Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Прогноз коллекторов трещинного типа в продуктивных породах Красноленинского свода по рассеянным волнам

ВАК РФ 25.00.12, Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Прогноз коллекторов трещинного типа в продуктивных породах Красноленинского свода по рассеянным волнам"

005003360

На правах рукописи

КИРИЧЕК АНТОН ВЛАДИМИРОВИЧ

ПРОГНОЗ КОЛЛЕКТОРОВ ТРЕЩИННОГО ТИПА В ПРОДУКТИВНЫХ ПОРОДАХ КРАСНОЛЕНИНСКОГО СВОДА ПО РАССЕЯННЫМ ВОЛНАМ

Специальность 25.00.12 - Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

- 1 ДЕК 2011

ТЮМЕНЬ 2011

005003360

Работа выполнена в Автономном учреждении Ханты-Мансийского автономного округа - Югры «Югорский научно-исследовательский институт информационных технологий» и Тюменском государственном нефтегазовом университете

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук, профессор

Кислухин Владимир Иванович ТюмГНГУ, г. Тюмень

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, профессор

Кузнецов Владислав Иванович ООО «НОВАТЭК НТЦ», г. Тюмень

Ведущая организация: ФГУП «СНИИГГиМС», г. Новосибирск

Зашита диссертации состоится «26» декабря 2011 г. в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д212.273.05. при Тюменском государственном нефтегазовом университете (ТюмГНГУ) по адресу: 625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 56, ауд.113.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотечно-информационном центре ТюмГНГУ, по адресу: 625039, г. Тюмень, ул. Мельникайте, 72.

Отзывы, заверенные печатью учреждения в 2-х экземплярах, просим направлять по адресу: 625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 56, ученому секретарю диссертационного совета. Факс: 8 (3452)46-30-10. e-mail: t v_semenova@list.ru.

Автореферат разослан «17» ноября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат геолого-минералогических наук

Ухлова Галина Дадар-ооловна

ОАО «Сибнефтегеофизика», г. Новосибирск

кандидат геолого-минералогических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Объектом исследований являются трещинные коллекторы верхнеюрских отложений и доюрских образований Красноленинского свода. Многолетний опыт разведки и разработки месторождений на данной территории показывает, что наряду с поровым типом коллектора, являющимся основным, в продуктивных породах также присутствует коллектор трещинного типа. Резервуары с трещинными коллекторами имеют сложное строение, и использование стандартных методов их прогноза малоэффективно.

Актуальность темы. По оценкам геологов, в трещинных коллекторах содержится более 25% мировых запасов нефти. В этих породах нефть распределяется по более сложному, чем в поровых коллекторах закону, определяемому каналами миграции флюидов, контролируемыми зонами трещиноватости, кавернозности и карстования. Для изучения этих объектов результатов стандартной обработки данных сейсморазведки МОГТ совершенно недостаточно. Причина в том, что зоны трещиноватости не формируют регулярных сейсмических отражений, а являются источником повышенного поля рассеянных (дифрагированных) волн. То, что эти источники не входят в структуру стандартных сейсмических (временных) разрезов, связано с трудностями их выделения на фоне превосходящих их по амплитуде на 1-2 порядка отраженных волн. Поэтому весьма актуальным представляется дальнейшее совершенствование теории и методологии изучения структурно-пространственной зональности трещинных резервуаров нефти и газа, разработка новых методов их комплексных исследований, выявление закономерностей формирования высокопроницаемых зон, оценка роли тектонических факторов в образовании и размещении трещинных коллекторов, а также скоплений углеводородов в них.

Для изучения геологических сред в рассеянных волнах в Югорском НИИ информационных технологий совместно с ООО «Антел-нефть» разработан новый метод обработки сейсморазведочных данных - метод Common Scattering Point (CSP). Авторы метода - А.Н. Кремлев, Г.Н. Ерохин. Метод CSP является оригинальным методом престековой миграции, который позволяет получать временные кубы дифракторов, содержащие изображение только рассеивающих элементов среды и временные кубы рефлекторов без этих рассеивающих элементов. Кубы дифракторов содержат уникальную информацию о трещинно-кавернозных зонах, которая при традиционной обработке сейсмических данных полностью теряется на фоне гораздо более интенсивных отражающих элементов.

В диссертации приводятся результаты применения метода CSP для прогноза трещинных коллекторов в продуктивных породах Красноленинского свода.

Цель работы. Обоснование эффективности прогноза зон распространения трещинных коллекторов в продуктивных горизонтах в пределах Красноленинского свода на основе использования рассеянных (дифрагированных) сейсмических волн, полученных по методу CSP.

Основные задачи исследования.

1. Изучение состава, строения и нефтегазоносности пород доюрского и верхнеюрского комплексов Красноленинского свода.

2. Определение условий формирования трещинных коллекторов в доюрском и верхнеюрском комплексах.

3. Анализ временных сейсмических кубов, разрезов и карт рассеянных (дифрагированных) волн, полученных по методу CSP на перспективных площадях Красноленинского свода.

4. Прогноз зон распространения коллекторов трещинного типа.

5. Построение модели резервуара с коллекторами трещинного типа.

6. Оценка эффективности прогноза.

Фактический материал и методы исследований. Для комплексного исследования трещинных коллекторов собраны и проанализированы геолого-геофизические материалы: результаты бурения, испытания и геофизических исследований в более 400 разведочных и эксплуатационных скважинах, результаты ВСП в 12 скважинах, исследования FMI в 2-х скважинах, результаты лабораторных исследований керна в 24 скважинах, отчеты о результатах сейсморазведочных работ и других научных исследований на территории Красноленинского свода, проводимые в разное время ОАО «Тюменнефтегеофизика», ООО «Сибгеоцентр», ЗАО «Назымская НГРЭ», ЗАО «Севморнефтегеофизика-центр» и др.

Специализированная обработка сейсмических материалов по методу CSP проводилась на Галяновской (1019 пог. км. сейсмопрофилей), Средне-Назымской (979 пог. км. сейсмопрофилей и 123 км съемки ЗД), Рогожниковской (1200 пог. км. сейсмопрофилей) и Талинской (424 пог. км. сейсмопрофилей) площадях. Сейсмические материалы обрабатывались в лаборатории трехмерной сейсморазведки А.Н. Кремлевым, М.А. Зверевым, А.П. Талыковым. С помощью метода CSP волновые поля МОГТ разделялись на рассеянную и отраженную компоненты, к которым затем применялась процедура временной престековой миграции. В результате были получены временные разрезы рассеянных (дифрагированных) и отраженных волн, которые легли в основу выполненного автором прогноза распространения трещинных коллекторов на площадях Красноленинского свода.

Научная новизна и личный вклад.

1. Автором разработаны принципы геологической интерпретации материалов специализированной обработки данных сейсморазведки по методу CSP.

2. Впервые выполнен дифференцированный прогноз зон развития коллекторов трещинного типа в верхнеюрском и доюрском нефтегазоносных комплексах в пределах Красноленинского свода на основе рассеянных (дифрагированных) волн, полученных по методу CSP.

3. На основе системного анализа в изученных районах доказана высокая эффективность прогноза зон развития трещинных коллекторов по методикам, описанным в диссертационной работе.

Практическая значимость. Использование рассеянных (дифрагированных) волн позволяет эффективно изучать и прогнозировать трещинно-кавернозные коллекторы в породах доюрского и верхнеюрского нефтегазоносных комплексов. По полученным временным разрезам и картам дифракторов возможно заложение новых поисковых и разведочных скважин на перспективных неисследованных площадях и эксплуатационных скважин на хорошо изученных месторождениях. Информацию о трещиноватости важно получать не только на поисково-разведочном этапе с целью рационального размещения скважин и составления проекта (технологической схемы) разработки месторождения, но и на заключительных этапах эксплуатации месторождения, при планировании различных мероприятий по повышению коэффициента нефтеотдачи.

Применение данной технологии на разрабатываемых, хорошо изученных месторождениях с развитой инфраструктурой позволяет без больших материальных и финансовых затрат прирастить значительные объемы запасов, связанных с нефтегазоносными комплексами, не вовлеченными в эксплуатацию.

Изложенные в работе принципы и методы прогноза трещинных коллекторов можно использовать как на территории Красноленинского свода, так и на большей части территории Западно-Сибирской НГП и других нефтегазоносных провинциях России и зарубежных стран.

Защищаемые положения.

1. Прогноз зон развития трещинных коллекторов в породах доюрского нефтегазоносного комплекса Красноленинского свода на основе интерпретации поля рассеянных (дифрагированных) волн на Талинской и Рогожниковской площадях с выделением высокоперспективных объектов.

2. Выявление зон распространения коллекторов трещинного типа в отложениях верхнеюрского нефтегазоносного комплекса Красноленинского свода на основе интерпретации поля рассеянных (дифрагированных) на Галяновской и Средне-Назымской площадях с обоснованием перспектив нефтегазоносности.

