Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Прогнозирование нефтегазоносности коллекторов по результатам изучения физических свойств глинистых пород методами ГИС

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

Автореферат диссертации по теме "Прогнозирование нефтегазоносности коллекторов по результатам изучения физических свойств глинистых пород методами ГИС"

РГ 6 од

- 5 ДПР 1993

КОМИТЕТ ГО ГЕОЛОГИИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ЙЕДР ПРИ ПРАВИТЕЛЬСТВЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИЙ

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО- ИССЛЁДОРЛГЁЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ РАЗВЕДКИ • /ИШГЕОФКЗЙКА/

На правах рукописи

• ФИЛАТОВ Владимир Алексеевич

УДК 550. 832.05

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЕЕФТЕГА30Н0СН0СТИ КОЛЛЕКТОРОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИЗУЧЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГЛИНИСТЫХ ПОРОД МЕТОДАМИ ГИС. (на примере месторождений Западной Сибири)

Специальность 04.00.12 - Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва - 1993

Работа выполнена в Западно-Сибирском научно-исследоз тельском институте геофизических методов разведки.

Научный руководитель: доктор технических наук

Е. А. ПОЛЯКОВ

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических

наук, профессор

Б. 1й ВЕНДЕЛЬШГЕЙН

кандидат геолого-минералогичесга наук

П. Т. КОТОВ

Ведущая организация: ПГО Тюменьпромгеофизика

Защита состоится "ря" сргреля 1993 г. в -/0 часс на заседании специализированного "Совета Д. 071.06.01 при Всесоюзном научно-исследовательском институте геофизических методов разведки (ВНШГеофизика) по адресу: 101000, г. Москва, ул. Чернышевского, 22.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке институт

Автореферат разослан " /3 " Ларта. 1993 г.

Учёный секретарь специализированного Совета, кандидат технических наук

Н Е Чижов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Оценка нефтегазоносности коллекторов по данным геофизических исследований скважин (ГИС) в настоящее время выполняется с использованием физических свойств самого коллектора. При этом не учитываются свойства окружающих горных пород, которые несут в себе определенный отпечаток от воздействия прилегающей залежи углеводородов (УВ). В условиях частого переслаивания маломощных коллекторов и непроницаемых пород, глубоких зон проникновения, изменения минерализации пластовых вод, наличия экранных эффектов от плотных прослоев, глинизации коллекторов стандартные способы определения характера насыщения оказываются малоэффективными. В связи с этим задача выделения по данным ГИС изменений геофизических характеристик глинистых пород, обусловленных 'скоплениями УВ, и их использование для целей определения характера насыщения коллекторов является актуальной. Ее решение позволит осуществлять оценку характера насыщения коллектора . на основе интерпретации ранее не используемой информации (геофизическая характеристика глинистых пород),что расширит возможность достоверной оценки и позволит прогнозировать нефтегазоносность коллекторов невскрытой части разреза.

Цель работы. Повысить эффективность использования данных ГИС при оценке характера насыщения коллекторов в геологических условиях Западной Сибири.

Основные задачи исследований:

1. Определить на основе изучения литературы те изменения физических свойств горных пород, которые характеризуют влияние залежи УВ и могут найти отражение в соответствующих промыслово-геофизических характеристиках.

2. Оценить возможность выявления изменений физических свойств горных пород, обусловлен пых скоплениями УВ, но материалам ГИС месторождений Тюменской области.

3. Установить геофизические параметры, которые целесообразно использовать для целей прогноза нефтегазоносности коллекторов по данным ГИС.

4. Разработать методику прогнозирования нефтегазонос-

ности коллекторов по результатам изучения физических свойств глинистых пород методами ГИС.

5. Обосновать оптимальный комплекс ГИС, необходимый для реализации методики прогнозирования нефтегазоносности.

6. Автомаширеш'ь продоее интерпретации даннух ГШ е целью прогноза нефтегазоносности коллекторов./^'

7. Опробовать методику прогноза нефтеносности коллекторов на месторождениях Западной Сибири, оценить ее возможности и эффективность.

Научная новизна. Выполненные автором теоретические и экспериментальные исследования позволили получить следующие новые результаты:

1. Установлено,что в геологическом раарезе Западной Сибири, содержащем нефтяную или газовую залежь, пласты глинистых пород, расположенные над залежью имеют аномально повышенное сопротивление, а под ней повышенное сопротивление и пониженную радиоактивность. Аномальность свойств глинистых пород под валежью УВ выявлена впервые, что позволило развить представления о геолого-геофизической модели нефтегазовой залети.

2. Разработана методика выявления по данным ГИС аномальных изменений физических свойств глинистых пород, обусловленных присутствием в геологическом разрезе залежи УВ.

