Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,778

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛАССОВ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ СЕНОНСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ СЕВЕРА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ НА ОСНОВЕ КОРРЕЛЯЦИОННЫХ СВЯЗЕЙ СЕЙСМИЧЕСКИХ АТРИБУТОВ

Феоктистова О.В. 1
1 ООО «ИНГЕОСЕРВИС»
В данной статье рассматривается изучение потенциала продуктивности сенонских отложений на примере одного из месторождений севера Западной Сибири. В тектоническом отношении рассматриваемое месторождение приурочено к центральной части Северного крупного вала и северо-восточной части Пякупурской малой впадины, осложняющей Варьеганско-Пурпейскую зону линейных структур. Среди возможных источников углеводородов надсеноманские отложения в Западной Сибири выделяются в отдельную группу, так как их газоносность приурочена к нетрадиционному типу коллектора – глинистым опокам. Отсутствие коллектора в классическом представлении обусловливает трудность определения характера насыщения по данным ГИС и требует тщательного петрофизического обоснования для определения параметров ФЕС. На региональном и площадном этапах изучения сейсморазведочными работами МОГТ 2D и 3D надсеноманского комплекса было установлено, что залежи сенона приурочены к антиклинальным структурам, включающим в себя сеноманские газовые залежи, и в сейсмическом волновом поле проявляются в виде динамических аномалий типа «яркое пятно». Совместный анализ геолого-геофизических параметров залежей сенона и сеномана выявил ряд закономерностей, позволяющих выработать новые подходы к изучению перспектив сенонских залежей и на основе корреляционного анализа сейсмических данных определить классы потенциальной продуктивности резервуара на примере изучаемого месторождения. В рамках данной статьи приводится корреляционный анализ атрибутов сейсмической записи надсеноманского интервала с параметрами сеноманской залежи, на основе которого определяются граничные значения для исследования чувствительности волнового сейсмического поля, выделения классов аномалий AVO и определения классов потенциальной продуктивности газонасыщенного резервуара в сеноне.
Западная Сибирь
Северный свод
сеноман
сенон
класс аномалии AVO
газовая залежь
1. 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. – С. 59–64.
2. Пережогин А.С., Нежданов А.А., Смирнов А.С. Перспективы освоения сенонского газоносного комплекса севера Западной Сибири // Экспозиция Нефть Газ. – 2016. – № 6(52). – С. 42–46.
3. 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.
4. John P. Castagna. Recent advances in seismic lithologic analysis // Geophysics. – January-February 2001. – vol. 66, № 1. – P. 42–46.
5. Mavko G., Mukerji T., Dvorkin J. The Rock Physics Handbook. Published in the United States of America by Cambridge University Press. – N.Y., 2009. URL:www.cambridge.org/9780521861366 (дата обращения: 18.02.2018).

Газоносность сенонских отложений подтверждена испытаниями в скважинах ряда месторождений Западной Сибири, что позволяет отнести их к одному из наиболее приоритетных направлений поиска углеводородов среди возможных источников УВ-сырья в Западной Сибири [1]. Относительно малые глубины залегания и наличие развитой инфраструктуры в пределах выявленных залежей сенона обусловили возросший интерес к перспективам добычи и изучению коллекторских свойств нижнеберезовской подсвиты.

Породы данного интервала характеризуются относительно высокой пористостью, аномально низкой проницаемостью и наличием набухающих в воде минералов. Высокая неснижаемая водонасыщенность в сочетании с высокой сорбционной способностью затрудняют определение параметров коллектора при петрофизических исследованиях керна и осложняют их выделение по материалам ГИС. Показания значений удельного электрического сопротивления (УЭС) на диаграммах каротажа, являющегося основным критерием для выделения перспективных прослоев, в условиях отсутствия лабораторных и петрофизических данных, являются недостаточно обоснованными и, следовательно, малоинформативными. В условиях низкой информативности имеющихся данных ГИС важное значение для изучения газоносности сенона приобретает сейсморазведка 3D.

