Изучение геологического строения клиноформных резервуаров Западной Сибири по данным сейсморазведки и каротажа

К настоящему времени на территории Западной Сибири все крупные положительные структуры, выявленные сейсморазведочными работами, уже изучены бурением. Поэтому наравне с поисково-оценочным бурением скважин на локальных поднятиях все большее значение приобретают поисковые работы, направленные на изучение и картирование неструктурных ловушек.

Данная работа посвящена важной и актуальной задаче — детальному изучению геологического строения неокомского клиноформного комплекса Западной Сибири с целью выявления неантиклинальных ловушек углеводородов, зон с улучшенными фильтрационно-емкостными свойствами (ФЕС), корреляции пластов-коллекторов и гидродинамических экранов в межскважинном пространстве, обоснования межфлюидных контактов как основы для цифрового геологического моделирования продуктивных отложений и подсчета запасов.

Актуальность изучения неокомской толщи определяется тем обстоятельством, что она является основным нефтегазоносным комплексом (НТК) Западной Сибири, в котором добывается большая часть ее углеводородов. Согласно современным оценкам этот комплекс остается в значительной степени недоразведанным. При определении пространственного положения и ФЕС литологических ловушек в сложнопостроенном неокомском комплексе основными контролирующими факторами являются фациальные и палеогеоморфологические условия формирования песчаных тел-коллекторов.

Важным моментом в понимании геологического строения неокомского НТК стало разделение его на шельфовые и глубоководные ачимовские отложения. Кпиноформное строение ачимовской толщи является практически общепризнанным, поэтому для корректного моделирования резервуаров фундаментальной задачей является корреляция разрезов скважин и прогнозирование зон распространения коллектора, основанная на данных сейсморазведки. Развитие и совершенствование технологии MOIT-3D, а именно, улучшение качества полевых материалов, методов обработки и применение специальных методик их интерпретации и визуализации, увеличивает пространственную разрешающую способность сейсмических исследований. В результате этого удается выделять отдельные циклы осадконакопления не только в ачимовском комплексе, но и в шельфовых пластах, детализируя их геологическое строение, что становится особенно важным на этапе промышленной разработки месторождения.

В настоящее время, несмотря на развитие новых методов интерпретации материалов сейсморазведочных работ, основные проблемы при изучении клиноформ возникают на трех ключевых этапах:

1. Построение структурного каркаса.

2. Анализ межфлюидных контактов.

3. Прогноз эффективных толщин коллектора в межскважинном пространстве.

Эти проблемы связаны со сложным геологическим строением, сильной литоло-фациальной изменчивостью рассматриваемых отложений, что обуслаовливает невыдержанность пластов-коллекторов и покрышек по латерали, частое чередование пропластков в разрезе, разнообразие типов ловушек. В этих сложных условиях одной из наиболее актуальных проблем, решению которой и были посвящены исследования автора, является выделение отдельных гидродинамически разобщенных резервуаров, служащих объектами для подсчета запасов.

В ходе проведенных автором исследований на ряде месторождений углеводородов Западной Сибири не менее актуальной является проблема разработки и детализации клиноформной модели строения неокомского комплекса Западной Сибири, использование которой при проведении комплексной интерпретации данных сейсморазведки M01T-3D и каротажа позволяет прогнозировать зоны с улучшенными ФЕС.

Автором показано, что, несмотря на применение усовершенствованных методик прогноза подсчетных параметров в межскважинном пространстве, актуальными проблемами остаются выбор и обоснование значимых сейсмических атрибутов, объяснение полученных зависимостей и геологическое истолкование результатов анализа. В связи с этим, автором показана необходимость восстановления фациальных и палеотектонических условий формирования локальных песчаных тел-коллекторов с использованием всего комплекса геолого-геофизических данных для обоснования принципиальной модели строения продуктивных пластов и ее совместного использования со статистическими параметрами, как критерия при выборе атрибутов.

Целью работы являлось обоснование и разработка методических приемов изучения геологического строения продуктивных пластов в неокомских клиноформных отложениях Западной Сибири и построение их детальной геологической модели, используемой при подсчете запасов и выявлении перспективных областей для разведки и бурения.

Достижение указанных целей связано с решением следующих основных задач:

1. Анализ результатов геолого-геофизических работ, выполненных в предыдущий период.