3. Разработан способ прогнозирования нефтегазоносности (коллекторов ка площади по данным изучения физических свойств глинистых пород методами ГИС.

4. Разработана методика и технология автоматизированной ' интерпретации данных ГИС с целью прогноза нефтегазоносности.

Основные защищаемые положения.

1. Б геологическом разрезе Западной Сибири пласты глинистых пород над залежью УВ и под ней имеют аномальные значения физических свойств (электрическое сопротивление, естественная радиоактивность).

2. По данным изучения методами ГИС физических свойств

глинистых пластов в разрезе скважины можно прогнозировать нефгегаэоносность коллекторов.

Практическая ценность работы заключается в разработке способа оценки характера насыщения коллекторов По данным о физических свойствах окружающих глинистых пород. Ранее информация о параметрах глин для определения характера насыщения пластов-коллекторов не использовалась.

Способ расширяет возможности достоверной оценки характера насыщения и может быть применен для уточнения характера насыщения коллекторов, в которых с использованием стандартных методик он оценен как неясный.

Способ повышает эффективность заключений о характере насыщения и дает возможность для прогноза нефтегазоносности коллекторов невскрытой бурением части разреза.

Разработаны и опробованы на месторождениях Тюменской области методика, технология и программное обеспечение автоматизированной обработки данных ГИС на ЭВМ ЕС и ПЭВМ PC/AT с целью прогноза нефтегазоносности.

Реализация результатов работы. Способ прогнозирования нефтегазоносности коллекторов по промыслово-геофизическим характеристикам глинистых пород использовался при оценке характера иаоыщриия коллекторов пласта БО0(2) Сугмутского и Шюста Юрбаженовской свиты Салымекого месторождений. Па результатам работ в концерн "Тюшньгшопи" передан« рекомендации.

Полученные по способу результаты прогноза нефтегазоносности юрских отложений Каменного месторождения использовались при подсчете запасов, и от заказчика получен акт о завершении внедрения рекомендации .

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на научно-практической конференции по локальному прогнозу нефтегазоносности (г. Тюмень, 1989г.), научно-практической конференции "Локальный прогноз нефтегазоносности и выделение

продуктивных интервалов в разрезе баяеновской свиты Западной Сибири" (г*. Тюмень, 1990г.),научно-технической конференции "Проблемы создания универсальных баз данных в геоло-гии'Чг. Киев, 1990г.), 36 международном геофизическом симпозиуме (г.Киев, 1991г.)

у

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных статей, получено положительное решение по заявке на изобретение. •

Личный вклад. Основу диссертации составили экспериментальные и теоретические исследования автора, которые были получены в период работы в ЗапСибНИИГёофизики (1988 -1992гг.) и в процессе обучения в заочной аспирантуре ВНИИГе-офизики (1988 - 1991гг.).

Им дана оценка возможности выявления изменений физических сеойств горных пород, обусловленных скоплениями УВ в разрезах Западной Сибири, а также установлены геофизические параметры, которые целесообразно использовать для целей прогноза. Разработаны методика выделения в глинистых породах аномалий, обусловленных залежью УВ,способ прогноза нефгегазоносности коллекторов по данным изучения физических свойств глинистых пород на площади, а также обоснован оптимальный комплекс ГИС, необходимый для реализации способа. Разработаны и опробованы на месторождениях. Тюменской области алгоритмы, методика и ".'^нология автоматизированной обработки данных ГИС на ЭВМ ЕС

ПЭВЫ PC/AT о целью прогноза кефтегазоношюет О его учао- • тием проведено опробование способа прогноза нефгегазоносности коллекторов на месторождениях Западной Сибири. По результатам опробования определены характеристики аномалий в глинистых породах,покрывающих' и подстилающих продуктивные и водоносные коллекторы, что позволило автору установить ранее не отме- ' ченные другими исследователями изменение геофизической характеристики глинистых пород под залежью и развить представления о геолого-геофизической модели залежи. .

Объём работы. Диссертационная работа состоит из введе-

ния, пяти глав, заключения и содержит 178 страниц машинописного текста, 40 рисунков, 24 таблицы и список литературы с 79 наименованиями.

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю, доктору технических наук Е. А. Полякову За содействие и помощь в работе над диссертацией.

Автор благодарен кандидатам наук В. В. Хабарову, . Ф. Н. Зо-симову, Е. В. Лигусу, А. И. Гальченко, С. Н. Беспаловой, геофизикам В. В. Бутенко, 0. И. Мальцеву, Е. И. Марьину, 0. А. Макаренко, чьи советы и помощь способствовали решению поставленных задач.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В введении показана актуальность темы диссертации, сформулирована цель и определены задачи исследований.

