Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Общая характеристика и геологические условия нефтегазодобывающих районов западной Сибири .
1.1. Общая характеристика геологоразведочных работ и условия их проведения. 11
1.1.1. Региональный этап. 12
1.1.1.1 Стадия прогноза нефтегазоносности . 12
1.1.1.2. Стадия оценки зон нефтегазонакопления. 13
1.1.2. Поисковый этап. 14
1.1.2.1. Стадия выявления и подготовки объектов к поисковому бурению. 14
1.1.2.1.2. Подстадия подготовки объектов. 15
1.1.2.2. Стадия поиска месторождений (залежей). " 16
1.1.3. Разведочный этап. 17
1.1.3.1. Стадия оценки месторождений {залежей). 17
1.1.3.2. Стадия подготовки месторождений (залежей) к разработке. 19
1.2. Стадийность нефтегазовой сейсморазведки (снгс) и место каркасной сети на основе композитных профилей как этапа снгс . 21
1.2.1. Общие положения. 21
1.2.2. Условия проведения работ, организационная структура полевой партии. 22
1.3. История геологического и геофизического изучения недр нефтегазодобывающих районов западной сибири. 24
1.3.1. История геологического изучения. 24
1.4. Краткие сведения о геологическом строении и сейсмогеологическая характеристика района исследований. 44
1.4.1. Геологическое строение. 44
1.4.2. Сейсмогеологическая характеристика. 62
1.4.3.Факторы, влияющие на решение геологических задач по данным сейсморазведки. 65
Глава 2. Разработка методических и технологических приемов, обеспечивающих повышение эффективности сейсморазведки . 68
2.1. Технология построения композитных профилей как основы создания Каркасной сети для повышения геологической эффективности сейсморазведки. 68
2.2. Разработка методики создания каркасной сети на основе композитных Профилей (на примере шаимского НГР). 69
2.2.1. Создание каркасной сети. 69
2.2.2. Методические приемы обработки сейсмических материалов с целью повышения геологической эффективности результатов . 79
2.3. Совершенствование геосейсмического моделирования. 94
2.3.1. Одномерное геосейсмическое моделирование (модификация подбора модели среды). 95
2.3.2. Одномерное геосейсмическое моделирование (модификация сейсмоакустическое моделирование). 99
2.3.3. Двумерное моделирование. 102
2.4. Разработка технологии комплексной геологической интерпретации результатов, полученных на композитных профилях в пределах шаимского нгр. 107
2.4.1. Разработка принципов тектонического районирования. 107
2.4.2. Исследование закономерности распространения вогулкинской толщи на
Территории шаимского региона. 121
Глава 3. Практическое применение разработок и геологические результаты . 130
3.1. Выявленные перспективы нефтегазоносности в шаимском нгр. 130
3.2. Геологические результаты интерпретации регионального композитного профиля р-1 и площадной съемки. 145
3.2.1. Сейсмогеологические комплексы доюрских и мезозойских отложений. 145
3.2.2. Геологические результаты исследования доюрских сейсмогеологических комплексов на основе интерпретации регионального профиля р-1. 149
3.2.3. Геологические результаты исследования доюрских сейсмогеологических комплексов на основе интерпретации площадной съемки. 157
Заключение 169
Литература 171
- Стадия прогноза нефтегазоносности
- Стадийность нефтегазовой сейсморазведки (снгс) и место каркасной сети на основе композитных профилей как этапа снгс
- Разработка методики создания каркасной сети на основе композитных Профилей (на примере шаимского НГР).
- Геологические результаты исследования доюрских сейсмогеологических комплексов на основе интерпретации регионального профиля р-1.
Введение к работе
Оптимизация топливно-энергетического комплекса страны определяется разработанной Энергетической стратегией России на период до 2020 г., одобренной Правительством РФ. В этом основополагающем документе планируется увеличение добычи нефти с 379 млн.т. в 2002 г. до 445 млн.т. в 2010г., а в 2020г. - до 450 млн.т.; добыча газа возрастет с 595млрд. м3. (2002г.) до 645 млрд.куб.м. в 2010г., а к 2020г. она увеличится до 680 млрд. м3.
