Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Геологические предпосылки прогнозирования неантиклинальных ловушек методами сейсморазведки 6
1.1 Условия формирования неантиклинальных ловушек 6
1.2 Петрофизические основы использования сейсморазведки для поиска НАЛ и прогнозирования их емкостных свойств 13
Глава 2. Разработка приемов выделения локальных неантиклинальных ловушек методами сейсморазведки 22
2.1 Существующие технологии 22
2.2 Новые методические приемы интерпретации для поиска неантиклинальных ловушек углеводородов 38
Глава 3. Применение новой технологии для решения геологических задач на примере Предкавказского прогиба и Хорейверской впадины 76
3.1 Предкавказский прогиб, шельф Каспийского моря 76
- Северный борт Западно-Кубанского прогиба (ЗКП) 76
- Ачикулакский вал 92
- Шельф Каспийского моря 106
3.2 Хорейверская впадина Тимано-Печорской НГП 119
Заключение 135
Список литературы 138
- Петрофизические основы использования сейсморазведки для поиска НАЛ и прогнозирования их емкостных свойств
- Новые методические приемы интерпретации для поиска неантиклинальных ловушек углеводородов
- Северный борт Западно-Кубанского прогиба (ЗКП)
- Хорейверская впадина Тимано-Печорской НГП
Введение к работе
Актуальность работы
В настоящее время большинство открытых месторождений углеводородов связано с крупными антиклинальными структурами. Постепенная их выработка ставит острый вопрос перспективы прироста запасов углеводородного сырья. С нашей точки зрения решением этого вопроса может стать поиск новых нефтегазовых объектов, приуроченных к ловушкам другого, неантиклинального типа (НАЛ). Особенно это актуально в давно освоенных районах с существенно-выработанными месторождениями, но с развитой инфраструктурой. Неантиклинальные ловушки обычно имеют очень сложное строение и резкую литологическую неоднородность. Основным методом их исследования должна стать сейсморазведка, которая на современном этапе позволяет детально изучить и дать оценку фильтрационно-емкостных свойств коллекторов и экранов в ловушках такого типа.
Цель диссертационной работы:
Разработка новых и усовершенствование существующих методических приемов выделения и изучения неантиклинальных ловушек углеводородов по данным сейсморазведки с привлечением данных других геофизических методов.
Основные задачи:
-
Обобщение данных о генезисе и структурно-литологическом строении неантиклинальных ловушек.
-
Петрофизическое обоснование применения сейсморазведки для поиска НАЛ;
-
Обзор существующих приемов выделения локальных НАЛ методами сейсморазведки;
-
Разработка методики выделения и исследования залежей УВ на этапах создания детальной структурно-формационной модели резервуаров и количественной оценки их фильтрационно-емкостных свойств;
-
Опробование предложенной методики для выделения ловушек неантиклинального типа в различных нефтеносных провинциях России;
-
Выработка рекомендаций по применению разработанной методики. /'
\п~ -J
К/
Автором защищаются следующие основные положения: Защищаемые положения являются основой разработки повой схемы интерпретации данных сейсморазведки и ГИС. Новые блоки, полученные в результате исследований, показаны на рисунке 1 красным цветом.
Рис. 1 Стандартная схема интерпретации данных сейсморазведки и ГИС для поиска неантиклинальных ловушек УВ с новыми блоками.
Данные ГИС
Сейсмо-стратиграфия
генезис
формационных
объектов
Геология:
априорная информация
Кинематическая
интерпретация (структурные построения)
Структурно-
формационный
анализ
прослеживание ПО выявление цикличности
Детальная
циклическая
структур но-
формационная
модель разреза
Динамическая
интерпретация
(инверсия)
Установление корреляционных
связей между акустикой и ФЕС
(применение
"робастных"
оценок при
малых выборках)
Результати
исследования керіга
прогноз ФЕС
(построение карт,
кубов)
Постоянно действующая
геологическая модель
месторождения
ВРЭ-ВГГ
(оценка типа флюидо-насы шенности)
-
Построение детальной циклической структурно-формащюнной модели разреза позволяет выделять и трассировать основные перерывы осадконакопления (ПО) и определять генезис внутреннего строения изучаемой толщи, она должна быть использована в качестве каркаса в последующей динамической интерпретации сейсмических данных.
-
Структурно-формационный циклический анализ в совокупности с детальным изучением акустических свойств осадочных комплексов позволяют выделять и картировать неантиклинальные ловушки различных типов и размеров, в том числе и в невскрытых бурением частях разреза (включая небольшие, локально ограниченные объекты).
-
Прогнозирование фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) по сейсмоциклическим разрезам в условиях малых по объему выборок геолого-
сейсмоциклическим разрезам в условиях малых по объему выборок геолого-геофизических характеристик требует применения "робастных" оценок, которые обладают повышенной помехоустойчивостью и увеличивают коэффициенты корреляции изучаемых параметров и ФЕС.
