Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Методика и результаты изучения ротлигендеса севера Германии на основе данных сейсморазведки МОГТ и бурения

ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Методика и результаты изучения ротлигендеса севера Германии на основе данных сейсморазведки МОГТ и бурения"

Всероссийский научно-исследовательский геологический Д нефтяной институт (ВНИГНИ)

На правах рукописи

ЗУБОВ НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ

УДК 551.736:[550.834.5 + 622.24)(430)

МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ РОТЛИГЕНДЕСА СЕВЕРА ГЕРМАНИИ НА ОСНОВЕ ДАННЫХ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ МОГТ И БУРЕНИЯ.

Специальность: - 04.00.12 - Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых 04.00,17 - Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогический наук

Москва, 1994 г.

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательской геологическом нефтяном институте (ВНИГНИ)

Научные руководители: кандидат геолого-минералогический наук

В.С.Славхин кандидат геолого-минералогический наук Е.А.Копилевич

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогический наук

Б.А.Соловьев доктор технических наук И.А.Мушин

Ведущее предприятие: Всероссийский научно-исследовательский

институт Геосистем.

Защита диссертации состоится

/У$" часов на заседании Специализированного совета ........

Д 071.05.01 при Всероссийском научно-исследовательском геологическом нефтяном институте (ВНИГНИ) по адресу: 105819, г.Москва, шоссе Энтузиастов, д.36.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИГНИ

Автореферат

Ученый секретарь специализированного совета при ВНИГНИ, кандидат геолого-минералогических

наук

Т.Д.Иванова,

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. В последние годы задачи прогнозирования песчаных тел в газоносном комплексе нижнепермских отложенцй ротлигендеса в районах больших глубин Северо-Германской впадины являются весьма актуальными. Особенно большие трудности возникают при решении задач связанных с выявлением, поиском, определением пространственного положения и характеристик'неоднородностей коллекторов. Поиски таких песчаных тел затруднены, поскольку по результатам данных МОГТ в интервале соответствующему ротлигендесу не выделяются и не прослеживаются отражающие горизонты и, тем более, сейсмофации, из-за их слабой акустической контрастности и перекрытия мощной толщей соленосных отложений с резкими криволинейными границами разделе). В подобных сёйсмо-геологических условиях, при -поисках и разведке месторождений нефти и газа в слабоконтрастных терригенных отложениях ротлигендеса, исследования должны быть ориентированы на изучение сложнолостроенных объектов, таких как лито^ого-стратиграфические ловушки - V.E.Mathisen, M.Budny, W.Hoppel, H.Newmann, R.Bading, W.Bodemann.

При решении таких сложных геологических задач, а также отсутствий отражающих границ по данным сейсморазведки интерпретация геолого-геофизических параметров в межскважинном пространстве становится невозможной, а необходимое для получения геологических результатов сгущении сети скважин обычно неосуществимо по экономическим причинам.

Актуальным становится применение разработанной Р.Шериффом,

Ч.Пейтоном, П.Вейлом, Д.Сангри,'В.Хетлелидом, Д.Баббом, Х.Готтом,

Л-Мираблом, У.Лакейджем, Р.Хусейном, Н.Я.Куниным, А.Е.Шлезинге-

v

ром, Г.Н.Гогоненковым, А.Г. Авербухом, Ю.А.Волож и др., методики прогнозирования геологического разреза (ПГР) и сейсмостратиграфи-ческой интерпретации, адаптированной для конкретных сейсиогеоло-гических условий изучаемых нефтегазоперспективных территорий Северной Германии.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ. Северо-Германский бассейн формирует часть -газоносной провинции Юго-Пермского бассейна, которая протягивается от южной окраины Северного моря( до Польши. Наиболее

важными отложениями, образующими нефте-газавые резервуары на этой территории, являются серии свит, в прибрежно морских и континентальных (кластических) отложений нижне-пермского возраста (ротли-гендес). Источником газа являются нижележащие верхнекаменноугольные (вестфальские) угольные напластования мощностью до 4 км. Верхнё-пермские эвапориты цехштейна формируют надежную истину» покрышку, которая обеспечивает аккумуляцию газа в резервуарах по-лифациальных отложений ротлигендеса (Hetzer Ь Katzung, 1985; Glennie, 1990)[24,85,97,104].

Нижнепермские красноцветные отложения (ротлигендес), к кото-, рым приурочены многочисленные газоносные месторождения в Северной Европе, образованы переслаиванием широкого генетического спектра пород: терригенных (от конгломератов до аргиллитов)"и хемогенных (соли, ангидриты), а в нижней части вулканитов, и представляют

собой относительно слабоконтрастную по своей физической компози-

(

ции природную среду. Именно из этих отложений на территории ФРГ добывается 75% природного газа.

Континентальное осадконакопление прекращается после морской трансгрессии цехштейна. Разломы, формирующие грабены ротлигендеса, подвергались переодической активности в течении мезозойских сжатий и растяжений. Однако, история погребенного ротлигендеса показывает почти постоянное погружение до современных глубин от 3500 м на западе до 6000м на востоке.

