Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Оценка ресурсов углеводородов локальных объектов, прогнозируемых по комплексу геолого-геофизических данных

ВАК РФ 04.00.17, Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Оценка ресурсов углеводородов локальных объектов, прогнозируемых по комплексу геолого-геофизических данных"

Р Г Б ОД

1 ь янн ш

государствеш1ая ордена октябршсоя революции и ордена трудового красного знамени академия нефти и газа

ИМ. и.м. губкина

На правах рукописи

иуваева марина константиновна

(щенка ресурсов углеводородов локальных объектов, пр0гн03ируешх по шшексу геолого- ге0я13ических данных

Специальность 04. 00.17 - Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва - 1994

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском геологическом нефтяном институте (ВНИГНИ) и Государственной Академии нефти и газа им. И.М. Губкина (ГАНГ им. И.М.- Губкина).

Научный руководитель: профессор кафедры промысловой геологии нес

ти и газа ГАНГ им. И. Е Губкина И. С. Гутман

Официальные оппоненты: доктор геолого-минерал'огических наук,

профессор И. П. Майрев

доктор технических наук, профессор М- Б- Рапопорт

Передовое предприятие: ИГиРГИ

Защита диссертации состоится^"/У" 1995 г.

в/^^час.., в аудитории на заседании Специализированного

Совета при Государственной Академии нефти и газа им.

И. М. Губкина ( 117917, г.Москва, ГСП-1, Ленинский проспект. 65. телефон 135-11-04).

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Академии. Автореферат разослан " " 1994 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета доцент

А. В. Бухаров

Общая характеристика работы.

Одной из актуальных задач развития нефтяной и газовой' промышленности является оптимальное размещение геологоразведочных работ для подготовки соответствующего объема запасов на основе прогнозных ресурсов .углеводородов.

Проблема прогнозных ресурсов. разделяемых на локализованные (меньшая часть в общем объеме) и нелокализованные (большая часть), заключается в различной степени их достоверности. Сравнительный -анализ результатов оценки прогнозных нелокализованных ресурсов основных нефтегазоносных провинций показал, что разброс значений в их оценке достигает 100% и более. Подобные результаты, естественно, являются мало достоверными и нуждаются в переоценке на основе новых методических разработок. Кроме того, на современном этапе развития нефтегазовой промышленности в связи с началом акционирования, появлением концессионных и арендных условий работ, проводимых на относительно небольших площадях, будет возрастать актуальность оценки, в первую очередь, локализованных ресурсов.

Исходя их этого, целью предлагаемой работы является усовершенствование методики, направленной на локализацию ресурсов и повышение доли локализованных, более достоверно оцениваемых ресурсов, относящихся к антиклинальным ловушкам, в общем объеме нелокализованных ресурсов, включающих все типы ловушек.

В процессе разработки данной проблемы основными задачами являлись :

- анализ результатов оценки нелокализованных ресурсов, подсчитанных различными методами;

- разработка метода прогнозирования локальных объектов на основе сомплексирования геолого-геофизических данных;

- усовершенствование метода оценки локализованных ресурсов прог-юзируемых объектов;

- апробация разрабатываемых методов прогнозирования объектов и щенки легализованных ресурсов нефти и газа.

С целью проверки методических разработок и результатов оценки эесурсов нефти и газа использовались материалы и проводился анализ по ¡аиболее изученным и разведанным площадям Волго-Уральской и Тимано-Пе-юрской нефтегазоносных провинций. Их высокая степень изученности >беспечивала при проработке методики оценки ресурсов возможность полугения объективных данных по прогнозируемым и эталонным объектам. Апро-

бирование методики и оценка ресурсов проводилась как по хорошо изученным, так и слабо изученным площадям Волго-Уральской, Тимано-Печорской и другим нефтегазоносным провинциям.

Актуальность работы в условиях резкого падения добычи нефти в России заключается в оценке локализованных ресурсов, являющихся более достоверными и обеспечивающими выбор наиболее перспективных площадей поисковых работ для быстрого и экономически целесообразного прироста запасов.

Научная новизна работы определяется нестандартным подходом к оценке прогнозных ресурсов, базирующемся на прогнозировании ловушек нефти и газа на основе комплексирования геолого-геофизических данных, и обеспечивающим их локализацию.

Практическая значимость диссертационной работы заключается в возможности использования разработанного метода для оценки локализованных ресурсов прогнозируемых локальных объектов Волго-Уральской и Тимано-Печорской НГП и конкретных рекомендациях по определению первоочередных поисковых обьектов. Опыт работ в других нефтегазоносных провинциях показывает, что предлагаемые методы могут быть применимы в различных геологичесикх условиях.

Защищаемыми положениями, исходя из разрабатываемых проблем, являются:

- сравнительная оценка прогнозных нелокализованных ресурсов углеводородов, подсчитываемых существующими методами;

- метод прогнозирования локальных объектов на основе комплекса геолого-геофизических данных;

- усовершенствованный метод оценки прогнозных локализованных ресурсов прогнозируемых обьектов;

- обоснование целесообразности применения методов прогнозирования локальных_о_бъектов и оценки их локализованных ресурсов в различных геологических условйяхГ —------

Диссертационная работа основывалась на исследованиях, проводимых в отделе прогноза развития минерально-сырьевой базы ВНИГНИ в течение 1981-1993 гг. и на кафедре промысловой геологии нефти и газа ГАНГ им. И.М.Губкина. Объектами изучения являлись отдельные регионы Восточно-Европейской (Днепровско-Донецкая НТО, Волго-Уральская и Тимано-Пе-чорская НГП) и Сибирской платформ, по которым автор проводила анализ методики оценки прогнозных ресурсов и участвовала в работе экспертных групп.

Автор использовала в своей работе методические разработки и мате-

риалы М. Д. Белонина, Н.И. Буялова. С. А. Винниковского, И. С. Гутмана, В.И.Демина, Е. В. Захарова, М.М.Ивановой, Б. П.Кабышева, А.Э.Конторови-ча, Т.Б.Красильниковой, Н.Я.Кунина, Ю.П. Мирончева, М. С.Моделевского, В. Д. Наливкина, И.И.Нестерова, А.Е. Старобинца, Д. Б. Тальвирского,

B.И.Шпильмана, М.0.Хвилевицкого и других исследователей.

Автор использовала их публикации, методы и практические рекомендации для освоения теоретического уровня методических разработок и возможностей их применения в различных геологических условиях нефтегазоносных провинций России.

По теме диссертации автором опубликовано семь работ, часть из которых доложена на конференциях и совещаниях: в 1985 году на конференции во ВНИИКТЭПе, посвященной проблемам надежности методов прогнозирования топливно-энергетических ресурсов; в 1989 году на конференции в МИНГе им. И.М.Губкина по теме: "Системный подход в геологии"; в 1991 году на конференции молодых ученых во ВНИГНИ.

Работа проводилась под руководством профессора кафедры промысловой геологии нефти и газа ГАНГ им. И.М.Губкина И.С.Гутмана, которому автор выражает большую благодарность . Автор признательна также

C.А.Винниковскому и Б. Я. Вассерману за консультации и советы.

Глава I. Современные представления о перспективных и прогнозных ресурсах углеводородов и методах их оценки.

Оценка прогнозных ресурсов, периодически проводимая в нашей стране, играет важную роль при определении перспектив развития нефтегазодобывающей промышленности и выборе основных направлений поисково-разведочных работ на нефть и газ. В настоящее время, в связи с изменяющимися экономическими условиями, возрастает значимость оценки небольших по размеру лицензионных участков, а, следовательно, актуально перХо-дить к оценке локализованных ресурсов. Достоверность локализованных ресурсов выше, в силу их большей определенности и изученности. Следовательно, повышая долю локализованных ресурсов в общем'объеме,возрастает достоверность прогноза нефтегазоносности как крупных территорий, так и небольших по площади участков.

Развитие представлений о перспективных и прогнозных ресурсах углеводородов. Стремление к оценке перспектив нефтегазоносности слабо изученных территорий нефтегазоносных провинций имело место на протяжении многих лет. Впервые с предложением классифицировать запасы нефти выступил М.В.Абрамович (1928 г.). Он предложил все запасы разделить на подготовленные, разведанные и неразведанные. Последние были отнесены к категории С и названы предполагаемыми запасами.

В 30-е годы И.М.Губкин предложил относить к предполагаемым запасы более глубоких горизонтов известных месторождений. Запасы возможно нефтеносных горизонтов и залежей нефти еще неразведанных месторождений разрабатываемого нефтегазоносного района он рекомендовал относить к категории возможных запасов. В середине 30-х годов В. В. Билибиным была предложена новая Классификация, где был впервые использован термин "перспективный запас", который применялся во всех последующих Классификациях. В 1941 году H.A. Кудрявцев предложил ввести запасы категорий С1 и С2, относя к последним запасы невскрытых горизонтов известных месторождений и запасы новых структур неразбуренных площадей.

В 1959г. В.А.Авров, Н. И. Буялов, В.Г.Васильев предложили выделя' прогнозные запасы, оценку которых стали периодически проводить через пять лет. с этого времени произошло разделение запасов на изученные геофизическими методами или структурным бурением объектах -С2 и слабо изученных площадях - прогнозные. По предложению М.А.Жданова последние были отнесены^к категории Д, оценка которых могла проводиться качественно и количественно. В 1961 году Н.И.Буяловым, В.Г.Васильевым, их соавторами и единомышленниками было предложено прогнозные запасы разделить по степени достоверности на две категории Д1 и Д2.

