Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ ЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ НАДЫМ-ТАЗОВСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ 12
1.1. Стратиграфия и вопросы индексации песчаных пластов 13
1.2. Тектоническое строение региона 40
1.2.1. Фундамент плитного комплекса и тектоническое районирование домезозойского основания 40
1.2.2. Тектоническое районирование осадочного чехла 43
Пликативные структуры 44
Дизъюнктивные нарушения 56
1.3. Флюидоупоры, проницаемые комплексы и способы оценки их свойств 58
1.4. Нефтегазоносность среднеюрских отложений 68
Глава 2. ЛИТОЛОГО-СТРАТИГРАФИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СРЕДНЕЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ 71
2.1. Методика детального расчленения и корреляции отложений 72
2.2. Литолого-стратиграфическая модель 75
2.3. Выделение региональных резервуаров нефти и газа средней юры 97
2.3.1. Резервуары нефти и газа 97
2.3.2. Стратиграфическое положение региональных резервуаров средней юры и их составных частей (флюидоупоры и проницаемые комплексы) 98
Глава 3. СТРОЕНИЕ БАТСКОГО РЕЗЕРВУАРА И ОЦЕНКА ЕГО НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ 100
3.1. Вопросы компьютерного моделирования резервуаров 100
3.1.1. Технология построения структурных карт в изолиниях .100
3.1.2. Методика построения карт толщин флюидоупоров и проницаемых комплексов региональных резервуаров 103
3.1.3. Способ построения карт направлений возможной миграции углеводородных флюидов и зон их потенциальной аккумуляции 108
3.2. Батский региональный резервуар 111
3.2.1. Флюидоупор и оценка его качества 117
3.2.2. Проницаемый комплекс и оценка его качества 138
3.2.3. Строение резервуара песчаников горизонта Ю2-Ю20 (на примере Северо-Сургутской моноклинали и ее окружения)... 160
3.2.4. Структурно-тектонические критерии прогноза крупных зон наличия или отсутствия пород-коллекторов 175
3.2.5. Прогноз крупных зон пород-коллекторов на моноклиналях .194
3.3. Качественная оценка резервуара в целом 210
Глава 4. ПЕРСПЕКТИВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ БАТСКОГО РЕЗЕРВУАРА...247
4.1. Методика качественной оценки перспектив нефтегазоносности резервуаров 247
4.2. Геохимические предпосылки нефтегазоносности 250
4.3. Перспективы нефтегазоносности батского регионального резервуара 258
ЗАКЛЮЧЕНИЕ , 318
ЛИТЕРАТУРА 321
- Стратиграфия и вопросы индексации песчаных пластов
- Методика детального расчленения и корреляции отложений
- Вопросы компьютерного моделирования резервуаров
Введение к работе
Объектом исследования являются отложения батского регионального резервуара Надым-Тазовского междуречья в пределах Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна.
Территория исследования расположена между реками Надым и Таз. Она занимает площадь более 190 тыс. км . В структурно-тектоническом плане территория исследования ограничена Надымской мегавпадиной на западе, Часельским и Толькинским мегавалами на востоке, Болыпехеттской мегавпадиной на севере. Южная часть территории охватывает Северо-Сургутскую моноклиналь, Вынгапуровский и северную часть Тагринского мегавалов, а также северные части Верхнетолькинской моноклинали и Верхнетолькинского мегавала.
Актуальность настоящего исследования определяется все возрастающей ролью среднеюрских отложений как нефтегазоносного объекта для прироста запасов углеводородов на территории Западной Сибири. Несмотря на большое количество накопленного к настоящему времени фактического материала по геологии, тектонике и литологии осадочного чехла, распределению основных продуктивных комплексов и залежей нефти и газа на территории Западной Сибири остается еще много недостаточно полно изученных вопросов, связанных со строением и формированием комплекса отложений ранне- и среднеюрского возраста. Эти отложения характеризуются более сложным строением и существенно меньшей степенью геологической изученности, чем перекрывающие их верхнеюрские и меловые образования. В число важных вопросов входят такие, как распределение проницаемых комплексов резервуаров и флюидоупоров, а также оценка их свойств; проблема площадного распространения коллекторов на региональном уровне. До сих пор дискуссионным остается вопрос о типе коллекторов; неоднозначно оценивается роль дизъюнктивной тектоники в процессе нефтегазонакопления. Недостаточная в своей основе изученность нижнесреднеюрских отложений, появление в последние годы новых материалов по геологии и геохимии, развитие и применение математических методов и современных компьютерных технологий требует увязки всей имеющейся информации в рамках региональных моделей геологического строения. Со среднеюрским комплексом, отличающимся резкой литолого-фациальной изменчивостью и значительными вариациями толщин продуктивных пластов, могут быть связаны открытия крупных неструктурных залежей углеводородов. В связи с
этим возрастают требования к детальности и полноте обработки всей имеющейся геологической информации, возникает необходимость совершенствования и привлечения новых приемов комплексной интерпретации всех накопленных данных и на ее основе оценки перспектив нефтегазоносности территорий.