Район исследовааний располагается в пределах Северо -Германской впадины, граничащей с Альтмарским поднятием, к которому приуроченны крупные газовые месторождения Зальцведель-Пекенсен и ряд болев мелких месторождений-спутников - Эбсдорф, Ниндорф и др. и территориально охватывает площадь трассируемую от г.Шверин в юго-юго-западном направлении общей площадью 110*20 км, пересекая реку Эльба. На севере площади располагается сверхглубокая скважина Шверин-1 (S1) , она пробурена до 7 км и вскрыла базальные части отложений ротлигендеса в зоне максимальных мощностей. В районе Бодентайх скважина N1 II дала значительный приток газа, после этого было пробуренно 11 скважин не давших притоков газа.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Повышение геологической и экономической эффективности ГРР на нефть и газ в нижнепермских терригенных отложениях ротлигендеса на основе разработки, совершенствования и внедрения, методических приемов автоматизированной обработки и интерпретации данных сейсморазведки МОГТ и глубокого бурения на примере площадей Северной Германии (Шверин, Бодентайх).

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. - совершенствование методических приемов обработки сейсморазведочных данных с использованием современных технологий, разработка оптимального графа обработки, исходя из конкретных особенностей строения и сейсмогеологических условий отложений ротлигендеса;

- разработка методики комплексной интерпретации кинематических и динамических параметров сейсмической записи в комплексе с данными бурения и ГИС, применительно к сейсмогеологическим условиям Средне-Германской впадины;

- изучение геологического строения района Шверина, БоДентай-ха на территории Северной Германии.

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД И МАТЕРИАЛЫ. Основные положения диссертационной работы сформулированы на основе выполненной автором или при его непосредственном участии обработки и интерпретации геолого-геофизических материалов, полученных фирмами Германии ¡Геофизический Комбинат (г.Лейпциг), Нефть-Газ Технология ГМБХ (г.Гоммерн), РКАСЬА и ВЕВ (г.Ганновер).

Автором усовершенствована методика обработки и интерпретации данных сейсморазведки МОГТ в комплексе с данными бурения и ГИС на ЭВМ и ПЭВМ при наличии изменчивого слабокантрастного терригенного разреза ротлигендеса (подсоль) и криволинейных вышележащих (над-соль) границ раздела в условиях соляно-купольной тектРники, построены карты и сейсмогеологические разрезы, даны рекомендации.

По результатам проведенных исследований на Ученом Совете ВНИГНИ и НТС указанных выше фирм (Геофизический Комбинат, Нефть-Газ Технология ГМБХ, ВЕВ), защищены отчеты, которые был» использованы при написании диссертации.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЙ :

- предложен новый оптимальный граф обработки данных сейсморазведки на ЭВМ и ПЭВМ, базирующийся на априорных представлениях об особенностях геологического строения и геолого-геофизичесских характеристик отложений ротлигендеса, обеспечивающий целенаправленную настройку обрабатывающих процедурна определение кинематических и динамических параметров волнового' поля, соответствующего газоперспективным терригенным отложениям ротлигендеса;

- предложена методика комплексной интерпретации кинематических и динамических параметров сейсмической записи в комплексе с данными бурения и ГИС применительно к сейсмогёологическим условиям характеризующим газоносные красноцветы ротлигендеса Северной Германии;

- впервые с использованием предложенной методики обработки и сейсмостратиграфической интерпретации получены принципиально новые представления о геологическом строении нижне -пермских отложений ротлигендеса в пределах изучаемых территорий, что позволило выявить наличие отдельных высокоперспективных песчаных тел различного генезиса, конфигурации и размеров, а также их ассоциации в отложениях свиты РагсЫт, М1гои, ИатЬоуг, а также формации 81о^егеп, Саппоуег.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Разработанный комплекс методических приемов позволяет надежно и полно изучить газоперспективные слабоконтрастные терригенные отложения как в структурном, так и в Лито-фациальном плане. В процессе проведенных исследований определены конкретные участки возможного развития коллекторов и покрышек ротлигендеса, а полученные результаты позволяют рекомендовать' первоочередные обьекты поисковых работ, что будет способствовать повышению их эффективности_в малоразбуренных районах Средне-Германской впадины.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения диссертации докладывались на заседании Ученого совета ВНИГНИ при защите отчетов 1991-ЭЗг.г., а также на совещании геологов-нефтяников Германии в

1991г. (г.Узедом), и Европейском геолого-геофизическом семинаре в 1994 г. (г.Вена).

Результаты проведенных исследований опубликованы в трех статьях и двух научно-тематических отчетах.

ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация содержит 106 страниц текста, состоит из 3 глав, введения и заключения, иллострированна 74 рисунками. Список литературы содержит 112 наименований. Работа выпол--нена в отделе Геолого-геофиэического моделирования и оценки перспективных объектов ВНИГНИ под руководством кандидата геолого-минералогических наук Славкина B.C. и кандидата геолого-минералогических наук Копилевича Е.А.,которым автор выражает глубокую признательность. Автор благодарит гл.науч.сотрудника Бакуна H.H. за большую помощь в процессе работы над диссертацией и консультации .

В процессе проведения исследований автор сотрудничал с Шараповой Е.С., Архиповыи B.C.,' Зиньковским В. Е., Жиркиным М.А., работниками отдела N6 ВНИГНИ, которым выражает искреннюю признательность .

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

ГЛАВА 1. Особенности методики обработки сейсморазведочных данных МОГТ для изучения слабоконтрастных отложений ротлигендеса.

Методика обработки основывалась на теоретических и экспериментальных результатах полученных отечественными - Козловым Е.А., Гогоненковым Т.Н., Авербухом А.Г., .Мушиным И.А., Кондратьевым И.К., Михальцевым A.B., Коленковым Э.В., Копилевичем Е.А., Эльма-новичем С.е., Орловичем М.Т., Рудцкой Д.И., и др. - и зарубежными - Шериффом Р., Гелдартом Л., Танером М., V.Е.Mathisen, M.Budny, W.Hoppel, Н.Neumann, R.Bading, W.Bodemann, и др. - исследователями.

Несмотря на имеющийся накопленный опыт выбор оптимальной последовательности и параматров обрабатывающих процедур, т.е. граф обработки, до настоящего времени представляет эначителы ые

трудности и является одной из методических проблем при использовании развитых систем обработки, в конкретных сёйсиогеологических условиях Средне-Германской впадины.

Важным элементом предложенной методики обработки, редко используемым в предшествующих исследованиях, является комбинирование преимуществ различных обрабатывающих систем.

Обработка сейсморазведочных данных МОГТ проводилась на ЭВМ серии ЕС и ПС, на ПЭВМ IBM РС/АТ-386, с помощью сейсмических обрабатывающих комплексов: СЦС-З-ПГР (ЦГЭ МНП, Москва), ПАРМ и СФА (ВНИИГеофизика, Москва), ИНТЕГРАН (ВНИИГеосистем, Москва), РЕАПАК (СНИИГГиМС, Новосибирск), ЛСМ (Сараговгеофизика, Саратов).

Принципиально важным для выбора оптимальной методики и технологии обработки сейсморазведочных данных МОГТ является априорная информация . о слабой акустической контрастности отражающих границ в отложениях ротлигендеса.

В связи с этим технология обработки предусматривала:

- большое количество процедур обработки (39 шт) для поэтапного улучшения качества временных разрезов ОГТ без расчета на превалирующую роль какой-то одной или даже нескольких процедур;

- применение трех групп алгоритмов для увеличения соотношения сигнал/помеха, разрешенности сейсмической злписи и коррекции формы сейсмических сигналов;

- формализованную многопараметровую оценку сейсмограмм и суммарных разрезов МОГТ после каждой процедуры обработки и при выборе параметров специализированного математического обеспечения для объективного и обоснованного, постепенного наращивания положительного результата;

- получение .псевдоакустической характеристики наиболее выразительных особенностей волнового поля по различным алгоритмам и прямого сопоставления, с акустической характеристикой ( АК );

- формализованную оценку волнового поля для установления соответствия его особенностей различным типам геологического разреза; "

- определение скоростной характеристики среды и глубин залегания отражающих горизонтов (используя также и моделирование

- т -

конкретных сейсмогеологических условий) - получение динамических глубинных разрезов.

Отличительной особенностью предложенной технологии обработки сейсморазведочных данных МОГТ является такой выбор обрабатывающих процедур и их параметров, который обеспечивает достижение максимально возможных соотношений сигнал/помеха и разрешенности сейсмической записи и сигнала при сохранении приемлемой когерентности для выделения и прослеживания на временных разрезах как опорных отражающих горизонтов в отложениях ротлигендеса, так и особенностей- волнового поля между ними, преимущественно в верхней части отложений ротлигендеса между слохтереном и подошвой цехштейна (район Бодентайх), и пархимом - рамбовом (район Шверин), удовлетворяющих свойствам и типам совершенствующейся в процессе обработке конкретной геологической модели.

Отличительные особенности заключается в:

- применении относительно широкополосных частотных фильтров и минимально-фазовой деконволюции сейсмограмм;

- применении различных фильтраций й нуль-фазовой деконволю-ции по суммарным трассам с настройкой фильтров по различным временным "окнам",на двух фильтрациях (относительно низкочастотных -17-40; 20-50 Гц, и относительно высокочастотных - 17-75; 23-70 Гц), в соответствии с изменяющимся во времени частотным спектром сейсмических колебаний, являющихся акустическим отображением физических свойств двух резко отличных литолого-стратиграфических комплексов отложений - ротлигендеса (подсолевого) и вышележащего (надсолевого).

