Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Прогноз нефтегазоносности меловых и третичных отложений бассейна Кататумба (Колумбия) по эффекту сейсмической неупругости залежей

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

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Вильямизар Толоза Людвинг

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ГЕОЛОГИЯ РАЙОНА.

1.1. История геологического развития.

1.2. Тектоника.

1.3. Стратиграфия.

1.4. Нефтегазоносность

ГЛАВА2.МЕТОД ЦДС МЕТОД ПРОГНОЗИРОВАНИЕ НЕФТЕ-ГАЗОНОСНОСТИ ПО ЭФФЕКТУ СЕЙСМИЧЕСКОЙ

НЕУПРУГОСТИ.

2.1. Способы определения поглощения по данным Сейсморазведки.

2.2. Метод ПДС (поглощение и дисперсия скорости).

2.3. Интерпретация данных метода ПДС.

2.4.0 Поглощение и дисперсия скорости сейсмических волн как индикаторы углеводородов.

2.4.1 Влияние слоистости среды.'.,.

2.4.2 Спектральный анализ.

2.4.3 Корреляционно - спектральный алгоритм.

2.4.4 Спектральный алгоритм.

2.4.5 Кепстрал алгоритм

2.4.6 Измерение дисперсии скоростей.

2.5.0 Изучение сейсмической неупругости по данным ВСП.

2.5.1 Необходимые требования к входным данным:.

2.5.2 Основные помехообразующие факторы при анализе поглощения.

2.6.0 Проблемы построения акустической модели с целью изучения неупругости среды

2.6.1 Имеется ряд трудностей в применении описанной методики в реальных условиях

2.6.2 Измерение дисперсии скорости при ВСП.

ГЛАВАЗ.0.0. ИЗУЧЕНИЕ ПЕРСПЕКТИВ НЕФТЕНОСНСТИ ПО МЕТОДУ ПДС В УСЛОВИЯХ КАТАТУМБСКОЙ

ВПАДИНЫ В КОЛУМБИИ.

3.1.0 Обработка данных ВСП (скважина 112-35 А).

3.2.0 Обработка по методу ПДС.

3.3.0 Стандартная обработка.

3.4.0 Интерпретация

3.5.0 Обработка данных ОГТ по методу ПДС.

3.6.0 Обработка и интерпретация ПДС.

3.6.1 Оценка декремента поглощения.

3.6.2 Оценка дисперсии скорости.

Введение Диссертация по геологии, на тему "Прогноз нефтегазоносности меловых и третичных отложений бассейна Кататумба (Колумбия) по эффекту сейсмической неупругости залежей"

На фоне общих проблем с приростом запасов УВ и увеличением роста экономических затрат на поиски и разведку нефтегазовых месторождений, особенно тяжелое положение складывается в таких странах, где месторождения нефти почти исчерпаны, что приводит к тяжелым последствиям, снижению темпов добычи. В связи с этим геологи и геофизики вынуждены, основываться на современных достижениях геофизических методов, прогнозировать наличие углеводородов до бурения дорогостоящих скважин, использовать буров скважины на старых месторождениях, где запасы УВ почти исчерпаны, исследовать мелкие горизонты и небольшие неструктурные залежи. Таким случаем является месторождение RIO-ZULIA, которое входит в состав Маракайско-Кататумбкого бассейна. Бассейн Маракайбо- Кататумба простирается на восток - северо-восток на 550 км. и имеет максимальную ширину 300 км.,

2 2 его площадь приблизительно 58000 км . Область около 11700 км принадлежит Колумбии, где рассполается бассейн Кататумба, в том числе месторождение RJO-ZULIA. Бассейн Кататумба является впадиной структурной, располагающиеся между Мерида Кордильерами на юге и юго-востоке, и Восточными Кордильерами Колумбии, наряду с горной цепью Периха на западе (Zabrano, Е. 1971). Структурное образование ловушек в Кататумбе есть последствие частичного сжатия и прогибания, т.е. превращения существовавших ранее нормальных разломов в опрокинутые складки, которое происходило в течение тектонических процессов в орогенезе Анд. Должно быть принято во внимание, что эти структуры предварительно или одновременно формировались с генерацией и миграцией углеводородов.