Анализ стратиграфии, тектоники, литологии, процессов нефтегазообразования и нефтегазонакопления, построение моделей резервуаров, характеристика их проницаемых комплексов и флюидоупоров, а также оценка перспектив нефтегазоносности среднеюрских отложений приобретают особую актуальность. Они повышают достоверность регионального прогноза нефтегазоносности, способствуя тем самым успешному воспроизводству минерально-сырьевой базы в регионе.
Целью работы является решение следующей задачи: изучить геологическое строение, выполнить районирование по качеству и оценить перспективы нефтегазоносности батского резервуара как самостоятельной природной нефтегазоносной системы на территории Надым-Тазовского междуречья в Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции (НГП).
Решение задачи было разделено автором на несколько самостоятельных этапов.
Изучение современных представлений о геологическом строении юры Надым-Тазовского междуречья.
Формирование методики исследования на основе анализа литературных материалов и опыта ИГНГ СО РАН.
Расчленение и корреляция юрских отложений, выделение батского резервуара, формирование компьютерного банка литолого-стратиграфической, структурно-тектонической и нефтегазогеологической информации, построение специализированных карт, характеризующих строение резервуара.
Выявление с использованием статистических и логико-математических методов факторов, контролирующих размещение крупных зон наличия или отсутствия пород-коллекторов в проницаемом комплексе батского резервуара.
Оценка качества флюидоупора и проницаемого комплекса, а также батского резервуара как единой системы.
Оценка по критериям вероятной нефтегазоносности качества батского резервуара (флюидоупор, проницаемый комплекс, резервуар в целом как единая нефтегазоносная система).
7. Выделение крупных зон, перспективных для поисков антиклинальных и
литологически экранированных залежей нефти и газа, обоснование рекомендаций по поискам в них залежей углеводородов.
Фактический материал и методы исследований. Теоретической основой для решения поставленной задачи послужили современные представления о геологическом строении и закономерностях размещения залежей нефти и газа в Западно-Сибирской НГП, теория прогноза и поиска месторождений нефти и газа, математические методы и компьютерные технологии моделирования природных нефтегазовых систем.
При изучении среднеюрских отложений использованы следующие материалы: комплекс стандартного и радиоактивного каротажа по 160 поисково-разведочным скважинам; результаты испытаний по 230 скважинам; описание керна и шлифов; палеонтолого-стратиграфическое заключение о геологическом возрасте пород в 58 скважинах, а также фондовые, опубликованные и другие работы. Материал отобран автором в фондах ОАО «Ноябрьскнефтегаз», г. Ноябрьск (1995 г.) и в Ямальском территориальном геологическом фонде, г. Лабытнанги (1999 г.), а также любезно предоставлен сотрудниками Института геологии нефти и газа (г. Новосибирск) М.А.Левчуком, Г.Г.Шеминым. В работе использованы макро- и микропалеонтологические определения, сделанные С.В.Мелединой, Б.Л.Никитенко, Б.Н.Шурыгина, О.С.Дзюба, палинологические - В.И.Ильиной, описания шлифов, выполненные Л.Г.Вакуленко и П.А.Яном, а также результаты расчленения и корреляции разрезов скважин, проведенных Г.Г.Шеминым, А.Л.Бейзелем, А.Ю.Нехаевым, В.А.Топешко.
Строение объекта исследований определялось с помощью методики детального расчленения и корреляции с использованием литологического и биостратиграфического методов. В основу положен вариант расчленения разреза юрских отложений на циклические пачки, индексация пачек и пластов, разработанные Г.Г.Шеминым (Конторович, Шемин, Фомин, 1998ф). Кроме того, в работе использовались утвержденные МСК России региональные стратиграфические схемы нижнесреднеюрских и верхнеюрских отложений (Решения..., 1991), а также региональные стратиграфические схемы и схемы фациального районирования с уточнениями, выполненными коллективом авторов ИГНГ СО РАН и СНИИГГиМС (Шурыгин и др., 2000).