4. Применение разработанной технологии выделения и прогнозирования ФЕС неантиклинальных ловушек УВ позволило значительно повысить коэффициент успешности бурения в изученных нефтяных провинциях России.
Научная новизна и личный вклад автора:
-
Установлено, что объединение различных технологий интерпретации на основе детальной циклической модели геологического строения изучаемого объекта позволяет не только выявить и оконтурить залежи УВ, но и дать более достоверную картину внутреннего строения резервуара в межскважинном пространстве.
-
Выделение и трассирование основных перерывов осадконакопления (ПО) при воссоздании седиментационного процесса снижает их маскирующий эффект на лито-фациальные изменения разреза и делает прогноз литологии не вскрытых бурением тел более обоснованным.
-
Применение «робастных» оценок с учетом цикличности осадконакопления позволяет увеличить эффективность динамической интерпретации сейсмических данных, при этом повышается точность прогноза фильтрационно-емкостных свойств разреза.
-
На основании детальных моделей изучаемых разрезов спроектированы более совершенные системы разработки месторождений, которые позволили избежать образования зон, не вовлекаемых в разработку, что существенно сократило объемы эксплуатационного бурения.
-
Работы, проведенные с участием диссертанта начиная с 1998г., позволили открыть целый ряд месторождений в Предкавказье и поднять в этом районе успешность бурения до 70-73%.
-
Результаты исследований автора являются частью монографии А.С.Сафонов,
О.О.Кондратьева, О.В.Федотова «Поиск неантиклинальных ловушек углеводородов методами сейсморазведки», отражены в 4 опубликованных статьях и обсуждались на 4-й Международной конференции EAOE&EArO&SEG в апреле 2010.
Практическая значимость работы:
Разработанная методика может быть включена в технологический процесс интерпретации данных сейсморазведки и ГИС. В давно освоенных районах с существенно выработанными месторождениями, но с развитой инфраструктурой применение предложенной методики позволит ускорить процесс поиска НАЛ, существенно сократить объемы поисково-разведочного бурения, сократить его стоимость и тем самым уменьшить сроки вовлечения в разработку еще не выявленных запасов УВ-сырья. К таким районам по нашим расчетам можно отнести Тимано-Печорскую, Волго-Уральскую и Предкавказскую НГП. Такая методика прогнозирования НАЛ может быть очень востребованной и в пока еще малоизученных районах с недоказанной нефтегазоперспективностью, так как рассматриваемые типы НАЛ могут быть обнаружены повсеместно, даже в районах отсутствия интенсивной пликативной тектоники. Это шельфы Северного Ледовитого океана, Черного, Азовского и Каспийского морей, Московская синеклиза, Восточная Сибирь и районы Дальнего Востока.
Фактический материал:
Для исследований использовались результаты работ ООО «Геонефтегаз» во многих нефтегазоносных районах. Для иллюстрации применения данной методики в диссертационной работе использованы результаты интерпретации данных 3D сейсморазведки и ГИС, полученных при изучении Предкавказского прогиба Северо-Кавказской НГП и Хорейверской впадины Тимано-Печорской НГП.
Структура и объем работы:
Петрофизические основы использования сейсморазведки для поиска НАЛ и прогнозирования их емкостных свойств
Глобальные закономерности проявления латеральной и вертикальной зональности- осадконакопления в характере сейсмической записи исследовались многими российскими и зарубежными учеными [32,64,67].
В основу этих закономерностей положены связи физических свойств горных пород (и, следовательно, пластовых сейсмических скоростей Vnjl) с зональностью осадков. Самый простой случай - увеличение глинистости и дисперсности в океане по мере удаления от береговой линии.
Следует ожидать, что седиментационные тренды, несмотря на их разнообразные локальные сочетания, будут в значительной степени повторяться как по разрезу, так и по латерали. Это обусловлено фундаментальной особенностью осадочных формаций - цикличность их структуры, предопределена цикличностью процесса осадконакопления.
Геофизическая модель — переходное звено между геологической моделью и геофизическими полями, соответствующими геологической модели при определенных условиях геофизического эксперимента [32]. В практике интерпретации геофизических данных наиболее часто применяют две разновидности моделей геофизических сред: одномерные и двумерные.