В 1968 г. И.Х.Абрикосовым, И.С.Гутманом и др. была уточнена Классификация прогнозных запасов. К категории Д1 были относены прогнозные запасы нефти и газа в продуктивных свитах в пределах структурных ловушек, подготовленных к глубокому бурению, по которым запасы по степени геологической достоверности не могут быть отнесены к категории С2. Они выявлялись по данным геологических и геофизических исследований, предполагаемых на основании закономерностей и зависимостей в

распределении-локальных-поднятий-смежных,_хорошо_лзученных_территорий

и литолого-стратиграфических ловушек. К категории Д2 отнесены прогнозные запасы нефти и газа, подсчитанные по крупным тектоническим сооружениям в стратиграфических комплексах, промышленная нефтегазоносность которых установлена на соседних крупных тектонических элементах с аналогичным геологическим строением.

Таким образом, в данной классификации в основу дифференциацю прогнозных запасов на две•подгруппы были положены следующие критерии:

- во-первых, факт установления промышленной продуктивности отложений в пределах крупного тектонического сооружения; запасы на сооружениях с установленной нефтегазоносностью относились к подгруппе Д1. £ с предполагаемой - к Д2.

- во-вторых, разный иерархический уровень объектов подсчета прог-тозных запасов в зависимости от степени их изученности: для более изу-4енных запасов подгруппы Д1 объекты в плане - тектонические элементы, эбъекты в разрезе - продуктивные свиты (горизонты). Для подгруппы Д2 эбъекты в плане - крупные тектонические сооружения, объекты в разрезе - стратиграфические комплексы.

В 1978 году в "Методическом руководстве по количественной оценке терспектив нефтегазоносности" запасы категории С2 на новых структурах 5ыли отнесены к подгруппе Д1

генных к глубокому бурению и находящихся в районах с установленной 1ефтегазоносностыо. В работе М.М.Ивановой, И.С.Гутмана и И.П.Чоловско-ло предложено запасы на новых структурах обозначить как категорию СЗ ига ДО и относить их к перспективным ресурсам.

Введенная в 1983 году " Классификация запасов" подвела итоги длительной дискуссии и узаконила новые введенные понятия. Однако локализованная част ресурсов выделялась только как категория СЗ, а в определении ресурсов категории Д1 и Д2 локализации не предполагалось.

Однако, в "Методических указаниях по количественной оценке прог-шзных ресурсов нефти, газа и конденсата", опубликованных в 1983 году, 1ается разьяснение. что ресурсы категории Д (как Д1, так и Д2) подраз-1еляются на локализованные и нелокализованные. В них к локализованным вносятся ресурсы ловушек:

- подготовленных к глубокому бурению и находящихся в районах с щё неустановленной нефтегазоносностью;

- выявленных по данным геологических и геофизических исследова-

шй.

Учитывая весь накопленный опыт по определению категорий ресурсов, :оллективом специалистов был предложен Проект новой классификации >есурсов и запасов нефти и газа. Перспективные ресурсы обозначаются в гей категорией ДО. К этой категории относятся:

- извлекаемые ресурсы ловушек, подготовленных к поисковому буре-ию, проверенными для данного района методами геолого-геофизических [сследований в пластах, продуктивность которых доказана на соседних ¡алежах, расположенных с данными ло,вушками в одинаковых геологических 'словиях; а также извлекаемые ресурсы месторождений в невскрытых буре-:ием пластах, продуктивность которых доказана на сходных по строению алежах месторождений, расположенных с данным месторождением в одина-:овых условиях.

Оценка ресурсов категории ДО должна проводиться объёмным мето-

дом по пластам однопластовой залежи. Форма, размер и условия залегани предполагаемой залежи определяются приближенно по результатам геоло го-геофизических исследований, толщина и коллекторские свойств пластов, состав и свойства нефти и газа по аналогии с разведанными за лежами в том же пласте. Перспективные ресурсы категории ДО служа основанием для постановки поискового бурения.

Прогнозные ресурсы, как и в предыдущих классификациях, подразде ляютоя на категории Д1 и Д2.

Категория Д1 - это извлекаемые ресурсы нефти и газа на локализо ванных и нелокализованных объектах нефтегазоносного района в горизон тах, продуктивность которых доказана на залежах данного района. Коли чественнная оценка прогнозных ресурсов нефти, газа и конденсата кате гории Д1 производится по результатам региональных исследований и п аналогии с разведанными месторождениями в пределах оцениваемого нефте газоносного района. Прогнозные ресурсы категории Д1 являются основани ем для проведения региональных геологических и геофизических исследо ваний, в том числе бурения параметрических скважин.

Категория Д2 - это извлекаемые ресурсы нефтегазоперспективног района в комплексах, продуктивность которых еще не доказана, но пред полагается по аналогии с соседними нефтегазоносными районами. Коли чественная оценка прогнозных ресурсов этой категории производится п предполагаемым параметрам, получаемым на основе общих геологически представлений и аналогии с другими более изученными нефтегазоносным районами и областями.

Как видно из определений, категории Д1 и Д2■разделяются отношени ем их к локализованным и нелокализо^анным ресурсам и объектам оценки При этом недостаточно четко определены методы, выявляющие ^'локализо .ванные-объекты";—а-именно"степень- их~достоверности будет определятьс использованными методами и их информативностью.

Под понятием "локализованный объект" можно понимать ловушку, вы явленную геолого-геофизическими методами, которые являются достоверны ми для изучаемого региона в результате проведенной комплексной интерп ретации или переинтерпретации исходных данных.

Рассмотрение эволюции представлений специалистов о перспективны и прогнозных ресурсах показывает, что они (за исключением* ресурсов ка тегории Д2 слабо изученных территорий) в сущности связывались с конк ретными локальными объектами. Если для категории СЗ задача выявлени структур или объектов решалась сейсморазведкой и оценка ресурсов про изводилась объемным методом, то для категории Д1 она не решалась, и

□ответственно, ресурсы подсчитывались не по локальным объектам, а по рупным тектоническим элементам. Устранение этого прЁтиворечия осу-,ествляется реализацией методов выявления локальных объектов на основе меющейся геолого-геофизической информации и ее комплексной интерпре-ации. В настоящей кризисной ситуации нефтегазодобыающей промышлен-ости это единственный альтернативный путь локализации ресурсов.

Характеристика методов оценки прогнозных ресурсов углеводоро-ов.Раздел служит для характеристики объекта исследований автора, ана-иза возможностей их применения в различных геологических условиях и ерспектив развития. Методы количественной оценки имеют различную ин-ормационную базу, и, соответственно, могут быть применимы на различ-ых этапах геолого-разведочных работ: региональном, поисковом и разве-очно-эксплуатационном. В связи с этим они подразделяются на две груп-ы: для оценки слабо изученных и разведанных территорий.

Для оценки ресурсов углеводородов территорий, характеризующихся лабой изученностью и, соответственно, недостаточно обеспеченных гео-ого-геофизической информацией, применяют методы, основанные на уста-овленных статистических связей между объемом осадочного чехла и вели-иной ресурсов нефти и газа. К ним относятся: объемно-статистический, Эъемно-балансовый и объемно-генетический.

Объемно-статистичесикй метод применяется на первых этапах иссле-эваний нефтегазоносных бассейнов, по которым имеются данные о потен--гально перспективной площади и мощностях осадочного чехла. Основой зтода является допущение, что ресурсы нефти и газа пространственно вязаны и находятся в определенной зависимости от объема осадочных по-зд. Ошибки при использовании объемно-статистического метода определятся: точностью оценки мощностей осадочного чехла и их изменчивостью в зеделах бассейна; площадью бассейна с минимальной мощностью осадочно-) чехла, при которой могут формироваться скопления нефти и газа (до 0-1,5км); правильностью выбора внешнего эталона для оцениваемого юсейна.

Объемно-балансовый метод применим для территорий, составляющих щную нефтегазогидрогеологическую систему. Основой его является допу-:ние, что объему системы соответствует осредненная плотность ¡сурсов, определяемая статистическим или экспертным путем для сходных ¡рриторий. В случае отсутствия глубоких скважин берутся средние знания, соответствующие развитым в изучаемом бассейне осадкам, или дан-1е сейсморазведки. Отсутствие соответствующего или слабое соот-тетвие аналога для изучаемого бассейна приводит к большим ошибкам

коэффициентов концентрации и средней плотности суммы углеводородов, которые часто определяются экспертным путем. Несмотря на значительны! ошибки объемно-статистического и объемно-балансового методов, ohi используются для оценки ресурсов углеводородов слабо изученных территорий.

Объемно-генетический метод - единственный- прямой метод оценки потенциала нефтегазоносных бассейнов. Его возможности хорошо изучены. 1 условиях провинций с установленной нефтегазоносностью применение этоп метода не дает новых данных, так как исходная информация о наличии органического вещества в объеме осадочного чехла остается неизменной ши может варьировать незначительно. Кроме того, сравнительная оценк; ресурсов, полученная различными методами показывает, что объемно-генетический метод дает существенно завышенные показатели от 20 до 300%, Это обусловлено рядом причин. Во-первых, необходимо принять за основ; органическую гипотезу происхождения нефти, которую разделяют не bci специалисты. Во-вторых, если считать относительно точным расчет генерированных УВ, получаемых аналитическим лутем, то оценка их потерь i процессе миграции и аккумуляции слабо обоснована и■производится весьм; приближенно.