Основной целью государственной энергетической политики в области недропользования и управления государственным фондом недр является обеспечение России разведанными запасами углеводородного сырья, его рациональная разработка и создание условий для их стабильной добычи в среднесрочной (до 2010г.) и долгосрочной перспективе (до 2020г.). За последние 10 лет ежегодная добыча углеводородов в большей части случаев не компенсировалась приростами их запасов. За этот период из недр было извлечено 3,217 млрд.т. нефти и 5, 771 трлн. м . газа, а прирост их разведанных запасов составил соответственно 2,616 млрд.т. и 4,897 трлн.м . Значительного улучшения положения с воспроизводством запасов нефти не произошло и в 2003 г: при ожидаемой добыче 410-415 млн.т. прирост запасов составил 250-270 млн.т. Аналогичная ситуация в 2003 г. и с природным газом: при добыче 565 млрд.м3. его прирост составил 500 млрд.м3. В сложившейся ситуации для сохранения достигнутого годового уровня добычи нефти на перспективу (30 - 50 лет) необходимо значительно увеличить темпы и улучшить качество поиска и разведки недр - это стратегическая задача государства, связанная с обеспеченностью запасами нефти, в значительной мере определяет энергетическую и экономическую безопасность страны. Главным районом концентрации геологоразведочных работ и прироста запасов углеводородного сырья на территории суши Российской Федерации в среднесрочной (до 2010г.) и долгосрочной перспективе (до 2020г.), наряду с другими районами (Восточно-Сибирская НГП, Прикаспийский район, Тимано-Печорская НГП), была и остается Западно-Сибирская нефтегазоносная провинция и территория Ханты-Мансийского автономного округа - Югры, в частности. Анализ ресурсной базы Ханты-Мансийского автономного округа-Югры приводит к следующим основным выводам: - запасы округа позволяют гарантировать выявленными запасами стабильную добычу нефти на уровне 200 млн.т. в год на ближайшие 15 лет; не выявленные ресурсы округа способны обеспечить стабильную добычу нефти на стратегическую перспективу - 30 - 50 лет. В то же время состояние запасов нефти округа вызывает определенную озабоченность. Динамика абсолютных величин извлекаемых запасов нефти по округу крайне негативная -запасы промышленных категорий за пять лет сократились практически на четверть, несмотря на падение добычи нефти с 230 до 170 млн.т. в год. Главные причины известны: обвальное сокращение объемов геологоразведочных работ в 1991-1995 гг., недостаточные темпы их
4 восстановления в 1996 - 2000гг. Структура запасов нефти округа также ухудшается: из выявленных гигантских и крупных залежей добыто уже около 50% извлекаемых запасов, а из средних и мелких -немногим больше 25%; запасы разбуренных площадей обводнены; значительную долю (7,9%) составляют запасы с коэффициентом извлекаемости менее 0,2 и запасы (9,5%) низкопродуктивных залежей. В настоящее время накопленная добыча нефти по округу достигла 8- млрд.т. Ежегодно добывается более 200 млн.т., за ближайшие 4-5 лет будет добыто нефти еще 1 млрд.т. Основное влияние на уровень добычи оказывает темп эксплуатационного бурения. Уровень добычи из разбуренных запасов постоянно падает и если в 2000 году добывалось 200 млн.т., то из этих же запасов к 2020 году будет добываться только 40 млн.т., остальные 160 млн.т. необходимо добывать из вновь введенных, разбуренных за эти годы запасов. В 2003 году по сравнению с 2002 годом, объемы поискового бурения и прирост запасов упали в 2,5 раза, тем не менее в 2003 году на территории Ханты - Мансийского автономного округа открыто 19 новых нефтяных месторождений. В целях обеспечения извлекаемыми запасами углеводородного сырья на долгосрочную перспективу, учитывая снижение за последние годы разведанных запасов, совершенно очевидна необходимость увеличения объемов геологоразведочных работ, применение и совершенствование самых современных методик и технологий. Добыча углеводородного сырья не может развиваться без проведения геологоразведочных работ в особенности на стратегическую перспективу.
Поэтому, учитывая острую необходимость прироста запасов в соответствии с Энергетической стратегией развития России, геофизические методы поисков и разведки (сейсморазведка) будут занимать ведущее место в комплексе геологоразведочных работ.
Применяемые сегодня современные методы сейсмической разведки, а также программы обработки и интерпретации позволяют с высокой точностью и достоверностью получать геологическую информацию, поэтому сейсморазведочные работы на сегодняшнем этапе развития геологической отрасли являются одним из основных методов поиска и разведки углеводородного сырья и прироста запасов. Сейсмическая информация имела и в прошлом, и в настоящее время решающее значение в геологоразведочном процессе на этапах региональных исследований, поиска и разведки нефтяных и газовых месторождений. Фундаментом для решения геологических проблем на этом этапе являются крупные достижения научно-технического прогресса в области сейсморазведки, которые сказались на всех этапах геологоразведочного процесса - региональном, поисковом, детальном и при работе на месторождениях.
На территории Западной Сибири, особенно в центральной и западной ее частях за последние годы отработана довольно плотная сеть сейсмических профилей по технологии 2Д и ЗД. Что касается региональных профилей, то их сеть в нефтегазодобывающих районах недостаточная. Нефтегазодобывающие районы Западной Сибири и Шаимский НГР, в частности, весьма слабо освещены региональными сейсмическими исследованиями, соответствующими современному техническому уровню. Это резко ограничивает возможности увязки между собой материалов площадных работ, их целостной геологической интерпретации, а главное не позволяет решать актуальные проблемные вопросы региональной геологии и нефтегазоносности с целью более целенаправленных эффективных поисков залежей нефти и газа в сложопостроенных комплексах отложений.
Шаимский нефтегазоносный район - один из старейших нефтегазодобывающих районов Западной Сибири, где проблема восполнения ресурсной базы и региональной геологии высвечивается наиболее остро. Отсутствие региональной геолого-геофизической основы юрских и доюрских комплексов отложений не позволяет осуществлять быстрый, эффективный и целенаправленный поиск и разведку нефтегазовых месторождений, осуществлять их прогнозирование.
Решение этой проблемы может быть осуществлено с помощью использования сейсмических профилей, собранных из отдельных фрагментов профилей по материалам площадных сейсморазведочных работ на основе разработанной автором композитной методики сейсмических исследований, которая включает:
технологию построения композитных профилей как основу для создания каркасной сети;
методику создания каркасной сети композитных сейсмических профилей (на примере Шаимского НГР);
обработку (переобработку) сейсмических материалов прошлых лет с применением современных технологий;
одномерное и двумерное геосейсмическое моделирование;
комплексную геолого-геофизическую интерпретацию каркасной сети композитных сейсмических профилей. Актуальность работы.
Повышению геологической эффективности поисков и разведки нефтегазовых месторождений на основе сейсмических исследований в условиях Западной Сибири отводится важная роль в общем комплексе геофизических работ. Это связано с необходимостью выявления новых перспективных объектов и создания объективной геологической модели исследуемой территории.