В первой главе приводится краткая геолого-геофизическая характеристика полишктовых отложений Западной Сибири, краткий исторический очерк и основные этапы развития геохимических и геофизических методов прямых поисков промышленных скоплений УВ в нашей стране. Представлены также результаты обзора, проведённого автором по литературным и фондовым источникам. В обзоре освещено влияние залежей нефти и газа на физические свойства и состав вмешдювдх пород и отраженно эпигенетических изменений, вызванных воздействием углеводородов, в геофизических полях.

Отмечается, что залежь нефти и газа исследователями рассматривается как источник локальных возмущений, в течение длительного времени влияющий на вмещающие залежь породы и содержащиеся в них воды. Следы этого влияния могут фиксироваться в ввиде аномалий геофизическими методами - гравираз-ведкой, электроразведкой, сейсморазведкой, магниторазведкой, а также проявляются в гиде ореолов аномальных значений физико-химических параметров, нолей концентраций химических элементов и характерных минеральных образований.

Наблюдаемые'аномалии являются следствием как процессов формирования ловушки и её углеводородозаполнения, так и вторичного преобразования пород в результате воздействия мигрирующих из залежи углеводородов.

Изменение физических свойств .горных пород, окружающих задень, происходит как в ближней зоне (породы'непосредственно контактирующие с залежью), так и в дальней (на большом удалении от залежи). В ближней зоне вторичные преобразования связаны с интенсивными физико-химическими ' и биохимическими процессами на контактах УВ с породами, покрывающими залежь, и подпирающими пластовыми водами.

Преобразование горных пород в дальней зоне определяется взаимодействием пород с углеводородными газами, которые мигрируют из залежи, и образуют над ней непрерывные пространственные ореолы, достигающие часто поверхности земли, что неоднократно подтверждалось результатами поверхностной геохимической съёмки.

Работами многих советских и зарубежных исследователей выявлены определённые закономерности в геофизических полях,' обусловленные залежами УВ и которые могут быть использованы для целей прогнозирования нефтегазоносности по данным ГИС.

К таким закономерностям можно отнести:

- снижение естественной радиоактивности над залежами УВ, отмеченное Ф. А. Алексеевым, Пирсоном и Килмер Клеем;

- смену знатна градиента ПС, установленную Пирсоном и' другими американскими исследователями;

- повышение удельного электрического сопротивления глинистых пород, перекрывающих залежь, отмеченное советскими исследователями К. М. Керимовым, В. Д. Косаченко, А. Е. Кулинкови-чем, Г. Л Трофименко, В. А. Сидоровым, Б. В. Бучарским, В. М. Берёзкиным;

- уменьшение интервального времени ¿1:, определённого по данным АК в глинистых породах над залежами УВ, описанное В. Д. Косаченко, Г. Л. Трофименко и А. Е. Кулинковичем при исследованиях пеочано-глинистых отложений Днепровско-Донецкой впадины;

- увеличение поляризуемости, обусловленное присутствием

УВ, сульфидной минерализацией и описанное многими исследователями (Б. К Бондаронко, В. Л. Тюменцев, А. Н. Дмитриев, Р. С. Сай-фулин.М. Ю. Яневич V др.);

- температурные аномалии, приуроченные к залежам УВ, отмеченные В. Ф. Ерофеевым, А. Э. Конторовичем, К И. Нестеровым, А. Р. Курчиковым, Б. П. Ставицким, И. П. Лаврушко, В. Г.Осадчим, П. Н. йценко и многими другими;

- уменьшение намагниченности отложений и отрицательные аномалии гравитационного поля над залежами УВ;

- повышение суммарного' содержания углеводородных газов и тяжелых фракций в их составе при приближении к залежи. ■

В главе отмечается, что при интерпретации материалов ГИС не учитываются свойства окружающих горных пород, которые несут в себе определённый отпечаток от воздействия прилегающей залежи УВ. Последнее объясняется отсутствием надёжной методики выделения аномалий от залежи УВ, и отсутствием способа прогнозирования нефтегазоносности коллекторов по аномальным эффектам окружающих глинистых пород.

На основе рассмотрения геолого-геофизической характеристики разреза Западной Сибири, эффективности интерпретации ГШ и применения методов разведочной геофизики для локального прогноза нефтегазоносности показана необходимость разработки методики, повышающей эффективность оценки характера насыщения коллекторов и позволяющей прогнозировать их нефте-газонасыгденность по результатам изучения физических свойств глинистых пород методами ГИС.

Вторая глава посвещена исследованиям по оценке возможности выявления методами ГИС изменений физических свойств горных пород, обусловленых скоплениями УВ, в разрезах месторождений Тюменской области. Для проведения исследований привлекалась информация термометрии и тех методов ГИС, которые входят в обязательный комплекс исследований ( радиоактивный каротаж, БЭЗ, ПС, АК) и позволят реально осуществить оценку нефтегазонасыщенности в разрезе каждой скважины месторождения.