Корректное применение вышеназванных процедур позволило получить максимально-' возможную разрешенность и динамическуй выраженность сейсмической записи;

- ДМО-преобразовании (DEEP MOVE OUT CORRECTION) сейсмограмм ОГТ, служащего для устранения влияния наклонов и кривизн отражающих границ на скорость суммирования отражен ных и рассеянных волн по сейсмограммам ОГТ ;

- подавлении (вычитании) кратных и боковых волн двумерной фильтрацией на сейсмограммах ОГТ;

- двукратной коррекции кинематических и статических поправок по двум интервалам сейсмической записи (временным "окнам") - соответствующим отложениям ротлигендеса (подсолевым) и вышележащим (надсолевым);

- "мягкой" коррекции остаточных фазовых сдвигов, т.е. применении широкого временного окна ( 600-800 мсек), и умеренных тах сдвигов до 18 мсек; ^

- подавлении (вычитании) среднескоростных волн-помех в т.ч. и боковых волн с практически прямолинейными осями синфазности на временных разрезах ОГТ с помощью веерной режекторной фильтрации;

- спектрально-временной анализе (СВАН) сейсмограмм и фрагментов временных разрезов, для выбора частоты пропускания полезных отраженных волн на основе данных сейсмофациального анализа для конкретных литостратиграфических комплексов отложений ротлигендеса ;

- коррекции формы, сейсмических сигналов на сейсмограммах ОГТ (винеровская фильтрация);

- коррекции формы сейсмического сигнала суммарных трасс временного разреза (фазовая деконволюця);

- миграции временных разрезов ОГТ во временной и глубинной областях;

- получении разрезов мгновенных фаз и амплитуд (Гильберт-преобразовании суммарных трасс);

- получении'.разрезов эффективных коэффициентов отражения (ЭКО), псевдоакустических' жесткостей (ПАЖ), псевдоакустического каротажа (ПАК), стратиграфической (импульсной) деконволюции и реальной акустической модели (РЕАМ);

В целом, реализация данной .технологии обработки сейсморазве-дочных данных МОГТ до стадии временного разреза позволила получить выигрыш по сравнению с ранее получаемыми результатами обработки МОГТ (Геофизический Комбинат (г.Лейпциг), Нефть-Газ Технология ГиБХ (г.Гоммерн)., Пракла и ВЕВ (г.Ганновер)), по параметру сигнал/помеха (Л) для отражений ротлигендеса по относительно низкочастотной фильтрации в 3,1-6,75 раза (в среднем в 5 раз), а.на относительно высокочастотной фильтрации в 2,17-5,5 раза (в

среднем в 3 раза), в том числе в районах соляных куполов в 2"» 173,6 раза. При малых коэффициентах отражения границ раздела в рот-лигендесе такой эффект имеет решающее значение, поскольку временные разрезы становятся доступными для последующей геологической интерпретации, в том числе и в районах куполов.

В результате предложенной и реализованной технологии обработки сейсморазведочных данных МОГТ на ЭВМ и ПЭВМ впервые получена следующая новая информация :

- на временных разрезах ОГТ, разрезах мгновенных фаз и ЭКО-разрезах выделены и практически повсеместно прослежены опорные отражающие горизонты в ротлигендесе, - Top.Sl, Top.Shn, Bas.Shn, приуроченные к кровле отложений Slohteren, Shniferdingen, и подошвы Shniferdingen (район Бодентайх), и их аналоги - top Peckensen, top Eldena, top Rambov, top Mirow, top Parchim, bas Parchiin - приуроченные к' кровле отложений Peckensen, Eldena, Rambow, Mirow, Parchim и подошве Parchim (район Шверин); значительно улучшено прослёживание Bas.. Zech. - подошва отложений Zechstein; кроме того, смена фациального состава ротлигендеса нашла отражение в различных сейсмофациях.

- на ЭКО- и ПАЖ-разреэах выделены и прослежены отдельные сейсмические пласты приуроченные к аналогичным отложениям ротлигендеса - (ганновер, пархим-рамбов);

- на результатах "ПАК" и "РЕАМ" получена детальная скоростная характеристика перспективных отложений ротлигендеса - (ганновер, пархим-рамбов).

ГЛАВА 2. Разработка методики интерпретации кинематических и динамических параметров сейсмической записи в комплексе с данными бурения и ГИС.

Сейсмостратиграфический анализ результатов обработки данных МОГТ базировался на теоретических и экспериментальных результатах, полученных зарубежными исследователями Р.Шериффом, Ч.Лейтоном, А.Грегори, П.Вейлом, Р.Митчелом, V.E.Mathisen, M.Budny, W.Hoppel, H.Newmann, R.Bading, W.Bodemann,и др., а также отечественными учеными Н.Я.Куниным, А.Е.Шлезингером, Г.Н.Гогоненковым,

А.Г.Авербухом, Е.В.Кучеруком, Ю.А. Во^.ожем, Е.А.Копилевичем, С.С. Эльиановичеи, Ю.А.Михайловым и др.