На региональном и площадном этапах изучения сейсморазведочными работами МОГТ 2D и 3D надсеноманского комплекса было установлено, что залежи сенона приурочены к антиклинальным структурам, включающим в себя сеноманские газовые залежи. Они имеют площадь как меньшую, так и большую по сравнению с последними и в сейсмическом волновом поле проявляются в виде динамических аномалий [2].

Изучение атрибутов сейсмической записи надсеноманского интервала и проведение корреляционного анализа с параметрами сеноманской залежи позволил выявить ряд закономерностей, позволяющих выделить классы потенциальной продуктивности коллектора в сеноне, определить граничные значения информативного атрибута и выделить классы AVO-аномалий для обоснования и определения по данным ГИС граничных значений удельного электрического сопротивления по каждому классу.

Краткая характеристика участка работ

В тектоническом отношении рассматриваемое месторождение приурочено к центральной части Северного крупного вала и северо-восточной части Пякупурской малой впадины, осложняющей Варьеганско-Пурпейскую зону линейных структур.

Сеноманские отложения представлены песчано-алевритовыми слабосцементированными разностями пород, чередующимися с глиной, сильно алевритистой, переходящей в алевролиты. Вышезалегающие отложения сенона сложены опоками и кремнистыми аргиллитами и являются коллекторами с низкими фильтрационно-емкостными свойствами (ФЕС).

Ранее в пределах данного месторождения в интервале сенона по диаграммам каротажа и сейсмическим атрибутам были определены критерии для оценки перспектив газоносности [3]. В данной статье приводится корреляционный анализ атрибутов сейсмической записи надсеноманского интервала с параметрами сеноманской залежи, на основе которого определяются граничные значения информативного атрибута для исследования чувствительности волнового сейсмического поля на аномалии AVO и определения классов потенциальной продуктивности залежи в интервале отложений сенона.

Анализ сейсмических данных

На временных сейсмических разрезах в интервале сенона фиксируется динамическая аномалия, которая обусловлена резким понижением акустической жесткости пород нижней подсвиты березовской свиты. Сейсмическая аномалия приурочена к отражающему горизонту С1, отождествляемому с кровлей нижнеберезовской подсвиты (пласт С1). Отражающий горизонт Г отождествляется с кровлей покурской свиты (пласт ПК1) – кровлей сеноманской залежи. Ниже по разрезу фиксируется поверхность газо-водяного контакта – ГВК (рис. 1).

feokt1.tif

Рис. 1. Динамическая аномалия в интервале отложений сенона

feokt2.tif

Рис. 2. Выделение классов по двум признакам: «абсолютные отметки кровли нижнеберезовской подсвиты»; атрибут «энергия»; а) график зависимости атрибута «энергия» вдоль ОГ С1 от глубины залегания кровли коллектора пласта С1, б) схема контуров классов

Визуальный анализ показывает, что усиление динамической аномалии в интервале сенона и увеличение периода отраженной волны С1 связано с уменьшением времени прихода волны (t0 C1). Существует предположение, что емкостные характеристики, как и геометрия резервуаров в интервале сенона и сеномана, контролируются структурным планом, а для сенонских залежей, в предположении их «флюидодинамического» характера образования, и удаленностью по вертикали от залежи в сеномане.

Выделение классов потенциальной перспективности отложений сенона проводилось на основании связи атрибута сейсмической записи в данном интервале с глубиной залегания кровли нижнеберезовской подсвиты по графику Нгл ОГ С1 (а.о., м) – атрибут «энергия» ОГ С1. Локализация точек на графике позволила выделить 3 класса по признакам Нгл ОГ С1 (а.о., м); атрибут «энергия». Контуры классов определены по данному графику по абсолютным отметкам залегания пласта и приведены на рис. 2.