По данным 23 скважин Барсуковского месторождения были

проанализированы распределения значений естественной радиоактивности (0 ^), водородосодержания твёрдой фазы (№гв), суммарного водородосодержания (У5) и относительного параметра Мгв/СЗу для глин покрышек сводовых залежей пластов БС8 и ВСЮ.

Результаты анализа свидетельствуют об отсутствии четкого разделения водоносных и продуктивных объектов по значениям анализируемых параметров.

На выборке из 45 скважин Барсуковск'ого, Вачимского и Сугмутского месторождений показан характер изменения интервального времени в покрывающих и подстилающих залежь глинистых породах. В результате анализа не установлено наблюдаемых в ДЦВ уменьшений интервального времени над 'залежами УВ.

Описаны результаты анализа знака и значений градиента ПС для глинистых пород, расположенных над и вне залежи в разрезах 98 скважин различных месторождений, которые указывает на отсутствие возможности разделения водоносных и продуктивных скважин по этому параметру. В то же время отмечается, что градиент интервального времени для скважин, вскрывших продуктивные отложения, выше чем в водоносных скважинах. Д;:я продуктивных скважин градиентд1, оценённый по данным АК 44 скважин четырёх месторождений, изменяется от -7 до -14 мкс/м/100 м, а для водоносных - от -3 до -6 мкс/м/100 м.

Приведена оценка изменения удельного и кажущегося сопротивления покрышек залежей Барсуковского и Сугмутского месторождений, которая показала, что сопротивление глин над продуктивными и водоносными коллекторами практически не различаются.

По результатам .обработки материалов ГИС четырёх месторождений. Тюменской области установлено, что использование таких оценок однородности покрывающих залежь УВ отложений, как модальное значение, среднее, размах, энтропия, максимальная вероятность распределения радиоактивности глин не позволяет однозначно прогнозировать продуктивность.

Таким образом, на десятках скважин различных месторождений Западной Сибири показано, что в глинистых породах пок-

рынках над залежью УВ при использовании абсолютных значений геофизических параметров не наблюдается закономерного повышения сопротивления, характерных нефтяных градиентов ПС, закономерных снижений естественной радиоактивности и интервального времени дЛ по АК. С целью уменьшения влияния геологических и технологических факторов на геофизические • параметры при выявлении аномальных эгМектов была использована величина отклонения сопротивления и естественной радиоактивности от линии регрессии (тренда), отражающей изменение этих параметров в водоносной части разреза и учитывающей влияние давления, температуры, закономерности уплотнения, скважинные условия замеров и аппаратурные погрешности.

Такой подход, использованный при интерпретации данных ГИС 35 скважин Салынского месторождения, позволил установить присутствие анома^'-.и сопротивления в аргиллитах перекрывающих залежь пласта Ю0.

Приведённая и главе оценка возможности применения этого способа для прогнозирования нефтегазоносности коллекторов других месторождений (126 объектов) показала, что сопротивление глинистых пород в районе продуктивных отложений, как правило превышают фоновые значения, а в районе водоносных -соответствуют трендовым, либо меньше их. Учитывая малую величину аномалии сопротивления (¿р) (модальное значение 1-1.5 Омм), а также имеющийся диапазон перекрытия для водоносных и продуктивных объектов, отмечается, что такой подход для ■ прогнозирования нефтегазоносности коллекторов будет мало эффективным. Построенные по данным ГК 83 скватан различных месторождений гистограммы распределения отклонений естественной радиоактивностидСЗ от фоновых значений для глинистых пород над и под залежью, а также за контуром нефтегазоносности позволили установить, что над залежами УВ Тюменской области в глинистых породах не фиксируется закономерных изменений естест- . венной радиоактивности, связанных с нефтегазоносностью коллекторов, в то время как в подстилающих залежь глинистых породах наблюдается, как правило, уменьшение^ .

Приведённые результаты обработки диаграмм естественного теплового поля Земли по 20 скважинам ряда месторождений Тю-

менской области позволили установить присутствие над залежами УВ геотемпературных аномалий порядка 0.6 - 2"С. и измене- ' ние геотермического градиента на 0.4-1. 8°С/100м.

На примере Вачимского месторождения .показана возможность выявления по данным ГИС зон битуминизации в районе ВНК Отмечается, что явление битуминизации'не всегда имеет ярко выравненное отражение на кривых ГК, а поэтому может иметь ограниченное использование для целей прогноза нефтега-зоносности. •

Результаты исследований, приведенные ео второй главе, позволяют сделать следующие выводы.

