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).
Рис. 1. Динамическая аномалия в интервале отложений сенона
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.
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).
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.