Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,775

CRITERIA FOR THE IDENTIFICATION OF GAS-SATURATED RESERVOIRS OF THE SENONES WITHIN THE NORTHERN ARCH OF THE WESTERN SIBERIA ON THE TECHNOLOGY OF AVO ANALYSIS USING THREE-DIMENSIONAL CROSS-PLOT

Feoktistova O.V. 1
1 LLC «INGEOSERVICE»
This article describes the technology of AVO attribute analysis using correlations established from GIS data, in the range of the lower Berezovskaya suites to identify the prospects of gas content for example, one of the areas of Western Siberia. Previously within this area seismic surveys 2D, 3D and drilling data, have revealed a gas Deposit in the Cenomanian. Vistalicious deposits of Cenon was noted as a potentially promising, but not specifically studied – the collectors of the lower Berezovskaya suites, flasks and folded siliceous mudstone, are collectors with a low (relative to Cenomanian) porosity and permeability. The combination of lithologic-petrographic composition of rocks and their conditions of occurrence in the context of the consider them to be structurally complex reservoirs unconventional type. With the aim of increasing the resource base in areas with developed infrastructure has begun to study the industrial potential adenomas deposits. In tectonic respect the area located in the Central North large shaft in the North-Eastern part of the Total minor depression that complicates Vareganskiy-Purpeyskaya area linear structures. In the seismic wave field recorded anomalies of type «occurrence». Gas shows confirmed the gas inflows obtained by testing individual wells, readings of gas logging and increased electrical resistance of the rocks, sharply declining outside the dynamic anomalies. But the acoustic contrast of the flasks in the host rocks is able by itself to cause the effect of «bright spots» in the seismic wave field, which causes ambiguity in the determination of the reservoir boundaries. In this article the technology of the integration of AVO attribute analysis using three-dimensional cross-rafts, with correlation log analysis data to identify complex object in adenomas sediments.
Northern arch
the lower Berezovskaya suites of the senones
the anomalies of type «bright spot»
AVO-analysis
petrophysical model
1. Feoktistova O.V. Snizhenie neopredelennosti pri vyjavlenii anomalij, svjazannyh s gazonasyshheniem, po tehnologii AVO-analiza na territorii Viljujskoj sineklizy/ O.V. Feoktistova // Uspehi sovremennogo estestvoznanija. 2017. no. 9. pp. 108–114.
2. Bondarev V.L., Mirotvorskij M.Ju., Zvereva V.B., Gudzenko V.T., Oblekov G.I., Shajdullin R.M. Netradicionnye gazy Severa Zapadnoj Sibiri // Geologija, geofizika i razrabotka neftjanyh i gazovyh mestorozhdenij. 2008. no. 10. pp. 4–16.
3. Parshukov A.V., Doroshenko A.A., Karymova Ja.O. Pervyj opyt izuchenija petrofizicheskih, litologo-mineralogicheskih i filtracionno-emkostnyh svojstv senonskih otlozhenij Medvezhego mestorozhdenija. Voznikshie problemy i slozhnosti // Sbornik materialov VII Tjumenskogo innovacionnogo neftegazovogo foruma. Tjumen, 2016. pp. 127–129.
4. Perezhogin A.S., Nezhdanov A.A., Smirnov A.S. Perspektivy osvoenija senonskogo gazonosnogo kompleksa severa Zapadnoj Sibiri // Jekspozicija Neft Gaz. Tjumen, 2016. 6(52). pp. 42–46.
5. Cherepanov V.V., Pjatnickij Ju.I., Habibulin D.Ja., Sitdikov N.R., Varjagov S.A., Nersesov S.V., Oglodkov D.Ju. Razrabotka tehnologii osvoenija netradicionnyh kollektorov nadsenomanskih otlozhenij na jetape geologorazvedochnyh rabot s celju vovlechenija resursnoj bazy gazovyh mestorozhdenij OAO «Gazprom» v Jamalo-Neneckom avtonomnom okruge // Georesursy. 2014. no. 4. pp. 59–64.
6. Bakuev O.V. Perspektivy neftegazonosnosti berezovskoj svity na territorii HMAO i sopredelnyh rajonov // Vestnik nedropolzovatelja HMAO. 2003. no. 11. URL: http://www.oilnews.ru/11-11/perspektivy-neftegazonosnosti-berezovskoj-svity-na-territorii-xmao-i-sopredelnyx-rajonov (data obrashhenija: 28.12.2017).