Применительно к сейсморазведке одномерные модели — это зависимости k(z), v(z), pt (z)=y(z), a(z), где k, v, p, a - коэффициенты» отражения, истинные скорости, плотности, коэффициенты поглощения соответственно. ВІ моделировании коэффициенты а используются- редко, еще реже рассматриваются коэффициенты анизотропии. Одномерные модели, как правило; отображают детальную (в.сейсмическом диапазоне частот) колонку акустических жестко-стей y(z) или поток коэффициентов отражения. Такие модели характеризуют иерархию формационных объектов (ФО) по вертикали в широком диапазоне - от формаций.(сотни метров по вертикали) до породно-слоевых ассоциаций (метры, и первые десятки метров-по вертикали). Детальность, по вертикали у одномерных моделей обычно.весьма-велика и ограничена лишь верхним срезом сейсморазведочной полосы частот - порядка 70-150 Гц, в зависимости от глубины залегания, литологии, условий регистрации и т.п. В этом диапазоне отображаются степень резкости субгоризонтальных границ, величина и частотность следования (not или по z) коэффициентов отражения. Зато о морфологии-, условиях залегания, степени несогласия І смежных ФО и т.п. одномерные модели не несут никакой информации. Иначе говоря, одномерные модели среды (и соответственно поля) отображают внутреннюю структуру формаций и субформаций.
Двумерные модели среды, напротив, сосредотачивают внимание на морфологических особенностях крупных ФО — это их внешняя структура и пространственные взаимоотношения по латерали. В сейсморазведке двумерным геофизическим моделям среды соответствуют двумерные поля - сейсмограммы u( ,t), временные разрезы u(x,t) и трехмерные поля — совокупности сейсмограмм u(x, ,t) по профилю при многократных перекрытиях. Пространственные взаимоотношения- между ФО наиболее наглядно отображаются временными разрезами, которые при пологом залегании рассматриваются как изображения среды.
В методике структурно-формационной интерпретации (ЄФИ) вносятся коррективы, в традиционные способы построения1 рассмотренных моделей сред и полей [32,34,35].
При- одномерном- моделировании конкретных объектов обычно исходят из данных акустического каротажа (АК), подвергнутых произвольному сглаживанию или: укрупнению слоев. путем„ их объединения. В сейсмоформационном моделировании является главным установление: и отображение в. модели закономерностей их. чередования, а: поток, коэффициентов? отражения? рассматривается, как сложно коррелируемая8 последовательность, отображающая-иерархию ФО по вертикали. Двумерные сейсмоформационные модели отличаются от традиционных более осмысленным,, с. позиции ЄФИ отображением, в шодел и тех деталей строения среды и» волнового поля, которые связаны с пространственными взаимоотношениями формационных объектов разных рангов, и масштабов, с седиментационными ритмами, с закономерностями сингенетической и катагенетической изменчивости.
Понятие сейсмоциклита развитое в струкурно-формационном анализе [32,69] позволяет наблюдать, и анализировать, особенности проявлениям цикличности осадконакопления в волновой картине сейсмического поля:
Основным1 объектом исследований- сейсморазведки; являются- породно-слоевые ассоциации (ПЄА); а не литологически» однородные1 пласты. Важнейшими свойствами породно-слоевою системы являются:
- дискретность осадконакопления, оно прерывается перерывами различного ранга;
- направленность изменения вещественно-структурного состава отложений внутри каждого дискрета;
- иерархической вложенности дискрета младшего ранга в ПСА более высокого ранга.
Для изучения конкретного объекта-резервуара УВ необходимо в первую очередь составить ритмо-стратиграфическую схему изучаемого временного интервала разреза, в которой основными стратоэлементами будут сейсмоциклиты простейших типов (проциклит, рециклит, прорециклит, репроциклит), разделённые границами перерывов осадконакопления (ПО - это синхронная, стратиграфическая (а не литологическая) граница).
Основным аппаратом выделения сейсмоциклитов являются СВАН-колонки [32]. СВАН — это непрерывная развертка сейсмической трассы по частоте (более подробно технология GBAH-анализафассмотрена в. главе 2). Основа, каркас схемы ритмо-стратиграфического комплекса-(РОК) — границы сейсмокомплексов — перерывы осадконакопления. Они выделены, по OF, время отражений; от которых не зависит от частоты сигнала. На рисунке 3 приведен пример такого выделения ПО:
Направленность цикла осадконакопления геологи обычно определяют по фракционному составу (галька, песок, алевролит, глина-снизу-вверх по разрезу - проциклит, если наоборот — рециклит) и реже по-закономерному изменению толщин пропластков (снизу-вверх от толстых к тонким — проциклит, наоборот - рециклит) [14]. У сейсморазведчиков остаётся один признак — изменение толщин прослоев так как изучение фракций находится вне возможностей сейсморазведки.
Постепенное увеличение или уменьшение мощности слоев, составляющих циклит, вызывает соответствующее постепенное перекачивание энергии резонанса из одной области частот в другую. В результате циклит характеризуется, удлинённым разрастанием амплитуд СВАН-представления, наклон которого к оси времен количественно отображает направление и градиент изменения мощности отдельных слоев в пределах циклита [32,69]. Ответвлению вниз (увеличение to с ростом частоты) соответствует рециклит, вверх — проциклит. Улучшения коллекторских свойств следует ожидать в подошве проциклита и в кровле рециклита.
