georesГеоресурсыGeoresources1608-50431608-5078Georesursy LLC10.18599/grs.2025.2.4geores-542Research ArticleСТАТЬИRESEARCH ARTICLESНовые идеи в петрофизике: разные механизмы изменения исходной гидрофильной смачиваемости коллекторов, как фактор влияния на коэффициент нефтенасыщенности по ГИСNew Ideas in Petrophysics: Different Mechanisms for Changing the Initial Hydrophilic Wettability of Reservoirs as a Factor Influencing the Oil Saturation Coefficient According to Well LoggingДьяконоваТ. Ф.DyakonovaT. F.

Татьяна Федоровна Дьяконова – доктор геол.-мин.наук, профессор, чл.-кор. РАЕН, эксперт ФБУ «ГКЗ»по петрофизике; ведущий научный сотрудник кафедрыгеологии и геохимии горючих ископаемых

119234, Москва, Ленинские горы, 1

Tatyana F. Dyakonova – Dr. Sci. (Geology and Mineralogy), Leading Researcher, Petroleum Geology Department

1, Leninskie gory, Moscow, 119234

БатаЛ. К.BataL. K.

Лейла Кифах Бата – кандидат геол.-мин. наук, экспертФБУ «ГКЗ» по петрофизике; ведущий специалист кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых

119234, Москва, Ленинские горы, 1

Leila K. Bata – Cand. Sci. (Geology and Mineralogy), Leading Researcher, Petroleum Geology Department

1, Leninskie gory, Moscow, 119234

leilabata@gmail.comГурбатоваИ. П.GurbatovaI. P.

Ирина Павловна Гурбатова – кандидат тех. наук, ведущий специалист кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых

119234, Москва, Ленинские горы, 1

Irina P. Gurbatova – Cand. Sci. (Engineering), Leading Researcher, Petroleum Geology Department

1, Leninskie gory, Moscow, 119234

КалмыковГ. А.KalmykovG. A.

Георгий Александрович Калмыков – доктор геол.-мин. наук, заведующий кафедрой нефтегазовой седиментологии и морской геологии

119234, Москва, Ленинские горы, 1

Georgy A. Kalmykov – Dr. Sci. (Geology and Mineralogy), Head of the Department of Petroleum Sedimentology and Marine Geology, Faculty of Geology

1, Leninskie gory, Moscow, 119234

ЕгороваА. Д.EgorovaA. D.

Алена Дмитриевна Егорова – кандидат тех. наук, младший научный сотрудник лаборатории сейсмоакустических методов разведки

119234, Москва, Ленинские горы, 1

Alena D. Egorova – Cand. Sci. (Engineering), Junior Researcher at the Department of Seismometry and Geoacoustics, Faculty of Geology

1, Leninskie gory, Moscow, 119234

БронсковаЕ. И.BronskovaE. I.

Елена Ивановна Бронскова – кандидат геол.-мин. наук, начальник отдела экспертизы и методического сопровождения подсчета запасов

129110, Москва, ул. Щепкина, д. 61/2, стр.12

Еlena I. Bronskova – Cand. Sci. (Geology and Mineralogy), Head of the Department of expertise and methodological support of inventory counting

Build.12, 61/2, Shchepkin st., Moscow, 129110

Московский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian FederationООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг»РоссияLUKOIL-Engineering LLCRussian Federation20251507202527242–53Copyright © Дьяконова Т.Ф., Бата Л.К., Гурбатова И.П., Калмыков Г.А., Егорова А.Д., Бронскова Е.И., 20252025Дьяконова Т.Ф., Бата Л.К., Гурбатова И.П., Калмыков Г.А., Егорова А.Д., Бронскова Е.И.Dyakonova T.F., Bata L.K., Gurbatova I.P., Kalmykov G.A., Egorova A.D., Bronskova E.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geors.ru/jour/article/view/542

