Введение к работе
Актуальность темы. Необходимость развития методики комплексного анализа кинематических и динамических характеристик сейсмических волн определяется повышением требований к качеству геологической интерпретации данных сейсморазведки МОВ-ОГТ 2D и 3D в условиях увеличения объёмов детальных геофизических работ в пределах Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции (ТПНГП).
Исследованиями потенциальных геофизических полей в регионе занимались Гафаров Р. А, Запорожцева И. В. Вопросы нефтегазогеологического районирования освещены в работах Аминова Л. З., Белонина М. Д., Прищепы О. М. Геологическому изучению региона посвящены работы Никонова Н.И. Малышева Н. А., Тимонина Н. И, Богацкого В. И., Лебедева Б. А., Дедеева В. А и других.
Сейсморазведочные работы в северных районах ТПНГП проводятся со второй половины 60-х годов. К началу 70-х годов поисковыми работами Печорской геофизической экспедиции был исследован Колвинский мегавал. В 1975 г. к работе приступила Ленинградская сейсморазведочная экспедиция (ныне ОАО "Нарьян-Марсейсморазведка"), а с 1981 г. ПГО "Печорагеофизика" (ныне ОАО "Севергеофизика"). В настоящее время большая часть работ в рассматриваемом регионе проводится по методике пространственной сейсморазведки. Целью этих работ является не только структурная интерпретация, но и прогноз свойств пласта, картирование зон развития литолого-фациальных неоднородностей.
При относительно высокой геолого-геофизической изученности региона значительное число скважин оказываются непродуктивными (успешность бурения в регионе составляет в среднем 60%), что свидетельствует о необходимости разработки более надежных критериев прогноза свойств геологического разреза на основе детального анализа всей совокупности характеристик сейсмической записи. Наиболее перспективным направлением развития методики интерпретации сейсмических данных представляется прогноз параметров разреза на основе комплексной интерпретации кинематических и динамических характеристик волнового поля.
В качестве объекта исследований выбран ареал развития терригенных отложений среднедевонско-нижнефранского нефтегазоносного комплекса (НГК) в пределах Колвинского мегавала. Этот комплекс является одним из наиболее ресурсонасыщенных - залежи углеводородов (УВ) выявлены здесь на Харьягинском, Ошском, Лекхарьягинском и Инзырейском месторождениях.
Результаты исследований особенностей волнового поля и разработанные методические приёмы интерпретации сейсмической записи могут быть использованы при решении задач структурной и динамической интерпретации данных, как в пределах Колвинского мегавала, так и в других районах ТПНГП.
Цель работы. Повышение достоверности прогноза свойств геологического разреза на основе комплексной интерпретации динамических и кинематических характеристик волнового поля.
Идея работы. Геологическую интерпретацию сейсмических данных следует выполнять с привлечением всех характеристик сейсмической записи: динамических и кинематических, с учётом результатов моделирования волнового поля.
Основные задачи исследований:
анализ данных сейсморазведки МОВ-ОГТ 3D и данных исследования скважин с целью определения геометрических, упругих и коллекторских свойств среднедевонско-нижнефранского НГК, создание сейсмогеологической модели среднедевонско-нижнефранского НГК территории Колвинского мегавала;
расчёт и анализ синтетических волновых полей, установление связи между параметрами моделей и особенностями волнового поля, выработка методических приёмов геологической интерпретации сейсмических данных;
уточнение геологического строения исследуемых площадей Колвинского мегавала по результатам комплексной интерпретации кинематических и динамических характеристик сейсмических данных МОВ-ОГТ 3D.
Научная новизна:
обоснованы геометрические, упругие параметры и коллекторские свойства сейсмогеологической модели среднедевонско-нижнефранского НГК;
получены сейсмические образы (волновые поля), характеризующие изменения геометрических, упругих, коллекторских свойств разреза; установлены зависимости между геометрическими, упругими и коллекторскими свойствами терригенных отложений среднедевонско-нижнефранского НГК и динамическими и кинематическими характеристиками волнового поля
Защищаемые положения
1. Созданная на основе сбора, обработки и анализа геолого-геофизической информации сейсмогеологическая модель отражает все наиболее значимые свойства геологического разреза среднедевонско-нижнефранского НГК территории Колвинского мегавала, а именно геометрические свойства, упругие характеристики пластов, коллекторские свойства.