До недавнего времени основная информация о детальной внутренней структуре большинства осваиваемых нефтегазоносных бассейнов, и Западной Сибири в частности, характере стратиграфических, тектонических и фациально-формационных соотношений в них поступала главным образом из результатов глубокого бурения. В связи с этим процесс познания многих важнейших для целенаправленных поисков залежей углеводородов (УВ) особенностей строения осадочных комплексов, прежде всего касающихся погребенных некомпенсированных прогибов, клиноформных комплексов, русловых и других образований, как и погребенных тектонических и эрозионных форм, растягивался на долгий период и зависел от развития буровых работ.
В последние годы ситуация существенно изменилась благодаря резкому повышению разрешающей способности и геологической информативности сейсморазведки МОП", проведению в значительных масштабах и на новом техническом уровне региональных, поисковых и детальных сейсмических работ. Материалы последних позволяют до бурения или при ограниченном числе скважин выявлять в недрах нефтегазоносного бассейна сложные геологические структуры различного типа, погребенные формы тектонического, эрозионного и аккумулятивного рельефа, косослоистые сейсмические комплексы, намечать литолого-фациальные переходы, зоны вероятного распространения литологически и стратиграфически экранированных ловушек и многие другие
объекты. Этому в огромной степени способствовали разработка и развитие методов и приемов сейсмостратиграфической и структурно-формационной интерпретации данных сейсморазведки, программ решения задач прогнозирования геологического разреза. На большей части Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции картирование региональных структурных планов и крупных локальных поднятий по основным отражающим горизонтам практически завершено. Быстрый рост изученности и освоенности ресурсов основных нефтегазоносных горизонтов мезозойского комплекса, сопровождавшийся заметным сокращением количества значительных по размерам структур, повышает интерес к целенаправленному опоискованию более сложных по строению комплексов, прогнозу, а также выявлению неантиклинальных ловушек различного генезиса как в относительно изученных, так и в малоисследованных перспективных районах. Крупномасштабные буровые работы на ряде эксплуатируемых месторождений показали значительную изменчивость в поведении продуктивных пластов и выявили их недостаточную подготовку поисковым и разведочным бурением. Поэтому, совершенствование методики повышения геологической эффективности поисков и разведки нефтегазовых месторождений на основе сейсмических исследований и анализа данных с привлечением материалов бурения, ГИС является одной из актуальных задач нефтяной геологии в Западной Сибири.
Цель работы.
Для нефтедобывающей отрасли, работающей с относительно высокой степенью изученности
территории бурением и геофизикой, принципиально важным является совершенствование методик
сейсморазведочных работ на всех этапах с целью:
доразведки разрабатываемых и вновь вводимых в разработку нефтяных месторождений; изучения сопредельных территорий;
выявления и подготовки структурных и неструктурных объектов-спутников с ресурсами категории Сз путем разработки композитной методики сейсмических исследований, совершенствования обработки и комплексной геолого-геофизической интерпретации.
Основные задачи.
Создание методики повышения геологической эффективности поисков и разведки нефтегазовых месторождений на основе каркасной сети композитных профилей предыдущих или выполняемых сейсмическх съемок.
Исследование и учет факторов при обосновании постановки сейсморазведочных работ.
Исследование возможности использования композитной методики сейсмических исследований для целей обоснования единой схемы корреляции ОГ и приуроченных к ним продуктивных пластов, взаимной увязки сейсмостратиграфических комплексов, сейсмофациальных единиц, выделяемых в Шаимском НГР.
Исследование ранее проведенных и анализ современных детальных сейсморазведочных работ в условиях Западной Сибири в рамках предлагаемой методики.
Методико-технологические способы решения геологических задач на этапе обработки и комплексной интерпретации результатов сейсморазведочных работ.
Методика исследований.
Анализ результатов детальных сейсмических исследований по выявленным и
подготовленным объектам:
Антиклинальные ловушки (структуры);
Неантиклинальные ловушки;
Комбинированные ловушки. Исследование достоверности прогноза объектов и уточнение геологического строения месторождений при решении задач детализации на основе разработанной методики в условиях Западной Сибири.
Научная новизна.
Впервые применительно к рассматриваемой территории разработана композитная методика сейсмических исследований направленная на повышение геологической эффективности поисков и разведки нефтегазовых месторождений.
Предложена технология каркасной сети композитных сейсмических профилей, позволяющая обосновать единую корреляцию отражающих горизонтов (ОГ) и приуроченных к ним продуктивных пластов, взаимную увязку сейсмостратиграфических комплексов, сейсмофациальных единиц, выделяемых в различных НГР.
Исследована и представлена практическая реализация композитной методики сейсмических исследований для Шаимского НГР, получена региональная геолого-геофизическая основа с построением карт и схем целевой толщи отложений.
Получен авторский вариант тектонической схемы исследуемой территории.
Показана перспективность использования разработанной автором методики, как основы для успешного решения геологических задач на вновь осваиваемых территориях
Защищаемые положения.
Разработана композитная методика сейсмических исследований, обеспечивающая повышение геологической эффективности поисков и разведки нефтегазовых месторождений и получение достоверных результатов при изучении целевой толщи отложений на примере Шаимского НГР.
Разработана технология построения каркасной сети композитных профилей, позволяющая реализовать единую корреляцию (ОГ), приуроченных к ним продуктивных пластов, производить взаимную увязку сейсмостратиграфических комплексов, сейсмофациальных единиц, выделяемые в различных НГР.
На основе анализа и учета геолого-геофизических факторов, предложены новые методико-технологические приемы, способы обработки и комплексной геолого-геофизической интерпретации материалов сейсморазведки, бурения, ГИС. Это позволило повысить достоверность прогноза нефтегазоносности объектов, оценить их ресурсы и показать эффективность применения методики для поисков и разведки нефтегазовых месторождений.
8 Практическое значение.