Одним из важных свойств породы является степень смачиваемости водой поверхности порового пространства (переход от исходной гидрофильной смачиваемости к гидрофобизации поверхности), которая оказывает влияние на большинство петрофизических, геофизических и гидродинамических параметров: остаточная водонасыщенность, удельное электрическое сопротивление нефтегазонасыщенных пород, коэффициенты нефтегазонасыщенности (Кнг), вытеснения, относительные фазовые проницаемости. Неучет смачиваемости коллекторов приводит к искажению геологических и извлекаемых запасов нефти и газа. Изменение исходной гидрофильной смачиваемости коллекторов происходит в процессе длительного геологического времени формирования залежей углеводородов. Комплексный анализ геологических условий и петрофизических свойств коллекторов, которые оказывают влияние на изменение смачиваемости пород, должен начинаться с установления типа природной смачиваемости отложений. При наличии негидрофильного типа смачиваемости стандартную петрофизическую методику для определения Кнг по электрической модели ГИС необходимо корректировать по специальной технологии исследований керна с учетом изменения исходных поверхностных свойств. установлен ряд геологических-диагностических признаков оценки исходной смачиваемости пород, таких как минеральный состав скелета породы и глинистой компоненты, свойства воды и нефти, структура пустотного пространства, электрическое сопротивление по керну и ГИС, зная которые, можно сделать априорные оценки типа смачиваемости породы. сочетание различных комбинаций диагностических факторов приводит к разным механизмам гидрофобизации отложений, которые отражаются на петрофизических связях для определения Кнг и на оценках подсчета запасов. Поэтому важно изучать совокупность признаков влияния смачиваемости на породу, составляющих механизм гидрофобизации в природных условиях, а не влияние отдельных параметров.

В настоящей работе собраны и проанализированы основные геологические факторы, влияющие на изменение исходной смачиваемости, полученные по исследованиям Тимано-Печорского нефтегазоносного бассейна по продуктивным пластам, охватывающим практически весь продуктивный разрез отложений от р2 до s1.

One of the important properties of the rock is the degree of water wettability of the pore space’s surface, which affects most petrophysical, geophysical and hydrodynamic parameters: residual water saturation, electrical resistivity of oil and gas saturated rocks, oil and gas saturation coefficients (So), displacements, relative phase permeability. Omission of wettability leads to geological and recoverable reserves distortion. Therefore, a comprehensive analysis of the geological conditions and petrophysical properties of reservoirs should begin with establishing the type of sediment wettability. When establishing a heterogeneous (non-hydrophilic) type of wettability, the standard method for determining So using the electrical GIS model must be adjusted using a special technology for core research, taking into account surface properties or using the Pn-sw dependence of the “core-GIS” type. There are a number of diagnostic features of rock wettability, such as the mineral composition of the rock and clay components, the properties of water and oil, the structure of the void space, electrical resistance along the core and GIS, knowing which, it is possible to make qualitative assessments of the rock wettability type. The combination of various diagnostic factors leads to different mechanisms of sediment hydrophobization, which have different effects on the Pn-sw relationships for determining So and on reserves estimation. Therefore, it is important to study the combination of signs that influence on wettability on the rock in natural conditions, rather than the influence of individual parameters.

When studying sections of productive wells using geophysical GIS and core methods, it was found that the GIS WPP in the productive section is a reliable value of the natural wettability of productive rocks in the well section. The values of RP, as a standard for the wettability of productive rocks according to GIS, allow us to select reasonable petrophysical Pn-so dependences for determining reliable coefficients of oil and gas saturation according to GIS. This paper collects and analyzes the main and most important factors affecting wettability, obtained from extensive studies of deposits in the TimanPechora oil and gas basin from north to south, in productive formations covering almost the entire productive section from P2 to S1. The article considers an example of the formation of different mechanisms of sediment hydrophobization for two types of heterogeneous reservoirs of terrigenous composition P2-T1 and D2st.