3. Обоснование высокой эффективности использования рассеянных волн для прогноза коллекторов трещинного типа на различных стадиях изучения территории.

Апробация работы. Основные результаты работы представлены автором на следующих научных конференциях: Всероссийская молодежная научная конференция с участием иностранных ученых «Трофимуковские чтения» (512 октября 2008 г., Новосибирск); международная научно-практическая конференция «Тюмень-2009» (2-5 марта 2009 г., Тюмень); XIII научно-практическая конференция «Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала Ханты-Мансийского автономного округа - Югры» (15-19 ноября 2009 г., Ханты-Мансийск); научно-практический семинар «Методы прогнозирования залежей углеводородов на Сибирской платформе» (26-27 ноября 2009 г., Новосибирск).

По теме диссертации автором опубликовано 5 научных работ, в том числе 2 работы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, где обоснованы основные защищаемые положения диссертационной работы.

Результаты исследований автора использовались при выполнении госбюджетных программ, грантов и научно-исследовательских работ, выполненных в Югорском НИИ Информационных Технологий.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка использованной литературы (97 наименований). Основной материал изложен на 161 странице, включая 2 таблицы, 52 рисунка.

Автор благодарит создателей метода CSP А.Н. Кремлева и Г.Н. Ерохина; специалистов, осуществлявших обработку сейсмических материалов: А.Н. Кремлева, М.А. Зверева, А.П. Талыкова; коллег, оказавших помощь в исследованиях и практическом внедрении разработок автора диссертации: О.В. Максименко, М.А. Татарникова, Г.В. Грицык, J1.E. Пестову, М.Н. Назарову. Неоценимую помощь автору в подготовке диссертации оказали мудрые советы И.И. Нестерова.

Искренние слова благодарности и глубокой признательности автор выражает научному руководителю - доктору геолого-минералогических наук, профессору кафедры геологии нефти и газа ТюмГНГУ В.И. Кислухину за чуткое руководство в процессе выполнения работы, доброжелательное отношение и постоянное внимание.

Особую признательность хотелось бы выразить моему наставнику JI.E. Старикову за научно-методическую и практическую помощь, заботу и всемерную поддержку, оказанные во время работы над диссертацией.

ГЛАВА 1. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ КРАСНОЛЕНИНСКОГО СВОДА

В главе представлены краткие сведения об изученности, геологическом строении и нефтегазоносности рассмотренной в работе территории.

Впервые Красноленинский свод был выделен в 1956-1957 годах по результатам проведенной гравиразведки гравиметрическими партиями Ханты-Мансийской нефтеразведочной экспедиции.

В геологическом строении территории принимают участие породы докембрийского, палеозойского, мезозойского и кайнозойского возрастов.

Тектоническое строение свода описано в работах Бочкарева B.C., Суркова B.C., Жеро О.Г., Смирнова Л.В., Куликова П.К. и др. Красноленинский свод -структура первого порядка платформенного чехла, представляющая собой вытянутую с юго-востока на северо-запад мегабрахиантиклиналь размером 115-165 км., амплитуда по кровле доюрских пород порядка 400-450 м. Структура осложнена несколькими куполовидными поднятиями и разделяющими их прогибами.

Красноленинский свод расположен в одноименной нефтегазоносной области Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции. Красноленинская нефтегазоносная область имеет широкий стратиграфический интервал нефтегазоносности, от доюрских образований до аптских отложений включительно. Всего в разрезе выделено пять нефтегазоносных комплексов: доюрский, нижнеюрский, среднеюрский, верхнеюрский, аптский.

ГЛАВА 2. ПОРОДЫ-КОЛЛЕКТОРЫ ТРЕЩИННОГО ТИПА

В главе кратко освещены условия образования трещин, формирования коллекторов трещинного типа, их классификация и влияние трещиноватости пород на их нефтегазоносность.

Трещиноватостью называется совокупность трещин, разбивающих тот или иной участок земной коры. Объекты трещиноватости - это плотные, хрупкие породы: карбонаты, плотные песчаники, аргиллиты, магматические и метаморфические образования; практически, трещины отсутствуют только в наиболее сыпучих и размокающих разностях - песках, галечниках, в которых они легко засыпаются и заплывают.

Трещиноватость пород - повсеместно распространенное явление и, как указывают В.В. Белоусов, Ю.А. Косыгин, В.Е. Хаин, М.В. Гзовский и другие исследователи, все породы, как в геосинклинальных, так и в платформенных областях обладают общей (планетарной) трещиноватостью.

Образование трещин в осадочных толщах протекает в условиях всестороннего сжатия и растяжения при различных напряженно-деформированных состояниях массива. Сам процесс преобразования пород длительный, он включает осадконакопление, литификацию пород и период геотектонического развития участка земной коры, причем последнее нередко сопровождается складкообразованием и появлением разрывных нарушений. Разнонаправленность и неоднозначность влияния указанных процессов обусловливает большое разнообразие трещин различных генезиса и размерности, что требует их классификации.

Наиболее полной, на наш взгляд, является оценочно-генетическая классификация, предложенная К.И. Багринцевой, в которой различие ФЕС увязано с лито-генетическими типами пород, текстурно-структурными особенностями и условиями формирования пустотного пространства. Разработанная ею классификационная схема отражает существенное различие коллекторов трещинного и смешанного типов.

Примеры месторождений нефти и газа, связанных с коллекторами трещинного типа, описанные различными исследователями как у нас в стране, так и за рубежом, показывают, что коллекторы трещинного типа содержат промышленные запасы нефти, газа и конденсата, при этом продуктивность свойственна породам различного литологического состава и возраста. Большинство исследователей приходят к выводу, что трещины служат основными путями миграции углеводородов, которая происходит как в латеральном, так и вертикальном направлениях. Трещиноватость горных пород обусловливает возможность существования природных резервуаров нефти и газа в плотных породах, не обладающих пористостью, а также в породах, отличающихся повышенной сорбционной способностью.

ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ И ПРОГНОЗА ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ ТРЕЩИННОГО ТИПА

Характерной чертой коллекторов трещинного типа является их резкая невыдержанность, как по латерали, так и по разрезу даже в пределах одной площади. Поэтому для оценки резервуаров, где большую роль играют коллекторы трещинного типа, недостаточно скважинных исследований и

лабораторных данных, как наиболее достоверных. Такие объекты с большей эффективностью можно изучать методами сейсморазведки.

По способу прогноза изучаемого явления сейсмические методы могут быть разделены на два класса:

1. Прямые методы - направлены на картирование сейсмических эффектов, порождаемых трещинно-кавернозными коллекторами.

2. Косвенные методы - используются для картирования свойств геологической среды, которые в ряде случаев могут быть причиной развития трещинно-кавернозных коллекторов.

Открытые трещины, заполненные газом или жидкостью, представляют собой объекты, резко отличающиеся от вмещающей матрицы по акустическим характеристикам. Это свойство лежит в основе группы «прямых» методов картирования трещиноватости по данным сейсморазведки.

Прямые методы подразделяются на следующие подгруппы:

1. Динамические методы - направлены на поиск зон нарушения зеркальности отражений, которые достаточно часто связаны с разломами и зонами трещиноватости.

2. Азимутальные методы - направлены на картирование сейсмических эффектов азимутальной неоднородности геологической среды, предположительно связанных с зонами субвертикальной азимутально-ориентированной трещиноватости.

3. Дифракционные методы - направлены на картирование сейсмических эффектов, порождаемых открытыми трещинами как наиболее яркими рассеивателями сейсмической энергии в геологической среде.

Взаимодействие упругой волны, распространяющейся в геологической среде с неоднородностью, приводит к тому, что часть упругой энергии отражается от этой неоднородности. В зависимости от размеров неоднородности (/) и длины волны (X), образующиеся волны называют отраженными (при /» X), дифрагированными (при 1 ~ X) и рассеянными (при 1«Х).

4. Методы ВСП - направлены прежде всего на исследование характера распространения поперечных волн в геологической среде, атрибуты которых особенно чутко реагируют на наличие субвертикальных азимутально-ориентированных зон трещиноватости.

В настоящее время существуют следующие основные методы выделения рассеивающих объектов среды, относящиеся к подгруппе дифракционных (Козлов Е.А., 2004):

- Сейсмический локатор бокового обзора (СЛБО), О.Л.Кузнецов и др., 2004

- Миграционное изображение рассеивающих объектов (МИРО), Е.А.Козлов и др., 2004

- Фокусирующие преобразования (ФП), В.А.Поздняков и др., 2005

- Common Reflection Angle Migration (CRAM), Paradigm Geophysics

- Common Scattering Point (CSP), A.H. Кремлев, Г.Н. Ерохин. Диссертационная работа основана на исследовании и анализе

рассеянных (дифрагированных) волн, полученных по методу CSP.