1. Разработанная автором методика впервые была использована при проектировании работ по
региональному профилю R-1 и используется при проектировании и проведении детальных
сейсморазведочных работ МОГТ, выявлении и картировании ловушек и объектов
углеводородов (УВ) в нефтегазодобывающих районах Западной Сибири.
2. Методика позволяет с высокой степенью достоверности прогнозировать перспективные в
нефтегазовом отношении объекты и уточнять геологическое строение выявленных
месторождений для рационального размещения поисково-разведочных и эксплуатационных
скважин.
Реализация разработки и её апробация.
В работе проанализированы материалы по региональным профилям, детальным и профильным исследованиям в объеме 35558 пог. км профилей МОГТ по методике 2Д и 105 км2 по методике ЗД на площади 71887 км2, материалы бурения и ГИС 452 поисковых, разведочных и эксплуатационных скважин. Результаты, полученные при выполнении настоящей работы, апробированы при проведении сейсмических исследований, связанных с выявлением и подготовкой 135 структур и объектов с общими ресурсами нефти по категории Сз - 172,25 млн. тонн и запасами по категории С2 - 16,43 млн. тонн, а также при изучении геологического строения нефтяных месторождений Шаимского НГР. Практическая реализация методических разработок способствовала уточнению геологических моделей, оптимизации поисково-разведочных работ и доразведки Толумского, Мортымья-Тетеревского, Даниловского, Убинского, Филипповского, Ловинского и Западно-Ловинского, Потанайского, Картопьинского, Семивидовского, Мулымьинского, Талинского, Ем-Еговского, Пальяновского и др. месторождений. По материалам детальных сейсморазведочных работ последующим поисковым бурением открыто 18 новых месторождений и 30 новых залежей нефти и газа, среди открытых нефтяных месторождений такие как: Северо-Даниловское, Лазаревское, Шушминское, Северо-Шушминское, Сыморьяхское, Пайтыхское, Мансингяхское, Тальниковое, Славинское, Средне-Кондинское, Узбекское, Супринское, Верхне-Супринское и др. Наиболее крупным открытием является Северо-Даниловское месторождение с начальными извлекаемыми запасами нефти 23,1 млн. т. Ввод этого месторождения в разработку позволил увеличить ежегодную добычу по району в среднем на 1,2 млн.т. Автор принимал непосредственное участие в работах по исследованию Южно-Аганской, Лорьеганской, Пылинской, Кысомской, Мыхлорской, Северо-Тарховской, Рубиновой, Северо-Даниловской, Лазаревской и др. площадей и является первооткрывателем одноименных нефтяных месторождений. Оценка полученных геологических результатов выполнялась совместно с научными подразделениями СургутНИПИнефть, ГУП ХМАО НАЦРН им. В.И. Шпильмана, СибНИИНП и геологическими службами заказчиков геофизических работ ОАО «Сургутнефтегаз», ТИП «Урайнефтегаз», ОАО «Тюменская нефтяная компания, ООО «Шаимгеонефть» и др.
Основные результаты исследований докладывались на:
научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития геофизической службы Главтюменнефтегаза» в г. Тюмени (5-7 сентября 1979г.);
IV научно-технической конференции молодых ученых и специалистов Главтюменнефтегаза в
г.Тюмени (22-23 апреля 1980г.);
IX Всесоюзной научно-технической геофизической конференции «Состояние и пути повышения эффективности геофизических работ в Сибири и на Дальнем востоке» в г. Красноярске (1-3 октября 1980г.);
V научно-технической конференции молодых ученых и специалистов ЗапСибНИГНИ
«Актуальные вопросы поисков, разведки и оценки углеводородных ресурсов» в г. Тюмени (30-
31марта1981г.);
отраслевом Всесоюзном совещании НТС Министерства нефтяной промышленности в г. Томске
(6-Ю сентября 1982г.); отраслевом семинаре «Обобщение опыта работы по ПГР в Западной Сибири» в г. Тюмени (8-11
февраля 1983г.); выездном заседании секции геологии нефти и газа ученого совета ИГИРГИ по проблеме
«Перспективы нефтегазоносности переходного комплекса молодых платформ» в г. Туапсе (14-
19 ноября 1983г.); научно-технической конференции молодых специалистов управления Запсибнефтегеофизика в г.
Тюмени (1986г.); рабочем совещании по рассмотрению результатов региональных сейсморазведочных работ в
Миннефтепроме в г. Грозном (6-10 апреля 1987г.); семинаре Министерства нефтяной промышленности «Применение детальной сейсморазведки для
доразведки нефтегазовых месторождений в г. Москве (8-12 декабря 1988г.);
отраслевой научно-практической конференции молодых специалистов Главнефтегеофизики «Состояние и перспективы геолого-геофизических исследований при
поисках и разведке углеводородов в г.Тюмени (15-18 мая 1989г.); научно-практической конференции, посвященной 50-летию геофизических работ в Тюменской
области в г. Тюмени (26-27 мая 1998г.); 2-ой и 3-ей научно-практических конференциях «Пути реализации нефтегазового потенциала
ХМАО» в г. Ханты-Мансийске (1999, 2000гг.); научном симпозиуме «Новые технологии в геофизике» в г.Уфе (2001г.);
научно-практической конференции «Геомодель - 2001» в г. Геленджике (24-28 сентября 2001г.); пленарном заседании научно-технической конференции «Нефть и газ: проблемы
недропользования, добычи и транспортировки», посвященной 90-летию со дня рождения В.И.
Муравленко в г. Тюмени (24 сентября 2002г.); Всероссийской научно-технической конференции «Геофизические методы при разведке недр и
экологических исследованиях» в г. Томске (19-21 ноября 2003г.). Личный вклад.