Из картографических материалов в работе использованы построенные в ИГНГ СО РАН структурная карта по основанию баженовской свиты, тектоническая карта юрского
структурного яруса осадочного чехла северной части Западно-Сибирской плиты, и карты катагенетической преобразованное юрских отложений.
Картографические работы выполнены с помощью пакета Surfer и специализированного программного обеспечения, разработанного в лаборатории математического моделирования природных нефтяных и газовых систем ИГНГ СО РАН, с применением компьютерных технологий картопостроения, основанных на комплексной интерпретации данных сейсморазведки и бурения.
При картографических построениях (структурные карты и карты толщин флюидоупоров, проницаемых комплексов, песчаников, аргиллитов и аргиллитов совместно с глинистыми алевролитами) использованы базы данных, составленные группой сотрудников ИГНГ СО РАН под руководством Г.Г. Шемина, уточненные и дополненные автором. При построении структурных карт кровли верхнеюрских отложений и кровли тюменской свиты использована информация по 450 скважинам, кровли среднетюменской подсвиты - по 80, кровли и подошвы нижнетюменской подсвиты - по 50, подошвы юрских отложений - по 45 скважинам.
Изучение и оценка качества флюидоупора проводились путем анализа влияния толщины и литологического состава на его экранирующую способность с привлечением статистических методов и данных по результатам испытаний залегающих непосредственно под рассматриваемым экраном песчаных горизонтов Ю2-Ю20 в 166 скважинах. Качественная оценка проницаемого комплекса резервуара выполнена на основе типизации разрезов 58 скважин, охарактеризованных диаграммами стандартного и радиоактивного каротажа, с применением кластерного анализа.
При проведении регионального прогноза крупных зон распространения и отсутствия коллекторов в проницаемом комплексе батского резервуара автором с помощью метода условных вероятностей и привлечением плоскостных трендов проанализирована связь между тектоническим строением территории и результатами испытаний скважин. Для этого использовались данные по результатам испытаний отложений батского резервуара в 176 скважинах. Вся территория исследования была разбита на ряд структурных обстановок, в разной степени охарактеризованных бурением. В результате анализа частот встречаемости флюидопроявлений удалось классифицировать структурные обстановки по перспективности на получение притоков флюидов. Однако такой подход не позволил выполнить прогнозные построения на всей территории исследования из-за разной степени изученности ее бурением, а также из-за сложного взаимодействия факторов,
контролирующих развитие зон коллекторов. Поэтому при проведении регионального прогноза крупных зон распространения и отсутствия коллекторов на моноклиналях была опробована специальная методика, основанная на алгоритме градиентной схемы обучения распознаванию образов, разработанная В.О.Красавчиковым (ИГНГ СО РАН). Применение этой методики дало возможность найти критерии, контролирующие наличие или отсутствие зон проницаемых пород и конфигурацию их границ на моноклиналях, и построить соответствующую карту.
Оценка качества батского резервуара осуществлялась на основании анализа морфологии резервуара и выделения крупных участков, перспективных для заполнения флюидами и обладающих большими потенциальными площадями нефтегазосбора; наличия зон развития коллекторов; учета качества флюидоупора и проницаемого комплекса; проявления региональной дизъюнктивной тектоники.
Оценка перспектив нефтегазоносности проводилась путем анализа совокупности данных по нефтегазоносности проницаемого комплекса батского резервуара и картографических материалов, отражающих литолого-фациальные, тектонические, геохимические критерии нефтегазоносности и результаты компьютерного моделирования направлений возможной миграции углеводородных флюидов (Красавчиков, 2000).
Защищаемые научные положения и научные результаты.
Построена региональная геолого-математическая модель батского резервуара Надым-Тазовского междуречья. В разрезе резервуара вьщелены и прослежены по территории исследования его составные части: флюидоупор и проницаемый комплекс. В разрезе проницаемого комплекса вьщелены и прослежены три циклически построенные пачки с прогрессивной направленностью изменения гранулометрического состава, с которьми связаны региональные песчано-алевролитовые пласты (Ю2-Ю20, Юз и Ю4).
Установлена связь между толщиной флюидоупора и его экранирующей способностью, определены значения характеристик, при которых во флюидоупоре возможно развитие литологических окон:
флюидоупор батского резервуара в пределах Надым-Тазовского междуречья слагают практически только непроницаемые и слабопроницаемые породы;
относительно повышенная толщина флюидоупора является существенным фактором для экранирования углеводородов в залежах.