На этой площади залегают структурные объекты(антиклинали), вытянутые к северу - северо-востоку, связанные с инвертированными разломами. Поиски месторождений нефти и газа в таких сложно-тектонических залегающих отложениях представляют большую трудность, они также затруд-нены сложностью картирования сейсмическими методами структур на больших глубинах, при наличие в разрезе сильнодислоцированной структур. Для повышения эффективности геолого -разведочных работ в этих региональных и современных технико-экономических условиях необходимо использовать самые совершенствованные сейсмические методы, обеспечивающих непосредственное прогнозирование залежей нефти и газа; прогнозирование нефтегазоносности основывается на расчете и интерпретации динамических и кинематических параметров волнового поля. Наиболее информативными из динамических параметров являются поглощение и дисперсия скорости.

Метод ПДС(поглощение и дисперсия скорости) основан на исследовании поглощения и дисперсии скорости сейсмических волн, рассматриваемых в качестве параметров- индикаторов углеводородов.

В последние годы авторы удалось значительно усовершенствовать технологию, и в таком виде полученные результаты получили известность в России[39,42,62] и за рубежом. Опыт применения новой технологии обсуждался на заседании Центральной Комиссии по Разработке Минтопэнерго, на международных геофизических конференции в разных странах мира, а также научно-техническом совете государственной компании ЕСОРЕТЯОЬ, где получил одобрение и рекомендован к внедрению.

Прогнозирование залежей углеводородов по аномальному поглощению сейсмических волн основано на экспериментальных данных, свидетельствующих о том, что наличие в порах углеводородного флюида приводит к резкому возрастанию неупругости среды. Этот эффект наблюдается повсеместно и особенно четко выделяется по данным вертикального сейсмического профилирования, когда повышенное поглощение колебаний сопровождается аномальной дисперсией скорости, что также является следствием неупругости среды. Основным мешающим фактором при изучении поглощения сейсмических волн по данным ОГТ является слоистость реальной среды. Наличие в реальной среде пластов мощностью менее длительности зондирующего сейсмического сигнала приводит к интерференции однократных и многократных отражений. Такая среда имеет неравномерную частотную характеристику, что является проблемой при определении частотно-зависимых поглощающих свойства среды по отраженным волнам. С целью ослабления влияния помех в достаточно больших (300-500 мс.) временных окнах применяются устойчивые методы спектрального оценивания и определения декремента поглощения. При таком подходе изучаются интегральные эффекты влияния залежей углеводородов на волновое поле, приводящие к изменению частотного состава колебаний.

На площадях со сложными сейсмогеологическими условиями, где имеются данные МОГТ, ВСП и ГИС, требуется их комплексное использование для более точного и надежного определения поглощения с целью прогноза нетегазоносности. Особую актуальность в связи с этими проблемами, приобретают вопросы совместной«комплексной» обработки параметров в рамках как одного, так и комплекса методов с целью определения информативных параметров и выделения слабых аномалий на фоне помех.

Целью работы является оценка эффективности метода ПДС в сложной тектонической продуктивной формации месторождения МОСТИЛА Кататумской впадины.

В соответствии с поставленной целью, в работе решаются следующие задачи: опробование метода ПДС, основанного на эффекте сейсмической неупругости, при поисках и разведке нефтяных месторождений(в т. ч. -неструктурного типа) в отложениях Кататумбской впадины Колумбии; оценка продуктивности формаций третичного и девонского возраста:

1. Ла-Луна, Когольо, Уриванты формаций в девоном периоде, Мирадор в третичном периоде- как основной объект;

2. Мито-Хуан, Кататумбо в девоном периоде, Барко, Лос-Куэрвос в третичном периоде- как дополнительный объект.