Основу диссертации составили исследования, выполненные при непосредственном участии и под руководством автора в период 1974-2004 гг., при проведении сейсморазведочных работ (обоснование постановки работ, выбор основных параметров наблюдений, обработка, интерпретация,
выдача рекомендаций на бурение скважин), а также на этапе научно-исследовательских, тематических, опытно-методических работ, связанных с разработкой методики повышения эффективности поисков и разведки нефтегазовых месторождений в условиях Западной Сибири. Автором подготовлено и составлено 23 отчета. С 1990 г. по настоящее время, совместно с геологической службой заказчиков, принимал личное участие в разработке, составлении и выдаче геологических заданий на проведение сейсморазведочных, опытно-методических и тематических работ, разработке и выдаче рекомендаций на бурение скважин, анализе полученных результатов, ежегодных отчетов о результатах геофизических работ ОАО «Тюменнефтегеофизика», разделов по обоснованию первоочередных объектов и основных направлений геофизических работ Главтюменнефтегаза при составлении комплекснвх проектов в СибНИИНП (с 1986 по 1995 гг.), аналитических записок по анализу геолого-геофизической изученности и эффективности детальных сейсморазведочных работ для ТПП «Урайнефтегаз», ОАО «Сургутнефтегаз», ОАО «Тюменская нефтяная компания» и ее дочерних подразделений: ННП Нижневартовск, ТНК-Нягань, ОАО «Тюменнефтегаз», обоснованию поисково-разведочных работ (с 1996 по 2004 гг.) на нераспределенном фонде недр в Ханты-Мансийском автономном округе. Публикации.
Основные положения диссертации опубликованы в 25 работах, в т.ч. одной коллективной
монографии.
Объем работы.
Работа состоит из введения, трех глав и заключения. Содержит 181 страниц машинописного текста, 56_ рисунков, 11 таблиц. Библиография включает 83 наименования.
Диссертация выполнена в Российском Государственном Университете нефти и газа им. И.М. Губкина на кафедре разведочной геофизики и компьтерных систем. Работа выполнена под научным руководством доктора технических наук, профессора О.А. Потапова.
Автор благодарен за помощь и советы при выполнении и подготовке диссертационной работы научному консультанту, доктору геолого-минералогических наук, профессору А.К. Урупову, которому автор выражает свою глубокую признательность и благодарность за поддержку и внимание при выполнении работы.
Автор благодарен за помощь и поддержку доктору технических наук, академику РАЕН Ю.А. Курьянову, доктору геолого-минералогических наук О.М. Мкртчяну, кандидату технических наук, член-корреспонденту РАЕН В.И. Ибраеву. Автор благодарен коллегам по работе А.Г. Кузнецову, А.Д. Боровых, Н.К. Курышевой, В.А. Дегтеву, Л.Ф. Ващенко и многим другим за участие в обсуждении результатов в процессе выполнения диссертационных исследований, а также В.Г. Ковалеву, Е.С. Гаевой за техническое оформление диссертации.
Стадия прогноза нефтегазоносности
Целью региональных геолого-геофизических работ является изучение основных закономерностей геологического строения слабо исследованных осадочных бассейнов и отдельных литолого-стратиграфических комплексов, оценка перспектив нефтегазоносности крупных территорий и определение первоочередных районов (и литолого-стратиграфических комплексов) для постановки поисковых работ на нефть и газ.
Региональный этап изучения недр и оценки перспектив нефтегазоносности опережает поисковый и разведочный этапы и продолжается до тех пор, пока существуют благоприятные предпосылки для обнаружения новых перспективных комплексов и зон нефтегазонакопления.
В соответствии с задачами региональный этап разделяется на две стадии: прогноза нефтегазоносности; оценки зон нефтегазонакопления. Основным объектом исследования являются осадочные бассейны и их части. На стадии прогноза нефтегазоносности обосновываются наиболее перспективные направления и выбор первоочередных объектов дальнейших исследований. Типовой комплекс региональных работ на стадии прогноза включает: дешифрирование материалов аэрофото - и космических съемок регионального и локального уровней генерализации; геологическую, структурно-геоморфологическую, геохимическую, гидрогеологическую мелкомасштабные съемки и другие исследования; аэромагнитную, гравиметрическую съемки масштабов 1:1000000 -1:200000 и электроразведку в различных модификациях; сейсморазведочные работы ГСЗ, КМПВ, МОГТ по системе опорных профильных пересечений; бурение опорных и параметрических скважин в узлах опорных профильных пересечений в различных структурно-фациальных условиях. На стадии прогноза нефтегазоносности по результатам работ и обобщения материалов составляются отчеты (годовые и окончательные) о геологических результатах и оценке ресурсов с обязательным перечнем графических документов, включающим: обзорную карту; схему расположения профилей, физических точек наблюдений и скважин на исходной геологической и тектонической основе; сводные геолого-геофизические разрезы отложений изученных крупных структурных элементов осадочного бассейна; геолого-геофизические разрезы опорных и параметрических скважин с выделенными опорными и маркирующими горизонтами и с результатами опробования; схемы межрайонной корреляции разрезов изученных отложений; опорные геологические и геофизические профили, характеризующие строение бассейна и крупных структур; схему тектонического районирования бассейна в целом или отдельной, изученной его части; литолого-фациальные схемы и палеосхемы нефтегазоперспективных комплексов разреза; схему нефтегазогеологического районирования с дифференцированием территорий (акваторий) по перспективам нефтегазоносности и выделением первоочередных зон для проведения работ следующей стадии.