3. Установлена связь крупных зон развития коллекторов в проницаемом комплексе
батского резервуара с определенными тектоническими элементами на территории Надым-
Тазовского междуречья:
наиболее перспективные на наличие коллекторов зоны развиты на не осложненных более
мелкими структурами куполовидных поднятиях и валах в пределах сводов и мегавалов;
перспективные зоны охватывают локальные поднятия, осложняющие куполовидные
поднятия и валы на положительных структурах I порядка;
зоны средних перспектив охватывают не осложненные более мелкими структурами части
положительных структур I порядка;
к зонам пониженных перспектив отнесены территории моноклиналей, осложненных более
мелкими положительными и отрицательными структурами;
малоперспективные на наличие коллекторов зоны расположены в пределах
отрицательных структур I порядка, не осложненных более мелкими структурами.
4. На основе анализа литолого-фациальных, структурно-тектонических и геохимических
предпосылок нефтегазоносности проведена оценка перспектив нефтегазоносности
батского резервуара с выделением 21 перспективной зоны; в каждой перспективной зоне
обоснованы прогнозируемые типы ловушек и залежей (структурные, структурно-
литологические, структурно-тектонические; пластовые сводовые, литологически или
тектонически экранированные нефтяные, нефтегазовые, газонефтяные, газовые,
нефтеконденсатные).
Новизна научных результатов. Личный вклад.
С привлечением всего имеющегося каротажного материала детализирована структура кровли флюидоупора батского резервуара, а также кровли и подошвы его проницаемого комплекса в северо-западной и юго-западной частях территории исследования и построены соответствующие структурные карты.
С использованием многомерного статистического анализа установлены регрессионные зависимости между суммарной толщиной песчаников резервуара и минимальным набором максимально информативных (при настоящей степени изученности) признаков для западной и восточной частей Надым-Тазовского междуречья. С помощью оригинальных компьютерных технологий, разработанных в ИГНГ СО РАН, построена единая прогнозная карта суммарной толщины песчаников батского резервуара для всей территории исследования.
Для территории Надым-Тазовского междуречья установлены минимальные значения характеристик, позволяющих прогнозировать зоны развития литологических окон в келловейском флюидоупоре. В качестве характеристик, влияющих на качество покрышки, выступают: общая толщина экрана, суммарная толщина аргиллитов, суммарная толщина аргиллитов совместно с глинистыми алевролитами и доля песчано-алевролитовых пород. С учетом установленных регрессионных зависимостей между толщиной флюидоупора и суммарной толщиной аргиллитов и аргиллитов совместно с глинистыми алевролитами построены прогнозные карты толщин непроницаемых и слабопроницаемых пород, а также карта содержания потенциально проницаемых пород в разрезе флюидоупора.
С применением специальной методики, основанной на алгоритме градиентной схемы обучения распознаванию образов, и набора из двенадцати карт (карты изопахит и отклонений реперных поверхностей от их региональных трендов) впервые проведено выделение на моноклиналях крупных зон наличия или отсутствия коллекторов. Построена соответствующая прогнозная карта.
При исследовании коллекторов батского резервуара выявлены диагностические признаки развития проницаемых пород:
зоны развития коллекторов связаны с высокими и умеренными градиентами отметок кровли проницаемого комплекса;
коллекторы в зонах отрицательных отклонений от поверхности регионального тренда подошвы резервуара нефтегазоносны.
6. Используя результаты моделирования направлений возможной миграции
углеводородных флюидов и структурную карту по кровле проницаемого комплекса
батского резервуара, автор выделил 21 крупную зону потенциальной аккумуляции
углеводородов. В результате анализа возможности заполнения потенциальных ловушек
каждой зоны на территории Надым-Тазовского междуречья проведен прогноз
нефтегазоносности батского резервуара. Выделено около 30 перспективных объектов с
обоснованием типов ловушек и преобладающего типа флюида в залежах.