2. Выделение и корреляция продуктивных пластов на основе комплексного анализа данных интерпретации сейсморазведки MOIT-3D и каротажа.

3. Изучение распространения гидродинамически разобщенных песчаных тел-резервуаров и литологических экранов при совместной корреляции данных каротажа, сейсморазведки и обоснования межфлюидных контактов.

4. Создание геологической модели продуктивных пластов на основе динамической интерпретации данных сейсморазведки с опорой на результаты фациального анализа и априорной региональной геологической информации.

Основные защищаемые положения:

1. На ряде месторождений Западной Сибири шельфовые пласты имеют черепицеобразное строение, которое необходимо учитывать при геологическом моделировании и промышленной разработке залежей.

2. При выборе сейсмических атрибутов для прогнозирования ФЕС в межскважинном пространстве необходимо использовать комплексный подход, основанный не только на статистических данных, полученных по результатам нейросетевого моделирования, но и на результатах литофациального анализа и априорной региональной модели осадконакопления.

3. Для выделения гидродинамически разобщенных залежей в черепицеобразных пластах необходимо осуществлять пространственную корреляцию данных сейсморазведки с опорой на материалы каротажа и гипсометрию межфлюидных контактов.

В процессе выполнения работы получены следующие результаты, обладающие научной новизной:

1. По данным комплексного анализа материалов сейсморазведки и каротажа установлено, что на ряде месторождений Западной Сибири пологонаклонное строение имеют не только ачимовские отложения, но и вышележащие шельфовые пласты, которые в более ранних работах считались залежами пластового типа.

2. Предложена новая методика пространственной корреляции разрезов скважин, которая основана на черепицеобразной модели строения шельфовых пластов и гипсометрическом положении межфлюидных контактов.

3. Установлено, что выделяемые в шельфовом комплексе черепицеобразные отражающие горизонты не всегда приурочены к трансгрессивным глинистым пачкам, служащим гидродинамическими экранамив ряде случаев (при достаточном поступлении терригенного материала и гидродинамически активной среде) они соответствуют границам напластования внутри единого резервуара.

4. Показано, что использование комплексного подхода, основанного на совместном использовании результатов динамического анализа сейсмических данных и скважинной информации, позволяют прогнозировать зоны повышенных эффективных толщин и пористости коллектора.

Практическая значимость работы заключается в разработке нового подхода к обоснованию межфлюидных контактов в клиноформных неокомских отложениях на месторождениях углеводородов Западной Сибири и выделению продуктивных пластов, перспективных для дальнейшей разведки и разработки на основании данных сейсморазведки и каротажа.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы были доложены на VIII и IX Международных научно-практических конференциях «Геомодель», г. Геленджик, Россия, 2006 и 2007 г.- на заседаниях научно-технических советов ОАО.

Центральная геофизическая экспедиция" 2006;2008 г.- ряда ведущих добывающих компаний России 2006;2007 г., на семинарах кафедры геофизических методов исследования земной коры геологического факультета Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова 2006;2008 г. и освещены в четырех научно-производственных отчетах ОАО ЦГЭ.

Публикации.

По теме диссертационной работы опубликовано 5 работ, в том числе 2 статьи в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендуемых ВАК РФ, а также 3 работы в сборниках тезисов докладов на конференциях.

Структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Материалы диссертации изложены на 128 страницах, проиллюстрированы 30 рисунками и включают 2 таблицы.

Список литературы

содержит 98 наименований, в том числе 14 работ на иностранных языках.

Заключение

.

Неокомский комплекс и в обозримой перспективе будет играть ведущую роль в нефтегазовом секторе Западной Сибири. Это обстоятельство обуславливает важность и актуальность задачи изучения его геологического строения и выявления новых способов геометризации ловушек углеводородного сырья. При изучении геологического строения клиноформных отложений Западной Сибири одними из наиболее сложных и важных этапов, по мнению автора, являются определение стратиграфических границ продуктивных пластов, обоснование положения межфлюидных контактов и прогнозирование распределения коллекторов в межскважинном пространстве. Именно этим этапам уделено основное внимание в исследованиях автора, результаты которых легли в основу диссертационной работы.