Научная новизна

1. Впервые в западном полушарий на эталоном месторождении МО-2ТЛЛА показано наличие эффекта сейсмической неупругости в залежах УВ.

2. Прогноз по этому эффекту подтвердил продуктивность на эталонном месторождении ШО^ЩЛА в ранее не испытывавшейся формации

Практическая ценность работы.

Установленная продуктивность формации КАЛВОМЖА позволяет выполнять разведку ее пластов и восполнить истощение пластов основной здесь формации месторождений ШО^ШЛА.

2. По аналогии с эталонной залежью выполнен прогноз продуктивности на соседней аномалии, что должно привести с существенному приросту запасов.

Реализация работы в производстве. Результаты выполненной нами экспериментальной обработки предполагает использовать компания ЕСОРЕТЯОЬ ( и возможно, другие) при поисково-разведочных работах Апробация работы. Результаты работы докладывались на Совете государственной нефтяной кампании Колумбии «ЕСОРЕТЯОЬ» и обсуждались на всесоюзной конференции геологов и геофизиков Республики Колумбии (декабря 1999 г.), а также на юбилейной конференции в РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и содержит 117 страниц машинописного текста, из них 42 рисунков. Список литературы включает 70 наименований. В первой главе представлены обзор геологического строения района, история геологического развития, тектоники, стратиграфии, нефтегазонос-ности.

Заключение Диссертация по теме "Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых", Вильямизар Толоза Людвинг

Заключение

Результаты исследований эффекта сейсмической неупругости среды на месторождении нефти и газа RIO-ZULIA получены методом ПДС (поглощение и дисперсия скорости). Цель исследования - анализ возможностей метода ПДС при обнаружении продуктивных интервалов на основе эталонной нефтяной залежи в формации MIRADOR, а также прогноз перспектив нижележащих отложений, и областей, расположенных к западу и северу от месторождения RIO-ZULIA. Были обработаны данные ВСП в скважине RZ35a и данные сейсмических наблюдений ОГТ по 8-ми сейсмическим профилям с общей длиной 50 км. Для калибровки результатов ПДС использовались данные испытаний 35 скважин. Основные результаты работы заключается в следующем:

1. Перспективный интервал, соответствующий формации CARBONERA, выявлен по данным ВСП. Это позволяет нам предполагать, что формации CARBONERA перспективны для нефти и газа в исследованном регионе. Из-за низкого вертикального разрешения метода ПДС мы регистрируем суммарный эффект от двух близко расположенных пластов.

2. Прогноз продуктивности формации CARBONERA по эффекту сейсмической неупругости подтвержден испытаниями кампании ECOPETROL по нашим рекомендациям. Начальная продукция скважины по данным ECOPETROL составляет 150 баррелей нефти ежедневно.

3. Установленная продуктивность формации CARBONERA позволяет выполнять разведку ее пластов и восполнить истощение пластов основной здесь формации MIRADOR месторождений RIO-ZULIA.

4. Показано, что продуктивный интервал, соответствующий формации MIRADOR, хорошо виден в поле декремента поглощения и подтверждается присутствием положительной дисперсии скоростей.

5. Прогностическая схема месторождения нефти, полученная по полю декремента поглощения, со согласуется с данными ВСП по скважине.

6. По аналогии с эталонной залежью выполнен прогноз продуктивности по соседней аномалии, что должно привести с существенному приросту запасов.

7. В начале сейсмического профиля 112-98-1510(месторождение RIO-ZULIA), аномалия поглощения расположена на времени отражений, соответствующих формациям MIRADOR и CARBONERA. В начале сейсмического профиля RZ-98-1560 вероятные запасы нефти и газа ограничены разломами и проявляются аномалиями поглощения. Это позволяет нам предполагать, что присутствие спутников в формации MIRADOR и CARBONERA может происходить к югу и юго-западу от месторождения RIO-ZULLA.