2. Расчёт синтетических волновых полей позволяет выявить особенности разреза, существенно влияющие на волновое поле. Установлено влияние зоны выклинивания на создание скоростной модели разреза за счет образования здесь обменной волны; определена геолого-структурная природа AVO-аномалии; определён характер влияния коэффициента пористости пласта – коллектора на волновое поле.
3. С целью корректного отображения геологического строения объектов ТПНГП и повышения достоверности результатов геофизических исследований интерпретацию сейсмических данных следует проводить с привлечением кинематических и динамических характеристик записи, и результатов сейсмогеологического моделирования.
Методика исследования. Для решения поставленных задач проведены обобщение и анализ результатов геофизических исследований скважин и данных сейсморазведки МОВ-ОГТ 3D, обеспечившие обоснование параметров сейсмогеологической модели среднедевонско-нижнефранского НГК. Синтетические волновые поля рассчитаны с использованием программы конечно-разностного моделирования волнового поля TESSERAL-2D (Tesseral Technologies Inc.). Обработка фактических материалов выполнена с использованием программ FOCUS, GEODEPTH (Paradigm Geophysical).
Достоверность. Достоверность построения эффективной сейсмогеологической модели среднедевонско-нижнефранского НГК определяется использованием результатов геофизических исследований 13 скважин и данных по 200 км2 сейсмической съёмки МОВ-ОГТ 3D.
Эффективность предлагаемых приёмов интерпретации сейсмических данных определяется сопоставлением результатов сейсмогеологического моделирования с результатами обработки данных натурных наблюдений МОВ-ОГТ 3D.
Практическая значимость. Разработанные методические приёмы позволяют провести эффективную интерпретацию сейсмического материала, с целью прогноза свойств разреза среднедевонско-нижнефранского НГК и, таким образом, повысить надежность локализации участков недр наиболее благоприятных для обнаружения УВ.
Реализация результатов работы. Результаты, полученные в настоящей работе, использованы для интерпретации сейсмических данных компанией ОАО «Нарьян-Марсейсморазведка».
Личный вклад автора заключается в постановке задач исследования, сборе и анализе сейсмических и скважинных данных, обосновании параметров сейсмогеологической модели, обработке сейсмических данных, проведении сейсмогеологического моделирования, интерпретации фактических сейсмических данных.
Апробация работы. Основные результаты, полученные автором, докладывались на международных конференциях: «Санкт-Петербург 2006», «Геомодель 2007», «Геомодель 2008»; «Геофизика 2007» и «Геофизика 2009», международном молодежном форуме «Проблемы недропользования» (СПГГИ (ТУ) 2007 г).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, в том числе 2 статьи в изданиях рекомендованных ВАК РФ.
Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю д. г.-м. н., профессору Егорову Алексею Сергеевичу. Автор признателен д. ф.-м. н., профессору Караеву Назиму Алигейдаровичу за помощь и консультации на протяжении всего периода обучения в СПбГУ и аспирантуре Горного института.
Автор благодарен коллективу кафедры геофизических и геохимических методов поисков и разведки за участие в обсуждении основных результатов и советы по рассматриваемым в диссертации вопросам. Решение многих задач поставленных в работе велось при активном участии старшего преподавателя кафедры геофизики СПбГУ Кашкевича В. И., автор благодарен ему за ценные советы.
Автор признателен коллективу компании ОАО «Нарьян-Марсейсморазведка». Автор выражает благодарность руководителю ОАО «Нарьян-Марсейсморазведка» Гоцу И.А. и главному геологу Вискуновой К.Г. за созданные благоприятные условия для написания диссертации.
Структура и объем диссертационной работы.
Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав и заключения, изложенных на 125 страницах машинописного текста, содержит 47 иллюстраций, 10 таблиц, библиографический список из 91 наименования.