Основными объектами исследования этой стадии являются нефтегазоперспективные зоны и зоны нефтегазонакопления. Типовой комплекс работ стадии оценки зон нефтегазонакопления включает все виды работ и методы исследований, указанные для стадии прогноза нефтегазоносности, но вьшолняющиеся по более плотной сети наблюдений и с укрупнением масштабов исследований до 1:200000-1:50000. Ведущее место занимают сейсморазведка, специальные исследования по прогнозированию геологического разреза и оконтуриванию аномалий типа залежь, а также бурение параметрических скважин.
На стадии оценки зон нефтегазонакопления по результатам проведения работ и обобщения материалов составляются отчеты (годовые и окончательные) о геологических результатах и оценке ресурсов с обязательным перечнем следующих графических материалов: - обзорная карта; - карта геолого-геофизической изученности; - схема расположения профилей и скважин (карта фактического материала) на геологической и структурной основе; - геолого-геофизические разрезы скважин с выделением нефтегазоперспективных и нефтегазоносных комплексов; - корреляционные схемы разрезов скважин, нефтегазоносных и перспективных комплексов, горизонтов и пластов и результатов их опробования; - опорные геологические профили, сейсмогеологические, временные и другие разрезы, проходящие через опорные и параметрические скважины; - структурные карты по основным структурным этажам и ярусам; - карта тектонического районирования; - литолого-фациальные карты и палеосхемы перспективных комплексов и горизонтов; - карта важнейших критериев нефтегазоносности основных комплексов; - карта нефтегазогеологического районирования; подсчетные планы по каждому нефтегазоносному и перспективному комплексу; карты перспектив нефтегазоносности и распределения плотности начальных потенциальных и прогнозных ресурсов нефти и газа с выделением площадей для постановки поисковых работ.
Стадийность нефтегазовой сейсморазведки (снгс) и место каркасной сети на основе композитных профилей как этапа снгс
Сейсморазведка является составной частью комплекса геологоразведочных работ. По степени детальности исследований и их назначению выделяют следующие этапы:
1. Региональные сейсмические работы, предназначенные для общего изучения геологического строения обширных территорий, общей оценки перспектив нефтегазоносности, выявления и регионального прослеживания нефтегазоперспективных комплексов пород, выделения районов, представляющих интерес для постановки поисковых работ. Региональная сейсмическая съемка предусматривает расстояние между профилями 50 и более км.
2. Поисковые сейсмические работы, проводимые для выявления и локализации объектов, перспективных на нефть и газ, с целью их подготовки под поисковое бурение.
3. Детальные сейсмические работы, проводимые для изучения формы, строения и структурно-формационных характеристик выявленных объектов с целью подготовки и передачи их под разведочное бурение или для доразведки объектов в процессе разведочного и эксплуатационного бурения.
Как отмечалось выше сейсмические работы (СР) успешно используются на региональном, поисковом и разведочном этапах. Плотность сети наблюдений при площадных работах в зависимости от масштаба съемки и геологической задачи может достигать до 2-х и более км на км2.
Региональный этап дает лишь общее геологическое представление о территории исследований без детальных элементов, но не ограничен локальным участком. И наоборот детальные сейсморазведочные работы ограничены локальным участком, но плотность сети наблюдений и масштаб съемки позволяют детально охарактеризовать геологическое строение площади.
Для решения задачи повышения геологической эффективности сейсморазведки при поисках и разведке нефтегазовых месторождений нами предлагается дополнить СНГС этапом составления каркасной сети сейсмических профилей на основе композитных профилей детальной сейсмической съемки. Каркасная сеть композитных профилей позволяет:
Выявлять и определять набор косвенных геолого-геофизических информативных признаков для площадного прогноза нефтегазаносности; - обосновать единую корреляцию ОГ и приуроченных к ним продуктивных пластов, взаимно увязывать сейсмостратиграфические комплексы и сейсмофациальные единицы; уточнять внешние контуры нефтеносности известных залежей; выделять перспективные объекты для постановки поисково-оценочного бурения, региональных и площадных сейсморазведочных исследований; строить геолого-геофизические модели выделеных объектов и уточнять геологическое строение резервуаров; производить подсчет прогнозных ресурсов углеводородов по категории Д и Сз в пределах выделенных объектов;
Выше перечисленные возможности способа каркасной сети композитных профилей полностью отражают актуальные проблемы нефтегазовой геологии, что позволяет считать, предложенный автором способ вполне обоснованным.
Геофизические сейсморазведочные работы в условиях Западной Сибири имеют свою специфику и характерные особенности, обусловленные технологией, климатическими характеристиками района работ, значительной удаленностью, а, соответственно, и классифицируются несколько иначе, чем нефтегазодобыча, переработка нефти и ее транспортировка. Технология полевых сейсморазведочных работ включает большой комплекс основных и вспомогательных процессов. Все работы, выполняемые в полевой период, должны строго соответствовать методическим приемам и схемам наблюдений, предусмотренным проектом, а также быть согласованы с административными организациями, на территории которых выполняются полевые работы.
Проведение полевых работ в Западной Сибири осложнено: высокой заболоченностью местности, наличием лесов до 5ой категории, широко развитой орогидрографической сетью. Поэтому сроки их проведения определены, в основном, на зимние периоды (кроме летней подготовки сейсмических профилей), что позволяет осуществлять передвижение по местности на гусеничных вездеходах при условиях соответствующей подготовки профилей (проминка, подготовка переправ и определение несущей способности льда водоемов и болот и пр.).