Анализ скважинных данных

При отсутствии лабораторных петрофизических данных определение характера насыщения в скважинах является приблизительным, что обусловливает практическую невозможность корректного количественного определения подсчетных параметров пластов-коллекторов по данным методов ГИС.

Из 140 поисково-разведочных скважин на площади, керн из интервала нижнеберезовской подсвиты был отобран в одной – скважине 384. По данным макроописания керн представлен глинами и опоками, с трещинно-поровым типом пустотного пространства. Испытания в данном интервале не проводились. По показаниям газового каротажа интервал характеризуется как газонасыщенный. Низкая продуктивность отложений нижнеберезовской подсвиты может объясняться плохим качеством первичного и вторичного вскрытия. Высокая гидрофильность опок, являющихся коллекторами, приводит при контакте с буровым раствором к их разбуханию, закрытию трещин и поровых каналов, формированию больших зон проникновения.

Интервал выноса керна еще по одной скважине 431 пришелся на верхнеберезовскую подсвиту. В скважине 431 при испытании получен приток газа. Дебит газа составил на 4-мм шайбе – 5,1 тыс.м3/сут.

Практическое отсутствие отобранного керна не позволяет разработать полноценную методику интерпретации ГИС для отложений данного интервала.

Таким образом, оценка насыщения в сеноне по материалам комплекса ГИС для данного месторождения достаточно приблизительна и носит качественный характер, в связи с чем и возникла необходимость разработки дополнительных методик изучения потенциала газоносности сенона, основанных на анализе сейсмических данных.

Интерпретация результатов кросс-плотов AVO в интервале отложений нижнеберезовской подсвиты

Для изучения связей сейсмических характеристик аномалии в сеноне с параметрами сеноманской залежи были построены кросс-плоты Нгл ОГ ПК1 (а.о., м) – атрибут «энергия» по каждому классу (рис. 3) и установлено, что в пределах классов, характеризующихся близостью отложений сенона к купольной части сеноманской залежи, энергия сейсмического волнового поля и теснота связи Нгл ОГ ПК1 (а.о., м) – атрибут «энергия» выше.

feokt3.tif

Рис. 3. Классификация AVO-аномалий в интервале сенона в зависимости от глубины залегания кровли сеноманской залежи: а, б, в) кросс-плоты AVO в пределах выделенных классов с селекцией точек на временных сейсмических разрезах; г, д) кросс-плоты AVO за контуром классов с селекцией точек на временных сейсмических разрезах

Для оценки перспектив газоносности по сейсмическим данным в пределах каждого класса были построены кросс-плоты AVO, где в качестве третьей переменной в цветокодированном виде учитывался информативный атрибут «энергия» (С1) (рис. 4).

feokt4.tif

Рис. 4. Результаты интерпретации аномалий AVO: а) кросс-плот «Intersept – Gradient»; б) кросс-плот «near stack – far stack»

Анализ вариаций амплитуд с удалением является одним из самых важных сейсмических инструментов изучения литологического состава изучаемых отложений [4] Способность идентифицировать насыщение пород сделала данный вид сейсмической интерпретации стандартом при изучении газоносности отложений. При использовании данной методики для интерпретации положено в основу уравнение Цеппритца о том, что ближние сейсмические трассы несут информацию об акустических импедансах (акустической жесткости среды), дальние – о контрасте коэффициента Пуассона [5]. Но все чаще признается, что атрибуты AVO должны сопровождаться мерой вероятности получаемого конкретного результата.

Довольно перспективным считаем решение данной проблемы на основе привлечения статистических методов и комплексного анализа петрофизических трендов, устанавливаемых по каротажным данным в пределах каждого класса.

В данном случае использование технологии анализа AVO в общей последовательности атрибутного анализа проводилось на завершающем этапе.

Технологическая схема комплексирования:

1. Проведение корреляционного анализа по сейсмическим данным, выбор информативных параметров (Нгл ОГ С1 (а.о., м) – атрибут «энергия» ОГ С1), классификация на основе проведенного анализа.