Определяя аналитически Количество и характеристику остаточны: продуктов преобразований OB, сохранившихся к настоящему времени, обье] выделившихся из осадков углеводородов не поддается объективной оценке Переход к расчету коэффициентов миграции и аккумуляции на основе изу чения содержания и состава битумоидов в зависимости от уровня погруже ния осадков и катагенеза не решает вопроса достоверности получаемое результата из-за субъективной оценки определения содержания УВ в биту моидах, так как в настоящее время мы сталкиваемся с остаточными пока зателями. Обоснованность коэффициентов аккумуляции еще менее надежна Исходя из выше изложенного, видно, что из показателей, используемы при-оценке-ресурсов"объемно-генетическим методом, аналитически опреде ляются только остаточные характеристики битумов и углеводородов, сох ранившиеся до настоящего времени. Условность оценки других показате лей, имещих огромный разброс значений, позволяет использовать этот ме тод только при слабой изученности территорий, находящихся на регио нальном этапе исследований.

Разведанные территории характеризуются значительным Ъбъемом reo лого-геофизической информации, необходимой для подсчета прогнозны ресурсов, в диапазоне от фонда локальных объектов, подготовленных бурению, до геолого-промысловых характеристик залежей нефти и газа

Оценка ресурсов проводится двумя методами: сравнительных геологических аналогий и историко-статистическ^м.

Метод сравнительных геологических аналогий имеет наиболее широкое распространение. Он обеспечивает прогноз величины ресурсов УВ тремя способами:

- по средним удельным плотностям на единицу объема или резервуара;

- по средним удельным плотностям ресурсов на единицу площади;

- по ресурсам, приходящимся на осредненную структуру.

Наибольшее распространение имеют 2 и 3 способы, а первый является

1риближенным аналогом объемного метода. Оценка производится путем сравнения сходных расчетных и эталонных площадей по ряду параметров, змеющих наибольшее влияние на плотность ресурсов углеводородов. Эти параметры, количество их обычно не более 10, характеризуют аккумуляционные и консервационные свойства сопоставляемых осадочных пород. К ним зтносятся: толщина чехла или оцениваемого комплекса, доля коллекторов з его разрезе, фильтрационно-емкостные свойства, наличие флюидоупора, сдельная плотность ловушек и др. Используемые параметры отражают современную геологическую ситуацию, тогда как прогоз нефтегазоносности в значительной степени определяется анализом палеопроцессов (тектони-геских, геохимических, гидрогеологических и др.). Кроме того, не учитываются и не моделируются взаимоотношения палеоусловий, определявших операцию, миграцию, аккумуляцию и консервацию залежей нефти и газа, го есть не установленными остаются их функциональные связи. В связи с, шодится серия поправочных коэффициентов. Их использованием стремятся юполшсгь ограниченность применяемых расчетных параметров. Эти коэффи-¡иенты определяются экспертным путем. Расчет сводится к определению юэффициепта аналогии (Кан). величина которого прямо пропорциональна юсурсам расчетного участка относительно эталонного.

Положительным аспектом метода геологических аналогий является юзможность введения в формулу неограниченного количества параметров и юправочных коэффициентов, отражающих разнообразие геологических усло-¡ий и корректирующих величину коэффициента аналогии.

В настоящее время для решения прогнозных задач применяются разно-'бразные способы математического моделирования, основанные на кластерам, регрессионном и факторном- анализах и распозновании образов. Они обеспечивают возможность оперативной обработки больших массивов ннфор-:ации при объективном сравнении анализируемых участков.

Данные способы оценки ресурсов позволяют при собранной информации оздавать оперативный анализ исходной информации, объективно анализи-

ровать исходную информацию в пределах принятой модели нефтегазонакоп-ления, оперативно представлять результаты работ с помощью графопостроителя, комбинировать способы обработки исходных данных для получения разнообразных оценок ресурсов.

Негативной стороной математических способов является несовершенство и упрощенность моделей нефтегазонакопления, не позволяющих получать достоверной оценки ресурсов нефти и газа, а также формализованный подход к их расчету.

В целом метод геологических аналогий, дополненный математическими способами обработки информации и являющийся основным при оценке ресурсов нефти и газа, является в настоящее время наиболее надежным.

Историко-статистический метод оценки ресурсов применяется для территорий, характеризующихся относительно высокой степенью разведан-ности. Он основан на анализе изменений во времени показателей начальных разведанных запасов, годовой и накопленной добычи, среднегодового и накопленного прироста запасов (на метр проходки, скважину или стоимость работ). Анализ этих показателей осуществляется путем построения кривых и их экстраполяцией в будущее. Этот метод применим как.для отдельных нефтегазоносных районов, так и для стратиграфических комплексов, которые должны быть обеспечены необходимыми статистическими данными. Вторым аспектом его применимости в случае построения временного графика является стабильность геологоразведочных работ и добычи. Для нынешней ситуации, в отсутствии необходимого финансирования, техники, кадров, приостановки поисково-разведочных работ и постоянных нарушений режимов разработки, вследствие остановки скважин и других причин, фактор времени не отражает реальное состояние добычи и запасов, характеризующих социально-экономические неурядицы.

Другой вариант историко-статистического метода заключается в оценке связи объемов поисково-разведочного бурения и объема ресурсов с введением показателя эффективности работ в т/м проходки. Негативной стороной подобного подхода является зависимость объёмов бурения от ге~ ологическоо строения.

В целом историко-статистический метод в большинстве случаев дает заниженную оценку ресурсов и имеет много ограничений: отсутствие связи с геологическими условиями; невозможность использования в настоящее время фактора времени, в значительной степени отражающего экономические условия; сложность прогнозирования в будущее экономических и политических условий, а также эволюции технических средств; трудность

прогнозирования в будущее новых типов месторождений, технологии их поисков, разведки и разработки; недостаточный учет изменений технологии, производительности и эффективности геолого-разведочных работ с начала изучения бассейна и до его заверения; неоднозначность оценки недораз-веданности и открытия новых ловушек, отличных от развитых в пределах эталонной площади.

Анализ рассмотренных современных методов определения прогнозных ресурсов показывает, что они либо не подходят к настоящей нестабильной ситуации (историко-статистический) или обеспечивают недостаточно достоверную их оценку по большим площадям в связи с неразработанностью несейсмических способов локализации объектов.

Методические подходы к оценке локализованных объектов. За исключением межгорных впадин Дальнего Востока, частично Сибирской платформы, некоторых районов Западной Сибири и шельфов, всем остальным нефтегазоносным провинциям свойственны высокая степень разведанности (максимално до 85% в Татарии). То есть, вопросы направления поисковых работ, диапазон нефтегазоносности по глубинам и стратиграфическим комплексам являются решенными. Недоразведанность связана с небольшими по размерам, слабо изученными площадями, где, представляется возможность выявить небольшие_ по площади антиклинальные малоамплитудные или другие генетические типы ловушек. Таким образом, оценка ресурсов старых нефтегазоносных районов должна определяться с позиции прогнозирования объектов в пределах оставшихся неизученными площадей.

Анализ результатов применения методики оценки прогнозных ресурсов 1ефтегазоносных провинций России. Рассмотрим результаты применения методов количественной оценки ресурсов углеводородов в условиях современной. изученности нефтегазоносных-провинций России. Они подразделя-зтся на две группы:

- с установленной нефтегазоносностью (Волго-Уральская, При-саспийская, Северо-Кавказская, Тимано-Печорская, Западно-и Восточ-(о-Сибирская НГП);

- с неустановленной нефтегазоносностью {межгорные впадины Дальне-■о Востока, Центральный и Волго-Вятский районы России).

Первая группа имеет нефтегазовый потенциал 99,4% (от суммарных ресурсов России). Вторая группа .содержит 0,6% ресурсов.

Анализ применимости методов количественной оценки основан на ре-ультатах, полученных по различным нефтегазоносным провинциям СНГ. спользование существующих методов количественной оценки ресурсов неф-и и газа определяется объективными и субъективными причинами. К объ-

ективным относится информационная база, находящаяся в прямой зависимости от изученности и разведанности. Субъективные причины связаны с отношением специалистов к различным методам. Так, например, в пределах относительно высоко изученной Западной Сибири оценка ресурсов проводилась с использованием глобального прогноза, на статистическо-генети-. ческой основе, объемно-балансового и историко-статистичаского методов, а также путем ранжирования залежей с использованием распределения Па-рето. По Волго-Уральской провинции в пределах также высоко изученных и разведанных регионов оценка производилась методом геологических аналогий по удельным плотностям на единицу площади и на осредненную структуру. По Западной и Восточной Сибири использовались специально разработанные программы автоматизированной оценки. Эти примеры объясняют разброс получаемых значений ресурсов, что в значительной степени определяется различием применяемых методов и компьютерных систем, исключая сравнительную объективность оценок., Существует также субъективный фактор, резко сказывающийся при оценке прогнозных ресурсов. Сначала оценка занижается (недостаток информации и боязнь переоценки), после открытия крупных месторождений происходит значительное завышение оценки (нефть Башкирии, газ Нижнего Поволжья и Северного Кавказа) и только затем оценка принимает оптимальное значение.

Опыт применения методов количественной оценки ресурсов нефти и газа показывает, что в диапазоне от слабо к хорошо изученным территориям сложилась следующая традиционная последовательность их использования: объемно-статистический, объемно-балансовый, объемно-генетический, метод геологических аналогий и историко-статистический. Однако. эта последовательность не всегда выдерживалась, так же как и имели место различные'комбинации методов.