коллекторсмачиваемостьлабораторные исследованиякоэффициент нефтегазонасыщенностипетрофизические связидиагностические критериимеханизм гидрофобизацииreservoirwettabilitylaboratory studiesoil and gas saturation coefficientpetrophysical connectionsdiagnostic criteriahydrophobization mechanismReferencesАмикс Дж., Басс Д., Уайтинг Р. (1962). Физика нефтяного пласта. Перевод с английского. Москва: Гостоптехиздат.Amix J., Bass D., Whiting R. (1962). Physics of Oil Reservoirs. Translation from English. Moscow: Gostoptekhizdat. (In Russ.)Ахметов А.Ф., Красильникова Ю.В., Органюк О.В., Парфенова М.А., Ляпина Н.К. (2012). К вопросу изучения металлопорфиринов в нефтях. Нефтегазовое дело, 5, c. 336–342.Akhmetov A.F., Krasilnikova Yu.V., Organyuk O.V., Parfenova M.A., Lyapina N.K. (2012). On the issue of studying metalloporphyrins in oils. Neftegazovoe delo, 5, pp. 336–342. (In Russ.)Березин В.И. (1979). Адсорбция асфальтенов продуктивными породами нефтяных месторождений. Нефтепромысловое дело, 5.Berezina V.I. (1979). Adsorption of asphaltenes by productive rocks of oil fields. Neftepromyslovoe delo, 5. (In Russ.)Гудок Н.С., Богданович Н.Н., Мартынов В.Г. (2007). Определение физических свойств нефтеводосодержащих пород. Москва: Недра, 592 с.Buckley J.S., Wang, J., Creek, J.L. (2007). Solubility of the least-soluble asphaltenes. Asphaltenes, Heavy Oils, and Petroleomics, 16. (In Russ.) https://doi.org/10.1007/0-387-68903-6_16Дьяконова Т.Ф., Бата Л.К., Бронскова Е.И. (2024). Алгоритм ранней диагностики негидрофильных пород в разрезах скважин при изучении месторождений УВ. Сборник статей I Международной научно-практической конференции «Комплексные исследования пород и флюидов нефтегазоносных бассейнов, методы интерпретации и моделирования природных и геолого-технологических процессов». Волгоград.Dubey S.T., Waxman M.H. (1991). Asphaltene adsorption and desorption from mineral surfaces. SPE Reservoir Engineering, 8. (In Russ.) https://doi.org/10.2118/18462-PAДьяконова Т.Ф., Бата Л.К., Гурбатова И.П., Бронскова Е.И., Саетгараев А.Д. (2019). Проблемы петрофизического обоснования по керну и ГИС начальной нефтенасыщенности негидрофильных коллекторов. НТВ «Каротажник», 1(295), с. 85–97.Dyakonova T.F., Bata L.K., Bronskova E.I. (2024). Algorithm for early diagnostics of non-hydrophilic rocks in well sections when studying hydrocarbon deposits - Modeling of oil and gas basins. Proc. I International scientific and practical conference «Comprehensive studies of rocks and fluids of oil and gas basins, methods of interpretation and modeling of natural and geological-technological processes». Volgograd. (In Russ.)Дьяконова Т.Ф., Бата Л.К., Саетгараев А.Д., Бронскова Е.И. (2021а). Низкая достоверность определения величин коэффициента нефтенасыщенности негидрофильных коллекторов по стандартной методике Дахнова-Арчи. НТВ «Каротажник», 2(308), с. 14–22.Dyakonova T.F., Bata L.K., Gurbatova I.P., Bronskova E.I., Saetgaraev A.D. (2019). Problems of petrophysical substantiation of the initial oil saturation of non-hydrophilic reservoirs using core and well logging. Karotazhnik, 1(295), pp. 85–97. (In Russ.)Дьяконова Т.Ф., Бата Л.К., Саетгараев А.Д., Бронскова Е.И. (2021б). Геологические факторы и диагностические признаки пород с негидрофильной смачиваемостью на месторождениях Тимано-Печорской провинции. НТВ «Каротажник», 1(307), с. 19–30.Dyakonova T.F., Bata L.K., Saetgaraev A.D., Bronskova E.I. (2021a). Low reliability of determining the values of the oil saturation coefficient of non-hydrophilic reservoirs using the standard Dakhnov-Archi method. Karotazhnik, 1(295), pp. 85–97. (In Russ.)Дьяконова Т.Ф., Терентьев В.Ю., Саетгараев А.Д., Гурбатова И.П., Кристя Е.Е., Бата Л.К., Мелехин С.В., Чижов Д.