ГЛАВА 4. МЕТОД CSP (COMMON SCATTERING POINT)

Метод общей рассеивающей точки (CSP - Common Scattering Point) ориентирован на обработку как 2D данных (вариант для обработки 2D данных имеет название Волновой аналог метода ОГТ), так и 3D данных и позволяет получать временные кубы дифракторов, содержащие изображение только рассеивающих элементов среды и временные кубы рефлекторов без этих рассеивающих элементов. Кубы дифракторов содержат уникальную информацию о трещинно-кавернозных зонах, которая при традиционной обработке сейсмических данных полностью теряется на фоне гораздо более интенсивных отражающих элементов. Амплитуда дифракторов пропорциональна вариациям акустического импеданса, связанного с трещиноватостью и кавернозностью заполненной флюидом геологической среды.

Главной отличительной особенностью метода CSP от всех других методов престековой миграции, применяемых для исследования рассеянных волн, является то, что в методе CSP дополнительные весовые множители, применяемые для подавления отраженных волн, получены методами математической физики, в результате строгого решения задачи разделения полного волнового поля на отраженную и рассеянную компоненты. Благодаря этому данные весовые множители являются оптимальными, что позволяет реализовать математически корректное вычитание отраженных волн из полного волнового поля. Метод CSP реализован в Югорском НИИ информационных технологий в виде законченного графа на вычислительном кластере производительностью 12 Терафлопс.

Метод CSP прошел широкую проверку на синтетических и полевых материалах и показал свою эффективность (Кремлев А.Н., 2008). Проверка метода на синтетической модели антиклинальной складки показала, что пространственная разрешенность метода CSP составляет порядка 10-20 м, метод «чувствителен» к изменению акустического импеданса среды менее 1%. Распределение аномалий индекса акустической неоднородности, полученных по технологии CSP, соответствует распределению трещиноватости на тектонофизической модели антиклинальной складки, образованной за счет вертикальных тектонических движений. Глубинность метода CSP при исследовании акустических неоднородностей по рассеянным волнам, даже при сравнительно короткой регистрирующей расстановке, превышает 10 с.

ГЛАВА 5. ПРОГНОЗ КОЛЛЕКТОРОВ ТРЕЩИННОГО ТИПА В ПРОДУКТИВНЫХ ОТЛОЖЕНИЯ КРАСНОЛЕНИНСКОГО СВОДА ПО РАССЕЯННЫМ ВОЛНАМ (МЕТОД CSP)

Прогноз зон распространения коллекторов трещинного типа базируется на анализе карт и разрезов индекса акустической неоднородности (значений амплитуд рассеянных волн). Формирование рассеянных (дифрагированных) сейсмических волн с высокими значениями амплитуд (индексом акустической неоднородности) обычно происходит в зонах, где сосредоточено значительное количество открытых трещин и каверн. При интерпретации, для стратиграфической привязки к геологическому разрезу

зон рассеяния (дифракции), а также для выделения разломов и построения блоковой модели среды используются стандартные временные разрезы отраженных волн.

На территории Красноленинского свода прогноз трещинных коллекторов с использованием рассеянных волн по методу CSP производился автором на Галяновской, Средне-Назымской, Талинской и Рогожниковской площадях. В настоящее время доказана эффективность разработанной методики прогноза трещинных коллекторов в верхнеюрском и доюрском комплексах.

Прогноз коллекторов трещинного типа в доюрском нефтегазоносном

комплексе

Доюрский комплекс в пределах исследуемой территории представлен двумя уровнями нефтеносности: палеозойскими образованиями, обычно продуктивными в зоне контакта палеозоя и юры (кора выветривания), и триасовыми породами.

Палеозойские образования.

Перспективы открытия залежей в доюрском комплексе многие исследователи связывают с корами выветривания, которые приурочены как к приподнятым блокам фундамента, так и к склонам поднятий. На контрастных поднятиях, где коры выветривания эродируются в сводовых частях, перспективными являются склоны структур, на пенепленизированных -сводовые части. В корах выветривания в сводовых участках положительных структур формировались порово-трещинные коллекторы, а преимущественно трещинные коллекторы - на склонах положительных структурных элементов в наиболее тектонически-напряженных участках исследуемой площади.

По стандартной методике участки распространения кор выветривания картируются при визуальном анализе временных разрезов. Основной критерий выделения коллектора - это ослабление амплитуд отражений на приподнятых участках ниже отражающего горизонта «А». Такой подход к прогнозу нефтегазоносности доюрского комплекса значительно снижает его перспективы. Визуальный анализ временных разрезов показывает, что ослабление амплитуды отражений наблюдается не только на приподнятых участках в кровельной части палеозойского комплекса, но и на других участках разрезов, что свидетельствует о более широком распространении коллекторов нетрадиционного типа в доюрском комплексе.

Использование для прогноза коллекторов нетрадиционного типа в доюрском комплексе результатов интерпретации специализированной обработки сейсмических материалов (по методу CSP) позволяет увеличить надежность прогноза и расширить перспективы нефтегазоносности в доюрском комплексе.

В результате комплексной интерпретации геолого-геофизических материалов (на основе использования результатов специализированной обработки данных по методу CSP) выполнен прогноз распространения трещинных коллекторов на Талинской площади, построены карты распространения коллекторов трещинного типа в палеозойских образованиях (рис. 1).

Триасовый вулканогенно-осадочный комплекс.

Геологическое строение доюрского основания северной части

Красноленинского свода отличается от остальных площадей. Триасовый вулканогенно-осадочный комплекс на рассматриваемой территории представлен породами туринской серии и заполняет триасовую впадину. По набору пород, слагающих триасовый комплекс, отличается от стратотипических разрезов туринской серии (Медведев Н Я„ 2006). Если в стратотипических разрезах, кроме осадочных пород, распространены эффузивы основного состава, то в изучаемой впадине широко развиты эффузивы кислого состава - риолиты.

В целом, триасовый вулканогенно-осадочный комплекс представляет собой сложнопостроенную толщу терригенных и эффузивных пород. Эффузивные породы представлены, в основном, пластовыми телами базальтов и риолитов.

Рис. 1. Талинская площадь. Карта индекса акустической неоднородности верхней части доюрского комплекса

По результатам исследований пород-коллекторов триасового комплекса в шлифах описано матричное пустотное пространство (Кропотова Е.П., 2006). Кроме матричного пустотного пространства, в породах всего вскрытого разреза триаса наблюдается изобилие пустотного пространства,

образованного макротрещиноватостью и макрокавернозностью. Направление трещиноватоети самое разнообразное: это параллельные, пересекающиеся и ветвящиеся системы трещин. Как предполагается, именно эти трещины играют главную роль в добывных возможностях коллектора. Тип коллектора в триасовых породах - трещинно-кавернозный. Ведущим фактором, определяющим наличие и качество коллектора в породах триаса на Рогожниковской площади, является тектонический.

По результатам стандартной обработки и интерпретации материалов сейсморазведки в доюрских отложениях выделено два структурно-фациальных комплекса: протерозой-палеозойский и триасовый. Сейсмофация хаотических или полного отсутствия отражений соответствует кристаллическим сланцам, гранито-гнейсам и гранитам верхнего протерозоя-палеозоя. Сейсмический тип волновой картины, характеризующийся наличием протяженных субпараллельных наклонных или субгоризонтальных отражающих границ, соответствует вулканогенно-осадочным образованиям триаса, в разрезе которых преимущественное развитие имеет риолито-базальтовая ассоциация пород.

После проведения специализированной обработки сейсмических материалов изучаемой площади по методу СБР были получены временные разрезы и карты амплитуд рассеянных волн (индекса акустической неоднородности). На полученных разрезах в интервале доюрских пород фиксируются аномалии индекса акустической неоднородности, интерпретируемые как зоны развития трещиноватоети.

Вниз по разрезу наблюдается постепенное ослабление интенсивности аномалий индекса акустической неоднородности, уменьшение его значений и сокращение площади аномалий. Анализ карт индекса акустической неоднородности показывает, что его максимальные значения и размеры аномалий с высокими значениями индекса приурочены к кровле триасового комплекса и интервалу разреза, ограниченного отражающим горизонтом А и временной границей А + 50 мс. Такая закономерность распределения значений индекса акустической неоднородности по площади и по разрезу свидетельствует о затухании с глубиной процессов трещино- и кавернообразования, возможно, и о более интенсивном их «залечивании», что привело к сокращению количества открытых трещин и каверн и в целом, уменьшению объема резервуара.

Критерием при определении значения изолинии индекса акустической неоднородности, разделяющей зоны коллектор-неколлектор, служили результаты испытаний пород триаса и отложений юры в пяти разведочных скважинах. Разделение коллектора по качеству на три класса достаточно условное, так как четких количественных критериев в настоящее время не разработано. Согласно выполненным построениям, в верхней части триасового комплекса выделяется девять изолированных резервуаров с коллекторами низкого и среднего качества (рис. 2). Территориально резервуары совпадают с наиболее приподнятыми участками по кровле доюрского комплекса, которые интенсивно разбиты разломами.