2. Статистический корреляционный анализ (Нгл ОГ ПК1 (а.о., м) – атрибут «энергия») в пределах выделенных классов, анализ тесноты связи между выбранными параметрами, определение граничных значений информативного атрибута «энергия» для присвоения классам рангов перспективности.

3. Построение трехмерных кросс-плотов AVO с учетом определенных граничных значений информативного атрибута в пределах выделенных классов, присвоение рангов газоносности.

Характер распределения точек анализа на кросс-плотах AVO (interсept-gradient и near stack-far stack) позволяет провести ранжирование перспектив по классам (рис. 4).

Поскольку в пределах контура 1 класса контрастность по параметрам AVO выше и установлена газоносность по данным бурения при испытании скважины 431, можно с высокой долей уверенности присвоить данному классу ранг высокоперспективного коллектора, 2 классу – ранг потенциально перспективного коллектора.

Данные 3 класса и данные «вне контура классов» перекрываются, что говорит о неясном насыщении коллектора выделенного нами 3 класса. Данные, локализованные в самом центре кросс-плота, принадлежат интервалу вмещающих пород.

Таким образом, в результате изучения взаимной корреляции параметра динамической аномалии с глубиной залегания кровли сеноманской залежи выявлено, что точки анализа можно локализовать и разделить на классы. В пределах выделенных классов выполнен анализ взаимной корреляции атрибутов сейсмической записи интервала отложений нижнеберезовской подсвиты с параметрами залежи в сеномане. Анализ показал чувствительность параметров залежи сенона к удаленности по вертикали от сеноманской залежи. Теснота связи параметров сенона с параметрами сеномана выше для 1 и 2 классов, расположенных в самой высокой части залежи. В пределах всех выделенных классов выполнен AVO-анализ, который подтвердил предлагаемую классификацию, проведенную по графикам Нгл (а. о.) (С1) атрибут «энергия», и Нгл (а. о.) ПК1 – атрибут «энергия» и позволил оценить вероятность и степень насыщенности высокоперспективного газового резервуара.

Выводы

В результате изучения взаимной корреляции параметров динамической аномалии в интервале нижнеберезовской подсвиты с глубиной залегания кровли нижнеберезовской подсвиты выявлено, что данные группируются в классы по признакам Нгл ОГ С1 (а.о., м) – атрибут «энергия» и Нгл ОГ ПК1 (а.о., м) – атрибут «энергия».

В пределах выделенных классов проведен анализ взаимной корреляции атрибутов сейсмической записи интервала сенона с параметрами сеноманской залежи. Анализ показал чувствительность параметров залежи сенона к мощности сеноманской залежи.

В пределах выделенных классов выполнен AVO-анализ, который позволил оценить вероятность и степень насыщенности высокоперспективного газового резервуара по площади.

Граничные значения сейсмического атрибута и абсолютных отметок кровли нижнеберезовской подсвиты по каждому классу могут служить основанием для районирования площади по перспективности.

Важнейшим выводом данной работы является заключение о том, что одним из самых значимых факторов, влияющих на размер площади газоносности и емкость коллектора в сеноне, является амплитуда структурной ловушки, которая выражается в высоте газовой залежи в сеномане.

Так как надсеноманские отложения крайне мало изучены бурением, то важнейшей практической значимостью работы является установление критериев определения потенциала перспектив сенона по сейсмическим данным в условиях отсутствия данных бурения в интервале отложений нижнеберезовской подсвиты или для принятия граничных значений по ГИС при оценке перспектив данного пласта.

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


Библиографическая ссылка

Феоктистова О.В. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛАССОВ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ СЕНОНСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ СЕВЕРА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ НА ОСНОВЕ КОРРЕЛЯЦИОННЫХ СВЯЗЕЙ СЕЙСМИЧЕСКИХ АТРИБУТОВ // Успехи современного естествознания. – 2018. – № 4. – С. 160-166;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36742 (дата обращения: 11.08.2020).

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 = 1.074