Аномалии поглощения, вызванные более глубокими отложениями, не были получены.

Таким образом, в работе показано (и подтверждено проверкой прогноза в скв.35), что метод ПДС в условиях бассейна Кататумба может быть эффективно использован при поисково-разведочных работах на нефть.

Библиография Диссертация по геологии, кандидата технических наук, Вильямизар Толоза Людвинг, Москва

1. Авербух А.Г. Разработка прямых методов геофизических работна нефть и газ в мире М., ВНИИОЭНГ-1982, 40 С.

2. Авербух А.Г. Определение дисперсии скоростей упругих волн поамплитудной характеристике среды. Прикладная геофизика, вып. 57,1969, с. 50-60.

3. Авербух А.Г., Гельфанд В.А., Гогоненко Г.Н., Рапопорт Л.И.

4. ЦГЭ Миннефтепрома) Применение цифровой сейсморазведки для прямого выявления нефтегазовых месторождений М., Регион.развед. и промысл. Геофизика.обзор/ВНИИ. -1979, 72 С.

5. Авербух А.Г., Шушакова Н.С., Мануков B.C. и др. использованиезатухания сейсмических волн при прогнозировании литологии и нефтегазонасыщенности горных пород. -М.: ВНИОЭНГ, 1983, 46 с.

6. Авербух А.Г., Лаврик А., Шушакова Н., Якимович И. Изучениепоглощения сейсмических волн по экспрементальным. Сборник докладов третьего научного семинара стран членов СЭВ по нефтяной геофизике. Т. 1 сейсморазведка - М.: Изв. СЭВ, 1987, с. 180-193.

7. Берзон И.С., Епинатьева A.M. и др. Динамические характеристикисейсмических волн в реальных средах. -М.: Недра, 1962.

8. Гальперин Е.И. Вертикальное сейсмическое профилирование.1. М.: Недра, 1971,263 С.

9. Гогоненков Г.Н. Изучение детального строения осадочных толщсейсморазведкой. М.: Недра 1987, 221 С.

10. Дахнов В.Н. Интерпретация результатов геофизических исследований разрезов скважин. М.: Недра 1982, 448 с.

11. Демидов Ю.В. Повышение разрешающей способности спектральных способов определения поглощения сейсмических волн при прямых поисках нефти и газа на акваториях. Автореф. Дисс. Канд. Тех. Наук. - М.: МИНХ и ГП, 1982, 18 с.

12. Демидов Ю.В., Рыжков В.И. Многовольновй подход при изучении около скважинного пространства методом обращенных годографов. Тезисы докладов второго всесоюзной конференции, «системный подход в геологии» М.: МИНГ - 1986, С. 44.

13. Епинатьева A.M. Изучение продольных сейсмических волн, распространяющихся в некоторых реальных слоистых средах.

14. Тр. ИФЗ АН СССР- М.,1960, № 14 262 С.

15. Жданович В.В., Потапов O.A., Яковская Т.Н., Чень О.Г. Англорусский словарь терминов по автоматизированной интерпретации данных сейсморазведки. М.: Недра, 1993, 320 С.

16. Жуков A.M. Исследование способов измерения поглощения упругих волн по данным сейсморазведки MOB при прямых поисках нефти и газа./дисс. Канд. Техн. Наук/. -М., МИНХ И ГП. -1981.

17. Земцов Е.Е. О влияний нефтяных и газовых залежей на динамические характеристики отраженных волн. Разведочная геофизика 1965, вып.8 С.3-12.

18. Знаменский В.В. Общий курс полевой геофизики. М.: Изд. Мир, 1981.452 с.

19. Кондратьев O.K. Сейсмические волны в поглощающих средах. -М.:Недра, 1986, 176 С.

20. Кутьина О.Г. и Кутьин А.Б. Прослеживание сейсмических границ. М.: Недра 1993, 268 С.