По плотной сетке сейсмических профилей (в случае двухмерной сейсморазведки), также как и по материалам 30, возможно построение

трехмерной модели распространения трещинных коллекторов. Модель позволяет изучать строение резервуаров с трещинным типом коллектора, оценивать их объем и расположение в трехмерном пространстве. На построенной для Рогожниковской площади трехмерной геологической модели наглядно демонстрируются описанные выше закономерности.

Рис.2. Карта прогноза распространения коллектора трещинно-кавернозного типа в верхней части триасового комплекса. Рогожниковская площадь

Прогноз коллекторов трещинного типа в верхнеюрском нефтегазоносном комплексе

В настоящее время существует несколько точек зрения относительно механизма формирования коллекторов в глинистых отложениях тутлеймской и абалакской свит. Они описаны в работах И.И. Нестерова, Ф.Г. Гурари, О.Г. Зарипова, М.Ю. Зубкова, Т.В. Дорофеевой, B.C. Мелик-Пашаева, С.А. Скрылева, А.П. Соколовского, A.A. Трофимука и мн. др. Несмотря на различные точки зрения о происхождении коллектора в верхнеюрских отложениях, почти все исследователи предполагают его трещинный и трещинно-кавернозный тип, связанный с тектоническими движениями.

Поэтому для прогноза залежей в верхнеюрских отложениях целесообразно использовать методы прогноза, позволяющие выделять трещинные коллекторы, в частности, метод СБР. Перспективы обнаружения залежей УВ в верхнеюрском НГК связывают с трещинно-кавернозными коллекторами, образующимися в карбонатных и кремнистых прослоях, залегающих в глинистых породах. Растрескивание этих прослоев происходит в зонах разломов в осадочном чехле или в зонах флексурных перегибов (зонах растяжения) пород осадочного чехла.

На основе рассеянных (дифрагированных) волн выполнен прогноз трещинных коллекторов в верхнеюрских отложениях на Галяновской и Средне-Назымской площадях, построены карты и модели распространения коллекторов трещинного типа.

На Средне-Назымской площади вначале были обработаны материалы 20 сейсморазведки и составлен прогноз. После проведения на площади сейсморазведки 30, были получены сейсмические кубы рефлекторов и дифракторов. Сравнение карт, построенных по материалам 2Б и 30 сейсморазведки, показало, что основные аномалии индекса акустической неоднородности, выделенные по рассеянным волнам, совпадают, это подтверждает достоверность полученных результатов. Использование материалов ЗБ позволяет производить более точный прогноз, с использованием всей имеющейся на площади геолого-геофизической информации, анализируя разрезы, проходящие непосредственно через скважины (рис. 3), что особенно актуально для коллекторов трещинного типа, учитывая их изменчивость по латерали.

ГЛАВА 6. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОГНОЗА ТРЕЩИННЫХ КОЛЛЕКТОРОВ НА ПЛОЩАДЯХ КРАСНОЛЕНИНСКОГО СВОДА ПО РАССЕЯННЫМ ВОЛНАМ (МЕТОД С8Р)

В настоящее время, ввиду отсутствия методов прямого достоверного определения наличия трещиноватости в той или иной точке геологической среды, не разработано количественных критериев связи трещиноватости пород и амплитуд рассеянных волн (индекса акустической неоднородности). Наиболее точным (и практически значимым) показателем эффективности метода является бурение и испытание скважин (получение притока жидкости) в прогнозируемых резервуарах с коллектором трещинного типа. Но чаще всего информация о новых скважинах засекречена и не передается исследователям для анализа. В этом случае целесообразно исследовать эффективность прогноза по имеющемуся на площади фонду разведочных и эксплуатационных скважин. Ниже приведены примеры такого анализа на площадях Красноленинского свода.

Анализ эффективности прогноза трещинных коллекторов по методу С8Р на Рогожниковской площади

После проведения обработки и интерпретации сейсмических материалов по методу СБР на Рогожниковской площади недропользователем была передана информация по пробуренным на площади работ скважинам, в которых получен приток жидкости из пород доюрского интервала.

Рис. 3. Проявление трещинно-кавернозных коллекторов на разрезах отраженных волн и разрезах дифракторов. а - структурная карта по кровле верхнеюрских отложений, b - карта индекса акустической неоднородности верхнеюрских отложений. Сопоставление временных разрезов отраженных волн по line 138 (с) и 114 (е) через скважины 218 и 220 с разрезами дифракторов (d) и (к). Средне-Назымская площадь.

Для анализа были отобраны 30 разведочных скважин, расположенных в непосредственной близости от профилей (на расстоянии первых десятков метров), в которых имеются достоверные данные об испытании интервала верхней части доюрского комплекса и схожи условия испытания. Из анализа были исключены эксплуатационные скважины, так как они подвержены влиянию различных ГТМ в целях повышения продуктивности, и поэтому, по нашему мнению, их использование для оценки некорректно.

Для отобранных 30 скважин была построена корреляционная зависимость, которая показала, что коэффициент корреляции между индексом акустической неоднородности, вычисленным по рассеянным волнам, и дебитами разведочных скважин составляет 93% (рис. 4). Но такое сравнение достаточно условное, так как на дебит скважины влияет множество субъективных факторов, не зависящих от наличия трещиноватости.

Проверка на качественном уровне показала, что из 30 отобранных для анализа скважин 18 с притоком нефти, в 12 скважинах притока не получено. При этом 14 скважин с притоком нефти оказалось пробурено в местах с высокими значениями индекса акустической неоднородности (в границах выделенных резервуаров), 10 скважин без притока пробурены в местах с низкими значениями индекса акустической неоднородности (за границами резервуаров). Таким образом, эффективность прогноза коллекторов трещинного типа в доюрском комплексе по рассеянным (дифрагированным) волнам (метод СБР) на Рогожниковской площади составила более 80%.

6.00 8.00 дебит нефти ,М3/сут

12.00

Рис. 4. График корреляционной зависимости между значениями индекса акустической неоднородности и величиной дебита нефти в 30 разведочных скважинах. Рогожниковская площадь.

Анализ эффективности прогноза трещинных коллекторов по методу CSP на Галяновской площади и Средне-Назымской площадях

После проведения прогноза коллекторов трещинного типа на Галяновской площади была пробурена наклонно-направленная скважина 2006, вскрывшая верхнеюрские отложения в зоне повышенных значений индекса акустической неоднородности. По данным комплекса заключительного каротажа пласт Ю0-1 представлен порово-трещинным коллектором. По керну пласт представлен аргиллитом битуминозным тёмно-серым с коричневатым оттенком, алевритистым, тонко-горизонтально слоистым, плотным, крепким, имеет многочисленные включения битума и отпечатки фауны, со слабым запахом УВ. На свежем сколе керна наблюдался выход пузырьков пластового газа по микротрещинам.

При испытании пласта Ю0_1 в интервале 2719-2748м, при отработке скважины через штуцер 04мм, получен приток пластового флюида, представленный нефтью с газом, со среднесуточным дебитом С?=ЗОм3/сут.

Таким образом, прогноз распространения коллектора трещинного типа на Галяновской площади подтверждается первичным описанием керна, каротажем и испытанием скважины.

Разбуривание Средне-Назымской площади (скв. 401, 3000-3003, 30063007) подтверждает прогноз развития коллекторов верхнеюрского комплекса. Так, во вновь пробуренных скв. 401, 3000, 3001,3003, 3007, попадающих в зону развития трещинно-кавернозных коллекторов, из пласта Ю0 получен приток нефти. Скв. 3002 без признаков нефти располагается за пределами выделенной зоны развития коллекторов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе проведенных исследований получены следующие результаты:

• Резервуары с коллекторами трещинного типа в осадочном чехле и породах фундамента Красноленинского свода являются перспективными объектами для поиска углеводородов.

• Основным типом коллектора в верхнеюрских отложениях Западной Сибири является трещинно-кавернозный. Получение высокодебитных притоков из отложений тутлеймской и абалакской свит наиболее логично объясняется наличием в их составе пород коллекторов, обладающих трещинно-кавернозной емкостью и проницаемостью. Зоны трещиноватости обычно приурочены к местам развития разрывных нарушений, а также связаны с тектоническими напряжениями различного рода.

• В доюрском (палеозойском) комплексе порово-трещинные коллекторы формировались в корах выветривания в сводовых участках положительных структур, а преимущественно трещинные коллекторы - на склонах положительных структурных элементов в наиболее тектонически-напряженных участках. В эффузивно-осадочных породах триаса основной тип коллектора - трещинно-кавернозный.

• Выполнен прогноз зон развития трещинных коллекторов в породах доюрского нефтегазоносного комплекса Красноленинского свода на основе интерпретации поля рассеянных (дифрагированных) волн на Талинской и Рогожниковской площадях с выделением высокоперспективных объектов.

• Выявлены зоны распространения коллекторов трещинного типа в отложениях верхнеюрского нефтегазоносного комплекса Красноленинского свода на основе интерпретации поля рассеянных (дифрагированных) волн в абалакской и тутлеймской свитах на Галяновской и Средне-Назымской.