Была доказана высокая помехоустойчивость процедур типа СВАН при выделении скрытых периодичностей (например, сочетаний циклитов) [25].
Очевидно, что в силу ограниченности полосы частот разведочной сейсмологии (10 - 120 Гц), циклическая структура осадков не всегда может быть
вскрыта наземной сейсморазведкой во всем диапазоне рангов, охватываемом схемой Вейла. Однако, в сочетании с данными ГИС диапазон, поддающийся расшифровке иерархии циклитов, существенно расширяется (рис. 4). Ранги этих циклов очень просто могут выделяться на СВАН расчётом мгновенных частот СВАН-колонки (рис. 5). Здесь отчётливо выделяются три ранга: 8-28 Гц; 28-50 Гц и 50-70 Гц [35].
Символическое изображение элементарного сейсмоциклита — равносторонний треугольник, основание которого соответствует наиболее грубым терригенным фациям, а вершина указывает направление роста-глинистости разреза. Для упрощения-построения колонок, циклитов можно воспользоваться процедурой пикирования (рис. 6а). Проведение границ-перерывов осадконакопления первого (старшего), ранга (рис. 66) ещё более подчёркивает внутреннее строение всего ритмо-стратиграфического комплекса. Выделение всех ПО является, конечным звеном первого этапа составления ритмо-стратиграфическош схемы всего района. Каждый РСК является5 самостоятельным объектом нефтяной геологии.
Новые методические приемы интерпретации для поиска неантиклинальных ловушек углеводородов
Методические приемы комплексной интерпретации были разработаны мною при участии группы сотрудников ООО «Геонефтегаз», геологов и геофизиков местных геофизических организаций различных районов России.
Новая технология включает в себя все основные методическиеприемы сейсмостратиграфии, СФИ, динамической интерпретации и содержит ряд новых элементов. На рисунке 12 они выделены красным цветом.
1. Обработка ГИС, выявление цикличности осадконакопления целевой толщи разреза, установление связей типа «керн-ГИС» и «ГИС-ГИС».
2. Сейсмостратиграфический и структурно-формационный анализы данных сейсморазведки и ГИС, создание опорной седиментационной модели объекта;
3. Восстановление циклической модели разреза в зонах отсутствия записей ТИС. Подготовка опорных циклических сейсмоакустических моделей с учетом возможных ПО. Инверсия4 сейсмических данных, расчёт атрибутов;
4 . Установление связей типа «сейсморазведка-керн» и «сейсморазведка-ГИС», выбор-информационных параметров. Пересчёт информационных параметров в ФЕС коллекторов и покрышек резервуара. 5. Оценка ресурсов УВ сырья, передача материалов модели на гидродинамическое моделирование согласно действующим Рабочим документам [28, 29].
В основу этой технологии положен детерминистский подход. Он предполагает тесную1 взаимоконтролирующую работу геологов и геофизиков. Остановимся на ключевых моментах предложенной технологии, отличающих ее от предыдущих аналогов.
Основным преимуществом используемой технологии на первом этапе является комплексное применение аппарата структурно-формационной интерпретации (СФИ) и «робастных» оценок [59] при анализе материалов ГИС и сейсморазведки. Это позволяет значительно сузить неоднозначность определения коэффициентов эффективной пористости Кп и нефтенасыщенности Кн по разрезам акустической жесткости (импеданса) у. Он является основным параметром традиционной сейсморазведки, позволяющим перейти к количественным оценкам коллекторов и покрышек природного резервуара УВ.
На рисунке 13 показаны стандартные зависимости у от коэффициента эффективной пористости Кп для пород разного литотипа [27, 44, 45]. Как видим, изменения литотипа необходимо учитывать при оценке Кп. Наличие в песчаниках 10% известковистого цемента занижает, а присутствие глины с Сгл = 10 - 20 % - завышает оценки Кп на 2 — 3%.
Ещё большая неопределенность существует при определении типа флюида по у Нефть мало меняет величину у , а газ в пласте с Кп до 30% снижает у на 10 - 15 %, что недостаточно для количественного определения коэффициента нефтегазонасыщенности Кн.
С высокой точностью по у можно прогнозировать общую пористость Ко, включающую объем пор в глинах (рис. 14): ошибки Ко не превышают 3 % при изменении глинистости Сгл от 0 до 50%.
Применение аппарата СФИ позволяет дать оценки литофациального состава каждого отдельного элемента геологического тела, после восстановления внутренней структуры всех седиментационных тел и определения их генезиса.