21. Медовский И.Г., Мустафаев К.А. О природе « слепых зон» при сейсморазведке в прибрежных районах Каспийского моря. В КН.: Геофизическая разведка на нефти и газ. М., Гостоптехиздат, 1959, с. 18-25.

22. Мешбей В.И. Методика многократных перекрытий в сейсморазведке. М.: Недра 1985. 264 С.

23. Михальцев A.B., Мушин И.А., Почожев В.М. Обработка динамических параметров в сейсморазведке. М.: Недра, 1999,190 С.

24. Николаевкий В.Н., Басниев К.С., Механика насыщенных пористых сред. -М.: Недра 1970.

25. Рапопорт JI.И. О связи поглощения сейсмических волн с фазовымсостоянием пластовых флюидов. -Изв. Вузов. Геология и Разведка, 1985, № 4, с. 76-81

26. Рапопорт Л.И. Влиянии критического состояния углеводородов на поглощение и скорости сейсмических волн. Поиски и разведка нефтегазовых месторождений геофизическими методами. Сб. статей под ред. Урупова А.К., Добрынина В.М. -М.: МИНГ, 1986.

27. Рапопорт Лариса Ионовна , Исследование моделей неидеально-упругих пористых сред в связи с задачей прямых поисков залежей нефти и газа.// Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук -МГУ- 1975.

28. Рапопрт Л.И. Коррекция модели среды при определении поглощения сейсмических волн. :Вестник МГУ, Сер. Геология, 1974.

29. Рапопорт М.Б. Корреляционная методика прямых поисков залежей нефти и газа по сейсмическим данным М., -Разведочная геофизика.-вып.77-1977.

30. Рапопорт М.Б. Методика определения поглощения по сейсмическим записям и ее опробование при обнаружении нефтегазовых залежей. «Тезисы докладов VII Всесоюзной научной технической геофизической конференции».М., изд. ВИЭМС №12 -1972.

31. Рапопорт М.Б. Определение частотной зависимости поглощения ультразвука по спектрам неустановившихся волн. Сб. ст. Прикладная геофизика, 1961,вып. 31 с. 77- 84.

32. Рапопорт М.Б. Способ определения поглощения сейсмических волн. Авт. Свид. № 240281 от 20.09.67.

33. Рапопорт М.Б. О некоторых сейсморазведочных приложениях корреляционной теории. Прикладная геофизика, 1969, Вып. 56, с. 21-30.

34. Рапопорт М.Б. Автоматическая обработка записей колебаний в сейсморазведке. М.: Недра, 1973.

35. Рапопрт М.Б. Вычислительная техника в полевой геофизике. -М.: Недра, 1984,264 с.

36. Рапопорт М.Б., Рыжков В.И. Интегральные методы анализа волнового поля ВСП при изучении поглощающих свойств около скважинной среды. Нефтегазовая геология и геофизика. ЭИ ВНИИОЭН. 1990, вып.5, 6 С.

37. Рапопорт М.Б., Рапопорт Л.И., Рыжков В.И. Поглощение и дисперсия скорости сейсмических волн в залежах углеводородов. Тезисы доклада 2-ой Международной конференции ЗЕв, Москва, 1993.

38. Рапопорт М.Б., Рябинкин Л.А. Прямые поиски залежей нефти и газа по данным сейсморазведки. Пробл. Количеств. Прогнозирования нефтегазоносности.-М.: Недра, 1984, С. 27-40.

39. Рыжков В.И. Методика выделения нефтегазовых объектов по их неидеальной упругости на основе совместной обработки поверхностных и скважинных сейсмо акустических данных /Дисс. на соискание ученой степени канд. Техн. Наук. М., -1990.

40. Рыжков В.И. Исследование способа коррекции влияния слоистости среди на оценку декремента поглощения.