• Для изучаемых площадей построены геологические модели резервуаров с коллекторами трещинного типа.

• Эффективность прогноза коллекторов трещинного типа по рассеянным волнам (метод CSP) в доюрском комплексе Рогожниковской площади составила более 80%. Эффективность прогноза распространения коллектора трещинного типа на Галяновской и Средне-Назымской площадях подтверждена бурением.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Ерохин Г.Н., Кремлев А.Н., Стариков Л.Е., Киричек A.B. Прогноз трещинно-кавернозных коллекторов в верхнеюрских отложениях Западной Сибири // Бурение и нефть. 2010. № 07-08. С. 16-19.

2. Киричек A.B., Зверев М.А. Прогноз трещинно-кавернозных коллекторов в продуктивных породах Красноленинского свода по рассеянным волнам // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2011. №1. С. 24-33.

Статьи, опубликованные в других изданиях:

3. Киричек A.B. Карбонатные резервуары углеводородов в поле рассеянных волн // Труды Всероссийской молодежной научной конференции с участием иностранных ученых «Трофимуковские чтения - 2008». Новосибирск, 5-12 октября 2008. Новосибирск: Редакционно-издательский центр НГУ, 2008. Т. 2. С. 212-215.

4. Киричек A.B. Использование рассеянных сейсмических волн для прогноза трещинно-кавернозных коллекторов в верхнеюрских отложениях Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции // Тезисы докладов международной научно-практической конференции «Тюмень-2009». Тюмень, 2009. CD-ROM.

5. Киричек A.B., Зверев М.А. Прогноз трещинно-кавернозных коллекторов в продуктивных породах Красноленинского свода по рассеянным волнам // Тр. XIII науч.-практ. конф. «Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала ХМАО-Югры». Ханты-Мансийск, 2009. Т.2. С. 163-173.

Подписано в печать 14.11.2011. Формат 60x84/16. Гарнитура Times New Roman. Усл. печ. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ 378.

Отпечатано с готового оригинал-макета в АУ ХМАО-Югры «Югорский НИИ информационных технологий» 628011, г. Ханты-Мансийск, ул. Мира, 151

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Киричек, Антон Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И

НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ КРАСНОЛЕНИНСКОГО СВОДА.

1.1 История геологических исследований.

1.2 Стратиграфия.

1.3 Тектоника.

1.4 Нефтегазоносность.

1.5 Гидрогеология.

ГЛАВА 2. ПОРОДЫ-КОЛЛЕКТОРЫ ТРЕЩИННОГО ТИПА.

2.1 Классификация пород-коллекторов трещинного типа.

2.2 Влияние трещиноватости пород на их нефтегазоносность (на примере месторождений Западной и Восточной Сибири).

ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ И ПРОГНОЗА ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ ТРЕЩИННОГО ТИПА.

3.1 Сейсмические методы прогноза трещиноватости.

3.2 Прямые методы картирования зон трещиноватости по данным сейсморазведки.

3.3 Физические основы дифракционных методов.

3.4 Дифракционные методы прогноза трещиноватости.

ГЛАВА 4. МЕТОД CSP (COMMON SCATTERING POINT).

4.1 Теоретические основы метода CSP.

4.2 Чувствительность и разрешающая способность метода CSP.

4.3 Проверка метода CSP на тектонофизической модели.

4.4 Глубинность метода CSP.

ГЛАВА 5. ПРОГНОЗ КОЛЛЕКТОРОВ ТРЕЩИННОГО ТИПА В ПРОДУКТИВНЫХ ПОРОДАХ КРАСНОЛЕНИНСКОГО СВОДА ПО РАССЕЯННЫМ ВОЛНАМ (МЕТОД CSP).

5.1 Прогноз коллекторов трещинного типа в доюрском нефтегазоносном комплексе.

5.1.1 Палеозойские образования.

5.1.2 Триасовый вулканогенно-осадочный комплекс.

5.2 Прогноз коллекторов трещинного типа в нижне-среднеюрском нефтегазоносном комплексе.

5.3 Прогноз коллекторов трещинного типа в верхнеюрском нефтегазоносном комплексе.

5.3.1 Механизм формирования коллекторов в глинистых отложениях баженовской и абалакской свит.

5.3.2 Результаты применения метода CSP для прогноза трещинных коллекторов в верхнеюрских отложениях на площадях Красноленинского свода.

ГЛАВА 6. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОГНОЗА ТРЕЩИННЫХ КОЛЛЕКТОРОВ НА ПЛОЩАДЯХ КРАСНОЛЕНИНСКОГО СВОДА ПО РАССЕЯННЫМ ВОЛНАМ (МЕТОД CSP).

6.1 Анализ эффективности прогноза трещинных коллекторов по методу CSP на Рогожниковской площади.

6.2 Анализ эффективности прогноза трещинных коллекторов по методу CSP на Галяновской площади.

6.3 Анализ эффективности прогноза трещинных коллекторов по методу CSP на Средне-Назымской площади.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Прогноз коллекторов трещинного типа в продуктивных породах Красноленинского свода по рассеянным волнам"

Объектом исследований являются трещинные коллекторы верхнеюрских отложений и доюрских образований Красноленинского свода. Многолетний опыт разведки и разработки месторождений на данной территории показывает, что наряду с поровым типом коллектора, являющимся основным, в продуктивных породах также присутствует коллектор трещинного типа. Резервуары с трещинными коллекторами имеют сложное строение и использование стандартных методов их прогноза малоэффективно.

Актуальность темы. Важнейшей государственной задачей, стоящей перед российской нефтегазодобывающей отраслью, является поиск новых месторождений углеводородов. Успешность ее решения может быть достигнута только за счет развития новых технологий, обеспечивающих поиск и разведку глубокозалегающих сложнопостроенных месторождений углеводородов с коллекторами нетрадиционного типа.

Современное состояние нефтегазовой отрасли характеризуется вступлением все большего числа крупных и уникальных высокодебитных месторождений, связанных в основном с поровыми коллекторами традиционного типа, в позднюю и завершающую стадию разработки, что приводит к значительному снижению добычи и росту обводненности продукции. Вовлечение в разработку сложнопостроенных и глубокозалегающих залежей, приуроченных к трещинным коллекторам в карбонатных, глинистых, магматических и метаморфических породах, является важнейшим резервом повышения эффективности недропользования.

По оценкам геологов, в трещинных коллекторах содержится более 25% мировых запасов нефти. В этих породах нефть распределяется по более сложному, чем в поровых коллекторах закону, определяемому каналами миграции флюидов, контролируемыми зонами трещиноватости, кавернозности и карстования. Для изучения этих объектов результатов стандартной обработки данных сейсморазведки МОГТ совершенно недостаточно. Причина в том, что зоны трещиноватости не формируют регулярных сейсмических отражений, а являются источником повышенного поля рассеянных (дифрагированных) волн. То, что эти источники не входят в структуру стандартных сейсмических (временных) разрезов, связано с трудностями их выделения на фоне превосходящих их по амплитуде на 1-2 порядка отраженных волн.

В промышленных пакетах, применяемых для обработки сейсморазведочных данных (ProMAX, Geovector CGG, Paradigm Geophysics и др.) отсутствуют процедуры, предназначенные для выявления нерегулярных элементов геологических сред, таких, которые могут быть использованы для поиска и разведки сложнопостроенных и глубокозалегающих залежей с коллекторами трещинного типа. Попытки применить для прогноза зон распространения коллекторов нетрадиционного типа AVO-анализ, поляризационный анализ, а также различные модификации стандартных методов обработки нельзя признать технологичными и удовлетворительными.

Таким образом, весьма актуальным представляется дальнейшее совершенствование теории и методологии изучения структурно-пространственной зональности трещинных резервуаров нефти и газа, разработки новых методов, их комплексных исследований, выявление закономерностей формирования высокопроницаемых зон, оценки роли тектонических факторов в образовании и размещении трещинных коллекторов, а также скоплений УВ в них. Ведущие нефтяные компании считают архиважной задачу разработки метода, с помощью которого возможно будет с высокой степенью вероятности и подтверждаемое™ выделять при поисках и разведке зоны трещиноватости и оконтуривать потенциальные ловушки УВ.

Для изучения геологических сред в рассеянных волнах в Югорском НИИ информационных технологий совместно с ООО «Антел-нефть» разработан новый метод обработки сейсморазведочных данных - метод Common Scattering Point (CSP). Авторы метода - А.Н. Кремлев, Г.Н. Ерохин. Метод GSP является, оригинальным методом престековой миграции, который, позволяет получать временные кубы дифракгоров, содержащие изображение только рассеивающих элементов! среды (GSP-дифракторы) и временные кубы; рефлекторов без этих рассеивающих элементов5 (CSP-рефлекторы). Кубы GSP-дифракторов содержат уникальную информацию о трещинно-кавернозных зонах, которая при традиционной обработке сейсмических данных полностью теряется на фоне гораздо более интенсивных отражающих элементов: Кроме этого, качество GSP-рефлекторов обычно выше, чем при традиционной обработке. Повышение качества происходит благодаря вычитанию рассеянных волн, являющихся» для: рефлекторов» волнами-помехами. Последнее становится возможным благодаря математически: корректному вычитанию? отраженных волн из полного исходного волнового' поля, что принципиально отличает этот метод от других,подходов использования в сейсморазведке рассеянных волн.