1. Выделение аномальных эффектов от залежей УВ по данным ГИС в глинистых породах удаётся осуществить лишь относительно тренда, отражающего изменение геофизического параметра в водоносной части разреза и учитывающего влияние как геологических (температура, давление, закономерности уплотнения) так и техногенных факторов(скважинные условия заме- • ров, аппаратурные погрешности) на регистрируемый геофизический параметр. Но из-за малой величины аномалий, результаты прогноза нефтегазоносности могут быть неоднозначными, поэтому необходима разработка более эффективной методики выделения аномалий от залежи.

2. Выявлены таете ранее не отмеченные другими исследователями эффекты, связанные с залежами УВ, как повышение сопротивления и уменьшение естественной радиоактивности глинистых пород, подстилающих залежь УВ, а также повышение градиентов изменения интервального времени над месторождениями УВ.

3. В Тюменской области для прогноза нефтегазоносности коллекторов по данным ГИС могут быть использованы такие изменения физических свойств, как рост температуры и геотермического градиента, уменьшение радиоактивности, увеличение сопротивления вмещающих глинистых пород и градиента времени прихода акустической волны.

Третья глава содержит обоснование возможности прогноза нефтегазоносности коллекторов по геофизическим характеристи-

кам глин, описание методики прогноза и обоснование оптимального комплекса ГКО, необходимого для выделения эффектов неф-тегазоносности.

Выбор глин для целей прогнозирования нефтегазоносности обусловлен особенностями их физико-химических свойств (наиболее чувствительны к изменениям физико-химических условий) и широким развитием в разрезах вскрываемых отложений. В глинистых породах, окружаших залежь, как свидетельству? исследования автора и многочисленные публикации исследователей наблюдаются характерные изменения физических свойств, вызванные влиянием залежи УВ.

Следовательно, глины могут быть использованы в качестве индикаторов нефтенасыцения коллекторов. Прогноз нефтегазоносности по данным ГКС может осуществляться на базе поиска характерных для залежей УВ изменений геофизических характеристик глин. О возможности такого подхода для оценки характера насыщения коллекторов свидетельствуют результаты опробования методики выделения аномальных изменений физических свойств глинистых пород, выполненного по данным ГКС сотен скважин Западной Сибири.

В качестве прогнозных признаков залежи УВ в методике используется явление повышения сопротивления прилегающих к залежи глин относительно нормализованных значений их естественной радиоактивности.

Суть методики заключается в нормализации значений естественной радиоактивности и сопротивления глинистых пород, т.е. приведения ГК в единицы измерения сопротивления, и выделении на фоне нормализованных кривых аномалий, обусловленных залежью УВ.

Нормализация данных ГК и сопротивления осуществляется на базе одномерного тренд-анализа путём совмещения их линий трендов, выравнивания дифференциации обоих параметров и наложения кривой ГК на кривую сопротивления.

Для используемых методов под трендом понимается обусловленное уплотнением глинистых пород закономерное изменение сопротивления и естественной радиоактивности в водоносной части разреза скважины в зависимости от глубины. При опреде-

лении закономерных составляющих использовалось аналитическое "сглаживание", основанное на методе наименьших квадратов. На совмещённых нормализованных кривых находят участки превышения сопротивления над значениями радиоактивности И величину этого превышения. Если его значение выходит за доверительный интервал, то превышение считается аномальному" связанным с нефг^егазояосностью прилегащего пласта-коллектора.

Как показана практика использования методики, за счёт разнонаправленности эффектов от залежи для -используемых методов (возрастание сопротивления, уменьшение радиоактивности) значение аномалии от скопления УВ увеличивается до трёх и более раз (по сравнению с аномалией, выделяемой при обработке одного метода сопротивления), что способствует повышению эффективности прогноза.

На базе методики выделения аномалий в глинистых породах предложен способ прогнозирования нефтегазоносности коллекторов на пловди по данным изучения физических свойств глинистых пород методами ГИС.

Согласно способу данные ГИС всех скважин на площади обрабатываются в соответствии с методикой на предмет определения величины аномалии в опорном горизонте глинистых пород. Опорный горизонт выделяется по скважинам, в которых прогнозируемый пласт-коллектор вскрыт бурением и заведомо продуктивен или водоносен. По значениям аномалии опорного горизонта для заведомо водоносных и продуктивных • объектов определяют критическое значение критерия нефтегазоносности," с которым сопоставляется величина аномалии опорного горизонта по остальным скважинам вскрывшим его. По превышении величины аномалии критического значения выделяют скважины, в которых прогнозируемый коллектор считается продуктивным.