41. ВНИИОЭНГ, № 1836 НГ 90. 1990, 11 С.

42. Рябинкин Л.А., Напалков Ю.В., Знаменский В.В., Воскресенкий Ю.Н., Рапопорт М.Б. Теория и практика сейсмического метода РНП. М.: ГОСТОПТЕХ - Изд. 1962,294 С.

43. Парникель В.Е. Методика определения поглощения сейсмических волн в над солевой и под солевой тол щах прикаспия с целью прогнозирования нефтегазоносности. Дисс. На соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: 1996, 177 С.

44. Притчетт У. Получение надежных данных сейсморазведки. М.: Мир, 1999, 446 С.

45. Пузырев H.H. Методы и объекты сейсмических исследований -введение в общую сейсмологию. Новосибирск. Изд. СО РАННИЦОИГГИ, 1997, 300 С.

46. Тимофеев П.П., Алексеев М.Н., Софиано Т.А. Анлго русский геологический словарь. - М.: РУССО, 2-е изд. 1995, 541 С.

47. Трапезников н.а., Авербух А.Г. Амплитудно частотные характеристики тонких поглощающих сред. Изв. АН СССР. Сер. физики земли, 1972, № 10, С. 79-94.

48. Урупов А.К. Изучение скоростей в сейсморазведке. М.: Недра, 1966, 224 С.

49. Урупов А.К., Кондратович Ю.В. Основы теории комбинированной обработки спектров сейсмических записей для определения свойств геологического разреза. Прикладная геофизика, 1976, Вып. 82, С. 27 44.

50. Урупов А.К., Левин А.Н. Определение и интерпретация скоростей в методе отраженных волн. М.: Недра, 1985, 288 С.

51. Уайт Д.Е., Михайлова Н.Г., Ляховцкий Ф.М. Распространение сейсмических волн в слоистых средах, насыщенных жидкостьюи газом. Изв. АН СССР, Сер. Физика земли, 1975, № 10, с. 44-52.

52. Уотере К. Отражательная сейсмология. М.: Изд. Мир. 1981. 452с.

53. Хаттон Л., Уэрдингтон Л., Дж. Мейкин. Обработка сейсмических данных теория и практика.- М.: Мир, 1989, 215 с.

54. Череповский А.В. Англо- Русский и Русско Английский словарь по прикладной геофизике. - М.: Изд. Академии горных наук, 1997, 477 С.

55. Шерифф Р.Е. и Гелдарт Л.П. С ейсморазведка в двух томах « История, теория, получения данных, обработка и интерпретация. М.: Изд. Мир, 1987, 864 с.

56. Френкель Я.И. К теории сейсмических и сейсмо- электрических явлений во влажной почве. Изв. АН ССР- сер. Геофизика и геогр., 1944 Т.8, №4 с. 133-149.

57. Biot М.А. Theory of propagation of elastic waves in a fluid saturated porus solid. Part 1-11, Acousf. Soc. Amer., 1956, vol. 28, p.168-191.

58. Biot M. A. Mechanic of deformation and acoustic propagation in porous media, Y. Appl. Phys.,33, 1962, p.1482-1498.

59. Meidav T. Viscoelastic properties of the standard linear solid. Geophys.Prospec., 1964, v. 12, p. 80-99.

60. Rapoport M. В., Rapoport L.I., Ryjkov V. I., Parnikel V. E., Kately V. A., 1994, Method AVD(Absorption and Velocity Dispersoin): Testing and Using on the oil deposit in Western Siberia, Abstract of paper, 56 EAEG Meeting Vena.

61. Rapoport M. В., and Ryjkov V. I., 1994, Seismic velocity dispersion: An indicator of hydrocarbons: Abstracts of papers, 64 SEG Meeting, Los Angeles.

62. Robert E. Sheriff Encyclopedic Dictionary of Exploration Geophysics. ThrdEd. Edi. Soc. Exp. Geophysicists. 1994, p. 376