Метод CSP; в отличие от других подходов; реализует новое строгое решение обратной задачи разделения полного волнового поля:на отраженную и рассеянную компоненты. Это обстоятельство« выделяет метод CSP среди других методов обработки рассеянных сейсмических волн. Математически корректное разделение волн значительно повышает качество обработки сейсмических данных и позволяет визуализировать невидимые при обработке другими методами рассеивающие элементы.

Реализованное в методе CSP выделение отраженного и рассеянного волновых полей из полного волнового поля MOFT в корне отличается; от существующих на. сегодняшний? день подходов к решению этой задачи. Применяемые в настоящее время* в практике нефтегазопоисковых работ методы направленных фокусирующих преобразований, селективных изображений и метод МИРО (миграционного изображения рассеивающих объектов) [36], а также другие, являются эвристическими.

Цель работы. Обоснование эффективности прогноза зон распространения трещинных коллекторов в продуктивных горизонтах в пределах Красноленинского свода на основе использования рассеянных (дифрагированных) сейсмических волн, полученных по методу CSP.

Основные задачи исследования.

1. Изучение состава, строения и нефтегазоносности пород доюрского, и верхнеюрского комплексов Красноленинского свода.

2. Определение условий формирования трещинных коллекторов в доюрском и верхнеюрском комплексах.

3. Анализ временных сейсмических кубов, разрезов и карт рассеянных (дифрагированных) волн, полученных по методу CSP на перспективных площадях Красноленинского свода.

4. Прогноз зон распространения коллекторов трещинного типа.

5. Построение модели резервуара с коллекторами трещинного типа

6. Оценка эффективности прогноза.

Фактический материал. Для комплексного исследования трещинных коллекторов собраны и проанализированы геолого-геофизические материалы: результаты бурения, испытания и геофизических исследований в более 400 разведочных и эксплуатационных скважинах; результаты ВСП в 12 скважинах; исследования FMI в 2-х скважинах; результаты лабораторных исследований керна в 24 скважинах; отчеты о результатах сейсморазведочных работ и других научных исследований на территории Красноленинского свода, проводимые в разное время ОАО «Тюменнефтегеофизика», ООО «Сибгеоцентр», ЗАО «Назымская НГРЭ», ЗАО «Севморнефтегеофизика-центр» и др.

С целью прогноза распространения трещинных коллекторов на территории Красноленинского свода проводилась специализированная обработка сейсмических материалов по методу CSP на Галяновской (1019 пог.км. сейсмопрофилей), Средне-Назымской (979 пог.км. сейсмопрофилей и 123 км" съемки ЗД), Рогожниковской (1200 пог.км. сейсмопрофилей) и

Талинской (424 пог.км. сейсмопрофилей) площадях.

Метод исследований. С помощью метода СЭР волновые поля МОГТ разделялись на рассеянную и отраженную компоненты, к которым затем применялась процедура временной престековой миграции. В результате престековой миграции рассеянной компоненты были получены временные разрезы поля рассеянных волн - разрезы дифракторов, и разрезы поля отраженных волн - разрезы рефлекторов. Прогноз зон распространения коллекторов трещинного типа базируется на анализе карт и разрезов индекса акустической неоднородности (значений амплитуд рассеянных волн). Формирование рассеянных сейсмических волн с высокими значениями амплитуд (индексом акустической неоднородности) происходит в зонах, где сосредоточено значительное количество открытых трещин и каверн. И чем меньше в объеме пород открытых трещин и каверн, тем ниже значения амплитуд рассеянных волн (индекса акустической неоднородности) поля рассеянных волн.

Научная новизна и личный вклад.

1. Автором разработаны принципы геологической интерпретации материалов специализированной- обработки данных сейсморазведки по методу С8Р.

2. Впервые выполнен дифференцированный прогноз зон развития коллекторов трещинного типа в верхнеюрском и доюрском нефтегазоносных комплексах в пределах Красноленинского свода на основе рассеянных (дифрагированных) волн, полученных по методу С8Р.

3. На основе системного анализа в изученных районах доказана высокая эффективность прогноза зон развития трещинных коллекторов по методикам, описанным в диссертационной работе.

Изложенные в работе материалы получены автором в процессе проведения научно-исследовательских работ в Лаборатории комплексных методов геологического моделирования нефтяных месторождений Югорского НИИ информационных технологий. Автор принимал непосредственное участие в сборе и анализе геолого-геофизической информации, интерпретации материалов и прогнозе трещинных коллекторов по рассеянным волнам, построении геологических моделей трещинных резервуаров, оценке достоверности прогноза на площадях Красноленинского свода.

Практическая значимость. Использование рассеянных дифрагированных) волн (метод С8Р) позволяет эффективно изучать и прогнозировать трещинно-кавернозные коллекторы в породах доюрского и верхнеюрского нефтегазоносных комплексов. По полученным временным разрезам и картам индекса акустической неоднородности возможно заложение новых поисковых и разведочных скважин на перспективных неисследованных площадях и эксплуатационных скважин, на хорошо изученных месторождениях. Информацию о трещиноватости важно получать не только на поисково-разведочном этапе с целью рационального размещения скважин и составления проекта (технологической схемы) разработки месторождения, но и на заключительных этапах эксплуатации месторождения, при планировании различных мероприятий по повышению коэффициента нефтеотдачи.

Применение данной технологии на разрабатываемых, хорошо изученных месторождениях с развитой инфраструктурой позволяет без больших материальных и финансовых затрат прирастить значительные объемы запасов, связанных с нефтегазоносными комплексами, не вовлеченными в эксплуатацию.

Изложенные в работе принципы и методы прогноза трещинных коллекторов по рассеянным (дифрагированным) волнам можно использовать как на остальной территории Красноленинского свода, так и на большей части территории Западно-Сибирской НГП и других нефтегазоносных провинциях России и зарубежных стран.

Защищаемые положения.

1. Прогноз зон развития трещинных коллекторов в породах доюрекого нефтегазоносного комплекса Красноленинского свода на основе интерпретации поля рассеянных (дифрагированных) волн на Талинской и Рогожниковской площадях с выделением высокоперспективных объектов.

2. Выявление зон распространения коллекторов трещинного типа в отложениях верхнеюрского нефтегазоносного комплекса Красноленинского свода на основе интерпретации поля рассеянных (дифрагированных) волн на Галяновской и Средне-Назымской площадях с обоснованием перспектив нефтегазоносности.

3. Обоснование высокой эффективности использования рассеянных волн для прогноза коллекторов трещинного типа на различных стадиях изучения территории.

Апробация работы и публикации. Основные результаты работы представлены автором на следующих научных конференциях: Всероссийская молодежная научная конференция с участием' иностранных ученых I

Трофимуковские чтения» (5-12 октября 2008 г., Новосибирск); международная научно-практическая конференция «Тюмень-2009» (2-5 марта 2009 г., Тюмень); XIII научно-практическая конференция «Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала Ханты-Мансийского автономного округа - Югры» (15-19 ноября 2009 г., Ханты-Мансийск); научно-практический семинар «Методы прогнозирования залежей углеводородов на Сибирской платформе» (26-27 ноября 2009г., Новосибирск).

По теме диссертации автором опубликовано 5 научных работ, в том числе 2 работы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, где обоснованы основные защищаемые положения диссертационной работы.

Реализация и внедрение результатов исследований. Основные результаты исследований реализованы и внедрены в рамках работ по выполнению госбюджетных программ, грантов и договорных отчетов:

- Грант Миннауки «Разработка технологии поиска трещинно-кавернозных коллекторов сложнопостроенных залежей углеводородов с применением специализированного высокопроизводительного программно-технологического вычислительного комплекса». № 021525.12.5002 от 08.08.2008.

- Госконтракт Югорского НИИ информационных технологий на научно-исследовательские работы 01/03-2010 «Исследование методов выявления и оценки фильтрационно-емкостных параметров трещинно-кавернозных коллекторов сложнопостроенных месторождений углеводородов». Номер гос. регистрации НИР 0120.0 853201, 2008-2010 гг.

- Отчет Югорского НИИ информационных технологий о- научно-исследовательских работах «Научное обобщение геолого-геофизических материалов с целью обоснования объекта разработки ДЮК на Талинском лицензионном участке ОАО «ТНК-Нягань», 2008 г.

- Отчет Югорского НИИ информационных технологий о научно-исследовательских работах «Специализированная обработка сейсмических данных с целью прогноза трещинно-кавернозных коллекторов в продуктивных отложениях Галяновского лицензионного участка», 2008 г.

