Методика прогнозирования ловушек углеводородов с

использованием программно-методических комплексов (ПМК)

«Сейсмоциклит», «АЧХС» (Амплитудно-частотные

характеристики среды) и «Депозит»

Методика прогнозирования ловушек углеводородов с использованием программно-методических комплексов (ПМК) «Сейсмоциклит», «АЧХС»

(Амплитудно-частотные характеристики среды) и «Депозит»

Предлагаемая методика геологических исследований с использованием геофизических методов разработана для целей прогнозирования ловушек углеводородов в разных типах геологического разреза (терригенных, терригенно-карбонатных карбонатных, смешанных и др.). Методика включает в себя новые методы обработки и интерпретации геофизических данных.

Методика прогнозирования залежей углеводородов основана на теории образования месторождения нефти или газа в результате миграции углеводородов из источника их образования и дальнейшей аккумуляции и консервации углеводородов в ловушках, находящихся на путях миграции. Согласно этой теории поиск залежей нефти и газа состоит в установлении:

•основных путей миграции - каналов подвода углеводородов;•ловушек, соединенных с этими каналами подвода;•наличия углеводородов в ловушке.•Вышеописанная обобщенная модель ловушки с каналами подвода является

основой прогнозирования залежей углеводородов по геофизическим материалам. Прогнозирование залежей углеводородов осуществляется по результатам обработки и интерпретации сейсморазведочных материалов программно-методическими комплексами (ПМК) «Сейсмоциклит», «АЧХС» («Амплитудно-частотные характеристики среды»), а при наличии данных электроразведки их обработка производится ПМК «Депозит».

Программно-методический комплекс (ПМК) «Сейсмоциклит»Программно-методический комплекс (ПМК) «Сейсмоциклит» базируется на теории седиметационной цикличности - литмологии – учении о

породопластовых ассоциациях, характеризующихся совокупностью определенных признаков и называющихся циклитами.Характерная особенность ПМК «Сейсмоциклит» – единая методология геолого-геофизических исследований, охватывающая все этапы

работ, начиная от полевых наблюдений и заканчивая геологической интерпретацией полученных данных. К особенностям ПМК «Сейсмоциклит» также относятся:

1. Совместная обработка и интерпретация данных сейсморазведки и каротажа с изображением результативных данных в одинаковой форме – форме циклитов. Сейсмоциклит - это отображение циклита в поле отраженных сейсмических волн.

2. Использование новых методов обработки волновых полей, в том числе:•метода ослабления регулярных волн-помех, не удовлетворяющих принципу взаимности в сейсморазведке;•метода компенсации влияния боковых волн;•методов формирования цветных разрезов.3. На основе ПМК «Сейсмоциклит» разработаны следующие новые методы:•метод глубинной привязки сейсмических волн;•метод корреляции сейсмических волн;•метод прогнозирования залежей углеводородов.Рассмотрим примеры использования ПМК «Сейсмоциклит». На рис. 1 иллюстрируются циклиты, построенные по диаграммам гамма-

каротажа скважин территории Волыно-Подолии. Циклит-колонки подобны между собой, что свидетельствует о совпадении основных литолого-стратиграфических комплексов данной площади.

На рис. 2 показаны циклит-колонки, построенные по разным видам каротажа скважины (гамма, электрический и акустический) во временном масштабе. Независимо от типа каротажа циклит-колонки подобны. Циклит-колонки скважины используются для стратиграфического отождествления отражающих горизонтов. Для этого по сейсмическому разрезу строим циклит-разрез и увязываем с ним циклит-колонку по скважине и суммарный разрез ОГТ (рис. 3).

Применение сейсмоциклитов позволяет существенно повысить достоверность корреляции сейсмических горизонтов, что, в свою очередь, повышает точность структурных построений.

На рис. 4 демонстрируется пример дискретной корреляции с использованием циклит-разрезов. На верхнем рисунке представлен суммарный разрез ОГТ с выделенными зонами а, б, в, г, а в нижней его части- фрагменты циклит-разрезов этих же зон. Использование подобия циклитов на циклит-разрезах приводит к уверенной корреляции сейсмических горизонтов.