Попытка проверки методов количественной оценки через получаемые результаты является в значительной степени необъективной и трудно реа-» лизуемой. Исходные результаты подсчетов, проводимые в региональных научных центрах, не отражаются в отчетных материалах, так как являются рабочими данными. Для осуществления повторной переоценки часто недостает многих параметров. Субъективизм в количественной оценке прогнозных ресурсов также отражается при рассмотрении авторской оценки экспертными группами, а затем Центральной экспертной комиссией. Особенно наглядно различие авторских и экспертных оценок имело место в Удмуртии и Оренбургской области по категории Д1, где колебания между ними составляли от 20-30% до 100%.

Примеры сопоставления величин ресурсов, полученных с применением

различных методов, показывают значительный разброс величин. Например, по данным В. И. Шпильмана по Западной Сибири крайние значения для объемно-генетического, объемно-балансового и историко-статистического методов составляют соответственна 182,111 и 155%. И спользование двух модификаций объемно-балансового метода при расчете ресурсов доюрского комплекса показывает разброс от 8 до 358%.

Применение объемно-статистического, объемно-балансового и объемно-генетического методов по малоизученной территории Среднего Поволжья по данным С. А. Винниковского показывает величины с,максимально трех- и пятикратным разбросом. Проведенная оценка по более изученным площадям Ульяновской и Пензенской областей относительно экспертных данных и полученных по методу геологических аналогий показывает, что объемно-статистический метод дает заниженные значения, объемно-генетический - завышенные, а объемно-балансовый характеризуется относительно устойчивыми величинами, близкими к экспертному заключению.

Приведенные данные показывают, что отсутствие единообразия методов количественной оценки и ограничений при их использовании приводит к существенно различающимся результатам, даже с учетом интервальной оценки. Анализ результатов применения методики оценки прогнозных ресурсов нефтегазоносных провинций России приводит к выводу, что достоверность нелокализованных ресурсов является относительно низкой и ошибки в оценке составляют 100% и более.

Направления оценки локализованных прогнозных ресурсов углеводородов. С целью локализации ресурсов развивается два направления:

- вероятностно-статистические методы оценки ресурсов площадей на основе распределения их размеров в пределах изучаемой территории;

- установление локальных структур на основе комплексной интерпретации геолого-геофизических данных с дальнейшей оценкой их ресурсов.

Первое направление развивалось в работах И.С.Гутмана, Г.Б.Красильниковой, Н.Я.Кунина и др. На основании закономерностей )аспределения подтвержденных бурением поднятий на эталонной территории тределяется количество прогнозируемых ловушек на расчетной площади. )ни ранжируются по размерам и, соответственно, ресурсам, но не имеют фивязки к конкретным участкам.

Второе направление традиционно развивалось геофизиками, его приглашается и автор работы. В связи с прогрессом геофизических мето-:ов, повышением их точности, качества интерпретации и возможностей '.орреляции разнородных данных, второе направление обеспечивает большую .остоверность локализации и прогнозирования обьектов. В данном направ-

ленни устраняется недостаток отсутствия привязки локализованных ресурсов к конкретному объекту. Это обеспечивает возможность более эффективного планирования объема сейсморазведочяых работ и их конкретного размещения.

Для оценки ресурсов изучаемой территории отбирают все ловушки, пребывающие в глубоком разведочном бурении на исследуемый горизонт, независимо от полученного результата. Далее измеряют их площадь и разносят по классам в соответствии с геометрической прогрессией. Для каждого клаЬса определяют плотность начальных запасов всех выявленнных залежей в исследуемом горизонте, приходящуюся на 1 км2 площади ловушки.

Данное направление установления локальных объектов и . оценкн ресурсов при использовании выше описанного метода позволит не толькс осуществить планирования объемов геолого-разведочных работ, но и размещать их вплоть до уровня отдельных структур.

ГЛАВА II. Геолого-геофизические методы прогнозирования, выявления и подготовки локальных объектов к глубокому бурению и анализ и? эффективности в изучаемых районах.

В, соответствии с "Положением об этапах и стадиях геологоразведочных работ на нефть и газ" , на поисковом этапе используется комплекс геологических и геофизических методов для выявления и подготовки объектов к 'глубокому бурению. Геологические методы включают геологически съемку, геоморфологические исследования и дешифрирование аэрокосмических материалов, а геофизические методы - магниторазведку, гравираз-ведку, электроразведку и сейсморазведку. Вклад каждого из этих методо! в выявлении объектов в разных геологических условиях существенно различается. Он может быть оценен только статически для каждой из изучаемых территорий после завершения на ней поискоых работ.

С момента становления метода ОГТ, другие методы полевой геофизик; применяются выборочно и в ограниченном объеме или используются карты полученные в процессе государственной магнитной и гравитационно: съемок. Кроме того, во многих объединениях проводят только сейсмораз ведку, которая официально считается единственным методом выявления подготовки объектоБ под глубокое бурение. Исходя из этого, оценит вклад и возможности каждого из геолого-геофизических видов работ зат руднительно.

Однако в условиях высокой изученности большинства нефтегазоносны территорий, одного метода не достаточно для поисков малоамплитудных глубокозалегающих ловушек. Исходя из этого, целесообразно осуществлят

реальное комплекоирование, что в конечном счете позволит снизить стоимость подготовки объектов к бурению и обеспечит их большую достоверность.

Поисковая эффективность геологических и геофизических методов может оцениваться как относительная результативность менее достоверного метода к более достоверному, то есть к результатам сейсморазведки.

Геологические методы прогнозирования и выявления локальных объектов. С середины 80-х годов основным геологическим методом прогнозирования и выявления локальных поднятий являются дистанционные методы или структурное дешифрирование аэро- и космических снимков. Целью данных работ является изучение структур осадочного чехла, оценка структурного и пространственного положения локальных объектов. На стадии выявления объектов и подготовки их к поисковому бурению решаются следующие задачи:

- выявление, изучение морфологии и закономерностей структурного и пространственного положения пликативных и блоковых локальных структур, разрывных нарушений, зон трещиноватости;

- прогноз типов поднятий, уточнение деталей их строения по перспективным горизонтам.

Методика дистанционных работ заключается -в выявлении аномалий, отражающих прогнозируемые структурные формы осадочного чехла и в выяснении их структурной значимости, связей со структуроформирующими факторами, деформациями чехла, развитием рельефа и экзогенными процессами. Разбраковка выявленных аномалий для перевода их в более достоверную категорию прогнозируемых структур чехла может осуществляться двумя путями: качественным сопоставлением с эталонными структурами и отбраковкой неструктурной информации.

Итоговыми материалами являются результативные карты, которые-отражают два вида информации: сведения о геолого-геофизической изученности перспективного горизонта осадочного чехла (в виде структурной или тектонической карты с линиями сейсмопрофилей) и новые полученные данные по результатам дешифрирования космоснимков. Первые необходимые для выполнения процедуры сравнения планового рисунка структур анализируемого горизонта. Новые данные отображаются в виде горизонтальной проекции конфигурации структур осадочного чехла.

Прогнозируемый структуры и разрывные нарушения накладываются на геолого-геофизическую информацию, которая представлена картой изогипс кровли (подошвы) перспективного горизонта более мелкого масштаба и содержит разнопорядковые структуры осадочного чехла нефтегазоносных тер-

- 16 -

риторий, а так же основные месторождения нефти и газа.

Оценка результатов дистанционных работ в пределах основных нефтегазоносных провинций СНГ показывает, что поисковая эффективность их колеблется от 30 до 90% в прямой зависимости от степени изученности. Естественно, что с возрастанием степени изученности растет и эффективность работ.

Геофизические методы выявления и подготовки локальных структур к глубокому бурению. Используемые в комплексе поисковых работ'геофизические методы обладают разной информативностью и эффективностью, существенно варьирующей в изменяющихся геологических условиях. Но имеющие различную природу, они вносят свой собственный, подчас незаменимый вклад в решения поисковых задач.

При постоянно модернизируемой аппаратуре и повышении ее разрешающих характеристик, совершенствовании методики работ и методов интерпретации значимость комплексирования будет существенно возрастать.

Магниторазведка, основанная на измерении различий магнитных свойств горных пород, позволяет разделять на площади и в разрезе геологические объекты. Сложность использования магниторазведки, а отсюда и неоднозначность интерпретации заключается в том, что магнитное поле какого-либо участка отражает вклад глобальной, региональной и локальной составляющих. В условиях нефтегазопоисковых работ это значит вычленить локальную структурную составляющую магнитного поля в конкретных геологических условиях, которые могут характеризоваться аномалиями различного происхождения, являющихся помехами при решении определенной задачи.

В настоящее время магниторазведка при поисках ловушек нефти и газа решает следующие, в основном, региональные задачи:

- изучает рельеф поверхности фундамента и мощность осадочного чехла:

- картирует структуры и разломы в чехле, связанные с тектоническими элементами фундамента в случае их контрастного проявления в аномальном магнитном поле;

- картирует структуры и разломы в чехле, сложенном комплексами пород с отличающимися магнитными свойствами;

- позволяет прогнозировать залежи углеводородов.

Геологическая эффективность геологоразведочных работ при решении

поисковых задач зависит от многих условий, важнейшими из которых являются геологические. К ним относятся: характер соответствия структурных планов, степень изменчивости литологии, мощьостей, сложности строения

и степень дислоцированности чехла, а также диапазон различных морфологических типов локальных структур и их размеров.