Одним из основополагающих этапов выполненных исследований стала корреляция отраженных волн в волновом поле. От того, насколько точно и детально выполнена сейсмическая корреляция во многом зависит достоверность конечного результата интерпретации. Поэтому этот этап рассматривался как итерационный процесс, в котором детально анализируется волновое поле, уточняется стратиграфическая привязка, выделяются наиболее выразительные аномалии сейсмической записи, проигрываются варианты геологической модели и, по сути, зачастую принимаются ключевые решения всей последующей интерпретации.

При подсчете запасов и утверждении их в контролирующих организациях (ГКЗ, ЦКР) основным предоставляемым на рассмотрение результатом является карта. Тем не менее необходимо учитывать полученные закономерности распределения коллекторов как в 2D, так и в 3D моделях. Таким образом, геологическая модель должна быть способна объединить всю имеющуюся, зачастую весьма разноплановую, информацию. Алгоритмы, позволяющие добиться максимального соответствия послойных и объемных цифровых геологических моделей, в настоящее время уже разработаны и реализованы в некоторых программных пакетах (например, Petrel, DV-Geo, Tigress). Самыми востребованными программами по геологическому моделированию будут те, которые смогут обеспечить оптимальное сочетание стохастических и детерминистических технологий в моделировании с опытом и знаниями специалистов. Причем, чем сложней применяемые технологии, тем больше требований к знаниям и опыту интерпретатора, что совершенно не соответствует тезису о том, что разработка новых компьютерных технологий способна полностью автоматизировать процесс построения геологических моделей в общем смысле данного понятия.

В неокомской толще Западной Сибири распространение залежей нефти и газа контролируется не структурным, а, в первую очередь, литологическим фактором. Таким образом, на первый план выступает проблема определения распространения коллекторов и ФЕС в межскважинном пространстве, то есть обоснование общей геологической модели строения пласта, основанной на комплексировании геологом-интерпретатором всей имеющийся геолого-геофизической информации. Отмечу, что при этом, необходимо не только знать достаточно большой арсенал предлагаемых сейсморазведкой и ГИС методов прогнозирования распределения ФЕС в межскважинном пространстве, но и четко понимать их ограничения. Так, получаемые при использовании нейронных сетей достаточно высокие коэффициенты корреляции между сейсмическими атрибутами и геологическими параметрами не всегда свидетельствуют об успешном решении поставленной задачи прогноза. Результаты инверсии так же нуждаются в критической оценке, особенно в условиях частого переслаивания и отсутствия массивных пластов в разрезе. Основной критерий — соответствие полученных распределений подсчетных параметров основным законам осадконакопления рассматриваемого района.

Для правильной геометризации залежей, особенно в условиях сильной литоло-фациальной изменчивости, важной проблемой является анализ межфлюидных контактов. Причем традиционное обоснование различия контакта в залежах наличием полной (по всей толщине пласта) зоны глинизации коллектора в ряде случаев не применимо. На основании сейсмических и скважи^ных данных в шельфовых неокомских пластах на рассматриваемых месторождениях автором были выделены отдельные «черепицеобразные» пласты с различными уровнями межфлюидных контактов. Различие в гипсометрии межфлюидных контактов обосновывается наклонными на запад глинистыми пропластками, которые, зачастую, имеют подчиненное значение в разрезе. Это обстоятельство делает затруднительным их выделение и трассирование.

Итак, в результате проведенных автором исследований можно сделать следующие выводы:

1. В результате исследований на ряде месторождений Западной Сибири с использованием совместного анализа сейсмических данных и каротажа выявлена специфика осадконакопления и предложена модель черепицеобразного строения шельфовых пластов, которую необходимо учитывать при геологическом моделировании и разработке залежей.

2. Показана необходимость использования комплексного подхода при выборе сейсмических атрибутов, которые основаны не только на статистических данных, полученных по результатам нейросетевого моделирования, но и на результатах литофациального анализа и априорной региональной модели осадконакопления.

3. Для выделения гидродинамически разобщенных залежей в черепицеобразных пластах необходимо осуществлять пространственную корреляцию данных сейсморазведки не только с опорой на материалы каротажа, но и на гипсометрию межфлюидных контактов.

Выявленные особенности осадконакопления и черепицеобразного строения шельфовых пластов неокома имеют важное практическое значение с точки зрения построения геологических моделей залежей, усовершенствования методики количественной оценки запасов и разработке новых ресурсов углеводородов.