Ориентационное и априорное моделирование природных резервуаров нефти и газа в терригенных отложениях Ермолова, Татьяна Евгеньевна

Введение к работе

Актуальность проблемы. Происходящее в последние годы усиление роли сейсморазведки в геологоразведочном процессе (ГРП) на нефть и газ, связанное с развитием ее технических средств, методов обработки и экономической целесообразностью, повышение ответственности сейсморазведки за конечный результат геологоразведочных работ выдвигают новые требования к комплексной геолого-геофизической интерпретации данных сейсморазведки и бурения. Одним из направлений, отвечающих этим требованиям, является методика структурно-литологической интерпретации (СЛИ), развиваемая во ВНИГНИ (В.С.Славкин, Е.А.Копилевич, 1995). В рамках СЛИ важную роль играют вопросы ориентационно-го и априорного моделирования природных резервуаров (ПР) нефти и газа. Современный ГРП требует построения как априорных моделей ПР, непосредственно участвующих и динамично развивающихся (корректируемых) в процессе СЛИ, так и моделей, фиксирующих определенный уровень знания о геологическом строении изучаемого региона и служащих для выбора оптимального направления геологоразведочных, в том числе, сейсмических работ. Такие модели названы автором ориентационными.

Активное привлечение результатов литологических исследований в процесс комплексной интерпретации геолого-геофизических данных, а также развитие представлений о природных резервуарах нефти и газа как о сложных системах, состоящих из пластов-коллекторов, покрышек и промежуточных толщ (ложных покрышек), предпелагает новый подход к построению ориентационных и априорных моделей ПР, основанный на принципах и технологиях, развиваемых в диссертационной работе.

Цели и задачи исследования. Настоящая работа преследует две взаимосвязанные цели:

совершенствование технологии ориентационного и априорного моделирования природных резервуаров в терригенных отложениях в соответствии с современными представлениями о строении ПР;

разработку ориентационных и априорных моделей перспективных объектов: регионов, зон и месторождений, - в терригенных комплексах Волго-Уральской (ВУ) и Западно-Сибирской (ЗС) НГП. В связи с этим решались следующие задачи:

обоснование выбора и установление последовательности

применения литологических и комплексных видов исследований, направленных на изучение геологических характеристик элементов ПР и прогноз их отображения в сейсмическом поле;

- разработка специфических приемов априорного моделиро
вания, заключающихся в использовании промежуточных результа-

тов обработки и интерпретации данных сейсморазведки и ГИС для корректировки базовой априорной модели;

разработка технологии составления карт многопластовых терригенных ПР;

выявление условий седиментации продуктивных отложений и закономерностей геологического строения природных резервуаров: терригенного девона юго-востока Русской плиты, в том числе живетского яруса Зайкинской зоны поднятий на юго-западе Бузулукской впадины (ВУ НГП), и верхнеюрских отложений (пласт lOj ³"⁴) Крапивинского месторождения на юго-западе Каймысовс-кого свода (ЗС НГП).

Научная новизна.

1. Впервые разработана технология составления карт многопластовых природных резервуаров в терригенных отложениях, рассматриваемых как ориентационные модели. Данная технология позволяет одновременно отобразить строение и сочетание всех элементов природного резервуара, взаимосвязь их литологичес-ких, морфологических и петрофизических свойств и характеристик, условия залегания природного резервуара, его стратиграфический объем, характер соподчинения резервуаров разных порядков, их нефтегазоносность, включая типы залежей.

2. Впервые разработана технология построения априорных моделей ПР, обеспечивающая развитие и корректировку базовой априорной модели.

3. Построенные автором региональная и зональная ориентационные модели девонских отложений ВУ НГП и локальная априорная модель Крапивинского месторождения ЗС НГП отражают новые представления о генезисе продуктивных отложений рассматриваемых комплексов, устанавливают связь коллекгорских свойств пород с их генетическими типами и структурно-морфологическими условиями залегания.

Впервые разработаны седиментационные модели основных продуктивных пластов терригенного девона юго-востока Русской плиты с пространственной локализацией песчаных^стел авандель-товых проток, подводных долин, пляжей, отмелей, баров, иежг-рядовых ложбин и других, являющиеся основой для построения моделей ПР, установлены закономерности распространения ловушек неантиклинального типа, связанных с разными этапами морской трансгрессии.

4. Уточнена региональная модель строения терригенного
комплекса девона юго-востока Русской плиты (ВУ ГНП) как мно
гопластового природного резервуара, включающего соподчиненно
взаимосвязанные резервуары разных масштабов и порядков.