Предлагаемая методика представляет собой комплексную, интерпретацию результатов ' специальной углубленной обработки сейсмораз-ведочных данных (в данном случае -20), изучение керна с позиции феноменологической литологии, обработку данных ГИС с определением скоростных и емкостных параметров среды.

. Отличительной особенностью предлагаемой методики является обобщение различных направлений геолого-геофизических методик интерпретации и гибкая адаптация к качеству и обьему информационной базы анализа. Помимо обычно принятых качественных -интерпретационных приемов, предлагающих результат в основном по рисунку сейсмической записи, или же статистических, матричных, слабо обоснованных совмещений различных информационных полей и т.д., предлагается широкое применение количественных оценок различных сейсмо-литолого-стратиграфических объектов, используя независимые алгоритмические приемы :

- пластовые скорости ( Упл ) - технология КАИ-комплексной кинематической автоматизированной интерпретации данных сейсморазведки МОГТ и бурения;

- псевдо-акустические скорости ( Упак ) - два алгоритма -' ПАК ("СЦС-З-ПГР"),и РЕАМ ("ИНТЕГРАН");

- эффективные коеффициенты отражения ( ЭКО ) - два алгоритма - комплекс "РЕАПАК" и "ИНТЕГРАН";

- псевдо-акустические жесткости ( И ) - комплекс "ПАРМ".

Применение таких количественных параметров позволяет с

большей надежностью и достоверностью производить анализ разнообразных сейсмофациальных обьектов с геологическим обоснованием их достоверности даже в таких акустически слабоконтрастных средах, как отложения ротлигендеса.

Методические приемы для выделения, отождествления и обоснования специфически обособленных сейсмо-литологических тел позволяют с большой надежностью производить их .описание в количественных параметрах и заключаются в следующем:

- выделение сейсмофациальных типов разреза, характеризующих строение гелогических комплексов отложений с позиции их газоносности и изучение тонких пластов-коллекторов в нощной ложной покрышке - по анализу значений мгновенных амплитуд, наличию относительно тонких пластов с различными положительными и отрицательными коэффициентами отражений, по значениям скоростей Упак и Упл;

- выделение сейсмофаций различного типа, соответствующих разнообразным геологическим телам и условиям их осадконакопления - по характерному рисунку сейсмической записи, а также значениям амплитуд, Упак, Упл, Я, ЭКО в .них и во вмещающей среде;

- выделение сейсмических пластов отождествляемых с различными свитами отложений ротлигендеса с определением их коллекторских свойств - по значениям ЭКЪ и И;

- построение схем фациальных обстановок осадконакопления совмещенных со -схемами изопахит по перспективным стратиграфичес-• ким комплексам отложений.

Такой' подход позволил получить принципиально новую геолого-геофизическую информацию о слабоконтрастных газоперспективных отложениях ротлигендеса.

По данным сейсморазведки на временных разрезах, разрезах мгновенных фаз (РМФ), и эффективных коэффициентов отражений (ЭКО) впервые выделены и фактически непрерывно прослежены-.с когерентностью ( >0.87) отражающие горизонты, приуроченные с высокой степенью совпадения (£к>0.95) к опорным литостратиграфическим границам, по данным феноменологической методики изучения керна и ГИС.

Таким образом, реальность этих горизонтов, их адекватность среде, помимо сейсмических критериев (скорости, привязка к восходящим волнам ВСП и др.) лолучила свое геологическое обоснование по данным бурения.

Сейсмофациалд>ный анализ временных разрезов РМФ, разрезов псевдоакустического каротажа (ПАК), псевдоакустических жесткостей (ПАЖ) показал, что'между этими опорными отражающими горизонтами, особенно в интервалах газоперспективных толщ Пархим и Гановер, выделяются б особенностей волнового поля (сейсмофаций), которое

по привязке, к результатам литологического айалиэа керна и ГИС, индексированы как сейсмофации :

1. пластового типа;

2. линзовидно-пластового типа;

3. аккумулятивных тел барового типа ;

4. аккумулятивных тел клиноформного типа;

- 5. аккумулятивных тел типа конуса выноса;

6. недифференцированного типа.

Установлено, что в пределах сейсмофгС^ий барового типа акустические свойства ослаблены, не в связи с глинизацией пород (глинизация в данном типе разреза приводит к увеличению плотности), а благодаря увеличению пористости песчаных отложений пархима и га-новера.

Помимо прослеживания опорных отражающих горизонтов ротлиген-деса и выделения в нем различных сейсмофации, проведена интегральная оценка сейсмической' записи, соответствующей различным типам сейсмогеологического разреза пархима-гановера с использованием алгоритмов ПАРИ.