В процессе полевого периода должен быть выполнен весь комплекс полевых работ, предусмотренный проектом, проведена предварительная экспресс-обработка полученных материалов, в основе которой лежит подготовка данных к передаче на вычислительный центр и включающая предварительную коррекцию статических и кинематических поправок. построение предварительных временных разрезов по отработанным профилям и др. Регулярно, по утвержденному графику, полученные в поле материалы отправляются на вычислительный центр для окончательной обработки, интерпретации и подготовки отчетов по выполненным исследованиям. Сейсмические работы преимущественно проводят на прямых непрерывных профилях, разбитых на изучаемой площади. Изломы и разрывы профилей допускают в исключительных случаях по требованиям техники безопасности и в условиях сложного рельефа земной поверхности. Причиной изломов или разрывов профилей могут быть водные преграды, наземные и подземные коммуникации, населенные пункты или промышленные строения, непроходимые болота и т.п. При работе в болотистой местности используют вездеходы и гусеничные тракторы с большой площадью опоры гусениц, что позволяет легко передвигаться по профилю работ.
Сейсморазведочная партия - полевое производственное подразделение, которую можно подразделить на 4 крупных звена: топографо-геодезический отряд (топоотряд), буровзрывной отряд, сейсмоотряд, хозяйственная служба. Численность работников сейсмопартии от 60 до 180 человек. Все виды работ в сейсморазведочных партиях в основном представлены следующими направлениями: лесорубочные работы; бурение взрывных скважин; эксплуатация гусеничной техники; эксплуатация автомобильного транспорта; взрывные работы; ремонтные работы; подсобно-вспомогательные и другие виды сопутствующих работ, которые зависят от конкретного технологического процесса. Топографо-геодезические работы, предваряющие сейсморазведку, заключаются в перенесении проектных профилей на местность, разбивке пикетажа, определении и составлении каталогов координат и высот точек сейсмических профилей, составлении и вычерчивании нивелировочных разрезов и планов отработанных профилей, а также составлении топографической основы, полевого планшета и другой проектной и отчетной графики.
Разработка методики создания каркасной сети на основе композитных Профилей (на примере шаимского НГР).
На начальной стадии определяется схематичное расположение композитного профиля в плане и состав профиля на схеме геолого-геофизической изученности. Определяются пикеты стыковок отдельных профилей детальной съемки, производится компоновка профилей, входящих в состав композитного профиля на бумажных носителях, путём совмещения соседних сегментов по критерию сходства формы записи в местах стыковки. В результате каждый собранный разрез представляет собой неплохо стыкующийся набор сегментов - разрезов съёмок, выполненных за весь предшествующий период геологического изучения территории. После уточнения мест сочленения и добавления недостающих сегментов, все сегменты преобразовываются из формата СЦС-3 или других форматов в формат SEG-Y и с помощью пакета PROMAX записываются на жёсткий диск рабочей станции. Если предварительной увязки съёмок не производилось, на пересечениях субрегиональных профилей могут возникнуть существенные невязки. Для уяснения ситуации необходимо сравнение введённых поправок с поправками, вычисленными для площадных работ разных сейсмопартий в целом. Данное обстоятельство в дальнейшем необходимо учитывать для выбора базовых профилей.
В решаемые геологические задачи входят: - выявление и определение набора косвенных геолого-геофизических информативных признаков для площадного прогноза нефтегазоносности; выделение объектов, перспективных для постановки поисково-оценочного бурения, региональных и площадных сейсморазведочных исследований; построение геолого-геофизических моделей выделенных объектов; - подсчет прогнозных ресурсов углеводородов в пределах выделенных объектов (Д иСз); - пополнение и создание цифровых баз данных по материалам сейсморазведки и глубокого бурения в пределах Шаимского района на площади исследований 71887 км2.
Сформированные субрегиональные профили скомпонованы на бумажных носителях. Они выполнены независимо друг от друга путём совмещения соседних сегментов по критерию сходства формы записи в местах стыковки профилей. В результате, каждый собранный разрез представляет собой стыкующийся набор сегментов - разрезов разных лет съёмки. Расстояние между профилями составляет 20-25 км, что значительно дополняет существующую сеть региональных профилей. После уточнения мест сочленения и добавления недостающих сегментов, все сегменты преобразованы из формата СЦС-3 в формат SEG-Y и с помощью пакета PROMAX записаны на жёсткий диск рабочей станции.
Ввиду того, что предварительной увязки площадных съёмок разных лет между собой не производилось, на пересечениях субрегиональных профилей возникли невязки, иногда превышающие величину 50 мс, среднеквадратическая невязка составила ±24 мс. Эти невязки приведены в таблице 2.2.1.1.
Для уяснения ситуации было проведено сравнение введённых поправок с поправками, вычисленными для разных площадей в целом. Можно отметить, что совпадение плохое.
Только пятая часть профилей характеризуется разностью поправок меньшей ±10 мс. Это обстоятельство не позволило напрямую использовать поправки для композитных профилей.
В процессе работ нами были проанализированы невязки по горизонту Б на пересечениях профилей разных партий из базы данных. Более 80% средних значений невязок находятся в диапазоне от -50 до +50 мс. Большие значения невязок связаны, видимо, с прослеживанием разных отражений. Наиболее надёжными можно считать данные по партиям, имеющим максимальное число пересечений профилей с профилями других партий и минимальное среднеквадратическое отклонение. Данное обстоятельство в дальнейшем учитывалось для назначения базовых профилей.
Геологические результаты исследования доюрских сейсмогеологических комплексов на основе интерпретации регионального профиля р-1.