Теоретическая и практическая значимость результатов. В итоге выполненных исследований уточнено геологическое строение среднеюрских отложений Надым-Тазовского междуречья, построена региональная геолого-математическая модель батского резервуара. Графическим выражением модели стали корреляционные схемы по шести профилям, три структурные карты (по кровле флюидоупора, кровле и подошве
проницаемого комплекса), шесть карт толщин (флюидоупора, проницаемого комплекса, всего резервуара, песчаников проницаемого комплекса, аргиллитов и аргиллитов совместно с глинистыми алевролитами флюидоупора), две схемы площадного распространения типов разреза проницаемого комплекса, карта коэффициентов песчанистости проницаемого комплекса и карта содержания потенциально проницаемых пород во флюидоупоре, карта прогноза качества флюидоупора, карта прогноза крупных зон коллекторов, карта прогноза качества резервуара и карта перспектив нефтегазоносности. Эта модель служит основой для разработки более детальных моделей в пределах отдельных тектонических элементов или отдельных месторождений с целью поиска ловушек или уточнения строения и выработки оптимальных схем разработки. Установленные пространственные закономерности развития коллекторов и изменения качества флюидоупора способствуют более эффективному проведению поисково-разведочных работ на территории Надым-Тазовского междуречья. Предложенные в работе прогнозные критерии наличия коллекторов и их насыщения, а также наличия литологических окон во флюидоупоре необходимо использовать при поисках и разведке месторождений углеводородов. Результаты работы могут быть использованы для более детальной оценки ресурсов углеводородного сырья районов со сходным геологическим строением. Материалы диссертационной работы вошли в научно-исследовательские отчеты ИГНГ СО РАН, выполненные по заказам администрации Ямало-Ненецкого автономного округа и недропользователей.
Апробация работы и публикации. Материалы, изложенные в диссертации, докладывались на научной конференции «Актуальные вопросы геологии и географии Сибири» (1-4 апреля 1998 г., г. Томск); на XV Губкинских чтениях (г. Москва, 1999 г.); на конкурсе научных работ Института геологии нефти и газа СО РАН за 1998-1999 гг.; на XXXI сессии Международного Геологического конгресса (6-17 августа 2000 г., Рио-де-Жанейро); на региональной конференции геологов Сибири, Дальнего Востока и Северо-Востока России (18-23 сентября 2000 г., г. Томск) и на научной конференции «Проблемы геологии нефти и газа Сибири» (5-6 ноября 2001 г., г. Новосибирск). По теме диссертации автором опубликовано девять работ, из них три работы в рецензируемых изданиях.
Работа выполнена в Лаборатории математического моделирования природных нефтяных и газовых систем Института геологии нефти и газа СО РАН под руководством доктора геолого-минералогических наук, академика РАН А.Э.Конторовича и кандидата
физико-математических наук В.О.Красавчикова, которым автор выражает глубокую благодарность за ценные советы, замечания и постоянное внимание.
Автор искренне признателен докторам геолого-минералогических наук А.К.Башарину, Г.Г.Шемину, Б.Н.Шурыгину и кандидатам геолого-минералогических наук С.Ю.Беляеву, Л.Г.Вакуленко, П.А.Яну за обсуждение и полезные рекомендации.
В работе над созданием электронных версий карт неоценимую помощь автору оказали специалисты ИГНГ СО РАН: д.г.-м.н. Г.Ф.Букреева, к.г.-м.н. П.С.Лапин, Д.В.Косяков и другие. Всем им автор искренне благодарен.
Стратиграфия и вопросы индексации песчаных пластов
Юрские отложения, залегающие на размытой поверхности образований триаса и разных горизонтах палеозоя, на территории Надым-Тазовского междуречья распространены повсеместно. Достаточно отчетливо на изученной территории прослеживаются основные сейсмогоризонты (Б, Т, Ті, Ті, Тз, Т4 и Т5). Надежными реперами для расчленения юрских отложений являются баженовская толща, нижняя толща глин васюганского горизонта, преимущественно глинистые тогурская и радомская толщи, глинистые образования левинского горизонта (ягельная свита).
Региональные стратиграфические схемы нижнесреднеюрских отложений. В 50-х годах появились первые геолого-геофизические материалы по глубинному строению Западно-Сибирской равнины. И с того же времени началась разработка стратиграфической схемы и районирования нижнесреднеюрских отложений. На первом Межведомственном совещании по разработке унифицированных стратиграфических схем Сибири в г.Ленинграде (Решения..., 1959) нижний и средний отделы юры были объединены в заводоуковскую серию. Считалось, что на большей части территории Западно-Сибирской равнины она представлена угленосной тюменской свитой (рис.1).
