованості зумовлює високу радіоактивність і знижує інформативність електричних, а також нейтронних методів у процесі визначення коефіцієнта газонасичення. Аналіз та узагальнення результатів геолого-геофізичних досліджень свердловин, а також експериментальних вимірювань колекторських параметрів на керновому матеріалі, дозволили виділити в геологічному розрізі Хідновицького родовища дві групи порід, з якими прогнозуються основні поклади газу. За результатами аналізу розподілу фільтраційно-ємнісних параметрів та карбонатності для чистих пісковиків і пісковиків із глинисто-карбонатним цементом встановлено значну диференціацію коефіцієнта проникності породи, зумовлену карбонатністю і пористістю. Такі властивості колектора фільтрувати газ свідчать про наявність впливу на коефіцієнт проникності властивостей порового простору. Виконаний аналіз результатів вимірювання діаметрів зерен скелету породи методом гранулометрії дав можливість оцінити структуру порового простору і її вплив на зв'язок коефіцієнта проникності та пористості. Запропоновано параметр (M)i який враховує умови формування теригенної породи різного гранулометричного складу, що дає можливість ідентифікувати відклади неогену і встановити параметри залежності коефіцієнта пористості та проникності. Цей параметр характеризує розподіл частки зерен скелету породи одного діаметра до загальної кількості зерен. Проаналізовано гранулярні та капілярні моделі визначення коефіцієнта абсолютної проникності на базі аналізу результатів лабораторних вимірювань порід пісковиків, встановлено характеристики взаємозв'язку лабораторних та теоретичних моделей і визначено відображення параметрів фільтраційної моделі в геофізичних полях. Отримані результати досліджень дозволили використовувати їх для визначення проникності за даними геофізичних досліджень свердловин. За результатами аналізу взаємозв'язків природного і наведеного гамма- поля для порід неогенового віку встановлено індивідуальний характер розподілу для порід із глинисто-карбонатним цементом та з карбонатно- глинистим цементом. Запропоновано нейтронну модель, що враховує карбонатний домішок у цементі породи. Модель нейтронних властивостей породи-колектора відображає вміст водню в поровому просторі і характер мінерального складу цементу породи-колектора. За умови однакового об'єму цементу у породі, але за різного його складу вміст водню змінюватимется. Отже, однакові умови структурної будови колектора призводять до різних значень виміряної інтенсивності вторинного гамма-поля. Породи з високим водневмістом, до яких належить піщано-глиниста пачка неогенових відкладів, відмічатимуться низькими значеннями Iny. Породи з підвищеними значеннями карбонатності внаслідок зменшення водню характеризуються підвищеною інтенсивністю радіаційного захоплення нейтронів. Така характеристика дає обґрунтування можливості використання методу нейтронного гамма-каротажу для оцінки впливу карбонатності при визначені коефіцієнта проникності. На основі встановленого індивідуального характеру розподілу природного і наведеного гамма-поля запропоновано комплексний параметр Gf що визначає ступінь карбонатності цементу породи неогенового віку. Вперше з використанням комплексного параметра Gf який визначає ступінь карбонатності цементу породи, розроблено модель проникності за геофізичними результатами досліджень свердловин, яка враховує ступінь карбонатності порід-колекторів і підвищує достовірність визначення коефіцієнта газової проникності. Можливість визначення ступеня карбонатності дозволила використовувати дані ГДС для визначення коефіцієнта проникності з урахуванням впливу карбонатно-глинистого цементу, що підвищує достовірність використання результатів геофізичних методів. На основі розрахунків побудовано фільтраційну модель Хідновицького родовища за геофізичними даними з урахуванням карбонатно-глинистого цементу та структурно-літологічних особливостей порід, що надає додаткову інформацію при контролі за обводненням продуктивних відкладів. Ключові слова: геофізичні дослідження свердловин, неогенові відклади, фільтраційно-ємнісні властивості, пористість, насичення, проникнення, порода-колектор, структура порового простору, карбонатність, глинисто-карбонатний цемент, фільтраційна модель, гамма-каротаж, нейтронний гамма-каротаж, Хідновицьке родовище. ЗМІСТ ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, СИМВОЛІВ, ОДИНИЦЬ, СКОРОЧЕНЬ І ТЕРМІНІВ 16 ВСТУП 17 РОЗДІЛ 1 АНАЛІЗ СТАНУ ВИВЧЕННЯ ПЕРСПЕКТИВНИХ НА НАФТУ І ГАЗ СКЛАДНОПОБУДОВАНИХ ГЕОЛОГІЧНИХ РОЗРІЗІВ TA ВІДКЛАДІВ, ЩО ЇХ ВИПОВНЮЮТЬ 21 1.1 Огляд стану та проблеми виділення і обводнення порід-колекторів методами геофізичних досліджень свердловин 21 1.2 Аналіз стану та проблеми дослідження складнопобудованих геологічних розрізів та відкладів, що їх виповнюють 31 РОЗДІЛ 2 ОСОБЛИВОСТІ ГЕОЛОГІЧНОЇ БУДОВИ РОЗРІЗІВ НЕОГЕНОВОЇ СИСТЕМИ ГАЗОКОНДЕНСАТНИХ РОДОВИЩ БІЛЬЧЕ- ВОЛИЦЬКОЇ ЗОНИ ПЕРЕДКАРПАТСЬКОГО ПРОГИНУ 41 2.1 Геолого-геофізичні дослідження неогенових відкладів газоконденсатних родовищ Більче-Волицької зони 41 2.2 Особливості будови порід-колекторів неогенових відкладів газоконденсатних родовищ Зовнішньої зони 43 2.3 Петрофізична та фізико-літологічна характеристика порід- колекторів неогенових відкладів Хідновицького газового родовища 48 РОЗДІЛ 3 ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ПРОНИКНОСТІ ПРОДУКТИВНИХ ПОРІД НЕОГЕНОВОГО ВІКУ З ГЛИНИСТО-КАРБОНАТНИМ ЦЕМЕНТОМ ЗА ДАНИМИ ГДС 66 3.1 Характеристика фільтраційно-ємнісних властивостей порід- колекторів 66 3.2 Методичні аспекти визначення коефіцієнта проникності за результатами геофізичних досліджень свердловин 89 РОЗДІЛ 4 ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ КАРБОНАТНОСТІ НА ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ПРОНИКНОСТІ ЗА ДАНИМИ МЕТОДІВ ГЕОФІЗИЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ СВЕРДЛОВИН 104 4.1 Характеристика процесів, що супроводжують природне гамма- випромінювання в навколосвердловинному просторі 109 4.2 Характеристика вкладу енергетичних характеристик природного гамма-поля на виміряні покази гамма-методом 115 4.3 Характеристика нейтронного поля порід-колекторів неогенового віку з глинистим та карбонатно-глинистим цементом 117 РОЗДІЛ 5 ПОБУДОВА ФІЛЬТРАЦІЙНОЇ МОДЕЛІ ХІДНОВИЦЬКОГО ГАЗОВОГО РОДОВИЩА ЗА ГЕОФІЗИЧНИМИ ДДНИМИ… 129 ВИСНОВКИ 135 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 137 ДОДАТКИ 149