Породно-слоевые ассоциации, которые мы изучаем (см. гл. 1), включают в себя большое разнообразие фаций, слагающих геологический разрез. Поэтому при анализе данных ГИС необходимо проанализировать наиболее полный диапазон изменения характеристик этих фаций. В дальнейшем для динамической интерпретации задается априорная модель, построенная по данным ГИС с максимально возможной детальностью, не ограниченной разрешающей способностью сейсморазведки. Для этого необходимо привлекать пакеты поточечной интерпретации. Только получив такие зависимости, можно, воспользовавшись законом Головкинского - Вальтера, переходить к загрублению данных при интерпретации сейсморазведки.
Новым подходом предлагаемой технологии является применение метода «робастных» оценок [59] при построении корреляционных зависимостей. Под робастностью в статистике понимают нечувствительность к различным отклонениям и неоднородностям в выборке, связанным с теми или иными, в. общем случае, неизвестными, причинами. В нашем случае это могут быть погрешности измерения, случайные ошибки разного рода. На практике наличие в выборках даже небольшого числа резко выделяющихся наблюдений способно фатально повлиять на результат статистического исследования. Для того чтобы ограничить влияние неоднородностей, либо вовсе его исключить, существует несколько различных, подходов. Мьъ воспользовались одним из, наиболее распространенных способов - группирование данных без отбраковки отдельных наблюдений. Это позволяет значительно снизить возможность порчи выборки, отдельными выпадами. После этого с достаточной, степенью уверенности можно пользоваться классическими методами статистики. В качестве- критерия группирования были приняты литотипы, связанные с цикличностью осадконакопления, выделенной по результатам ЄФА.
Чтобы получить множество опорных корреляционных зависимостей, акустических жесткостей у от искомой эффективной пористости Кп, необходимо на каждой скважине выделить, элементарные циклиты и-построить зависимости- типа «керн— РИС» и «ГИС — ГИС», сгруппировав точки по глубине, относимой к подошвенной, центральной или кровельной частям рециклитов и проциклитов.
Совмещение данных, близких к анализируемому участку кривой ГИС, по такому седиментационному типу возможно только для интервалов разреза без резкой смены литотипа в нем (например, при появлении в каком — либо цикле карбонатного цемента). В этом случае можно учесть основную долю эффекта от глинизации песчанистых коллекторов и построить достаточно тесные зависимости вида у = f (Кп ).
Как видим, полученные по технологии «робастных» оценок [51] зависимости характеризуются тесной связью (R = 0,83 - 0,99) и малой ошибкой ( А = 0,010- 0,045 ), в отличие от традиционного подхода с анализом всего анализируемого сейсморазведкой интервала разреза (рис. 16 (б)), где R = 0,78 и А = 0,05.
Использование новых зависимостей позволит при геологической интерпретации данных ДИ получить более надежные карты и кубы емкостных свойств целевых объектов. При этом будут существенно уточнены ФЕС как коллекторов, так и разделяющих их перемычек.
Особенностями нашей новой технологии при создании опорной седиментационной модели объекта являются опора на выделение и трассирование основных перерывов осадконакопления (ПО) при воссоздании седиментационного процесса, а также более обоснованный прогноз литологических особенностей изучаемого разреза и оценка литологически не вскрытых бурением тел.
Восстановление природы и условий формирования осадков обычно осуществляется в процессе сейсмостратиграфического, структурно-формационного анализов, а также при динамической интерпретации данных сейсморазведки и ГИС и их комплексного анализа.
Северный борт Западно-Кубанского прогиба (ЗКП)
В последние десятилетия приоритетным нефтепоисковым направлением в Краснодарском крае являются чокракские отложения Прибрежно-Морозовского района северного борта Западно-Кубанского- прогиба (ЗКП). Это один из первоочередных районов работы ООО «Геонефтегаз» с 1994 года. Район» стал основным источником прироста запасов углеводородного сырья в регионе.
Работы велись по заказам ОАО «Краснодарнефтегаз» , ОАО" «Терм-нефть» НК «Роснефть» и ОАО «Кубаньгазпром» РАО «Газпром» большой группой сотрудников ООО «Геонефтегаз» ( Овчаренко А.В., Сафонов А.С. Кондратьев И.К., Мушин И.А., Кондратьев O.K., Тищенко И.В., Михайлов И.Н., Пороскун В.И., Ермаков Б.В., Атяшева Е.П., Мятчин К.М., Кондратьева О.О., Федотова О.В., Куликов А.В., Киселев Е.С., Горюнов А.С, Страхаль М.В., Семяшкин А.Г., Таратын Э.А., Рукин В.И. и др.) и местных геологов и геофизиков (Кондратьев И.А., Заграбянц М.Г., Николаевский А.С, Крипине-вич В.Л., Алексеев А.А., Воскресенский И.А., Антониади А.Г., Черненко A.M., Коротков B.C., Дердуга B.C., Мосякин Ю.А., Коноплев Ю.В., Пустиль-ников Л.М., Галактионов Н.М., Коноплев М.Ю., Гайдук В.В., Мосякин А.Ю., Колесниченко В.П., Прошляков С.Л., Земцова Д.П., Кошелев В.Н., Кичигина Т.М. и др.).