Опыт работ в различных геологических условиях показывает, что современные методы аэро- и наземных съемок обеспечивают высокую разрешающую способность. Одной из важнейших предпосылок выявления поднятий и разрывных нарушений чехла является различие магнитных свойств осадочных толщ, слагающих изучаемую территорию.

Анализ поисковой эффективности магниторазведки в различных геологических районах колеблется от 40 до 80% в зависимости от методики интерпретации исходных данных. Так, в Тимано-Печорской НГП в пределах разных структур II порядка она изменится от 45 до 81%. В Мелекесской впадине в условиях относительно выдержанного геологического строения и резко неоднородного фундамента поисковая эффективность несколько ниже (от 20% до 65%).

Гравиразведка проводится с целью выявления локальных аномалий силы тяжести, отражающих структурно-литологические неоднородности осадочного чехла. Это позволяет использовать ее для выделения геологических объектов в плане и разрезе, различающихся по плотности и проявляющихся в виде малоинтенсивных аномалий.

В настоящее время высокоточная гравиразведка при наличии благоприятных геологических условий способна решать следующие геологические задачи в комплексе нефтегазопоисковых работ:

- прогнозировать различные морфогенетические типы ловушек и разрывных нарушений;

- осуществлять прогноз залежей углеводородов в пределах подготовленных ловушек.

Большой объем работ по применению высокоточной гравиразведки, проведенный в пределах Восточно-Европейской платформы показывает, что высокоамплитудные структуры отчетливо проявляются в аномальном гравитационном поле.

Возможность выявления малоамплитудных структур с пологими крыльями порядка первых градусов определяется в первую очередь наличием гравиактивных контактов и их положением в разрезе чехла, неоднород-ностей в фундаменте, изменчивостью плотностей по разрезу, связанных со сменой литологии пород или изменениями мощностей, и эффектом разуплотнения в своде поднятия.

Опыт работ по использованию гравиразведки в различных нефтегазоносных провинциях СНГ показывает, что она является ведущей среди методов полевой геофизики по поисковой эффективности. Ее показатели в за-

висимости от детальности сьемки и сложности геологических условий колеблются от 60 до 80%. Эти показатели указывают, что гравиразведка обеспечивает значительный вклад в комплекс геофизических методов при оптимальной интерпретации исходных данных.

Электроразведка при нефтегазопоисковых 'работах используется в профильном и площадном вариантах в следующих модификациях: ВЭЗ, 'ГТ. МТЗ, МТП, ДЭЗ, ЗСБ. В условиях поиска малоамплитудных глубокозалегаю-щих структур возможности этого метода ограничены и зависят от степени деформируемости высокоомных горизонтов, их присутствия и положения в разрезе. Это позволяет в условиях геологических и технических возможностей метода с определенной точностью и в зависимости от плотности точек наблюдения или профилей картировать структурные формы осадочного чехла.

В настоящее время электроразведка в комплексе нефтегазопоисковых работ при выявлении и подготовке структур к глубокому бурению позволяет решать следующие задачи :

- расчленять осадочный чехол на основании проводимости составляющих его слоев;

- картировать границы раздела между значительными по мощности электрически разнородными отложениями;

- составлять структурные карты по опорным горизонтам , го есть осуществлять пбиски и оконтуривание структур;

- прогнозировать залежи углеводородов.

При поисках структур и ловушек наибольший интерес представляет расчленение и картирование опорных горизонтов верхней части осадочного чехла, не изучаемых сейсморазведкой.

Проблема количественной интерпретации реализуется путем применения статистических методов с определением зависимостей глубины залегания от электрических параметров, установленных по. данным бурения, сейсморазведки или кривым ВЭЗ. Результатом работ являются структурные карты по опорным горизонтам высокого сопротивления.

Выявление локальных структур или перегибов базируется на результативных картах средней напряженности поля ТТ или кривых рк. Поднятия на этих картах проявляются повышенными значениями напряженности. При использовании метода ЗСБ проводится корреляция по профилям, отражающим зависимость между продольной проводимостью разреза и глубинами залегания опорных горизонтов, что позволяет картировать границы раздела относительно мощных толщ электрически различных отложений.

Поисковая эффективность электроразведки на территории Вол-

го-Уральской НГП изменяется от 54 до 615? в Пермской и Самарской областях, от 17 до 75% - в Оренбургской области, Башкортостане и Татарии, а в среднем - от 39 до 86%. Причем в гределах этих территорий данные результаты относятся, в основном, к поискам структур по верх-не-нижнепермским отложениям.

Прогноз нефтегазоносйости подготовленных ловушек находится в стадии исследований и решается в индивидуальных вариантах.

Сейсморазведка является основным методом подготовки ловушек нефти и газа, так как характеризуется наиболее высокой разрешающей способностью при прослеживании опорных горизонтов чехла по профилям. При построении результативных структзфных карт отмечается неоднозначная рисовка изогипс и трассирование разрывных нарушений в связи с отсутствием необходимой информации в межпрофильном пространстве. С целью устранения этого недостатка в последние годы внедряется обьемная сейсморазведка, "обеспечивающая повышение детальности за счет сгущения сети сейсмопрофилей. Это приводит, с одной стороны, к резкому удорожанию сейсморазведочных работ, а, с другой стороны, к ухудшению экологических условий опоисковываемых площадей.

В комплексе поисковых работ сейсморазведка решает следующие задачи:

- выявление и подготовка ловушек нефти и газа к глубокому бурению;

- оценка нефтегазоносности и перспективных ресурсов категории СЗ подготовленных обьектов;

- выбор места заложения поисковых скважин.

Основными результативными материалами являются структурные карты (масштаба 1:25000 - 1:50000). по опорным горизонтам с нанесением рекомендуемых точек заложения скважин и карта качества сейсмоданкых. По площадному соответствию структуры разделяются на хорошо (75-100%). удовлетворительно (50-74%) и неудовлетворительно (<50%) подготовленные.

В целом информативность сейсморазведки среди других геофизических методов наиболее высокая по линии профиля при трассировании гипсометрических отметок опорных горизонтов. В межпрофильном пространстве проведение изогипс и прослеживание разрывных нарушений осуществляется путем соединения точек с равными значениями и сходными характеристиками, что в условиях сложного геологического строения или большого количества разрывных нарушений требует значительного сгущения сети профилей, либо приведет к низкой информативности при оценке внутренного строения поднятий. Подтверждаемость сейсморазведки, определяемая по данным бу-

-горения, в целом по России для поискового составляла в среднем 75%.

Анализ динамики поисковой эффективности сейсморазведки показывает, что она будет уменьшаться по мере повышения изученности нефтегазоносных территорий, в связи с исчерпанием крупно- и среднеамплитудных поднятий. Выявление небольших по размерам и амплитуде или сложнопост-роеннных структур сопряжено с рядом трудностей, так как возможности их установления приближаются к пределу разрешения сейсморазведки. Сопоставляя отношения объема информативных и неинформативных профилей очевидно, -что не менее половины его уходит на изучение региональной структуры изучаемой территории, но не на выявление и подготовку локальных объектов к глубокому бурению. Исходя из этого, методы полевой геофизики должны прогнозировать местоположение поднятий, а сейсморазведка - его изучать. Этот подход к разделению задач для геофизических методов обеспечивает оптимальность поисковых работ, как в плане повышения достоверности получаемых результатов, так и экономии средств и времени.

Приведенные данные по информативности и геологической эффективности геофизических методов показывают, что каждый из них решает свой круг задач, отвечающих конкретным геологическим условиям при различной достоверности получаемых результатов. Они частично зависят от плотности системы наблюдений и ее плановой ориентировки. Взаимодополняя друг друга, геофизические методы имеют различную эффективность. При картировании ловушек нефти и газа основной вклад принадлежит сейсморазведке, а пр:т прослеживании разрывных нарушений на разных уровнях чехла - дистанционным методам, магнито-, грави- и электроразведке.

Особенность выявления локальных объектов в пределах изучаемых территорий. Тимано-Печорская нефтегазоносная провинция является одним из старейших нефтегазоносных регионов России, где проведен большой объем геолого-разведочных работ. Разведанность провинции оценивается на уровне 36% и она характеризуется значительным потенциалом. Относительно слабо изучена западная часть Икма-Печорской впадины, север и Предуралье.

В пределах Тимано-Печорской НГП выявлено десять нефтегазоносных комплексов, имеющих различное площадное распространение - и различную перспективность. Толщина осадочного чехла увеличивается с запада на восток, от Тиманского кряжа к Предуральскому краевому прогибу от 1.5-2,0 км до 8-10 км и более.

Структуры готовятся по семи горизонтам: фундаменту, ордовику.

эрозионной поверхности силура - нижнего девона, среднему девону, дома-никовой толще и фаменскому ярусу верхнего девона, карбонатам карбона-нижней перми, ассельскому и сакмарскому ярусам нижней перми.

По Г. Д. Удоту перспективными в отношении нефтегазоносность являются неотектонические активные структуры.' К ним относится 56% месторождений нефти и газа провинции.и 87% извлекаемых запасов. Это, в основном, структуры, имеющие прямее выражение в рельефе и отчетливое отражение на дистанционных материалах. Около 90% запасов связано с поднятиями, контролирующимися разрывными нарушениями.

Большая часть структур Тимано-Печорской провинции отражается в магнитном поле в виде аномалий со значениями до десяти гамм.