В пределах Северного свода Западной Сибири эффект аномального усиления амплитуд на сейсмических разрезах наблюдается в пределах отложений сенона, в интервале нижнеберезовской подсвиты, сложенной опоками и глинами с включениями монтмориллонита и слюд. Газоносность данного интервала подтверждается данными испытаний (скв. 431) и показаниями газового каротажа. Но акустическая контрастность опок во вмещающих породах способна сама по себе вызывать эффект «яркого пятна» в сейсмическом волновом поле, что вызывает неоднозначность при определении границ резервуара. Для определения границ газовой залежи в «звенящем» коллекторе применялась технология AVO-анализа с использованием трехмерных кросс-плотов.

Данная технология уже применялась для решения задач прогнозирования газоносных объектов на месторождениях Вилюйской синеклизы [1], где эффект аномального усиления амплитуд (эффект «ярких пятен») на реальных сейсмических данных дают как газовые залежи, так и угольные пропластки. Упругие характеристики углей и газонасыщенных песков для территории Вилюйской синеклизы имеют резкий контраст и их несложно разделить по акустическим характеристикам. Но неоднозначность в интерпретацию аномалий вносят вмещающие породы, представленные высокоскоростными глинами и аргиллитами, имеющими более широкий диапазон изменений значений упругих параметров. В пределах Вилюйской синеклизы проблему неопределенности удалось решить путем построения трехмерных кросс-плотов AVO, где в качестве третьей переменной использовался информативный атрибут, выявленный по петрофизическим трендам, основанным на данных каротажа.

В данной работе применение технологии AVO-анализа с использованием трехмерных кросс-плотов позволило выявить границы газонасыщенного резервуара в сеноне на одном из месторождений Северного свода Западной Сибири. Подбор атрибута, чувствительного к насыщению, осуществлялся по кросс-плотам R0 и GR, посредством анализа распределения цветовых кодов атрибута, включенного в кросс-плот в качестве третьего параметра. Граничные значения атрибута, соответствующие контуру залежи, определялись с использованием петрофизических трендов, установленных по данным ГИС.

Краткая характеристика участка работ

В административном отношении участок исследований расположен в Пуровском районе Ямало-Ненецкого автономного округа. Ранее сейсморазведочными работами 2D, 3D и данными бурения в пределах данного участка была выявлена газовая залежь в сеномане. Вышезалегающие отложения сенона отмечались как потенциально перспективные, но специально не изучались – коллекторы нижнеберезовской подсвиты, сложенные опоками с редкими слойками песчаника и кремнистыми аргиллитами, являются коллекторами с низкими (относительно сеномана) фильтрационно-емкостными свойствами. Сочетание особенностей литолого-петрографического состава и условий залегания пород в разрезе относит их к коллекторам нетрадиционного типа [2, 3].

Изучение промышленного потенциала надсеноманских залежей началось с целью наращивания ресурсной базы на месторождениях с развитой инфраструктурой.

Анализ сейсмических данных

В пределах изучаемого участка было выявлено наличие интенсивной динамической аномалии типа «яркое пятно» в интервале отложений нижнеберезовской подсвиты. Данная аномалия характеризуется усилением амплитуд и увеличением периода проходящей продольной волны (рис. 1).

Анализ результатов работ по соседним месторождениям показывает, что в интервале сенонских отложений фиксируются динамические аномалии «типа залежь» (АТЗ) [4]. Газопроявления на данных месторождениях подтверждаются притоками газа, полученными при испытании отдельных скважин, показаниями газового каротажа, повышенными электрическими сопротивлениями пород, резко снижающимися за пределами динамических аномалий.

Анализ каротажных диаграмм

Породы надсеноманских отложений имеют специфичный состав и весьма низкие коллекторские свойства – высокую пористость и низкую проницаемость, – что позволяет отнести этот тип коллектора к нетрадиционному типу. Он сложен породами, которые при контакте с водой легко разрушаются и набухают Стандартные принципы выделения коллекторов по данным ГИС работают плохо или совсем не работают [5]. Оценка емкостных и фильтрационных характеристик данного интервала требует применения специализированных методик обработки и интерпретации ГИС. По опыту предыдущих исследователей отмечено, что наличие коллектора фиксируется на основании сравнения электрических сопротивлений пород в скважинах, находящихся в сводовых и периклинальных частях структур. Разница сопротивлений в интервале залегания нижнеберезовской подсвиты и ганькинской достигает 25–30 Ом*м, в то время как глины кузнецовской и верхнеберезовской подсвиты не изменяют свои электрические характеристики (2–3 Ом*м) в зависимости от структурных условий [6].