Результаты работ неоднократно рассматривались на международных конференциях и опубликованы, отраслевых изданиях.
Северный борт прогиба представляет собой относительно пологий платформенные склон; переходящий, в, шельфовую область Тимашевскош ступени.(рис. 32); Как мы видим, наиболее сложное геологическое строение в, зоне дислокаций имеют караган—чокракские отложения; которые В: конце караганского (в основном), времени оказались разбитыми на серию субширотных блоков, ступенчато опущенных с севера, на юг. Пластичные породы. верхнего Майкопа в нижних частях блоков перемещались вниз по склону по напластованию. У подножия склона морского» дна, встречая: сопротивление горизонтально залегающих пород этого же возраста, они сжимались в антиклинальный, перегиб с нагнетанием: пластичных пород верхнего Майкопа; в ядро складки. В результате в зоне сочленения, северного борта и погруженной части ЗКП образовалось валоподобное поднятие, осложненное отдельными1 сводами и структурами. Такие структуры при наличии- коллекторов благоприятны для образования ловушек, структурного,, структурно-литологического и структурно-тектонически экранированного типа.
Чокракские отложения северного борта ЗКП представлены, преимущественно глинистой толщей, в, которой выделяется до одиннадцати песчано-алевролитовых пачек. Толщина песчано-алевролитовых пластов составляет. 1—25 м. Наибольшей песчанистостью характеризуется средняя часть чокракских образований. Песчано-алевролитовые пласты обладают хорошими емкостно-фильтрационными свойствами. Пласты высокопористых песчаников расслоены в пачках прослоями глин и характеризуются сложным распространением по площади, что связано с их формированием в виде рукавов палеодельты.
Основным поисковым и разведочным методом в этом районе является сейсморазведка ЗД. В связи со сложными условиям местности отрабатывались в основном нерегулярные системы наблюдения (3D АМОС). Проинтерпретированы сейсмические материалы в объеме около тысячи квадратных километров. Значительная часть рассматриваемой территории исследована также высокоразрешающей электроразведкой ВРЭ-ВП.
В ходе многолетних исследований разработан комплекс поисково-оценочных критериев зонального нелокального прогноза чокракских коллекторов ЗКП, установлено иерархическое лопастно-канальное строение резервуарных песчаных тел, сформировавшихся в обстановке подводного, конуса выноса.
Наиболее перспективны песчаные тела-лопасти; характеризующиеся сочетанием, благоприятных субфаций и. расположенные по зональному прогнозу в центральных частях крупных, унаследовано развивающихся транспортирующих (распределительных) каналов.
Прогноз коллекторов выполнялся! с учетом сейсмофациальных особенностей изучаемого разреза (конкретного СФР); седиментационного анализа и палеогеоморфологических условий осадконакопления чокракских отложений, а также на основе анализа волновых полей в интервале целевых пачек чокрака. Исходя из геологических моделей поисковых объектов и набора критериев, (палеоврезы, выпукло-вогнутые формы уплотнения, прилегания, границ и. др.), картирование коллекторов выполнялось с использованием сейсмостратиграфического, сейсмофациального и палеотектонического анализов.
На первом этапе интерпретации по результатам структурно-формационного анализа была составлена ритмо-стратиграфическая схема района. На рисунке 33 приведен пример такой схемы. Здесь дан фрагмент временного разреза 3-го ранга (центральная частота фильтра гц = 45 Гц) с вынесенными на него привязками кровли Скр и подошвы целевых отложений чокракского возраста (совпадает с кровлей Майкопа Мкр ), а также продуктивных песчаных пачек III, IV, V, VII и VIII, перенесенных со скважины вне профиля наблюдений. Как видим, идентификация пачек сомнительна на некоторых участках профиля. После выделения на всём профиле ПО разных рангов, определения циклической структуры отложений и картирования геологических тел - песчано-глинистых линз внутренней цикличности было установлено:
1. К региональным границам относятся только ПО первого ранга. Они соответствуют подошве чокракского РСК — кровле Майкопа Мкр (отложения тарханского яруса отсутствуют), кровле нижнего — подошве среднего чокрака С2п , кровле среднего — подошве верхнего чокрака Сзп и кровле верхнего чокрака Скр. Выяснилось, что принятый ранее за кровлю, ОГ входит в ритмо-серию чокрака, поэтому граница Скр перенесена на ПО, находящийся в 50 мс выше.