Опыт использования материалов гравиметрической съемки для прогноза локальных структур в Тимано-Печорской провинции показывает, что в разрезе земной коры здесь выделяется 4 гравиактивных комплекса:

- верхний терригенный (средняя плотность 2,4г/смЗ, мощность 0,5-1,5км);

- объединенный карбонатный (плотность 2,75г/смЗ, мощность 10км);

- нижний, включая метаморфический фундамент (плотность 2,8г/смЗ);

- базальтовый слой (плотность 2,9г/смЗ). Наибольший гравитационный эффект в чехле дает граница карбона -

нижней перми. характеризующаяся избытком плотности 0.25-0.37г/см3. тогда как плотностная граница чехол - фундамент только 0.1-0,15г/смЗ. Данная гравиактивная поверхность является хорошим репером, используемых для структурных построений.

Результаты работ по оценке проявления средне- и высокоамплитудных поднятий в трансформированном поле силы тяжести показали, что в центральной части Тимано-Печорской провинции они отражаются в виде замкнутых аномалий без и со смещением контура.

Опыт работ показывает, что гравиразведка при неоднозначности интерпретации аномалий характеризуется преобладанием структурного фактора. с наибольшей достоверностью фиксируемого при съемках 0.5-2.О мил-лигалл. Опытно-методические исследования показали, что 82% локальных поднятий являются гравиактивными и отражаются в виде аномалий шириной 1-5 км и с амплитудой в среднем до 5 миллигалл.

Электроразведочные работы в Тимано-Печорской НГП проводились выборочно. в пределах наиболее перспективных площадей. Оценка информативности этого метода и привязка устанавливаемых аномалий в разрезе показала, что наибольшее отражение получают контакты и. экраны между отдельными типами пород, отображающие литолого-фациальные неоднород-

ности, имеющие так же связь с минерализованными водами. Аномалии определяются тремя группами неоднородностей: структурно-литологическими. литолого-фациальными и литологическими.

Стратиграфическая привязка и интерпретация аномалий показала, что они связаны со строением низов чехла в диапозоне от ордовика до девона. Их положение в виде широких зон субмеридионал^ной ориентировки коррелируется со строением фундамента и. следовательно, отражает блоковое строение нижней части осадочного чехла.

Специфика использованных методов электроразведки, с одной стороны, затрудняет интерпретацию структурной значимости получаемых результатов по наиболее информативной и изученной для геофизических методов части чехла - карбонатной толщи, а с другой - намечает перспективные зоны в наименее изученной части чехла, слабее отражаемой, по гравиметрическим и сейсморазведочным данным. В среднем вероятность прогноза локальных поднятий данными методами электроразведки не превышает применительно к центральной части Тимано-Печорской провинции 50% по высокоамплитудным структурам.

Высокая изученность большей части Тимано-Печорской провинции геофизическими методами обеспечивает возможность выявления мелких локальных структур по основному опорному - карбонатам карбона-нижней перми и более крупных структур по нижележащим комплексам.

Входящие g поисковый комплекс дистанционные методы по данным проведенных исследований позволяют определить среднюю поисковую эффективность в целом по провинции - 64%. Она выше в пределах Колвинского вала и бортовых участков Хорейверской впадины, но несколько снижается в Денисовском прогибе и Ижма-Печорской впадине.

Анализ комплекса геолого-геофизических данных применительно к локальным структурам показывает, что подавляющее большинство поднятий характеризуется унаследованным развитием и отражается по основным опорным горизонтам. Этот вывод был сделан по результатам сейсморазве-дочных работ в связи с неоднозначной достоверностью прослеживания опорных горизонтов,, особенно с учетом того, что ордовикско-нижнеде-вонский комплекс характеризуется разновозрастной поверхностью. По ближайшей к ней региональной опорной поверхности доманика большинство структур находят отражение в строении вышезалегающих пород. Эти данные позволяют считать, что прогнозирование локальных структур по всем горизонтам осадочного чехла по комплексу геолого-геофизических данных в геологических условиях Тимано-Печорской провинции может осуществляться с высокой вероятностью. В условиях неравномерной изученности Тима-

зо-Печорской НГП по площади и в разрезе, а также резким сокращением эбъемов поисковой сейсморазведки значимость комплексированйя геоло-го-гефизических методов для прогноза локальных структур будет еще' сох-эаняться.

Волго-Уральская НГП. Мелекесская впадина расположена в западной гасти Волго-Уральской нефтегазоносной провинции между Токмовским, _ Татарским и Жигулевско-Пугачевским сводами. Несмотря на открытия 28 небольших по размерам месторождений нефти, эта территория изучена от-юсительно слабо в отношении нефтегазоносности, установленной, в юновном, в бобриковском горизонте карбона и нескольких залежах дево-и. Так как возможности открытия новых залежей в девонеи карбоне ютаются, рассмотрим диапазон нефтегазоносности прилегающих районов ?олго-Уральской НГП.

Толщина осадочного чехла в Мелекесской впадине изменяется от ,0 км на бортах до 2,0-2,5 км в наиболее погруженных частях, увеличи-¡аясь в зонах развития рифейских грабенов. Здесь, так же как и в Вол-■о-Уральской нефтегазоносной провинции промышленные запасы нефти свя-аны с девонско-нижнепермскими отложениями. Небольшие запасы нефти вы-влены в вендских (позднепротерозойских) породах, нефтегазоносные .омплексы палеозоя характеризуются различными потенциальными ресурса-и, обусловленными-свойствами.коллектора, возможностями миграции угле-одородов, типами и емкостью ловушек. Преобладающими ловушками явля-тся структурные, представленные брахиантиклинальными и антиклинальны-и складками, содержащими пластовые и массивные залежи сводового типа, ногда литологически экранированные.

В среднем, в Мелекесской впадине промышленная нефтегазоносность становлена в комплексах, с которыми в Волго-Уральской провинции свя-ано 20-30% ресурсов. Выявление и подготовка структур к глубокому бу-ению ведется по трем опорным горизонтам: артинскому ярусу нижней пери. бобриковскому горизонту карбона и кыновско-пашийским отложениям эрхнего девона. Поисковое бурение проводилось, в основном, на бобри-эвский горизонт, в связи с чем нижележащие отложения оказались от-эсительно слабо изученными, что не исключает возможность открытия в IX залежей нефти и гйза.

Большинство структур находит отражение на геофизических материа-IX, проявляясь как в виде локальных аномалий силы тяжести, так и за-зномерном положении в аномальном магнитном поле.

Открытие в 1974 году в западной части Мелекесской впадины относи-зльно крупного многопластового Зимницкого месторождения активизирова-

ло поисковые работы. По результатам поисковых работ было установлено, что в пределах Ульяновского Поволжья преобладают небольшие по площади и амплитуде локальные структуры , подготавливаемые по горизонтам нижней перми и нижнего карбона. Возможность картирования структур сейсморазведкой по верхнему девону ограничена в связи с их небольшой амплитудой (на грани разрешения метода). Не считая объем сейсморазведки методом MOB, проведенной в 50-х годах, плотность профилей методом ОГТ в Мелекесской впадине составляет в среднем 0,6км/км2, снижаясь в северо-западном' направлении и повышаясь в юго-восточном, особенно на границах с Татарией и Самарской области.

В настоящее время в Мелекесской впадине выделяются локальные структуры площадью от 0,5 до 10 км2 и амплитудой от 20 до 80 м. Возможности их установления находятся на пределе разрешающей способности сейсморазведки, составляющей для девона + 80м, и для терригенного карбона + 20м. Совпадения контуров по карбону и перми является более высоким, а по девону - низким. Наряду с несовпадением контуров поднятий по трем горизонтам их количество находящихся в одном ареале или мигрирующими сводами составляет 43%. Причина этого несовпадения неясна: либо оно может объясняться некондиционными данными сейсморазведки в связи с малоамплитудностью и небольшой размерностью локальных объектов или причиной являются особенности их геологического развития - унаследованно-пульсационный рост поднятий на разных этапах с размывом в период прекращения осадконакопления.

Помимо сейсморазведки, прогнозирование локальных структур проводилось по данным гравиразведки, магниторазведки, и дистанционных методов. Анализ материалов аэромагнитной съемки, способных использоваться для выделения зон локализации подняли, показал их небольшую информативность. По гравиразведочным данным была проведенаьинтерпритация с целью выделения -аномалий "ГОНГ", теоретически отражающих локальные структуры и их нефтегазоносность. Первым отвечают локальные максимумы, а вторыми - минимумы в их пределах. Дистанционные методы, использованные в комплексе работ по поисковой эффективности немного уступают гра-виразведке и превосходят магниторазведку.

Результаты анализа геолого-геофизических данных показывают, что в условиях резко неравномерной изученности по площади и в разрезе чехла Мелекесской впадины потенциальные возможности этой территории еще далеко не исчерпаны и роль нетрадиционных геолого-геофизических методов при выявлении структур является достаточно высокой, обеспечивая сокращение объемов неинформативной части сейсморазведочных профилей и повы-

шение достоверности поднятий, подготовленных к глубокому бурению.

ГЛАВА 3. Методика оценки ресурсов углеводородов локальных объектов, прогнозируемых по комплексу геолого-геофизических данных.

В данном разделе рассматриваются существующие методики комплекси-рования геолого-геофизических данных, ориентированные на выявление прогнозируемых объектов и оценки их ресурсов.