- Отчет Югорского НИИ информационных технологий о научно-исследовательских работах «Специализированная обработка сейсмических данных с целью прогноза трещинно-кавернозных коллекторов в продуктивных отложениях Средне-Назымского лицензионного участка», 2008 г.

- Отчет Югорского НИИ информационных технологий о научно-исследовательских работах «Специализированная обработка сейсмических данных с целью прогноза1 трещинно-кавернозных коллекторов в триасовых отложениях Рогожниковского лицензионного участка», 2008 г.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка использованной литературы (97 наименований). Основной материал изложен на 162 страницах, включая 2 таблицы, 52 рисунка.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка горючих ископаемых", Киричек, Антон Владимирович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На* основе проведенных исследований получены следующие результаты:

• Резервуары с коллекторами трещинного типа в осадочном чехле и породах фундамента Красноленинского свода являются перспективными объектами для поиска углеводородов.

• Основным типом коллектора в верхнеюрских отложениях Западной Сибири является трещинно-кавернозный. Получение высокодебитных притоков из отложений тутлеймской и абалакской свит наиболее логично объясняется наличием в их составе пород коллекторов, обладающих трещинно-кавернозной емкостью и проницаемостью. Зоны трещиноватости обычно приурочены к местам развития' разрывных нарушений, а также связаны с тектоническими напряжениями различного рода.

• В доюрском (палеозойском) комплексе порово-трещинные коллекторы формировались в корах выветривания в сводовых участках положительных структур, а преимущественно трещинные коллекторы - на склонах положительных структурных элементов в наиболее тектонически-напряженных участках. В эффузивно-осадочных породах триаса основной тип коллектора - трещинно-кавернозный.

• Выполнен прогноз зон* развития- трещинных коллекторов в породах доюрского нефтегазоносного комплекса Красноленинского свода на основе интерпретации поля рассеянных (дифрагированных) волн на Талинской и Рогожниковской площадях с выделением высокоперспективных объектов.

• Выявлены зоны распространения коллекторов г трещинного типа в отложениях верхнеюрского нефтегазоносного комплекса Красноленинского свода на основе интерпретацию поля> рассеянных (дифрагированных) волн в абалакской и тутлеймской свитах на Галяновской и Средне-Назымской.

• Для изучаемых площадей построены геологические модели резервуаров с коллекторами трещинного типа.

• Эффективность прогноза коллекторов трещинного типа по рассеянным волнам (метод CSP) в доюрском комплексе Рогожниковской площади составила более 80%. Эффективность прогноза распространения коллектора трещинного типа на Галяновской и Средне-Назымской площадях подтверждена бурением.

Использование рассеянных волн (метод CSP) открывает новые горизонты эффективного использования сейсморазведки при поисках, разведке и эксплуатации месторождений углеводородов. Картирование трещинно-кавернозных коллекторов на основе метода CSP кардинально меняет подходы к оценке запасов и ресурсов. Метод обладает большим потенциалом выявления слабых акустических неоднородностей на больших глубинах и позволяет проводить прогноз резервуаров с трещинным типом коллектора как по редкой сети сейсмических профилей, так и по материалам 3D сейсморазведки.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Киричек, Антон Владимирович, Тюмень

1. Багринцева К.И. Трещиноватость осадочных пород. М.: Недра, 1982. 256 с.

2. Белкин В.И., Ефремов- В.П:, Каптелинин Н.Д. Модель коллекторов нефти баженовской. свиты Салымского месторождения // Нефтяное хозяйство. 1983. №10.' С. 27-31.

3. Бондаренко С., Куликов Г.В. Подземные промышленные воды. М.: Недра, 1984. 358с.

4. Боровых А.Д. Прогноз коллекторов, в породах доюрского комплекса на основе динамического анализа волнового поля // Тр. VIH' науч.-практ. конф. «Пути- реализации нефтегазового и рудного потенциала ХМАО-Югры». Ханты-Мансийск, 2005. С.92-94.

5. Бочкарев B.C. Палеотектоническое развитие Западно-Сибирской равнины в древние эпохи в связи с вопросами нефтегазоносности ее нижних структурных этажей // Труды ЗапСибНИГНИ. Тюмень, 1978. Вып. 133. С. 5-10.

6. Бочкарев B.C. Тектонические условия замыкания геосинклиналей и ранние этапы развития молодых платформ (на примере ЗападноСибирской плиты и ее обрамления). М.: Недра, 1973. 126 с.

7. Вассоевич И.Б., Корчагин Ю.И., Лопатин Н.В. Главная фаза нефтеобразования // Вестник Московского Университета. 1968. № 6. С. 3-22.

8. Геология и нефтегазоносность Западно-Сибирской низменности — новая нефтяная база СССР / Гурари Ф.Г., Казаринов В.П., Миронов Ю.К. и др. Новосибирск: Издательство СОАН СССР, 1963. 200 с.

9. Геология нефти и газа Западной Сибири / Конторович А.Э., Нестеров И.И., Салманов Ф.К. и др. М.: Недра, 1975. 680 с.

10. Гзовский М.В. Основы тектонофизики. М.: Наука, 1975.

11. Гидрогеологические и палеогидрогеологические условия формирования залежей нефти и газа / Барс Е.А., Титкова Н., Климанова Н*А. и др. М.: Наука, 1977. 79 С.

12. Гольдин C.B., Смирнов М.Ю., Поздняков В.А., Чеверда В.А. Построение сейсмических изображений в рассеянных волнах как средство детализации сейсмического разреза // Геофизика: спец. выпуск к 40-летию «Тюменнефтегеофизики». 2004. С.23-29.

13. Гурари Ф.Г. Об условиях накопления и нефтеносности баженовской свиты Западной Сибири // Тр. СНИИГГиМС. 1979. вып. 271. С. 153-160.

14. Гурари Ф.Г. О поисках нефти и газа в мезозое Западно-Сибирской низменности // Тр. СНИИГГиМС. JL: Гостоптехиздат, 1961. вып. 17. С. 15-31.

15. Гурари Ф.Г. Региональный прогноз промышленных скоплений углеводородов в доманикитах // Геология нефти и газа. 1984. № 2. С. 1-5.

16. Гурари Ф.Г., Гурари И.Ф. Формирование залежей нефти в аргиллитах баженовской свиты Западной Сибири // Геология нефти и газа. 1974. №5. С. 36-40.

17. Гурари Ф.Г., Запивалов Н.П., Нестеров И.И. Характеристика нефтесодержащих толщ // Геология СССР. М.: Недра, 1964. т. XIV. ч. II: Западно-Сибирская низменность, нефтегазоносность и гидрогеологические условия. С. 87-148.

18. Дорофеева Т.В., Лебедев Б.А., Петрова Т.В. Особенности формирования коллекторских свойств баженовской свиты Салымского месторождения // Геология нефти и газа. 1979. № 9. С. 20-23.

19. Елисеев В.Г., Нестеров И.И. Перспективы нефтеносности глинистых отложений баженовской свиты // Тр. ЗапСибНИГНИ. Тюмень, 1978. Вып. 130. с. 155-157.

20. Елисеев В.Г., Нестеров И.И. Стратиграфия^ мезозойско-кайнозойских платформенных отложений Шаимского и Красноленинского нефтеносных районов // Тр. ЗапСибНИРНИ. Тюмень, 1971. Вып. 43. с. 41-43.

21. Ерохин Г.Н., Кремлев^ А.Н., Стариков JI.E., Киричек A.B. Прогноз трещинно-кавернозных коллекторов в верхнеюрских отложениях Западной Сибири // Бурение инефть. 2010. № 07-08. С. 16-19.

22. Зарипов О.Г., Сонич В.П., Зубков М.Ю. Региональная перспективность отложений баженовской свиты Западной Сибири // Исследования в области геологии и разработки нефтяных, месторождений Западной Сибири. Сб. научн. тр. СибНИИНП. Тюмень, 1982. с. 132-144.

23. Зарипов О.Г., Ушатинский И.Н. Особенности формирования, строения исостава битуминозных отложений баженовской свиты в связи с их нефтеносностью // Тр. ЗапСибНИГНИ. Тюмень, 1976. Вып. № 113. с. 5371.

24. Зорькин JI.M. Геохимия газов подземных вод нефтегазоносных бассейнов. М.: Недра, 1973. 224'с.

25. Зубков М.Ю: Критерии оценки региональных перспектив нефтеносности баженовской свиты // Нефтяное хозяйство. 1989. № 5. С. 26-30.

26. Зубков М.Ю. Литолого-петрофизическая характеристика отложений баженовской и абалакской свит центральной части Красноленинского свода (Западная Сибирь) // Геология и геофизика. 1999. т.40. № 12. с. 1821-1836.

27. Киричек A.B., Зверев М.А. Прогноз трещинно-кавернозных коллекторов в продуктивных породах Красноленинского свода по рассеянным волнам // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2011. №1.С. 24-33.

