Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,653

КРИТЕРИИ ВЫЯВЛЕНИЯ ГАЗОНАСЫЩЕННЫХ РЕЗЕРВУАРОВ СЕНОНА В ПРЕДЕЛАХ СЕВЕРНОГО СВОДА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ ПО ТЕХНОЛОГИИ AVO-АНАЛИЗА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТРЕХМЕРНЫХ КРОСС-ПЛОТОВ

Феоктистова О.В. 1
1 ООО «ИНГЕОСЕРВИС»
В данной статье приводится технология проведения атрибутного AVO-анализа с использованием корреляционных связей, установленных по данным ГИС, в интервале нижнеберезовской подсвиты для выявления перспектив газоносности на примере одной из площадей Западной Сибири. Ранее в пределах данного участка сейсморазведочными работами 2D, 3D и данными бурения была выявлена газовая залежь в сеномане. Вышезалегающие отложения сенона отмечались как потенциально перспективные, но специально не изучались – коллекторы нижнеберезовской подсвиты, сложенные опоками и кремнистыми аргиллитами, являются коллекторами с низкими (относительно сеномана) фильтрационно-емкостными свойствами. Сочетание литолого-петрографического состава пород и условий залегания их в разрезе относит их к сложнопостроенным коллекторам нетрадиционного типа. С целью наращивания ресурсной базы на площадях с развитой инфраструктурой начато изучение промышленного потенциала надсеноманских залежей. В тектоническом отношении рассматриваемая площадь находится в центральной части Северного крупного вала и в северо-восточной части Пякупурской малой впадины, осложняющих Варьеганско-Пурпейскую зону линейных структур. В сейсмическом волновом поле фиксируются аномалии типа «залежь». Газопроявления подтверждаются притоками газа, полученными при испытании отдельных скважин, показаниями газового каротажа и повышенными электрическими сопротивлениями пород, резко снижающимися за пределами динамических аномалий. 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. В данной статье приводится технология комплексирования атрибутного AVO-анализа с использованием трехмерных кросс-плотов, с корреляционным анализом каротажных данных для выявления сложнопостроенного объекта в надсеноманских отложениях.
Северный свод
нижнеберезовская подсвита
сенон
аномалия типа «залежь»
AVO-анализ
петрофизическая модель
1. Феоктистова О.В. Снижение неопределенности при выявлении аномалий, связанных с газонасыщением, по технологии AVO-анализа на территории Вилюйской синеклизы/ О.В. Феоктистова // Успехи современного естествознания. – 2017. – № 9. – C.108–114.
2. Бондарев В.Л., Миротворский М.Ю., Зверева В.Б., Гудзенко В.Т., Облеков Г.И., Шайдуллин Р.М. Нетрадиционные газы Севера Западной Сибири // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2008. – № 10. – C. 4–16.
3. Паршуков А.В., Дорошенко А.А., Карымова Я.О. Первый опыт изучения петрофизических, литолого-минералогических и фильтрационно-емкостных свойств сенонских отложений Медвежьего месторождения. Возникшие проблемы и сложности// Сборник материалов VII Тюменского инновационного нефтегазового форума. – Тюмень, 2016. – C. 127–129.
4. Пережогин А.С., Нежданов А.А., Смирнов А.С. Перспективы освоения сенонского газоносного комплекса севера Западной Сибири // Экспозиция Нефть Газ. – Тюмень, 2016. – 6(52). – C. 42–46.
5. Черепанов В.В., Пятницкий Ю.И., Хабибулин Д.Я., Ситдиков Н.Р., Варягов С.А., Нерсесов С.В., Оглодков Д.Ю. Разработка технологии освоения нетрадиционных коллекторов надсеноманских отложений на этапе геологоразведочных работ с целью вовлечения ресурсной базы газовых месторождений ОАО «Газпром» в Ямало-Ненецком автономном округе // Георесурсы. – 2014. – № 4. – C. 59–64.
6. Бакуев О.В. Перспективы нефтегазоносности березовской свиты на территории ХМАО и сопредельных районов // Вестник недропользователя ХМАО. – 2003. – № 11. URL: http://www.oilnews.ru/11-11/perspektivy-neftegazonosnosti-berezovskoj-svity-na-territorii-xmao-i-sopredelnyx-rajonov (дата обращения: 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.


Библиографическая ссылка

Феоктистова О.В. КРИТЕРИИ ВЫЯВЛЕНИЯ ГАЗОНАСЫЩЕННЫХ РЕЗЕРВУАРОВ СЕНОНА В ПРЕДЕЛАХ СЕВЕРНОГО СВОДА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ ПО ТЕХНОЛОГИИ AVO-АНАЛИЗА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТРЕХМЕРНЫХ КРОСС-ПЛОТОВ // Успехи современного естествознания. – 2018. – № 2. – С. 151-157;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36688 (дата обращения: 22.05.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252