Позже на совещании в г. Новосибирске кровля тюменской свиты была поднята в келловей, а в Колпашевско-Нарымском районе в нее была включена верхняя часть нижней юры с выделенной в подошве тогурской пачкой черных аргиллитов раннеюрского возраста (Решения..., 1961). На следующем стратиграфическом совещании в г.Тюмени (Решения..., 1969; 1970) объем тюменской свиты был расширен до геттанга с выделением трех подсвит, а морские нижнесреднеюрские отложения Усть-Енисейского района расчленены на семь свит: зимнюю, левинскую, джангодскую, лайдинскую, вымскую, леонтьевскую и малышевскую (в составе большехетской серии). На стратиграфической схеме, утвержденной МСК в 1978 г. (Указания..., 1984), тюменская свита также была расчленена на три подсвиты, нижняя и верхняя из которых были подразделены на ряд пачек. Средняя подсвита была выделена в объеме тоара (рис.1).
Для Усть-Енисейского района были оставлены свиты большехетской серии. Средний и нижний отделы по предложению И.И. Нестерова (Геология ..., 1975) разделены на пять горизонтов: шеркалинский, джангодский, лайдинско-вымский, леонтьевский и малышевский. При подготовке к V Межведомственному региональному стратиграфическому совещанию по Западной Сибири, проведенному в г. Тюмени в 1990 г. (Решения..., 1991), вопросам совершенствования стратиграфической схемы нижней и средней юры было посвящено значительное количество работ. В некоторых из них обсуждались принципиальные вопросы стратификации нижней и средней юры Западной Сибири в целом, либо очень крупных ее частей (Брадучан, 1985; Нежданов, Огибенин, 1987; Нежданов и др., 1987,1990).
Специалистами СНИИГГиМС был предложен иной принцип районирования (палеогеографический " в своей основе) и соответствующая конструкция стратиграфической схемы (Гурари и др., 1988; Казаков, Девятое, 1990; Девятое и др., 1994). Ими в пределах Западно-Сибирской плиты выделены три крупные фациальные области распространения нижнесреднеюрских отложений: морская Ямало-Гыданская, переходная Обь-Тазовская и континентальная Обь-Иртышская. В Ямало-Гыданской области приняты литостратиграфические подразделения большехетской серии, за исключением джангодской свиты, вместо которой предложены шараповская, тогурская и надояхская свиты. В Обь-Тазовской области установлен континентальный аналог зимней свиты - береговая свита, для Обь-Иртышской области предложены шеркалинская, тогурская и тамбаевская (с тремя подсвитами) свиты.
В утвержденной стратиграфической схеме (Решения..., 1991) для нижнесреднеюрских отложений Надым-Тазовского междуречья зафиксировано два типа разрезов. Разрезы первого типа развиты практически на всей исследуемой территории в Уренгойском и Пурпейско-Котухтинском фациальных районах. Разрезы второго типа характерны для смежных с востока территорий Сидоровско-Пайдугинского района (рис.1, 2, 3).
В последнее время взгляды на стратиграфию нижнесреднеюрских отложений Западной Сибири, как правило, не совпадают с утвержденной стратиграфической схемой 1991 года. Специалисты СНИИГГиМС продолжают развивать свою точку зрения (Сурков и др., 1998). Специалисты ИГНГ СО РАН (Шурыгин и др., 2000) дают свои предложения по расчленению нижнесреднеюрских отложений северных районов Западной Сибири (рис.1, 4). Сопоставление схем расчленения нижней и средней юры этого региона приведено на рис. 1. В.С.Бочкарев и др. (2000) предлагают восстановить новоуренгойскую свиту вместо береговой в Уренгойском районе. Авторы полагают, что выделение новых свит и горизонтов является искусственным. Свое предложение они обосновывают справедливым утверждением о том, что «...в едином, наиболее изученном одновозрастном ряду, образуемом лишь четырьмя свитами: шеркалинской (песчаной), горелой (глинистой), котухтинской (глинисто-песчаной) и худосейской (песчаной) -прослеживание радомской и тогурской пачек на ряде территорий вызывает существенное затруднение» (Бочкарев и др., 2000, стр. 7).