Проблема формационно-тектонической природы доюрских образований, строения и возраста фундамента, доплитных комплексов или промежуточного структурного этажа (ПСЭ) Западно-Сибирской плиты, несмотря на посвященные ей многочисленные исследования, до сих пор не имеет однозначного решения. Одна из причин этого - слабая буровая освещенность доюрских комплексов, особенно глубинных частей их разреза, а также недостаточная до недавнего времени разрешающая способность обычной сейсморазведки, методически направленной на изучение залегающих выше нефтегазоносных отложений осадочного чехла
Результаты исследований доюрских комплексов и основные представления о строении фундамента изложены во многих публикациях В.А. Бененсона, B.C. Бочкарева, В.П. Бояра, Ю.В. Вайполина, Л.Ш. Гиршгорна, Г.Б. Голионко, О.Г. Жеро, П.Н. Запивалова, Л.И. Иогансон, А.Э. Конторовича, М.К. Коровина П.К. Куликова, Н.Я. Кунина, З.А. Латыповой, В.П. Маркевича, И.И. Нестерова ЛЛ. Проводникова, Н.Н. Ростовцева, М.Я. Рудкевича, Ф.К. Салманова, B.C. Суркова, П.П. Туаева, А.А. Трофимука и др. Они базируются преимущественно на анализе геофизических материалов ГСЗ, КМПВ, фави-, магнито- и электроразведки, а также офаниченных данных бурения в основном по прикровельной части доюрского разреза.
Развитие и состояние взглядов по указанной проблеме Западной Сибири нашло отражение в работе [41]. В настоящее время значительное число исследователей в той или иной форме разделяют представление о разновозрастности и гетерогенности фундамента, широком развитии осадочных и осадочно-вулканогенных толщ ПСЭ.
В последние годы при изучении строения доюрских образований возросло значение сейсморазведки МОГТ, особенно материалов регионального сейсмического профилирования. На временных разрезах доюрские отложения отображаются определенным набором различных волновых картин, сменяющих друг друга по вертикали и латерали.
Изменчивость сейсмической характеристики доюрских образований, несомненно, обусловлена региональной структурно-вещественной их неоднородностью. В связи с этим выделение и анализ волновых полей, их сопоставление с данными бурения служат одним из направлений структурно-формационного расчленения и районирования доюрских образований.
Ниже изложены некоторые результаты анализа волновых картин доюрского сейсмического разреза и возможной их геологической интерпретации в пределах Среднего Приобья по данным профиля Р-1. Здесь, как и на остальной части провинции, большинство поисково-разведочных скважин размещено на положительных структурах, сводах, где доюрские породы вскрыты редкими скважинами на очень небольшую глубину. В пофуженных зонах их практически нет. В районах Среднего Приобья по данным 22 глубоких скважин в доюрском разрезе установлены базальты, песчаники и аргиллиты триаса, кремнисто-глинистые, глинисто-известковистые сланцы, известняки девона - нижнего карбона, известняки силура - нижнего девона, метаморфические сланцы нижнего палеозоя и эффузивы верхнего палеозоя. Приведенные данные указывают на гетерогенную внутреннюю структуру доюрского основания, пестрый состав и широкий стратифафический диапазон слагающих его пород.
Однако имеющихся в настоящее время скважин, вскрывших доюрские образования, пока недостаточно для построения кондиционной геологической карты их поверхности. В связи с этим основную информацию для выделения в доюрских отложениях различных по формационному составу и тектонической природе комплексов несут результаты геофизических исследований, прежде всего сейсморазведки.
Так, в большинстве изученных сейсморазведкой площадей Среднего Приобья ведутся структурные построения по отражающему горизонту А, характеризующему рельеф поверхности доюрских пород. На большей части территории отражающий горизонт А приурочен к эрозионной поверхности разновозрастных толщ, дислоцированность которых, как правило, в той или иной степени выше, чем залегающего на них комплекса пород.
Обычно та часть временных разрезов, которая соответствует основанию нижнє среднеюрских отложений и доюрским образованиям, отмечается сложной картиной волновых полей. На временном разрезе профиля Р-1 в различных его участках горизонт А прослеживается с разной степенью надежности, что обусловлено резким эрозионно тектоническим расчленением поверхности и непостоянством состава как доюрских, так и покрывающих образований. Отражение А характеризуется невыдержанностью таких элементов сейсмической записи, как конфигурация, протяженность, интенсивность и частота. На временном разрезе отмечаются частые разрывы в корреляции с большими перепадами времен осей синфазности, интерференция с выше- и нижележащими отражениями, подклинивание отражений и т.п. Однако, несмотря на сложный характер, отражение А удается проследить практически повсеместно как самый нижний горизонт, ограничивающий регулярные отражения осадочного чехла от менее протяженных и менее регулярных отражений в доюрских сейсмических комплексах.
На Сургутском участке профиля (рис. 3.2.1.1а) самое высокое положение горизонт А занимает в районе Федоровского и Минчимкинского куполовидных поднятий, где он прослеживается в виде сильно дифференцированной границы на временах от 2,2 с на Быстринском (ПК 1172, 1213) и Яун-Лорском (ПК 1310) локальных поднятиях до 2,35-2,4 с во впадинах (ПК 1180-1195, 1220-1235, 1262-1285, 1335-1365, 1382-1412). В восточном направлении горизонт испытывает постепенное погружение, и в Ярсомовском прогибе он прослеживается на времени 2,6 с.
К западу от Минчимкинского куполовидного поднятия горизонт А также испытывает погружение до 2,45 с, а в осевой части Пилюгинского прогиба (ПК 915—992) до 2,6 с.
Крупным приподнятым блоком выделяется Пимский вал с осложняющими его вершинами Восточно-Январского, где горизонт А воздымается до 2,4 с (ПК 842), и Лянторского поднятий (ПК 677—740). В сводовой части последнего (ПК 677—710) поверхность горизонта расчленена настолько, что на разрезе эта граница проведена весьма условно.
Далее к западу горизонт погружается в Тундринскую котловину до 2,6 с (ПК 287-467) и снова воздымается в районе Горшковской структуры до 2,4 с. На фоне общего погружения выделяются приподнятые участки, соответствующие Маслиховскому, Метельному и Восточно-Горшковскому локальным поднятиям.