Для выявления особенностей исследуемого разреза строятся цветные сейсмолитмологические разрезы, на которых изменение цвета связано, прежде всего, со структурными особенностями (тектонические нарушения, каналы подвода углеводородов). На рис. 5 представлен сейсмолитмологический разрез, проходящий через месторождение Голицино (шельф Черного моря). Разрез скважины северной части площади подобен ситуации в районе продуктивной скважины Г 14, что может свидетельствовать о существовании литологически экранированной ловушки.

На территории Бильче-Волицкой зоны Предкарпатского прогиба одним из основных объектов исследования являются карбонатные отложения верхней юры мезозоя. На рис. 6 представлен фрагмент суммарного разреза ОГТ (а), АЧХС-разрез (б) и сейсмогеологического разреза (в) профиля, проходящего через Летнянское месторождение. Скважины Лтн-5, Лтн-53, Лтн-21 продуктивны, скв. Лтн-22 содержит воду с газом. Зоны развития коллекторов в верхнеюрской карбонатной толще и гельвета проявляются на разрезе черным цветом.

Программно-методический комплекс (ПМК) «АЧХС» («Амплитудно-частотные характеристики среды»)

ПМК «АЧХС» («Аамплитудно-частотные характеристики среды») в отличие от ПМК «Сейсмоциклит» использует анализ нерегулярных сейсмических волн. Подобный анализ позволяет выделить разуплотненные и уплотненные зоны нижнего полупространства, то есть зоны развития коллекторов и зоны развития покрышек соответственно. Основной идеей ПМК АЧХС является то, что из суммарного волнового поля исключаются регулярные волны.

Так как энергетическая доля отклика, который формируется залежью, значительно возрастает в поле шумов, то он может служить индикатором при обнаружении коллекторов и покрышек. При этом могут использоваться различные параметры шумовой составляющей поля. Принимая во внимание, что разуплотненные зоны приводят к растяжению узкополосных сигналов, а уплотненные – к их сжатию, мы фактически работаем с фазомодулированным сигналом, из которого исключена его регулярная составляющая.

Приведем примеры определения зон развития коллекторов и покрышек с помощью ПМК «АЧХС». Продуктивность Кохановского месторождения связана с коллекторами такого же типа и проявляется на разрезах АЧХС аналогичным образом (рис. 7). Кроме того, выше по разрезу также отмечаются зоны разуплотнения, связанные с гранулярными терригенными коллекторами в отложениях нижнего сармата (ВД-13, ВД-14), в которых также сосредоточены газовые залежи.

С иным типом разреза связано крупнейшее Шебелинское газоконденсатное месторождение в Днепровско-Донецкой впадине. Это уникальная массивно-пластовая залежь с этажом газоносности более 1000м., коллекторами которой являются терригенно-хемогенные отложения нижней перми. На разрезе АЧХС профиля черным и темно-синим цветами проявляются протяженные мощные зоны развития коллекторов.

Программно-методический комплекс (ПМК) «Депозит»•Согласно геоэлектрической модели залежи углеводородов, залежь и эпигенетически измененные породы, вмещающие её, характеризуются

аномальным поведением продольного сопротивления. Информация о распределении сопротивления пород как по вертикали, так и по латерали может быть получена с помощью электромагнитных зондирований становлением поля в ближней зоне (ЗСБ). Обработка кривых ЗСБ интегральным способом наиболее эффективна. ПМК «Депозит» определяет продольные сопротивления породы над потенциальной ловушкой, в зоне развития покрышки и в зоне развития коллектора (т.е. - под покрышкой). Наличие градиента сопротивления на границе покрышка-коллектор существенно повышает достоверность прогнозирования углеводорода в ловушке.