По алгоритму ПАРН определены коэффициенты взаимной корреляции (КВК) синтетических трасс, расчитанных по сейсмопараметрическим модялям скважин 'и соответствующих экспериментальных трасс временных разрезов у этих скважин, с поочередной заменой параметрических моделей по скважинам. Выделяется подобие с хорошим (КВК > ОЛЬ) сейсмогеологических разрезов в скважинах Шверин.1 - Ве-лан.1, Каарсен.1 - Бойценбург.1, и несовместимость типов разреза Велан.1 - Каарсен.1, Велан.1 - Бойценбург.1 (КВК < 0.5).

На сейсмических материалах с повышенной раэрешенностью - разрезах ЭКО и ПАЖ - впервые выделены отдельные пласты с повышенными и пониженными псевдоакустическини скоростями и жесткостя-ми, которые по своим акустическим свойствам' с приемлемой точностью соответствуют пластам по данным АК с таким же распределением акустических скоростей.

По району Шверин выделяются и коррелируются на ЭКО-разрезах сейсмические пласты, соответствующие перспективным песчаным отложениям нйжнего пархима названными А и Б. Нижний пласт - А и по

данным бурения представлен в основном, песчаниками, верхний пласт -Б, - сложен чередованием песчаников и песчанистых глин.

По району Бодентайх выделены и отрассированы сейсмические пласты преимущественно соответствующие отлож,ениям свит мюнстера, найндорфа, бансена, вустрофа и эбсдорфа, которые отвечают итнтер-валу разреза между отражающими границами Bas. Zech - Top.MU, Top. MU-Top.N1, Top.NI-Top.BA,• Top.BA-Top.WU, Top.WU-Top.EB,

Top.EB-Top.S1. Совместное рассмотрение особенностей волнового поля на временных разрезах, РМФ, ЭКО, ПАК и ПАЖ с одной стороны, а также данных бурения и ГИС, с другой, впервые для условий наличия тонких пластов коллекторов, чередующихся с неколлекторами и образующих, таким образом, продуктивную толщу в отложениях бансе-на-найндорфа, позволило получить сейсмический образ наличия газоносных коллекторов - Infi' тип разреза (скв. Bahnsen Z9 и NFII Z2) , ухудшенных обводненных коллекторов - 2ой тип разреза, отсутствия коллекторов - Зий тип разреза, в рамках пластовой сейсмофации гаг новерских отложений.

Первому типу разреза соответствует наличие высокоамплитудных, хорошо прослеживаемых отражений, приуроченных к границам раздела в низах найндорфа - кровле бансена и соответственно сейсмических пластов; второму типу разреза, менее дифференцированному - те же отражающие горизонты и пласты, но однозначно менее выраженные и с прерывистым прослеживанием; третьему тип разреза, недифференцированный - отсутствие отражений в интервале найн-дорф-бансен, и соответственно пластов.

Изменения параметров Упак/реам при сопоставлении с данными АК по скважинам свидетельствуют о вполне надежной псевдоакустической характеристике трех типов разреза, когда наблюдается увеличение скоростей или соответственно их приращений на восток района Бодентайх.

По району Шверин, в рассматриваемой части ротлигендеса выявлено развитие трех фациальных комплексов отложений: континентального (фации аллювально-пролювиаильных и аллювиальнодельтовых отложений), переходного (фации авандельтовых, отмельно-баровых и лагунных отложений) и морского (фации мелководных и относительно

глубоководных отложений морского внутриконтинентального бассейна).

Фациальная зональность разработана с учетом выделенных типов сейсмофаций. Было установлено, что описанные выше 5 типов сейсмо-фаций характеризуют:

1. Сейсмофация аккумулятивных тел барового типа соответствует бару; - выделены бары без четкой внутренней структуры и со структурой облекания, что связано с палеогеографическим положением фации баров; совокупность холмовидных сейсмофаций соответствует фации подводно-руслового выклинивания эрозионного канала аван-дельты;

2. Сейсмофации аккумулятивных тел клиноформного типа соответствуют группе аллювиально-дельтовых фаций, конуса выноса соответствуют группе аллювиально-пролювиальных фаций;

3. Сочетание сейсмофации линзовидно-пластового типа и сейсмофации аккумулятивных тел барового типа соответствует группе -баровых фаций;

.4. Пластовый и линзовидно-пластовой типы сейсмофаций, для ротлигендеса, отображают особенности динамики осадконакопления, наслаивания отложений и могут соответствовать различным фациям и группам фаций.

Как особый методический прием, были составлены схемы фациальных обстановок - для нижнего Рагсй1т, верхнего Рагс1ит, Мл-гом и ЯапЬои. При построении схем использовалась зональность изменения значений пластовых скоростей. С учетом фациальных обстановок по методике КАИ - "Комплексной автоматизированной кинематической интерпретации"(Е.А.Копилевич , С.И.Бандурин и д.р.. Разведочная геофизика, N95, М.Недра, 1982г.), по данным ОГТ, бурения, ГИС построена серия глубинных сейсмофациальных разрезов и структурных схем, схемы изопахит совмещенные со схемами фациальных обстановок осадконакопления.