Комплексирование геолого-геофизических методов при прогнозировании локальных структур осадочного чехла. Комплексирование геологических и геофизических (не сейсмических) методов на поисковом этапе геолого-разведочных работ на нефть и газ проводится с целью повышения эффективности и достоверности выявления и подготовки сейсморазведкой локальных структур к глубокому бурению, а также снижения затрат на проведение этих работ. Комплексные исследования целесообразно проводить перед планированием сейсморазведки.

Основными задачами комплексирования являются:

- определение стр>уктурного и пространственного положения локального поднятия и его взаимосвязей с сопредельными тектоническими элементами;

- установление морфологии локальной структуры и ее контура;

- приближенная оценка внутреннего строения локального поднятия, его осложнений разрывными нарушениями, наличие блоков или мелких куполов.

Разработка проблемы комплексирования имеет длительную историю и отражает этапы развития геолого-геофизических методов и средств обработки получаемых результатов. Работы по комплексированию дистанционных и геофизических методов крайне ограничены и носят качественный характер.

Комплексная интерпретация разделяется на качественную и количественную. Первая включает плановое сопоставление локальных аномалий физических полей, контура которых отражают локальные структуры. Сходимость или близость контуров, полученных разными методами указывает на достоверность выявления искомого объекта. Этот подход наиболее прост и является наименее трудоемким, но его результат полностью зависит от особенностей геологического строения и надежности заданных транформа-ций исходного поля при выделении аномалий, отражающих локальные структуры. При этом определяющими являются уровень геологической изученности и знание характера проявления структур в физических полях.

При оптимально подобранных трансформациях гравитационного и маг-

нитного полей, эффективности электроразведки и дистанционных методов фактически осуществляется суммирование контуров от разноглубинного проявления объекта (от фундамента до земной поверхности).

Количественный подход к комплексной интерпретации осуществляется двумя путями с использованием априорной информации об искомых объектах и без нее. Комплексная интерпретация с априорными данными об изучаемых объектах осуществляется методами распознавания образов,'основанными на регрессионном анализе или проверке статистических гипотез (использование критериев максимального правдоподобия). Количественные методы интерпретации на принципе самообучения возможны для аномалОй, интенсивность которых превышает отношения аномалия/помеха. Особенности данного подхода существенно ограничивают его использование в условиях оставшихся неизученными малоамплитудных и неструктурных ловушек, находящихся на грани разрешения геофизических методов.

Проведенный анализ различных приемов комплексной интерпретации, попытки их практического использования привели автора к выводу, что наиболее оптимальным является вариант раздельного использования получаемых результатов. Он обосновывается следующими положениями:

1. Различные трансформации исходных гравитационного и магнитного полей с целью прогноза структур осадочного чехла в поле локальных или остаточных аномалий, осреднений с различными радиусами, исключением влияния интрузий и фундамента дают иногда несопоставимые по форме и площади контура прогнозируемых локальных поднятий.

2. Локальные аномалии, отвечающие прогнозируемым поднятиям по площади могут перекрываться или не перекрывать друг друга.

3. Расчитанные по каждому методу вероятности прогноза индивидуальны не только в пределах сходных по геологическому строению зон неф-тегазонакопления, но и для каждой структуры.

4. Локальные структуры, прогнозируемые дистанционными методами, характеризуются наиболее устойчивыми признаками, относительно выдержанным соотношением площадей, в среднем высокой вероятностью прогноза и перекрытием контуров.

Исходя из этого, ставилась задачи при качественном подходе к комплексной интерпретации разработать метод, доступный широкому кругу геологов и обеспечивающий без специального обучения возможность использовать имеющиеся геолого-геофизические данные для прогнозирования локальных объектов с целью оценки прогнозных ресурсов. При этом, для геофизических материалов предусмотрен минимум трансформаций физических полей в карты локальных или вертикальных градиентов. С целью

оценки результатов комплексирования предлагается способ определения вероятности прогноза выявляемых локальных объектов.

Вероятность прогноза локальных объектов определяется как отношение количества разбуренных поднятий, нашедших отражение в том или ином физическом поле к общему количеству подтвержденных бурением поднятий, расположенных на оцениваемой территории.

Сущность предлагаемого метода заключается в следующем:

1. В виде априорной информации используются контуры структур, прогнозируемых дистанционными методами. На эталонном участке с максимальной сейсморазведочной изученностью и разбуренностью определяется ■ коэффициент соответствия площадей прогнозируемых и разбуренных структур, а также поисковая эффективность метода. На изученных площадях расчитывается площадь всех прогнозируемых структур, вынесенных на рабочую карту.

2. На эталонном участке, являющемся представительным по отношению к изученной площади, опытным путем определяется характер проявленности локальных структур в исходных физических полях или их трансформантах, а также признаки поднятий чехла. По ним на изученной площади выделяются локальные или остаточные аномалии, отражающие поднятия чехла и осложняющие их разрывные нарушения. В случае невыраженности или слабой выраженности структурных форм чехла производятся дополнительные трансформации физических полей, которые могут быть более эффективными при решении данной задачи в изученном регионе. С полученных таким образом карт снимаются контура прогнозируемых по каждому методу структур и переносятся на рабочую карту. На этом этапе работ используются как площадные, так и профильные данные.

3. При перекрытии контуров структур, установленных дистанционными и геофизическими методами, расчитываются суммарные вероятности прогноза по следующим формулам:

Р£г= 1 ~ (1-Р1) (1-Р2)

Р^г 1 - (1-Р1)(1-Р2)(1-РЗ)

Р£ч= 1 - (1-Р1) (1-Р2) (1-РЗ) (1-Р4)

4. Получаемые значения вероятности прогноза для каждого объекта отражаются на результативной карте и обеспечивают их ранжирование по степени перспективности.

Таким образом, разработанный метод характеризуется доступностью, простотой решения прогнозной задачи, оперативностью, небольшими затра-

тами средств и времени и относительной эффективностью проверенной е нескольких нефтегазоносных провинциях. Он может быть легко формализован для использования в компьютерном варианте. Особенностью данногс подхода.является обеспечение прогноза в межпрофильном постранстве и ранжирование выделяемых объектов по степени перспективности.

Негативной стороной метода является его упрощенный подход к прогнозированию локальных структур, который в. сложных геолого-геофизических условиях может быть недостаточно эффективным или потребовать опытно-методических работ для изучения прямых и косвенных признакоЕ прогнозируемых объектов.

Метод оценки прогнозных ресурсов локальных объектов. Методика оценки прогнозных ресурсов должна решать две задачи:

- производить оценку перспектив нефтегазоносности прогнозируемы) обьектов ;

- оценивать емкость резервуара или прогнозировать наличие определенных обьемов углеводородов.

Оценка перспектив нефтегазоносности определяется с помощью специальных высокоточных геофизических, геохимических и дистанционньв сьемок и осуществляется качественно или с помощью компьютерной технологии.

Следуя "Классификации запасов и ресурсов нефти и газа", прогнозируемые по комплёксу геолого-геофизических данных объекты относятся I разряду выявленных, и, следовательно, их ресурсы соответствуют категории Д1.

Оценка ресурсов категории Д1 возможна объемным методом и только е тех случаях, когда для отыскания недостающих сведений о значении оцениваемого подсчетного параметра может быть применена интерполяция I экстраполяция из области удовлетворительного картирования его знамени? в район выявленного объекта. Так как для ресурсов категории Д1 характерна неполнота информации о степени заполнения оцениваемых ловушек, оценка объемным методом является верхним пределом прогнозируемого £ них количества ресурсов нефти и газа.

В диссертационной работе автором за основу был взят метод оценю локализованных ресурсов, предложенный И.С.Гутманом и заключающийся е определении плотности запасов во всех классах ловушек по каждому продуктивному горизонту. Все ловушки, как пребывающие в глубоком бурении, так и выведенные из него с отрицательным результатом, ранжируются пс размерам площади в соответствии с геометрической прогрессией. Плотность запасов в каждом классе определяется как отношение суммы началь-

ных запасов к сумме площадей всех разбуренных структур, измеренных в пределах последней замкнутой изогипсы. Составляется таблица плотности запасов по каждому продуктивному горизонту для каждого класса структур

Для определения ресурсов прогнозируемых объектов площадь их кор-зектируется с использованием коэффициента соответствия площадей , который осредняется по каждому тектоническому элементу. Размер скорректированного контура относится к тому или иному классу и умножается на ■уютность запасов , соответствующую данному классу с учетом наличия в зазрезе продуктивных горизонтов. Площадь прогнозируемой структуры по зазличным продуктивным горизонтам условно принимается равной площади то основному опорному горизонту , что для оценки ресурсов категории Д зполне допустимо. Так как описанный подход к определению количества нродуктивных горизонтов в данном классе структур является несколько формальным, то для более точной оценки проводится сопоставление карт эаспространения продуктивных комплексов изучаемых территорий.

Для определения фазового соотношения углеводородов в прогнозируемых ловушках используется закономерность изменения соотношения нефть-газ в пределах изучаемых территорий.

Коэффициент достоверности прогнозных ресурсов, подсчитанных данным методом на прогнозируемых обьектах, определяется как отношение зуммы начальных запасов месторождений к сумме ресурсов категории Д1, зпределенных для прогнозируемых локальных обьектов, совпадающих с конг туром разбуренного поднятия.

Данный метод оценки ресурсов позволяет учитывать недоразведан-юсть уже открытых месторождений и подготовленных к глубокому бурению ;труктур . Его апробация в нескольких регионах показала высокую досто-зерность ресурсов прогнозируемых обьектов.