•Таким образом, прогнозирование залежей углеводородов согласно предлагаемой методологии состоит из следующих этапов:•выявления основных путей миграции каналов подвода углеводородов (ПМК «Сейсмоциклит»);•установления конфигурации (структуры) исследуемой толщи пород (ПМК «Сейсмоциклит»);•выявления основных элементов ловушек (зон развития покрышек и коллекторов), (ПМК «Сейсмоциклит», «АЧХС»);•выявления эпигенетических изменений пород на уровнях канала подвода, резервуара и их отсутствие выше флюидоупора (по вертикали)

(ПМК «Депозит»);•выявления эпигенетических изменений пород на уровнях канала подвода, резервуара и флюидоупора по латерали (ПМК «Депозит»).•Рассмотрим примеры прогноза залежи углеводородов с помощью ПМК «Депозит». При наличии данных электроразведки завершающий этап

прогноза наличия или отсутствия залежей углеводородов в установленных ловушках производится с помощью ПМК «Депозит» на основе наличия или отсутствия эпигенетических изменений пород на соответствующих уровнях. В свою очередь, выводы о наличии или отсутствии эпигенетических изменений делаются на основании аномального поведения продольного сопротивления. Значения продольного сопротивления на уровне канала подвода и в зоне развития ловушки должны быть аномальными относительно значений продольного сопротивления выше зоны развития покрышки. Кроме того, должны наблюдаться относительные латеральные аномалии продольного сопротивления на уровне канала подвода и флюидоупора с одновременным их отсутствием выше флюидоупора.

• На рис. 9 приведено объёмное изображение кровли горизонта D3frzl. На рис. 10, 11 12 приведены объёмные изображения значений

продольного сопротивления ниже кровли, по кровле и выше кровли горизонта D3frzl. Следует обратить внимание на структурную форму с

координатами центра 8500 м, 4500 м (рис. 9). Приблизительно те же координаты у центра положительной аномалии продольного сопротивления по латерали (рис. 10 и рис. 11). На рис. 12 положительная аномалия отсутствует. Следовательно, выявлена аномалия в поведении продольного сопротивления по латерали и вертикали. Наличие положительной аномалии продольного сопротивления трактуется эпигенетическими изменениями в породах на уровнях канала подвода и резервуара, а отсутствие такой аномалии выше флюидоупора - отсутствием эпигенетических изменений. Такое соотношение эпигенетических изменений на разных уровнях свидетельствует о наличии в этой структурной форме залежи углеводородов.

•Аналогичные соотношения в аномалиях продольного сопротивления по латерали и вертикали наблюдаются и в силурийских отложениях. На рис. 13 приведено объёмное изображение кровли горизонта S2. На рис. 14, 15, 16 приведены объёмные изображения значений продольного

сопротивления ниже кровли, по кровле и выше кровли горизонта S2. Структурная форма с координатами центра 8000 м, 1000 м (рис. 13) совпадает с

положительными аномалиями продольного сопротивления ниже кровли и по кровли горизонта S2 (рис. 14 и рис. 15). Выше кровли S2 положительная

аномалия отсутствует (рис. 16). Как и в предыдущем случае, в данной структурной форме прогнозируется наличие залежи углеводородов.•Характерной особенностью геологического строения участка является изоморфность структурных планов силурийских и девонских

отложений (рис. 9 и рис. 13). В то же время эпигенетические изменения в породах, обусловленные наличием залежей углеводородов, проявляются не на всех антиклинальных структурных формах. Следовательно, даже высокоточные структурные построения по данным сейсморазведки не могут являться достаточным основанием для достоверного прогноза наличия залежи. Только комплексирование данных сейсморазведки и электроразведки позволяет с практической достоверностью осуществить оценку нефтегазоносности структур и концентрировать поисковое бурение на структурах, вмещающих залежи углеводородов.

•Примеры результатов применения ПМК «Сейсмоциклит» и «АЧХС» в Республике КазахстанНа протяжении ряда лет нами проводились исследования на площадях Республики Казахстан. На месторождении Уаз по

результатам сейсмолитмологического анализа пробурены несколько скважин, все скважины оказались продуктивными. Проиллюстрируем сказанное на двух профилях, проходящих через вышеуказанное месторождение.