2. ПО второго и третьего ранга являются границами отдельных песчано-глинистых линз большего-или меньшего размеров.
3. Пачки III и V приуроченьгк границам Сгп и С3п и картируются на всей площади. Пачки I и II впервые выявлены на этом участке работ в отложениях верхнего чокрака. Пачка IV может быть прослежена на большей части участка. Пачки VI, VII и VIII выделяются условно на границах ПО второго и третьего рангов. Они входят в косослоистую серикносадков и имеют разный возраст (в пределах нижнего чокрака) в каждом геологическом теле.
Такая схема, учитывающая все ПО, легла в основу дальнейшей динамической интерпретации. Для динамического анализа данных 3D использовались атрибутный анализ и сейсмическая инверсия в пакете программ INTERWELL.
Для примера интерпретации сейсмических данных взяты результаты исследования на Западно-Морозовских площадях, где в течение многих лет в процессе разведочного бурения проводился оперативный анализ.
Первоначально, когда на этом участке практически не было пробуренных скважин, по атрибутному анализу данных 3D был сделан прогноз распределения песчаных тел, палеорусел и глинизированных разделов продуктивной IV пачки чокрака (рис. 34).
После проведения разведочного бурения был существенно уточнен структурный план исследуемого участка, а также сделана динамическая интерпретация исследуемой площади.
Вначале была построена исходная сейсмогеологическая модель на основе акустических моделей в скважинах неструктурных построений (рис. 35). После увязки этой модели с сейсмическим полем 3D (рис. 36) была сделана инверсия сейсмических данных и получен куб пластовых скоростей (рис. 37). На вертикальных разрезах куба видно, как в поле инверсии проявляются литологические неоднородности исследуемых пачек (рис. 38, 39).
В результате увязки данных сейсморазведки и ГИС по скважинам, района исследований выявлены количественные связи между жесткостными параметрами изучаемого интервала геологического разреза и его пористостью» Кп, эффективной мощностью и песчанистостью Кпесч, с одной стороны, и динамическими, параметрами сейсмического разреза, с другой стороны (рис. 40). Используя полученные зависимости, были построены прогнозные карты коэффициентов пористости, эффективных толщин и других параметров, отражающих сложный характер распределения песчаных пачек по площади (рис. 41).
Хорейверская впадина Тимано-Печорской НГП
Впределах Хорейверской впадины в диапазоне глубин 3625-3848 м выделяется карбонатный комплекс, включающий сирачойские и евлано-ливенские массивные ОП. Эти постройки образовались на ветласянской террасе и представлены известняками и вторичными доломитами.
Сейсмические работы 3D выполнены на Северо-Хорейверской площади специалистами ОАО «Нарьян-Марсейсморазведка» (Гоц И.А., Иванцов Ю.Ф., Русалин A.M. и др.) с взрывным способом возбуждения. Однако даже в этом случае получены довольно низкочастотные записи. Пример такого спектра частот и СВАН-колонка для целевого франкского интервала разреза показан на рисунке 65. Спектр содержит частоты от 6 до 50 Гц. Максимум частотной характеристики на 18 Гц. На СВАН-колонке выделяются три ранга: первый (6-9 Гц), второй (10 - 20 Гц) и третий (25 - 50 Гц).
На исходном временном разрезе (рис. 66) при видимой частоте около 20 Гц целевые ОП выделяются недостаточно уверенно. Здесь неприменимы, никакие приёмы сейсмостратиграфии по выделению сейсмофаций. Поэтому для дальнейшего анализа были взяты разрезы третьего ранга, на которых морфологияи внутренняя структура целевого интервала проявляются более отчетливо (рис. 67).
Наиболее крупные верхнедевонские ОП приурочены к южной части Северо-Хорейверской площади, занятой широтным структурным заливом. Всего по сейсморазведке выявлено 43 объекта, образующих дугообразные цепочки северо-восточного и северо-западного направлений.
ОН характеризуются увеличением временной мощности (до400 мс) по сравнению с сопряжёнными частями разреза, снижением амплитуды,отражений, частоты, скорости (вплоть до появления ложных смещений отражений от подстилающего доманикова горизонта IIId) и увеличения поглощения энергии отражённых волн (появление «тени»). На временных разрезах мгновенных динамических характеристик и псевдоакустическом разрезе чётко видны все указанные выше признаки-ОП (рис. 68). Оконтуривание ОП приводится либо по горизонтальным срезам, либо по картам ЛУГДХ (рис. 69).
