Введение к работе
-1-
Актуальность работы. Прогнозу напряженного состояния терригенных отложений в условиях Западной Сибири отводится важная роль в общем комплексе геофизических исследований. Это связано с необходимостью увеличения глубины геологических исследований и со сложностью геолого-технической обстановки перспективных на нефть и газ геологических объектов. Как показывает практика бурения глубоких скважин на севере Западной Сибири в зонах аномальных пластовых (в коллекторах) и поровых (в глинах) давлений имеет место относительно высокая аварийность. Аварийность проявляется газовыми выбросами, неконтролируемыми нефтяным фонтанами, обвалами ствола скважины, прихватами бурильного инструмента.что приводит к ликвидации значительного числа скважин, дополнительным материальным затратам, загрязнению окружающей среды, а иногда и к человеческим жертвам.
Прогноз аномальных пластовых и поровых давлений, напряженного состояния горных пород, определяемого горным давлением на скелет породы, позволяет управлять обозначенными аварийными ситуациями. Это является необходимым условием эффективного проведения геолого разведочных работ на различных стадиях.
Известно влияние аномальных пластовых давлений и напряженного состояния горных по род на петрофизические характеристики пород-коллекторов. Неучет такого влияния приводит к искаженным оценкам коллекторских свойств изучаемых объектов. В таких случаях возможность более точных оценок коллекторских свойств напрямую зависит от эффективности прогноза пластовых давлений и напряженного состояния горных пород.
Целью работы является разработка технологических средств качественного и количественного прогноза напряженного состояния терригенных отложений на основе комплексной интерпретации данных сейсморазведки и
-2-результатов геофизических исследований скважин в геологических условиях севера Западной Сибири на стадии строительства поисковых, разведочных скважин и проектирования разработки месторождений.
Основные задачи.
1. Создание эффективного вычислительного аппарата
включающего описание модели осадочных горных пород
учетом флюидальных давлений и тектонофизические модел
доюрского основания на месторождениях Западной Сибири.
2. Исследование влияния поровых и пластовых давлени
на кинематические и динамические характеристик
сейсмического волнового поля.
-
Исследование факторов влияющих на погрешност расчета прогнозных значений пластовых и поровых давлений.
-
Разработка программно-алгоритмических средств ка единого пакета в рамках операционных систем разног уровня и увязка пакета с интерпретационным обрабатывающими системами.
5. Исследование возможности использования
прогнозных параметров, характеризующих напряженное
состояние, горных пород в качестве интерпретационного
признака при выделении перспективных
углеводородосодержащих объектов, зон с нежелательными
техногенными осложнениями в виде смятия колонн и
локальных подвижек, при оценке разрывных нарушений и
эрозионных срезов.
Методика исследований включает: анализ v
использование широко применяющихся в настоящее врем*
методов и способов прогноза аномально высоких пластовых і
поровых давлений ( АВПД, АВПоД );анализ геологически)
результатов математического, геосейсмического
тектонофизического моделирований прогноза АВПД і АВПоД на месторождениях севера Западной Сибири, < использованием разработанных при участии автора
программно - алгоритмических средств; изучение и анализ многочисленных публикаций по проблеме исследований.
Научная новизна 1. Впервые разработан
вычислительный аппарат для условий Западной Сибири,
позволяющий с необходимой для практики точностью
! получать прогнозные значения пластовых и поровых давлений
до стадии бурения скважин.
2. Установлены количественные взаимосвязи
кинематических и динамических параметров с напряженным
состоянием терригенных отложений.
3. Предложен принципиально новый подход
качественной оценки тангенциальных напряжений
поверхностей, сложенных коренными горными породами, на
основе результатов палеореконструкции на исследуемое
геологическое время.
-
Установлена возможность использования прогнозных параметров напряженного состояния горных пород по геофизическим данным в качестве интерпретационных признаков для выделения углеводородосодержащих объектов и геотектонически активных зон.
-
Показана перспективность использования разработки как основы для создания компьютерной региональной базы напряженного состояния осадочного чехла Западной Сибири.
Практическое значение I. Созданный вычислительный аппарат, включающий программно - алгоритмические средства для ЭВМ серии ЕС-первая версия и для персональных ЭВМ IBM PC/AT- вторая версия разработки, обеспечивает расчет прогнозных параметров АВПД и АВПоД до стадии бурения в любой точке разведываемой площади, покрытой сетью сейсмических профилей, что позволяет из бежать аварийных ситуаций при строительстве поисковых, . разведочных и эксплуатационных скважин, особенно в сложных глубинных геолого-технических условиях.
2. Пакет прикладных программ обеспечивает
-4-непрерывность графа обработки геофизических данных и по результатам кинематической и динамической интерпретации переходить к углубленной обработке с целью прогноза технологических параметров и повышения геологической эффективности геофизических исследований.
Реализация разработки и ее апробация.
Результаты, полученные при выполнении настоящей работы апробированы на материалах сейсморазведочных съемок и скважинных исследований по Бованенковской группе месторождений, Самбургскому, Ем-Еговскому, Маслиховскому и Малр-Балыкскому месторождениям. Отдельные элементы разработки применены при оперативном прогнозе по Гыданскому району на площадях : Лунная, Минховская, Тото-Яхинская, Приречная, Глубинная, Сопочная, Овражная.
Основные результаты исследований докладывались на Всесоюзной научно - практической конференции в (г. Ленинграде, 1990г), на семинарах и конференциях, проводимых ЦГЭ и посвященных проблемам прогнозирования геологического разреза ( ПГР ), на международной геофизической конференции SEG / Москва -92 и SEG - ЕАГО/Москва-93.
Личный вклад. Основу диссертации составили исследования автора, выполненные в период 1984-1994гг. при проведений производственных ( обработка и интерпретация данных сейсморазведки и ГИС с целью прогнозирования геологического разреза /ТюменнефтегеофизикаУ), на этапе научно - исследовательских, тематических, опытно-методических работ, связанньк с разработкой технологии для прогноза напряженного состояния терригенных .отложений с, использованием данных сейсморазведки и ГИС в условиях Западной Сибири /ЗапСибНИИГеофизика/, а так же в процессе обучения в заочной аспирантуре ГАНГ(1991-1994гг.).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 7 работах.
Объем работы. Работа состоит из введения, 3 глав и заключения. Содержит 154 страницы машинописных листов, 50 рисунков, 9 таблиц, библиография включает 93 наименования.
Научные исследования проведены под руководством д.г.-м.н. А.К. Урупова. В процессе работы над диссертацией автор пользовался помощью и советами к.т.н. СВ. Анпенова, д.ф. - м.н. Г. М. Голошубина, к.г. - м.н. А. И. Гальченко, к.т.н. В.В. Ждановича, к.г.-м.н. В.М. Теплоухова, которым автор выражает глубокую признательность. Автор благодарен коллегам по работе М.А. Загоровской за помощь, оказанную в оформлении графики, а также В.П.Пономаревой, М.Г.Латфуллину, за программирование основных алгоритмов и помощь оказанную в процессе ведения разработки.