На разрезе АЧХС профиля (верхний рисунок 17) отмечается наличие разуплотненной зоны (зоны развития коллектора). Скважина пробурена в западной части профиля и дала продукцию в отложениях нижней части неокома и верхней части средней юры.

На разрезе АЧХС еще одного профиля (нижний рисунок 17) на уровне контакта неокома (К1) и верхней части средней юры (J2)

фиксируется разуплотненная зона, подтвержденная продукцией двух скважин. По результатам интерпретации разрезов АЧХС на выявленный перспективный объект были рекомендованы и пробурены еще три продуктивные скважины, которые дали возможность расширить контур продуктивности и тем самым нарастить запасы.

Выводы

•Если при наличии соответствующих данных сейсморазведки и электроразведки для некоторой структурной формы с помощью ПМК «Сейсмоциклит», «АЧХС» и «Депозит» будут:

•выявлены каналы подвода;•установлена конфигурация исследуемой структурной формы;•выявлены основные элементы ловушки (резервуар, флюидоупор), соединенной с каналом подвода;•выявлены эпигенетические изменения пород на соответствующих уровнях по вертикали и латерали,•то в этой структурной форме прогноз залежи углеводородов становится практически достоверным. •В связи с вышеизложенным наиболее рациональная схема работы по указанной методике - это вначале

обработка геолого-геофизических данных (включая сейсмические данные и данные ГИС) с помощью ПМК «Сейсмоциклит» и «АЧХС», а далее – в отобранных этими ПМК перспективных областях – проведение электроразведки методом ЗСБ и прогноз залежи углеводоров с помощью ПМК «Депозит».

•2. Если же данные электроразведки отсутствуют, то вероятность правильного прогноза залежи углеводородов с помощью только ПМК «Сейсмоциклит» и «АЧХС» (на основе выделение зон развития ловушек и покрышек, а также каналов подвода, связанных с каналами подвода к уже существующим скважинам с притоком целевых углеводородов) значительно превышает вероятности правильного прогноза другими аналитическими методами. При этом дополнительное преимущество предлагаемой методики заключается в том, что она точно указывает места, где НЕ НАДО ставить скважин.

Таким образом, предложенная методика прогнозирования ловушек углеводородов позволяет существенно повысить эффективность геологоразведочных работ на всех их этапах и стадиях.

-840

-820

-800

-780

-760

-740

-720

-700

-680

-660

Рис.9. Объемное изображение кровли горизонта D3frzl.

O m m

50

63

76

89

102

115

128

141

154

167

Рис.10. Объемное изображение значений продольного сопротивления ниже кровли D3frzl (DH=-50 м).

O mm

50

63

76

89

102

115

128

141

154

167

Рис.11. Объемное изображение значений продольного сопротивления по кровле D3frzl (DH=0 м).

Om m

50

63

76

89

102

115

128

141

154

167

Рис.12. Объемное изображение значений продольного сопротивления выше кровли D3frzl (DH=+50 м).

-1400

-1380

-1360

-1340

-1320

-1300

-1280

-1260

-1240

-1220

Рис.13. Объемное изображение кровли горизонта S2.

O m m

2 0

2 8

3 6

4 4

5 2

6 0

6 8

7 6

8 4

9 2

Рис.14. Объемное изображение значений продольного сопротивления ниже кровли S2 (DH=-50 м).

O m m

2 0

2 8

3 6

4 4

5 2

6 0

6 8

7 6

8 4

9 2

Рис.15. Объемное изображение значений продольного сопротивления по кровле S2 (DH=0 м).

O m m

2 0

2 8

3 6

4 4

5 2

6 0

6 8

7 6

8 4

9 2

Рис.16. Объемное изображение значений продольного сопротивления выше кровли S2 (DH=+50 м).