Способ позволяет уточнить результаты прогноза, полученные по методике выделения в 'глинистых породах аномалий от залежи. Применение способа даёт возможность выделить контур несЕяегазоносности и прогнозировать нефтегазоносность коллекторов как вскрытых, так и .не вскрытых бурением. В последнем случае необходимо, чтобы опорный глинистый горизонт был вскрыт и охарактеризован методами ГИС, а пласт-коллектор

- 13 -

прослежен по данным сейсморазведки.

При обосновании оптимального комплекса ГИС, необходимого для выделения эффектов нефтегазоносности учитывались необходимость достоверного выделения глин (коллекторов) в разрезе скважины и определения в них сопротивления и естественной радиоактивности, технико-методические особенности применения методов, а также особенности используемой методики. С учётом этого в качестве оптимального выбран комплекс

ПС, ГК, градиент-зонд А2 М 0.5 N и кавернометрия (KB).

"Стандартный каротаж" и ГК проводится во всём разрезе любой скважины, что позволяет реализовать методику прогноза практически повсеместно.

Четвёртая гларгл посвещена разработке технологии и методики автоматизированной интерпретации материалов ГИС для решения задач прогноза нефтегазоносности коллекторов по геофизическим характеристикам глинистых пород.

Определён перечень задач, решение которых необходимо обеспечить для выполнения прогноза нефтегазоносности на ЭВМ. Приводится оценка применимости существующего программного обеспечения для решения этих задач. Отмечается, что для ЭВМ ЕС наиболее полно решение выделенного круга задач обеспечивает программно-алгоритмическое обеспечение системы АСОИГИС, которая может быть использована для реализации методики выделения аномалий в разрезе отдельных скважин. Для автоматизации способа прогнозирования нефтегазоносности коллекторов на площади с наибольшей эффективное™ для ЭВМ ЕС можно использовать программное обеспечение систем АСОИГИС и ИНТЕР-СЕЙС.

В качестве основы для выполнения прогноза на ПЭВМ IBM PC/AT выбрана созданная в ЗапСибНИИГеофизики система обработки данных каротажа "Карат-ЗПК".

Определено, что для осуществления в рамках выбранных систем выделения аномалийных зон, обусловленных залежами УВ, и оценки информативных на нефтегазоносность параметров необходима разработка процедур (графов), соответствующих обраба-

тывагацих программ, а также технологии и методики автоматизированной интерпретации. Учитывая это, автором для обеспечения определения трендов и градиентов, проведения нормализации и вычисления информативных параметров составлены алгоритмы необходимых программ, которые описаны в главе, а для решения остальных задач разработаны процедуры обработки PR0GN0Z и GRUS в рамках АСОИГИС и граф обработки по системе КАРАТ-ЗПК. По алгоритмам были написаны для ЭВМ ЕС программы определения трендов и градиентов(GRAD),нормализации и выделения аномалий от залежи УВ (WANZ),выборки информации по условиям из банка данных БАГГИ (PETF1Z), а для ПЭВМ IBM PC/AT - программа AN0M, реализующая прогноз нефтегазоноснос-ти в разрезе отдельной скважины. Последняя может быть использована как в автономном варианте, так и в комплексе с системой "Карат-ЗПК" или АСОИГИС.

Для ПЭВМ также была составлена программа оценки сопротивления по данным стандартного градиент-зонда (RKUSL)h написаны необходимые программные интерфейсы.

В главе приводится описание разработанных технологических схем обработки данных ГИС на ЭВМ с целью прогноза нефте-газоносности как в разрезе отдельной скважины, так и на площади, а также особенности методики и технологии автоматизированной интерпретации,выполняемой с использованием различных систем и типов ЭВМ.

Предусматривается два этапа обработки.

На первом на базе систем АСОИГИС или Карат-ЗПК и созданного программного обеспечения осуществляется прогноз неф-тегазоносности в разрезе отдельной скважины, а на втором -площадная обработка результатов интерпретации первого этапа в рамках системы ИНТЕРСЕЙС - ГЕОКОМПАС. При выполнении обработки по первому этапу необходимая информация по пластам глинистых пород, полученная по системе АСОИГИС или Карат-ЗПК выводится на печать, визуализируется и архивизируется, в дальнейшем анализируется геофизиком, в случае необходимости корректируется и используется в качестве входной информации для программ GRAD и V/AMZ или АТОМ, реализующих нормализацию данных и выделение аномалий от залежи УВ соответственно при

обработке на ЭВМ ЕС либо ПЭВМ Результаты прогноза также выводятся на печать, визуализируются и архивизируются.

В главе также приводятся результаты опробования методики и технологии автоматизированного прогнова нефтегазоносности коллекторов на ЭВМ ЕС! и ПЭВМ PC/AT на материалах ГШ скважин Салымского, Сугмутского и Ай-Пимского месторождений.