28. Клубова Т.Т., Климушина Л.П., Медведева A.M. Особенности формирования! залежей нефти в глинах баженовской свиты Западной Сибири // Нефтеносность баженовской свиты Западной Сибири. Тр.

29. ИГИРГИ. M, 1980. с. 128-147.36: Козлов Е.А. Трещиноватость: эволюция, обнаружение, оценка параметров' // Тезисы докладов международной научно-практической конференции ЕАГЕ «Геомодель-2007». Геленджик, 2007. CD-ROM.

30. Козлов Е.А, Баранский H.JI, Семенцов В.Ф, Аксенов В.А. Изображение рассеивающих объектов маскируемых зеркальными отражениями // Тезисы, докладов международной научно-практической конференции ЕАГЕ «Геомодель-2004». Геленджик, 2004. CD-ROM.

31. Кос И:М., Белкин Н.М., Курышева Н1К. Сейсмогеологическое строение доюрских образований Рогожниковского лицензионного участка // Тр. VII науч.-практ. конф. Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала ХМАО-Югры. Ханты-Мансийск, 2004. С. 153-163.

32. Краснов С.Г., Хуторской М.Д. О влиянии интрузий в фундаменте Западно-Сибирской плиты на нефтегазоносность баженовской свиты // ДАН СССР. Сер. геология. 1978. т. 243. № 4. С. 995-997.

33. Кремлев А.Н., Ерохин Г.Н., Стариков Л.Е., Зверев М.А. Прогноз коллекторов трещинно-кавернозного типа по рассеянным сейсмическим волнам // Технологии сейсморазведки: 2008. № 3. С. 36-39.

34. Кривошеева З.А., Соколов Б.А. Образование нефтяных залежей вглинистых толщах в-результате разуплотнения // Геология нефти и газа. 1980. № 1.С. 26-29.

35. Крутиков Н.М. Гидрогеология северо-западного борта ЗападноСибирского артезианского бассейна // Тр. ВНИГРИ. JL: Недра, 1964. Вып. 238. 16с.

36. Кругликов H.Mi, Нелюбин В.В., Яковлев О.Н. Гидрогеология ЗападноСибирского нефтегазоносного мегабассейна и особенности формирования залежей углеводородов. JL: Недра, 1985. 279 с.

37. Кузнецов 0:Л., Курьянов Ю.А., Чиркин И.А., Шленкин С.И. Сейсмический локатор бокового обзора // Геофизика: спец. выпуск к 40-летию «Тюменнефтегеофизики». 2004. С. 17-22.

38. Куликов П.К. Геологическое строение и история развития Западной Сибири в палеозойскую эру. Тюмень: ЗапСибНИГНИ, 1968. 155 с.

39. Курьянов Ю.А., Кокшаров В.З., Чиркин И.А., Смирнов М.Ю.

40. Трещиноватость геосреды и ее изучение сейсмоакустическими методами // Геофизика: спец. выпуск к 40-летию. «Тюменнефтегеофизики». 2004. С. 9-16.

41. Методика оценки перспектив нефтегазоносности баженовских отложений Западной Сибири. Энергия и? механизм^ первичной* миграции1 углеводородов / Ефремов Е.П., Зубков? М-Ю:, Боркун Ф.Я. и др. М.: Наука, 1988; С. 152-161.

42. Микуленко; К.И. Перспективы нефтегазоносности отложений баженовской. свиты центральных и южных районов Западно-Сибирской плиты//Тр. СНИИГГиМС. Новосибирск, 1974. Вып. 194. С. 37-41.

43. Нестеров ШШ Нефтеносность битуминозных глин: баженовской свиты Западной Сибири // Советская геология. 1980; № 11. С. 3-10.

44. Нестеров И;И. Новый тип коллектора нефти и газа // Геология нефти и газа. 1979. № 10. С. 26-29.

45. Петухов A.B. Теория и методология' изучения структурно-простраиственной зональности; трещинных, коллекторов? нефти и газа: Ухта: Ухтинский государственный технический университет, 20021:276

46. Погорелов. Б.С. Геология и нефтегазоносность доюрских образований запада Западной Сибири. М.: Наука, 19771 85с.

47. Поздняков. В.А. Обработка сейсмических сигналов на основе фокусирующих преобразований // Труды Сиб. конф: но прикл. и индустриальной математике; Новосибирск: Ин-т математики СО РАН, 1997. С. 188-198.

48. Прозорович Соколовский А.П., Малых А.Г. Новые данные о трещиноватых коллекторах баженовской свиты // Проблемы нефти и газа Тюмени. Тюмень, 19791 вып. 18; С. 7-9;

49. Салымский нефтегазоносный район: Тр. ЗапСибНИГНИ / Под ред. И.И. Нестерова. Тюмень,1970. вып. 41. 314 с.

50. Сверчков Г.П1 Нефтегазоносность западной части Западно-Сибирскойнизменности // Геология и нефтегазоносность запада Западной Сибирской низменности.* Тр. ВНИГРИ. 1959. вып. 114. С. 312-354.

51. Сейсмоакустика пористых и трещиноватых геологических сред / О Л.

52. Кузнецов и др. М.: ВНИИгеосистем, 2004. Т.2: Экспериментальные исследования. 320 с.

53. Соколовский А.П. К, вопросу о нефтеносности аргиллитов баженовской свиты в Салымском районе // Новые материалы not геологии и нефтегазоносности Западно-Сибирской низменности. Тр. ЗапСибНИГНИ. Тюмень, 1972. Выт 58. С. 113-121'.

54. Сурков^ B.C., Жеро* О.Г., Смирнов JI.B. Западно-Сибирская плита // Разломы и горизонтальные движения» платформенных областей СССР. М, 1977. С. 133-141.

55. Трофимук А.А., Карагодин Ю.Н. Баженовская свита уникальный природный резервуар нефти // Геология нефти и газа. 1981. № 4. С. 2933.

56. Ушатинский И.Н. Литология и перспективы нефтеносности юрско-неокомских битуминозных отложений Западной Сибири // Советская геология. 1981. № 2. С. 11-22.

57. Халимов Э.М., Мелик-Пашаев B.C. О поисках промышленных скоплений нефти в баженовской свите // Геология нефти и газа. 1980. №6. С. 1-10.

58. Харахинов В.В., Нестеров В.Н. Соколов Е.П., Шленкин С.И. Новые данные о геологическом строении Куюмбинского месторождения Юрубчено-Тохомской зоны нефтегазонакопления // Геология нефти и газа. 2000. № 5.

59. Хромова И.Ю. Практическое сравнение методик прогноза трещиноватости по сейсмическим данным // Технологии сейсморазведки. 2010. №2. С. 62-69.

60. Шаимский нефтеносный район / Под ред. И.И. Нестерова. Тр. ЗапСибНИГНИ. Тюмень, 1971. Вып. 43. 496 с.

61. Шленкин С. И., Бусыгин И. Н. и др. Построение сейсмического изображения на основе фокусирующего преобразования исходных сейсмозаписей // Международный геофизический симпозиум: резюме и тезисы технической программы. Киев, 1991. С. 53-58.

62. Auzias V., Rives Т., Rawnsley K.D., Petit, J.P. Fracture orientation modeling in the vicinity of a horizontal well // Elf Exploration Production. 1997.

63. Gray D., Boerner S., Todorovic-Marinic D., Zheng, Y. Analyzing fractures from seismic for improved drilling success // World Oil. 2003. Vol. 224, No. 10. P. 9-17.

64. Handin et al. Experimental deformation of sedimentary rocks under confining pressure // AAPG. Bull. v.47. p. 717-750.

65. Nelson R.A. Geological analysis of naturally fractured reservoirs. 2nd ed. Houston. Texas. Gulf Professional Publishing, p. 332.

66. Roberts G., Wombell R., Gray D., Al-Shamsi A., Suwaina O., Ajlani G., Ebed A, Al-Kaabi, M. Estimation of fracture orientation, offshore Abu Dhabi // Expanded Abstracts of the 63rd EAGE Conference and Technical Exhibition. 2001. p. 25-37.

67. Todorovic-Marinic D., Larson G., Gray D., Soule G., Pelletier J. Identifying productive fractures in the Narraway gas field using the envelope of seismic anisotropy // Submitted for 66th EAGE Conference and Exhibition. 2004.1. Фондовая литература

68. Оценка запасов углеводородов в отложениях баженовской и абалакской свит правдинского месторождения: отчет о НИР / ООО «Сибгеоцентр» ; рук. М. Ю. Зубков ; отв. исполн. М. А. Соснин. Тюмень, 2007. 95 с.

69. Специализированная обработка сейсмических данных с целью прогноза трещинно-кавернозных коллекторов в продуктивных отложениях

70. Галяновского лицензионного участка: отчет о НИР / АУ ХМАО-Югры «Югорский НИИ информационных технологий» ; отв. исполн.: А.Н. Кремлев, Л.Е. Стариков. Ханты-Мансийск, 2008. 74 с.