Методика детального расчленения и корреляции отложений
Расчленение и корреляция юрских отложений Надым-Тазовского междуречья проводились в рамках выполнения договора по теме «Геолого-геохимическое обоснование перспектив нефтегазоносности глубокопогруженных толщ палеозоя, триаса и юры в Надым-Тазовском междуречье» (Конторович, Шемин, Фомин, 1998ф). Поэтому в работе используется вариант расчленения разреза юрских отложений и индексации песчаных пластов, разработанный и предложенный ответственным исполнителем договора д.г.-м.н. Г.Г.Шеминым. Методика детального расчленения и корреляции также полностью соответствует описанной в упомянутой работе. При написании настоящей главы соискателем был привлечен дополнительный каротажный материал по юго- и северо-западной частям района исследования и заложена более частая, чем в упоминавшейся ранее работе, сеть профилей. Также автором предложен вариант разбивок глубоких скважин Надым-Тазовского междуречья, уточненный в соответствии с использованной стратиграфической схемой (Шурыгин и др., 2000) и с учетом заключения о геологическом возрасте пород в разрезах 58 скважин.
Согласно принятой региональной стратиграфической схеме, в юрских отложениях северных и арктических районов Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции снизу вверх по разрезу выделяются свиты: береговая, ягельная, черничная, тогурская, новогодняя, тюменская, васюганская, георгиевская, баженовская и их возрастные аналоги (рис. 4, 10-12). Черничная, тогурская и новогодняя свиты являются аналогами котухтинской (Решения. ..,1991).
Комплекс юрских отложений имеет отчетливое циклическое строение. В разрезе хорошо опознаются и прослеживаются по латерали сменяющие друг друга преимущественно песчаные и преимущественно глинистые толщи, слагающие макроциклы, обычно соответствующие выделяемым в пределах района исследования свитам и подсвитам. Все эти свиты имеют циклическое строение, и каждая из них сложена серией более мелких циклически построенных пачек. Каждая из таких пачек сложена набором различных пород и характеризуется определенной направленностью изменения их гранулометрического состава. В нижнесреднеюрских отложениях в основании такой пачки обычно залегает пласт песчаных отложений, которые вверх по разрезу постепенно переходят в глины, т.е. им свойственна прогрессивная направленность изменения литологического состава. Толщина пачек изменяется от 10-20 до 100 м с лишним, между ними, как правило, наблюдаются четкие границы. Отмеченная особенность строения циклически построенных пачек отчетливо выражена в комплексе каротажных диаграмм (КС, ПС, ГК, НГК), в связи с чем выделение и сопоставление этих пачек обычно не вызывает затруднений.
Расчленение и корреляция отложений проводились с использованием литологического (комплексная интерпретация диаграмм стандартного и радиоактивного каротажа масштаба 1:200 и 1:500 с учетом описания керна скважин) и биостратиграфического (определение возраста пород по органическим остаткам) методов. Корреляция отложений осуществлялась путем сопоставления наиболее близких по стратиграфическому объему и строению разрезов. При корреляции использовалось правило последовательного залегания пачек и прослеживание этой последовательности по разрезам скважин, а также правило упорядоченности изменений толщин циклических пачек при изменении толщин свит и подсвит.
Использованный методический прием позволил расчленить исследуемые среднеюрские отложения тюменской свиты на одиннадцать пачек циклического строения и осуществить корреляцию отложений верхней и средней юры по шести корреляционным профилям (рис. 18).
Первый корреляционный профиль простирается в субширотном направлении от Лензитской до Самбургской площади, пересекая северную часть исследуемой территории. Он включает разрезы шести скважин с запада на восток: скв.77, 74 и 70 Лензитской, скв. 1001 Медвежьей, скв.279 Уренгойской и скв.700 Самбургской площадей.
На втором профиле приведена корреляция исследуемых отложений по линии Надымская - Красноселькупская площади. Он также субширотно пересекает район исследования южнее первого профиля и включает разрезы 13-ти скважин (с запада на восток): скв.7 и 2 Надымской, скв.83 Ямсовейской, скв.414, 265, 674, 411 Уренгойской, скв.356 Ево-Яхинской, скв.6 Тюменской, скв.35, 14 Геологической, скв.24 Южно-Русской и скв.46 Красноселькупской площадей.
Вопросы компьютерного моделирования резервуаров
В рамках исследовательских работ согласно теме диссертации построен ряд специализированных карт в изолиниях, которые представляют собой картографические документы, выполненные с помощью математического моделирования и компьютерных технологий на основе комплексной интерпретации геолого-геофизических данных. Учитьшая, что все прилагаемые к диссертационной работе карты построены в рамках единого подхода и с применением единой компьютерной технологии, в этом разделе обсуждаются материалы и методика, использованные при их построении. Расчет и редакция сеточных моделей производились в пакете MIG 95, сборка карт и пересчет в карты толщин, а также оформление в виде рисунков - с использованием пакетов Surfer и Corel Draw соответственно.