GBAH является важнейшим инструментом для выявления тонкой внутренней структуры отложений и выделения ФО различного масштаба и ранга. Анализ СВАН-колонок на участке работ выявил существенные их отличия в разрезах над ОП и вне их. Причём над ОП получены два типа колонок (рис. 70). Как видим, для окружающей ОП толщи (колонки 1 и 3) характерно наличие трёх перерывов осадконакопления:
- нижний в конце ветласянского времени;
- средний в конце сирачойского времени;
- верхний в конце евлано-ливенского времени.
На СВАН-колонке им соответствует независимость времени отражения от частоты, т.е. для фиксированного ОГ в этой точке to=const для всех частот. Из-за ограниченности спектра прослеживание циклитов внутри осадочной толщи между ПО затруднено:
Над органогенными, (рифовыми) постройками получены СВ АН-колонки с чётко выраженнойцикличностькквнутреннего строения. На колонке 2 эта цикличность первого ОП проявляется в евлано-ливенских отложениях (объект типа репроциклита). На колонке же 4 цикличность второй" постройки охватывает весь интервал разреза сирачойских и евлано-ливенских отложений. Причём чётко видно «наличие и более мелких подциклов.
Внутреннюю структуру ОП помогают выявить и седиментационная и тектоническая палеореконструкции (рис. 71). В сопряжённых по латерали с ОП частях разреза устанавливаются наклонные отражениям их приклинивание к анализируемым ОП.
Анализ ранговых временных разрезов, структурных карт основных ОГ, карт мощностей, тектонические и седиментационньте реконструкции, анализ типов цикличности слагающих разрез осадков по СВ АН-колонкам позволяют восстановить историю развития этого седиментационного бассейна в поздне-девонском времени. Выделены ОП первой (сирачойской) и второй (евлано-ливенской) генераций; атакжетолщи отложений бокового наращиванияи компенсации. Их подстилают и перекрывают отложения конседиментационной седиментации. Результатом этих построений является объёмная структурно-формационная модель среднедевонской части разреза Северо-Хорейверской впадины (рис. 72). На рисунке 73 показано трехмерное, пространственное расположение вершин сирачойских рифов (красные купола) на фоне современного рельефа кровли доманикового горизонта LUd (тёмно-зелёная сетка). Как видим, эти ОП имеют изометрическую куполообразную форму и образуют ряд цепочек.
Отметим, что съёмка 3D позволила существенно уточнить структурное строение исследуемой площади. Верхнедевонские ОП достигают толщины до 200 м при площади до трёх квадратных километров.
Оценка их емкостных свойств произведена по значениям акустических жёсткостей, полученных по программе INTERWELL. После проведения! сейсмической инверсии получен куб импедансов. На рисунке 74 показана серия горизонтальных срезов этого куба для целевого верхнедевонского интервала разреза. На этих рисунках видно как по мере погружения растёт от 2240 мс до»2330 мс) вскрываются всё более глубокие ОП в юго-западной." части куба. Сами ОП образуют характерные изометричные тела, которые отличаются пониженными значениями прогнозных акустических скоростей их ядер. То есть, это более рыхлые, пористые рифы — потенциальные коллекторы нефти и газа. Такое распределение скоростей подтверждают карты сред нейхкорости отдельных интервалов целевого комплекса (рис. 75). Рассчитанные по ним карты средней пористости и относительно мощности коллекторов в данном интервале пластов сирачойского горизонта (рис. 76 и 77) свидетельствуют, что наиболее ёмкие ловушки органогенного типа, имеющие площадь около 2,5-3,0 км2 и пористость до 20% расположены в южной части участка работ.
В сопряжённых зонах распространения слоев бокового наращивания ожидается наличие переотложенных биогермных карбонатов, пласты коллекторов которой имеют суммарную эффективную мощность до-50 м и пористость до 8-10%.
Оценка типа флюидонасыщения выявленных НАЛ по данным сейсморазведки затруднена из-за получения узкополосной низкочастотной волновой картины. Получение более широкого спектра пока не представляется возможным из-за сейсмогеологических условий района работ (наличие вечной мерзлоты с зоной малых скоростей на непромерзших участках и т.д.).
Поэтому нами для оценки нефтенасыщенности НАЛ использовались электроразведочные работы методом ВРЭ-ВП [16] проведённые ООО «Гео-нефтегаз» в содружестве с ОАО «Нарьян-Марсейсморазведка» (Тищенко И.В., Киселёв Е.С., Гоц И.А. и др.).
Комплексная прогнозная карта нефтегазоносности, построенная по данным сейсморазведки 3D и электроразведки ВРЭ-ВП, приведена на рисунке 78. Мы видим, что над всеми наиболее ёмкими ловушками органогенного типа получены аномалии ВРЭ-ВП, свидетельствующие о их высокой нефтеперспективности. Рассмотренные верхнедевонские ОП Северо-Хорейверской площади представляют собой чрезвычайно перспективные нетрадиционные объекты поисков месторождений углеводородов.