В пятой главе содержатся результаты опробования методики прогноза нефтегазоносности коллекторов по геофизическим характеристикам глин на объектах Западной Сибири. Отмечается, что опробование осуществлялось как в ручном варианте, так и на ЭВМ по материалам ГИС более 300 скважин раалнчнщс месторождений Тюменской области. Опробование проводилось на залежах, приуроченных к породам мелового и юрского возраста. Опробование на материалах ГИС "пустых структур" показало отсутствие существенных аномалий сопротивления в разрезах скважин.

Статистическая обработка результатов опробования позволила определить характеристики аномалий в глинистых породах, покрывающих и подстилающих продуктивные и водоносные коллекторы, а также установить, что для глинистых пород, вмещающих продуктивный коллектор, характерны положительные аномалии нормализованного относительно ГК. сопротивления (¿J)H),a в случае водоносного - отрицательные.

Над залежью УВ преобладают положительные аномалии от 1 до 3,5 Омм с мощностью от 10 до 40 м. , а ниже залежи - от 3,5 до 5 Омм с мощностью от 10 до 60 м.

Установленная по интегральным кривым распределения аномалий эффективноеvi разделения на нефть и воду по аномалии сопротивления выше и ниже залежи без использования критических отсечек составляет 0,8.

Отмечается, что прогноз нефтегазоносности по аномалии сопротивления ниже залежи будет выполнен более эффективно, нежели по аномалии над залежью в связи с меньшей зоной неоднозначности разделения на классы и более существенными значениями аномалий под залежью. В подтверждение этому приведены результаты прогноза нефтеносности пласта БС9(2) по данным

ГИС 44 скважин Сугмутского месторождения. По результатам прогноза построена схема изменения величины аномалии опорного горизонта и выделен контур нефтеносности, который практически совпал с контуром, построенным по данным бурения и испытания скважин. Для этого месторождения дан пример прогноза нефтегазоносности коллектора, который не был ^вскрыт бурением в скв. N 401, тем самым показана возможность прогноза нефтегазоносности коллекторов не вскрытой бурением-части разреза.

Б главе приводятся также результаты прогноза,' выполненного по покрывающим глинистым породам на Салымском и Каменном месторождениях. Результаты прогноза позволили расширить предполагаемые зоны продуктивных коллекторов на Салымском месторождении и дали возможность построить схему нефтегазоносности коллекторов юрского возраста на Каменном месторождении, которая с небольшими отличиями соответствует подсчет-иым планам, подготовленным при подсчёте запасов в коллекторах баженовской и тюменской свит. Для Сугмутского и Каменного месторождений приведена оценка влияния литоло-го-структурного фактора на величину аномалии . На материалах ГИС нескольких месторождений показана применимость методики для прогноза нефтегазоносности в разрезах как с гидростатическим давлением, так и с АВГЩ. В результате выполненного опробования определены возможности методики для прогноза нефтегазоносности коллекторов различного возраста и установлены факторы, определяющие область её эффективного использования.

На ВИбЭрКё Ш 30 8бъ§й?оВ, в ШбрУх ййтёргГрётатораШ геофизических экспедиций были допущены ошибки при оценке характера насыщения, показана целесообразность применения методики для его уточнения. Оцененный на выборке из 346 испытанных объектов коэффициент однозначности заключения о характере насыщения по способу прогноза нефтегазоносности составил 0,94.

Полученные новые данные о характеристике глинистых пород в районе скоплений УВ позволили дополнить модель нефтегазоносной залежи литогенетической неоднородностью подстилающих глинистых пород. Описание развития представлений о

геолого-геофизически модели залежи приведено в конце главы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В итоге выполнения исследований по теме диссертационной работы получены следующие основные результаты:

1. По литературным данным определены те измейения физических свойств горных пород, которые характеризуют влияние залежи УВ и могут найти отражение в соответствующих промыс-лово-геофизических характеристиках.

2. Дана оценка возможности выявления методами ГИС изменений физических свойств горных пород, обусловленных залежами УВ, в разрезах месторождений Тюменской области. Установлено, что аномалии от скопления УВ методами ГИС могут быть выделены лишь относительно тренда, отражающего закономерное изменение геофизического параметра с глубиной в водоносной части разреза скважины. Определено, что из-за малой величины аномалий выделенных при таком подходе, прогноз нефтегазонос-ности будет мало эффективен, поэтому необходима разработка более эффективной методики выделения аномалий от залежи. Установлены геофизические параметры, которые целесообразно использовать для целей прогноза нефтегазоносности коллекторов по данным ГИС. Теоретически и практически на материалах ГИС месторождений Западной Сибири показана возможность осуществления прогноза нефтегазоносности пластов-коллекторов-по геофизическим характеристикам глинистых пород.