feokt1.tif

Рис. 1. Пример волновой картины в интервале сенонских отложений. Траверс по линии скважин 6-414-431-154: а) временной сейсмический разрез, б) разрез энергий

Сопоставление результатов электрометрии и газового каротажа по настоящему месторождению позволило установить, что содержание газообразных углеводородов находится в прямой зависимости от кажущегося сопротивления и абсолютных отметок положения кровли нижнеберезовской подсвиты. По данным ГИС, с учетом результатов испытания, были выделены газонасыщенные интервалы, построен график зависимости коэффициента удельного сопротивления пород от глубины залегания нижнеберезовской подсвиты и установлены критерии для выделения перспективных прослоев в разрезе (рис. 2). Основным ориентиром для оценки насыщения были взяты значения кажущихся сопротивлений пласта в скважине 431, где при испытании был получен чистый газ.

По установленной зависимости проведено ранжирование по классам газоносности: при значениях Ксопр. = 0,8 и выше, что соответствует гипсометрическому уровню – 770 м (а.о.) и выше, пласты отнесены к «газонасыщенным», остальные (ниже Ксопр. = 0,8 и, соответственно, ниже отметки – 770 м (а.о.)) – «насыщение неясно».

Таким образом, по данным ГИС и бурения были установлены критерии для выявления перспективных прослоев в разрезе – в пределах данного месторождения Ксопр. ≥ 0,8 и Нгл(а.о.) ≤ 770 м соответствуют газонасыщенной части пласта.

Интерпретация результатов AVO-анализа в интервале отложений нижнеберезовской подсвиты

Анализ сейсмограмм с ВСА и анализ угловых сумм позволил установить, что в пределах сейсмической аномалии фиксируется изменение амплитуды продольной волны в зависимости от угла падения.

За пределами аномалии такого эффекта не наблюдается. Анализ каротажных кривых показал, что в контуре «яркого пятна» породы характеризуются повышенным электрическим сопротивлением, которое за пределами аномалии резко снижается. Для исследования AVO-эффекта был построен кросс-плот interсept-gradient по сейсмическим данным в интервале разреза, соответствующего сенонским отложениям (рис. 3).

На рисунке приведен кросс-плот, где в качестве третьей переменной в цветокодированном виде включен атрибут энергии продольной волны. Высокоэнергетическая составляющая (красный цвет) смещена на графике дальше от центра координат. Данная локализация связана с насыщением. Низкоэнергетическая составляющая соответствует фоновым значениям исследуемого интервала и расположена на графике ближе к центру координат.

Селекция аномально высоких значений на графике и в плане позволяет установить границы распространения кровли и подошвы резервуара.

feokt2.tif

Рис. 2. Зависимость коэффициента удельного сопротивления от глубины залегания нижнеберезовской подсвиты, пласт С1, сенон

feokt3.tif

Рис. 3. Интерпретация результатов AVO-анализа для интервала сенонских отложений (нижняя подсвита березовской свиты): а) выделение кровли газовой залежи; б) выделение подошвы газовой залежи

Для получения контура залежи был построен график Нгл (а. о.) – атрибут Energy (рис. 4), по которому, с учетом выработанных ранее критериев по данным ГИС (параметр Глубина – а.о. – 770 м), были приняты пороговые значения атрибута Energy– 12500 усл. ед.

Таким образом, с использованием технологии AVO-анализа и петрофизических трендов, установленных по данным ГИС и бурения, были определены границы распространения газовой залежи в надсеноманских отложениях.

feokt4.tif

Рис. 4. Комплексирование результатов интерпретации AVO-анализа с результатами интерпретации ГИС для выделения границ резервуара: а) подбор информативного атрибута для выделения границ резервуара; б) определение граничных значений по графику Нгл (а. о.) – атрибут Energy

Выводы

По результатам проведенной комплексной интерпретации данных 3D и ГИС установлены сейсмические и петрофизические критерии выявления перспективной газонасыщенной сенон-туронской части разреза в пределах открытых месторождений Северного свода Западной Сибири.

Для оценки перспектив газоносности сенонских залежей в пределах Северного свода информативными признаками приняты сейсмические (энергия) и AVO-атрибуты от глубины залегания. Включение данных атрибутов в комплексный анализ с установленными эмпирическими зависимостями с данными ГИС позволяет определить граничные значения для определения контуров вероятности и степени насыщенности высокоперспективного газового резервуара.

Данная работа проводилась на базе материалов, систематизированных и обработанных в ООО «ИНГЕОСЕРВИС» (г. Тюмень). Автор выражает благодарность руководству компании за предоставленные материалы.