Реализация результатов и практическая значимость. Методические рекомендации по составлению карт природных резервуаров нефти и газа, разработанные при участии автора, позволяют осуществлять прогноз ловушек разного типа, нефтегазогеологи-ческое районирование и оценку ресурсов УВ по литолого-стра-тиграфическим комплексам, а также выбор направления геологоразведочных работ. Методические рекомендации утверждены Мин-гео СССР для практического использования в отрасли. Технология априорного моделирования успешно используется при реализации проектов СЛИ при изучении верхнеюрских отложений Западной Сибири. Построенные автором ориентационные модели живетс-кого и муллинско-нижнефранского ПР позволили выделить новые перспективные объекты для постановки геологоразведочных работ. Практические рекомендации по ним внедрены в ПГО "Орен-бурггеология", "Уральскнефтегазгеология", "Нижневолжскгеоло-гия", "Пермнефтегеофизика", АО"Восточная нефтяная компания и учтены при планировании геолого-разведочных работ на нефть в юго-восточных районах Русской плиты и северной бортовой зоне Прикаспийской впадины, а также при доразведке Крапивинского месторождения (Каймысовский свод Западно-Сибирской НГП).

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научном заседании МОИПа (1986 г.). Всесоюзной научной конференции по результатам и направлениям палеогеомор-фологических исследований в нефтегазоносных районах СССР в г. Фергане (1986 г.), на рабочих совещаниях НТС в производственных объединениях и заседаниях Ученого Совета ВНИГНИ при защите научных отчетов. Материалы методических рекомендаций по составлению карт природных резервуаров были включены в экспозицию на ВДНХ СССР в 1991 г. По теме диссертации опубликовано 9 статей.

Фактический материал. Район исследований охватывает Оренбургскую, Самарскую, Пермскую и Томскую области, южную часть Башкирии и северную часть Уральской области Казахстана. В основу исследований положены обработанные и проинтерпретированные автором геолого-геофизические и промысловые материалы глубокого бурения - около 1500 скважин, включающие комплекс каротажных диаграмм, макро- и микроскопическое описания керна (4000 шлифов), результаты гранулометрического и петрографического анализов (более 1500 определений), данные по кол-лекторским свойствам (около 4000 определений). Автором использованы фондовые материалы ПГО "Оренбурггеологйя", "Орен-бургнефть", "Гипровостокнефгь", УфНИИ, ВНИГНИ и его Южно-Уральского филиала, ИГиРГ.И, СНИИГГиМСа и других организаций.

Объем работ. Работа состоит из введения, 3 глав и заключения общим объемом«2о_Гмашинописных страниц, проиллюстрирована 75 рисунками, 1 таблицей. Список использованной литературы содержит 102 наименования.

Работа выполнялась во ВНИГНИ в отделах литологических и стратиграфических исследований и геолого-геофизического моделирования нефтегазоперспективных объектов и оценки их нефте-газоносности. Автор чтит светлую память доктора геол.-мин. наук, профессора Г.А.Каледы, под руководством которого определилось направление исследований автора. На завершающей стадии научное руководство исследованиями осуществлялось д.г.-м.н. В.С.Славкиным, которому автор выражает благодарность . За научные консультации и ценные советы при подготовке диссертации автор выражает признательность доктору геол. -мин. наук, профессору В.Д.Ильину, а также Н.С.Шик, Н.Н.Ба-куну, И.Г.Гассановой, В.А.Горошковой, А.А.Гусейнову, С.П.Макаровой, М.В.Михайловой, Т.Н.Соколовой, Г.В. Сурцукову, Г.Н.Перозио. За поиощь в оформлении работы автор благодарен Г.Н.Бендюковой, Ю.В.Ворошиловой, Е.В.Судаковой.

В работе защищается следующие положення:

4. Основные принципы построения ориентационных и априорных моделей природных резервуаров в терригенных отложениях. Они включают представление о природных резервуарах как сложных многослойных системах с многовариантным сочетанием пластов-коллекторов, покрышек и промежуточных толщ, формирование которых происходило под воздействием циклично развивающихся процессов седиментогенеэа и структурообразования, имеющих общие и частные формы проявления.

5. Технологии ориентационного и априорного моделирования терригенных природных резервуаров, которые рассматриваются как синтез разносторонней геологической информации об элементах природных резервуаров и их сочетании и дают возможность их совместного картографического изображения. Технология априорного моделирования позволяет осуществлять корректировку базовой модели с учетом промежуточных результатов обработки и интерпретации данных сейсморазведки и ГИС.

3.1. Ориентационная модель природного резервуара терри-генного девона юго-востока Русской плиты, которая позволяет районировать территорию по стратиграфическому объему природного резервуара, морфологическим типам песчаных тел, степени надежности покрышек, устанавливает зависимость типов ловушек от порядка седиментационных циклов, обосновывает перспективность отдельных зон в пределах Бузулукской впадины и Восточ-

но-Оренбургского сводового поднятия на поиск неантиклинальных ловушек.

2. Ориентационная модель живетского природного резервуара Зайкинской зоны поднятий на юго-западе Бузулукской впадины, детализирующая строение каждого однопластового резервуара с пространственной локализацией песчаных тел подводных долин и связанных с ними ловушек гаэоконденсата и нефти.

3. Априорная модель Крапивинского месторождения нефти в верхнеюрском природном резервуаре (пласт K)j³~⁴) на юго-западе Каймысовского свода, устанавливающая новый, высокопроницаемый тип пород-коллекторов прибрежно-морского генезиса, приуроченный к плавно погружающемуся склону свода и обосновывающая выделение типов разреза для последующей идентификации и пространственной локализации их методами сейсморазведки.