3. Разработана методика выделения по данным ГИС аномальных изменений физических свойств глинистых пород, обусловленных залежью УВ, а также способ прогнозирования нефтегазоносности коллекторов на площади по результатам изучения физических свойств глинистых пород методами ГШ.

4. Обоснован и предложен оптимальный комплекс ГИС,необходимый для реализации способа прогнозирования нефтегазоносности.

5. Написаны алгоритмы, а таю® составлены программы и процедуры обработки, необходимые для обеспечения интерпретации геолого-геофизической информации с целью прогноза нефтегазоносности как на ЭВМ ЕС, так и на ПЭВМ IBM PC/AT.

- 18 -

6. Разработайа и опробована на месторождениях Тюменской области методика и технология автоматизированной обработки дачных ГИС на ЭВМ ЕС и ПЭВМ IBM PC/AT с целью прогноза нефтегазоносное™.

7. По результатам проведённого опробования методики на месторождениях Западной- Сибири определеныХарактеристики аномалий в глинистых породах, покрывающих и подстилающих продуктивные и водоносные коллекторы, что позволило установить ранее не отмеченное другими исследователями'изменение геофизической характеристики глинистых пород под -залежью УВ и развить представления о геолого-геофиаической модели нефтегазовой валежи.

8. Определены возможности методики для прогноза нефте-газоносности коллекторов различного возраста и установлены факторы, определяющие область её эффективного применения.

9. Опробованием методики прогноза нефтегазоносности на месторождениях Западной Сибири установлена её высокая эффективность, что предопределяет целесообразность применения методики для прогноза нефтегазоносности коллекторов как невскрытой части разреза, так и вскрытой с целью выделения пропущенных залежей и уточнения характера насыщения коллекторов, в которых он с использованием стандартных методик'Определён неоднозначно.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Проведение литологического расчленения разрезов скважин Тюменской области на ЭВМ с применением программ системы АСОИГИС/ОС - В сб. "Эффективность геофизических исследований при разведке нефтяных и газовых месторождений Тюменской области", Тюмень, 1988. С. 101-105.

2. Банки данных при площадной интерпретации данных ГИС на ЭВМ. - Тезисы докладов научно-технической конференции "Проблемы создания универсальных баз данных в геологии", Киев, 1990, С. 22-23./соавторы R В. Жданович, И. Е. Марьин, В. В. Хабаров/.

3. Методическое и программное развитие площадной

(пространственной ) интерпретации данных ГИС на ЭВМ. В сб. научных трудов ЗапСибНИИГеофизики " Интерпретация данных геофизических исследований скважин в Западной Сибири", Тюмень 1991 /соавторы В. В. Дцанович, И. Е. Марьин, В. R Хабаров,

Л. EL Харина/.

4. Автоматизированная интерпретация данных геофизических исследований поисковых и разведочных скважин Западной Сибири. - 36 международный геофизический симпозиум, доклады, 3 том, Киев, 1991, С. 144-148 /соавторы В. Е Бутенко, И. Е. Марьин, О. Г. Малышев, R Г. Мамяшев, И. Э.-Померанец, В. В. Хабаров/

5. Площадная интерпретация материалов ГИС на ЭВМ с при-, менением банков данных геолого-геофизической информации. Разведочная геофизика, обзор ВИЭМС, М, 1991, 51 с. /соавторы В. Е Хабаров, И. Э. Померанец, И. Е. Марьин/.

6. Перспективы использования данных геофизических исследований скважин для локального прогноза нефтегазоносности отложений Западной Сибири. В сб. ЗапСибНИГНИ "Локальный прогноз залежи нефти и газа Западной Сибири", Тюмень, 1992, (в печати) /соавторы В. В. Хабаров, Е. Е Волков, О.Г.Малышев/.

7. Оценка нефтегазоносности коллекторов по геофизическим характеристикам глинистых пород на ЭВМ. В кн. " Проблемы интерпретации данных ГИС на ЭВМ. "Гесинформмарк, М. 1992, /соавторы В. В. Хабаров, С. И. Мальцев, С. JL Сторожева/.

8. Методология изучения сложнопостроенных коллекторов баженовской свиты Западной Сибири. - Международный Симпозиум "Нетрадиционные источники углеводородного сырья и проблемы его освоения". Тезисы докладов, 2 том, Санкт-Петербург, 1992. С. 242-243. /соавторы В. В. Хабаров, Е. Е Волков, О.Г.Малышев/

9. Способ определения характера насыщения пластов-коллекторов. Заявка M 5017163 от 02.09.91. Положительное решение от 06.10.92, /соавтор В. В. Хабаров/.

Зак.Г'Л-/* Ï"P-ftp ■ ' Ксерокс 7000

' s-У