ГЛАВА 4. Результаты оценки локализованных ресурсов прогнозируемых го комплексу геолого-геофизических данных локальных обьектов.

Данный раздел является основным итогом проведенной работы и разделяется на две части, отражающие технологию прогнозирования локальных )бьектов и оценку их ресурсов.

Результаты комплексной интерпретации геолого-геофизических дан-1ых. Результатом комплексной интерпретации геолого-геофизических дан-шх является прогноз 35 локальных структур на изучаемой территории Ти-«ано-Печорской НГП и 25 локальных структур в юго-восточной части Меле-сессой впадины, представленных на результативных картах. С целью разб-

раковки объектов по степени достоверности на каждой карте они разделе ны по вероятности прогноза с градациями 45-60%; 60-75%; 75-90% и >90% В качестве исходного материала использовались карты локальны аномалий с несколькими уровнями осреднения (2км, 4км и др.) для устра нения помех от интрузий и фундамента. Выделялись локальные положитель ные и отрицательные аномалии магнитного поля, сопоставимые по размера со структурами, развитыми в изучаемых регионах. На картах локальны аномалий силы тяжести по тому же принципу выделялись положительные ло кальные аномалии, в том числе и осложненные в центральной части мини мумами. Для выделения аномалий по данным электровазведки использова лись карты напряженности электрического поля.

Для определения вероятности прогноза локальных структур кажды методом в качестве эталона использовались разбуренные структуры как положительным, так и с отрицательным результатом.

Вероятность прогноза 'объектов в каждом исследуемом районе следу»

щая:

методы Денисовский Колвинский Хорейверская Мелекесская прогиб вал впадина впадина

гравиразведка 0.47 0.38 0.50 0.74

магниторазведка 0.65 0.69 0.73 0.48

электроразведка 0.25 0.30 0.31

дистанционные 0.71 1.00 0.65 0.74 методы

Используя формулы суммирования вероятностей прогноза находите вероятность прогноза для каждой прогнозируемой структуры . Получении результаты вероятности прогноза в пределах трех изучаемых тектонй ческих элементов Тимано-Печорской НГП имеют геологическое обьяснение Во-первых, Колвинский вал наиболее изучен. Следствием этого являете большое количество локальных структур на тыс км2 - 1.8 по сравнению сопредельными территориями (1.0). Во-вторых, на Колвинском валу почт все структуры относятся к средним и крупным по площади, высокоампли тудным и контрастным, что и обеспечивает их лучшее отражение в физи ческих полях. В- третьих, высокая тектоническая активность этого райо на обеспечивает четкую выраженность локальных поднятий на дистанцион ных материалах. В пределах отрицательных тектонических элементов эт геологические особенности формирования структурных форм чехла проявля

тся значительно слабее в связи с длительным периодом их опусканий и тносительно ограниченным временем положительных движений в следствие нверсионного характера развития данных структур.

В пределах Мелекесской впадины дифференциация локальных структур, бусловленная особенностями их тектонического положения, крайне сла-ая. Не отмечается существенных- различий между поднятиями краевых и ентральной части впадины , а также Усть-Черемшанского внутриформаци-нного прогиба.

На фоне резко контрастного по своим свойствам фундамента, данные агниторазведки не достаточно эффективны. Это обусловлено также не-ольшими размерами локальных поднятий. Не ясной остается их типизация о соотношениям структурных планов. В связи с малоамплитудностью лояльных поднятий, методика их картирования в девоне не достаточно от-аботана. так что большое их количество либо не находит отражения на том стратиграфическом уровне или не выявляются сейсморазведкой. Коли-ество структур выявленных по фундаменту крайне мало. . Можно сделать ывод, что большинство локальных поднятий Мелекесской впадины может ыть отнесено к навешенному типу, хотя по особенностям геологического азвития это маловероятно. Тем не менее навешенный тип находит отраже-ие, в первую очередь, на дистанционных материалах и в поле силы тя-:ести.

Результаты оценки Локализованных ресурсов. Оценка прогнозных ло-ализованных ресурсов части Тимано-Печорской и Волго-Уральской НГП по-азала, что изучаемые площади этих провинций содержат с определенной тепенью достоверности извлекаемые ресурсы категории Д1 в количестве 2,4 млн т нефти в'Денисовском прогибе. 56,0 млн т - на Колвинском ва-[у и 112.4 млн т - в Хорейверской впадине. Мелекесская впадина содер-ит 19,2 млн т нефти. Коэффициент достоверности ресурсов соответствен-:о составил: 60,3%; 80,4%; 26.0% и 57,0%.

Высокая достоверность ресурсов на Колвинском валу обьясняется хо-юшей разведанностью территории. Почти все месторождения относятся по тепени освоения к разрабатываемым. Низкая достоверность ресурсов Хо-'ейверской впадины обьясняется относительно слабой разведанностью [есторождений и возможностью открытия залежей в глубокозалегающих го-«зонтах.

С целью проверки результатов и точности оценки прогнозных юсурсов была проведена выборочно оценка ресурсов обьемным методом. ;оэффициент достоверности ресурсов, подсчитанных обьемным методом ока-¡ался на 25% ниже, чем коэффициент достоверности ресурсов, оцененых по

предложенному автором методу.

Для сравнения результатов оценки локализованных и нелокализован ных ресурсов углеводородов изучаемых территорий, были оценены нелока лизованные ресурсы методом сравнительных геологических аналоги (способ удельных плотностей на единицу площади). В результате подсче та, прогнозные нелокализованные извлекаемые ресурсы углеводородов Денисовском прогибе составили 43, 8 млн.т; на Колвинском валу - 42, млн.т и в Хорейверской впадине - 65.0 млн.т. В Мелекесской впадин прогнозные извлекаемые нелокализованные ресурсы нефти составили ?. млн.т. Таким образом, локализованные ресурсы, оцененные по предложен ной методике , превышают результаты оценки нелокализованных ресурсо на 23 - 62% . Исключение составляет Денисовский прогиб, оценк ресурсов которого равны.

Заключение. В итоге проведенной работы получены следующие резуль

таты:

1. Установлены различия в количественной оценке прогнозных нелокализованных ресурсов, подсчитанных разными методами и колеблющихся о 60 до 300% . Этот разброс значений затрудняет взаимную проверку полу чаемых результатов. Существенно снижает их достоверность й определяв необходимость развития методов оценки локализованных ресурсов.

2.- Предложен метод прогнозирования локальных обьектов, основании на комплексировании традиционных геолого-геофизических методов используемых при выявлении поднятий осадочного чехла, и оценки вероят ност-и их прогноза, предлагаемый способ оценки вероятности прогноз применим при локальном прогнозе нефтегазоносности структур или лову шек. подготовленных к глубокому бурению. Данный метод предназначен дл. применения перед постановкой сейсморазведочных работ с целью повышени. их эффективности.

3. Предлагаемые способы количественной оценки локализованны ресурсов углеводородов прогнозируемых обьектов обеспечивают их большу достоверность по сравнению с нелокализованными и подсчитанными обьем ным методом.

4. Целесообразность практического применения разработанных мето дов определяется универсальностью подхода к прогнозированию локальны обьектов и выбором оптимального метода оценки их ресурсов, а такж проверкой результатов подсчета локализованных ресурсов в различных, ге ологических. условиях изучаемых территорий.

Разрабатываемые положения опубликованы в следующих работах:

1. Оценка надежности прогнозных ресурсов нефти и газа Днепровско-1онецкой впадины. В сб.рефератов Конференции молодых ученых и специа-шстов во ВНИИКТЕПе. М. ,1985.

2. Распределение ресурсов и обоснование направлений геологоразве-гочных работ в Днепровско-Донецкой впадине. (Совм. с Гончаренко Б.Д. и лбышевым Б.П.) В сб."Научное обоснование выбора направлений геолого-¡азведочных работ на нефть и газ". М., ВНИГНИ, 1987, с 83-90.

3. Новые данные по геологии Днепровско-Донецкой впадины и пробле-а оценки ее ресурсов. В сб."Оценка ресурсов и долгосрочное планирова-ие геологоразведочных работ на нефть и газ". М., ВНИГНИ, 1989, с 05-110.

4. Автоматизированная база данных по запасам и ресурсам углеводо-одного сырья в основных нефтегазоносных регионах. (Совм. с Водолазским .Н., Беляйковым Н.Е., Марчук Г.Н., Яценко Т.В.) В сб. "Оценка ресурсов

долгосрочное планирование геологоразведочных работ на нефть и газ". ., ВНИГНИ. 1989, с 152-163.

5. Особенности оценки и перевода прогнозных ресурсов в перспек-чвные (на примере Днепровско-Донецкой впадины). -В сб."Методологи-эские принципы "прогноза поисков и разведки нефти и газа. М.. ВНИГНИ. 390, с ИЗ.

6. Анализ системы пространственного положения структурных форм зхла для оценки ресурсов нефти и газа Днепровско-Донецкой впадины. ?зисы докладов Всесоюзной Конференции "Системный подход в геологии", !НГ им. и.М.Губкина, 1989.

7. Перспективы оценки прогнозных локализованных ресурсов струк-гр, выделяемых по азрокосмическим данным. В сб."Прогнозирование ■руктур осадочного чехла на основе комплексной интерпретации и обра-тки на ЭВМ аэрокосмических и геолого-геофизических данных". М., :ИГНИ, 1990, с 137-144.