Б. (2021в). Временные методические рекомендации по определению коэффициента нефтенасыщенности негидрофильных коллекторов при подсчете запасов нефти и газа месторождений компании ПАО «ЛУКОЙЛ» в Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции. Недропользование XXI, 2.Dyakonova T.F., Bata L.K., Saetgaraev A.D., Bronskova E.I. (2021b). Geological factors and diagnostic features of rocks with non-hydrophilic wettability in the fields of the Timan-Pechora province. Karotazhnik, 1(295), pp. 85–97. (In Russ.)Злобин А.А., Юшков И.Р. (2014). О механизме гидрофобизации поверхности пород-коллекторов нефти и газа. Вестник Пермского университета, 3(24). http://dx.doi.org/10.17072/psu.geol.24.68Dyakonova T.F., Terentyev V.Yu., Saetgaraev A.D., Gurbatova I.P., Kristya E.E., Bata L.K., Melehin S.V., Chizhov D.B. (2021c). Temporary methodological recommendations for determining the oil saturation coefficient of non-hydrophilic reservoirs when calculating oil and gas reserves of PJSC LUKOIL fields in the Timan-Pechora oil and gas province. Nedropolzovanie XXI, 2. (In Russ.)Клубова Т.Т. (1973). Глинистые минералы и их роль в генезисе, миграции и аккумуляции нефти. Москва: Недра.Gudok N.S., Bogdanovich N.N., Martynov V.G. (2007). Determination of physical properties of oil- and water-containing rocks. Moscow: Nedra, 592 p.Мархасин И.Л. (1977). Физико-химическая механика нефтяного пласта. Москва: Недра.Khalitov G.G. (2000). Metalloporphyrins of residual and produced oils of typical fields. Abstract Diss. Ufa. (In Russ.)Михайлов Н.Н., Моторова К.А., Сечина Л.С. (2016). Геологические факторы смачиваемости пород–коллекторов нефти и газа. Деловой журнал Neftegaz.ru, 3(51), с. 80–90.Klubova T.T. (1973). Clay minerals and their role in the genesis, migration and accumulation of oil. Moscow, Nedra. (In Russ.)Мугатабарова А.А. (2018). Влияние смачиваемости карбонатных коллекторов на приемистость скважин при снижении пластовой температуры. Нефтегазовое дело, 16(4), с. 25–30.Markhasin I.L. (1977). Physicochemical mechanics of the oil reservoir. Moscow: Nedra, 214 p. (In Russ.)Нефть. Метод определения смачиваемости углеводородсодержащих пород (1985). ОСТ 39-180-85.Mikhailov N.N., Motorova K.A., Sechina L.S. (2016). Geological factors of wettability of rocks - oil and gas reservoirs. Neftegaz.ru, 3(51), pp. 80–90. (In Russ.)Тиаб Д., Дональдсон Э.Ч. (2009). Петрофизика: теория и практика изучения коллекторских свойств горных пород и движения пластовых флюидов. Технопресс.Mugatabarova A.A. (2018). Effect of Wettability of Carbonate Reservoirs on Well Injectivity with Reducing Reservoir Temperature. Neftegazovoe delo, 16(4), pp. 25–30. (In Russ.)Халитов Г.Г. (2000). Металлопорфирины остаточных и добываемых нефтей типичных месторождений. Автореферат. Уфа.Oil. Method for determining the wettability of hydrocarbon-containing rocks. (1985). Standart No. 39-180-85. (In Russ.)Шершнева В.А., Василько Е.Н., Боровская Л.В. (2018). Физикохимические факторы воздействия на смачиваемость горных пород — коллекторов нефти и газа. Кубанский государственный технологический университет.Shershneva V.A., Vasilko E.N., Borovskaya L.V. (2018). Physicochemical factors affecting wettability of rocks - oil and gas reservoirs. Kuban State Technological University. (In Russ.)Buckley J.S., Wang, J., Creek, J.L. (2007). Solubility of the least-soluble asphaltenes. Asphaltenes, Heavy Oils, and Petroleomics, 16. https://doi.org/10.1007/0-387-68903-6_16Tiab D., Donaldson E.Ch. (2009). Petrophysics: Theory and Practice of Studying Reservoir Properties of Rocks and Movement of Reservoir Fluids.Dubey S.T., Waxman M.H. (1991). Asphaltene adsorption and desorption from mineral surfaces. SPE Reservoir Engineering, 8. https://doi.org/10.2118/18462-PAZlobin A.A., Yushkov I.R. (2014). On the mechanism of hydrophobization of the surface of oil and gas reservoir rocks. Bulletin of Perm University, 3(24). (In Russ.) http://dx.doi.org/10.17072/psu.geol.24.68

The authors declare that there are no conflicts of interest present.