Точность расчета глубин залегания отражающих горизонтов определялась путем сопоставления с глубинами соответствующих лито-лого-стратиграфических границ по данным бурения и ГИС, по пересечениям профилей и способом статических испытаний (метод

Монте-Карло) и -составляет 2б-45м (Bas.Zech-Bas.Parchlm)(сШ/Нскв. 0.1-0.61%). точность же расчета Vmï. составила соответственно 56104 M/ceK(dVan/Vrvi.cKB. 0.45-3.7%). Средние значения Упл.хорошо иллюстрируют развитие преимущественно глинистых й песчаных отложений Parchim", Mlrow и Rambow.

В целом уверенная сходимость литостратиграфических границ отложений ротлигендеса и отражающих горизонтов дала возможность провести четкую литостратиграфическую привязку результатов обработки сейсморазведочных данных, и на этой основе осуществить площадную интерпретацию сейсмо-лито-стратиграфической информации, в сложных сейсмогеологических условиях Средне-Германской впадины.

ГЛАВА 3. Изучение геологического строения, формирования тектонических структур и нижнепермских отложений по данным сейсморазведки и бурения.

На основе изложенных в главах 1 и 2 методических разработок и комплексной сейсмолитологической интерпретации впервые получена преимущественно новая геологическая информация всесторонне характеризующая перспективные нижнепермские отложения ротлигендеса.

В районе Бодентайх в результате геологического моделирования и флюидодинамического анализа установление, что формация гановер (в объеме свит от эбсдорфа до мюнстера) играет роль ложной покрышки, зажатой между главным песчаником и истиной покрышкой (низы цехштейна), в которой как известно, отдельные пласты, линзы и т.п., как правило объединены в единую гидродинамическую систему. Ее формирование проходило в основном в бассейновы^ условиях, .нередко вблизи сабхи, временами в субаэральйых условиях, а обстановка переходной зоны "континент-бассейн", обусловила "статистическое распределение" коллекторов в разрезе. Исходя из этого, был выделен и прослежен именно тип геологического разреза, наиболее благоприятный для. содержания коллекторов в формации гановер, который условно назван Найндорфским, с развитием коллекторов как в свите найндорф, так и в свите бансен, возможно - вустров.

По району Бодентайх (толща гановер) выделен^ крупное антиклинальное поднятие Западный Найндорф контролирующее газовую за-

лежь, причем формация гановер представляет собой мощную покрышку, в которой условно выделено две залежи: залежь Бансен и залежь Найндорф. Существенные гипсометрические различия в отметках ГВК залежей Банс.ен и Найндорф с очевидностью объясняются их принадлежность к двум*разным ловушкам.

По району Шверин выявлены.две зоны развития высокоемких песчаных пород-коллекторов, которые являются высокоперспективным газопоисковыми объектами.

Основной объект расположен в северо-восточной части района, и представляет собой уникальную двухярусную литолого-стратиграфическую" ловушку, в пределах которой пространственно совмещены, и по-видимому, имеют гидродинамическую связь два разновозрастных и раэнофациальных комплекса песчаных отложений.

Более древний комплекс представлен отложениями отмельно -баровой зоны в слоях РагсЬ1ш (с элементами эоловой переработки). Установленная ширина сформированного здесь песчаного массива не менее 4 км, протяженность не менее 10 км, толщина - 430-530 м. Глубины залегания кровли - 5800-6200 м. Массив возможно продолжается в южном и юго-восточном направлении..

Над западной частью песчаного массива Parchi.ni расположен эрозионный врез, образовавшийся предположительно в среднем ИатЬои и спускающийся через размытую нижнюю часть ИатЬом, весь М1гош и возможно частично верхнюю часть Рагс1ит. Ширина вреза не менее 4 км, толщина песчаного выполнения до 400 м. Установленная протяженность в пределах изученной части района - 7 км. Он продолжается в северном, и, по восстанию слоев в южном направлении.?0тметка кровли 5200-6080 м.

Принципиально важно, что здесь зафиксировано выклинивание толщи вулканитов основного состава и РагсЫш залегает на приподнятом блоке более древних пород, которые могут оказаться каменноугольными - газоматеринскими. Это обстоятельство может благоприятствовать аккумуляции газообразных углеводородов в ловушках рог-лигендеса, продуктивных в палеозойских толщах.

Масштаб геологического феномена - пространственного совмещения песчаных пород коллекторов РагсУпт и НатЬо« только по выпол-

ненной его части может приближаться к крупнейшим газовым месторождениям района Северного моря. Уникальным представляется и сочетание условий для поступления в эту ловушку благоприятного по составу газа.

Вторым объектом, фациально однозначным является зона развития песчаных баров в слоях Mirow. Глубины кровли аккумулятивных песчаных тел - 5480-5540 м. Ширина зоны около 5 км, ширина отдельных баров до 600 м, длина до 1,5 км, толщина до 200 м. Покрышкой может являться верхняя глинистая часть слоев Rambow.