Общая схема компьютерных построений специализированных карт в изолиниях. Создание сеточных моделей для специализированных карт в изолиниях осуществляется на основе комплексной интерпретации геолого-геофизических данных в рамках единой компьютерной технологии, разработанной в ИГНГ СО РАН с учетом специфики каждой карты. Эта технология позволяет создавать электронные версии карт в изолиниях, адекватные картам на бумажных носителях, производить гладкое сопряжение не вполне согласованных карт по отдельным взимоперекрывающимся или близкорасположенным фрагментам (что существенно при построении региональных структурных карт), производить коррекцию уже существующих карт при получении новой информации, учитывать разнообразную косвенную информацию, в том числе и статистические зависимости и, соответственно, уравнения регрессии, описывающие связи между мощностями различных толщ; толщинами песчаников и толщинами отложений, вмещающих эти песчаники; толщинами флюидоупоров и толщинами непроницаемых пород в них; абсолютными отметками реперных структурных поверхностей для ряда крупных регионов Западной Сибири. Программная реализация этой технологии осуществлена в пакете МЮ 95, предназначенном для комплексной интерпретации плохо согласованных геолого-геофизических данных при картографических построениях. Методическое и программное обеспечение пакета прошло обширную апробацию при моделировании резервуаров углеводородов юры Западной Сибири (Афанасьев и др., 1995а, 19956; Красавчиков и др., 1998а, 19986, 1999; Беляев и др., 1998).
При создании сеточных моделей в пакете MIG 95 в качестве интерполятора используются потенциал-полиномы, свободные от ряда недостатков, присущих бикубическим сплайнам и другим интерполяторам (Леус, 1998). В общеметодическом плане по некоторым направлениям в пакете предпринято дальнейшее развитие подхода, первоначально предложенного и развитого A.M. Волковым (1980, 1981) и его учениками, применительно к современному состоянию информационной среды картопостроения (большие объемы информации, плохо согласованные данные по отдельным фрагментам или различным методам исследования моделируемой толщи). В самом общем виде схема картографических построений при составлении структурных карт охарактеризована ниже.
Исходным материалом при построении структурных карт служат: данные сейсморазведки (абсолютные отметки в пикетах на профилях); данные бурения и корреляции; карты моделируемой поверхности по отдельным площадям более крупного, чем у отстраиваемой карты, масштаба; карты изохрон по отдельным площадям; данные глубинных разрезов по сейсмическим профилям; разнообразные карты по другим геологическим поверхностям, карты толщин и прочие косвенные данные.
Анализ и корректировка исходного материала проводится с целью выявления пригодности отдельных листов для решения поставленной задачи, устранения явных несообразностей, уточнения топографической привязки, а также выяснения согласованности структурных карт с данными бурения и информацией по смежным площадям. Последнее необходимо для правильного выбора технологической цепи, поскольку наличие резкой несогласованности (с данными бурения или смежными листами) требует применения специального программного обеспечения и дополнительной машинной обработки данных.
Ввод исходного материала на электронные носители. Для проведения компьютерной обработки вся информация вводится на электронный носитель. Информация, касающаяся данных бурения и глубинных сейсмических разрезов, заносится в соответствующие базы данных, а картографическая информация по отдельным площадям вводится с помощью дигитайзера формата АО или сканера с последующей векторизацией растрового изображения.
Компьютерная обработка данных. На основе полученных электронных данных, с помощью соответствующего программного обеспечения для каждой из отдельных площадей создается своя собственная сеточная модель картируемой поверхности (математическая модель поверхности рельефа), адекватная бумажному носителю. В настоящей работе при картографических построениях шаг сетки принимался равным 500 м, что позволило создать модели достаточно высокой детальности. Наличие адекватных бумажным листам сеточных моделей позволяет количественно оценить степень согласованности структурной карты, построенной по данным сейсморазведки, с данными бурения и информацией по смежным листам. Если такая количественная оценка выявляет резкую несогласованность, то ряд сеточных моделей подвергается коррекции с целью их согласования с данными бурения и информацией по смежным площадям. При коррекции листов используется линейная модель, позволяющая учитывать количественные оценки несогласованности с данными бурения и смежными листами. Нестыковка изолиний полученных смежных листов электронных карт чаще всего не служит основанием для коррекции исходных бумажных носителей и устраняется методами гладкого сопряжения в узкой полосе перехода между сводимыми участками.