'Менее перспективными участками является узкая полоса развития баров в слоях Parchim северо-восточнее скв.Е Venl и отдельные бары в районе ckb.ESI. Здесь прогнозируется запечатывание значительной части песчаного коллектора солью и ангидритом.

Выполненные исследования впервые позволили выявить наличие отдельных песчаных тел различного генезиса, конфигурации и размеров, а также их ассоциации в свитах отложений ротлигендеса в различных сейсмогеологических условиях изученных районов на территории Северной Германии. Геологическая интерпретация таких физических параметров песчаных тел как псевдоакустические скороа-ти и жесткости позволила спрогнозировать развитие коллекторов с высокими емкостными свойствами.

Полученные результаты по существу открывают новое направление поисково-раяведочных работ на территориях Северной Германии, определившееся на основе выявленных принципиально новых геологических данных о строении нижнепермских отложений ротлигендеса.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ выполненных исследований заключаются в следующем :

1. Усовершенствованы методические приемы, определен оптимальный граф обработки сейсморазведочных данных МОГТ на ЭВМ и ПЭВМ применительно к особенностям строения слабоконтрастных тер-ригенных нижнепермских отложений ротлигендеса. Впервые по изучаемым районам Северной Германии в результате предложенной методики получены временные разрезы ОГТ и их трансформации высокого ка-

N г

чества, которые в полной мере удовлетворяют известным требованиям

методики прогнозирования геологического разреза и подлежат даль-нейвей геологической интерпретации.

2. Разработана методика комплексной сейсмостратиграфической и литологической интерпретации которая дала возможность выявить и уверенно прокорреллировать квазисинхронный седиментационный сейсмический комплекс соответствующий отложениям ротлигендеса, составляющих его.сейсмофаций по толщам РагсЫш, Шгоу, КатЬоы ( площадь Оверян ), и их аналогов - £1оЬ1егеп, Баппоуег ( площадь Бояентайх ), и наиболее интересных их элементов - субфаций. Результаты интерпретации позволии выявить также песчаные тела, которые относятся к элементам генетического ряда терригенного осад-конакопления, не вскрытые в пределах изучаемых территорий ни одной глубокой скважиной.

3. В результате сейсмолитологической интерпретации спрогно-зированно развитие коллекторов с высокими емкостными свойствами, а также наличие экранирующих залежи покрышек над всеми объектами.

4. В результате геологической интерпретации выявленно несколько, из них три высокоперспективных объекта, благоприятных для аккумуляции газа. Глубины выявленных объектов вполне доступны для современного глубокого бурения.

В ДИССЕРТАЦИИ ЗАЩИЩАЮТСЯ следующие основные положения :

1. Метод::.са обработки сейсморазведочных данных МОГТ на ЭВМ и ПЭВМ, исходя из априорной информации об особенностях геологического строения и геолого-геофизической характеристики терригенных нижнепермских отложений, обеспечивающая выделение и надежную корреляцию опорных отражающих горизонтов в ротлигендесе, а также отдельных его сейсмостратиграфических,элементов (пластов, сейсмофаций и субфаций).

2. Методика комплексной интерпретации кинематических и динамических парамнтров сейсмической записи в совокупности с данными бурения и ГИС, позволяющая изучать скоростную характеристику, структуру и лито-фациальный состав отложений ротлигендеса.

3. Геологические результаты заключающиеся: в выявлении антиклинальной складки в отложениях ротлигендеса на площади Бодентайх, обеспечивающей структурный фактор ловушки залежи Западный Найндорф, и распределение коллекторов в ее пределах; а также в выявлении зональности ассоциаций песчаных тел-колЛекторов различного генезиса, конфигурации и размеров в отложениях ротлигендеса на площади Шверин.

СПИСОК РАБОТ опубликованных по теме диссертации

1. Особенности методики обработки сейсроразвед'очных данных ИОГТ для изучения слабоконтрастных нижнепермских отложений ротлигендеса в Северной Германии, Геология нефти и газа, No 7, 1994, Славкин B.C., Копилевич Е.А., Зубов Н.И.

2. Особенности методики сей.смолитологических исследований (на примере отложений ротлигендеса в Северной Германии), Геология нефти и газа, No 9, 1994, Славкин B.C., Копилевич Е.А., Бакун H.H., Зубов Н.И.

3. Особенности формирования тектонических структур и нижнепермских отложений по данным сейсморазведки и бурения в Северной Германии, Геология нефти и газа, No 10, 1994, .......... ~ ~

H.H., Копилевич Е.А., Зубов Н.И.

ОТПЕЧАТАНО НА РОТАПРИНТЕ В КАРТОПИТОГРАФИИ ВНИГНИ

ЗАК.45 ОТ 30.09.94 г. ТИРЛОО ЭКЗ