Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Развитие комбинированных скважин и наземных наблюдений поляризационным методом с целью повышения эффективности сейсморазведки в Западном Предкавказье

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

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Ойфа, Виктор Яковлевич

ВВЕДЕНИЕ.

Глава X. Физические и геологические предпосылки комбинирования скважинных и наземных наблюдений поляризационным методом.

IЛ. Связь кинематических и динамических характеристик сейсмических волн с литофациальными и структурными особенностями геологического разреза.

1.2. Поляризационный метод и его возможности при комбинировании скважинных и наземных наблюдений.

1.3. Обоснование работ и задачи исследований.

Глава 2» Развитие методики полевых работ и интерпретации материалов.

2.1. Технология комбинированных наземных и скважинных наблюдений ПМ.

2.2. Исследование кинематических особенностей

РБ волн.

2.3. Исследование возможности детального расчленения разреза по скоростям Vs

2.4. Развитие приемов отождествления волн разных типов.

Выводы

Глава 3. Изучение поляризации волн и оценка ее информативности

3.1. Развитие методики определения параметров поляризации и оценка точности их измерения.

3.2. Исследование влияния конструкции скважинного прибора на точность измерения параметров поляризации

3.3. Особенности поляризации продольных волн, регистрируемых в первых вступлениях при наблюдениях ПМ ВСП, и их связь с разрезом.

3.4. Исследование поляризационных характеристик отраженных волн разных типов

Выводы.

Глава 4. Результаты комплексной интерпретации наземных и скважинных наблюдений ПМ.

4.1. Поиск и оконтуривание газовой залежи структурного типа (Анастасиевско-Троицкое месторождение)

4.2. Выявление зон лито-фациального замещения коллекторов и их нефтенасыщения (Ключевское месторождение)

Выводы.

Введение Диссертация по геологии, на тему "Развитие комбинированных скважин и наземных наблюдений поляризационным методом с целью повышения эффективности сейсморазведки в Западном Предкавказье"

Основными задачами сейсмической разведки в настоящее время являются изучение вещественного состава разреза с целью его прогнозирования (ПГР), выявление залежей нефти и газа, приуроченных к неструктурным ловушкам, а также оценка достоверности наличия углеводородов в разведанных структурах. Специфика сейсмогеологи-ческих условий Западного Предкавказья состоит в том, что нефтегазовые залежи структурного типа в основном связаны с малоамплитудными и небольшими по размерам поднятиями,а неструктурные ловушки приурочены к зонам лито-фациального замещения песчаных коллекторов непроницаемыми глинистыми отложениями. В подобных условиях надежность выявления традиционными методами сейсморазведки перспективных объектов недостаточно высока. В связи с этим возрастает объем непродуктивного глубокого бурения. Для повышения эффективности исследований в данной работе предлагается применить комплексирование скважинкых и наземных сейсмических наблюдений поляризационным методом (ЛМ) с использованием продольных (РР), поперечных (55 3 и обменных (РЭ ) отраженных волн. При этом, наблюдения на вертикальных профилях: служат основой для выявления связей кинематических и динамически параметров волн с особенностями строения среды [56]. Взаимная: увязка волновых полей, регистрируемых на дневной поверхности и во внутренних точках среды, позволяет экстраполировать в околоскважинное пространство установленные зависимости и прогнозировать изменение физических свойств пород на основе сопоставления кинематических и динамических параметров волн разных типов.

Физические предпосылки совместной интерпретации волн разных типов (РР, РБ и ББ) общеизвестны [12,55,69,82] и связаны с различным относительным изменением скоростей Ур и ^ в водонасыщенных и продуктивных коллекторах, а также с разным изменением коэффициентов отражения и поглощения РР, Р5 и 58 волн в зависимости от литологии пород, насыщающего их поровое пространство флюида и концентрации углеводородов.

Основные достоинства ПМ при скважинных и наземных наблюдениях с использованием волн разных типов, заключаются в векторном подходе к анализу волновых полей [7,23,27,28]. Это позволяет с одной стороны расширить возможности селекции волн и регистрировать от одного взрыва колебания разной поляризации (Р, БV, 5Н), а с другой стороны привлекать к интерпретации дополнительный параметр - поляризацию сейсмических волн, тесно связанную с акустическими неодно-родностями среды и со структурными особенностями горных пород (пористостью, трещиноватостью и др.). Представлялось целесообразным опробовать эффективность комбинирования скважинных и наземных трех-компонентных наблюдений при решении задач ПГР в Западном Предкавказье.

Диссертация посвящена развитию и опробованию поляризационного метода сейсмических исследований с целью прогнозирования геологического разреза. В работе исследован ряд вопросов, связанных с технологией полевых наблюдений, с методикой обработки и интерпретации материалов, а также изучена информативность нетрадиционных поляризационных характеристик сейсмических волн. Выполненными работами внесены следующие новые положения.

I. Экспериментально установлено в условиях Западного Предкавказья влияние нефтегазовой залежи и изменений литологии на совокупность кинематических и динамических характеристик РР и РЭ волн, регистрируемых на горизонтальных и вертикальных профилях. На основании этого намечены основные критерии поиска перспективных объектов.

2. Развита методика определения параметров поляризации и изучено влияние применяемых скважинных приборов на точность измерений. По наблюдениям ПМ ВСП исследованы возможности повышения детальности расчленения геологического разреза по акустическим свойствам при изучении на разных частотах поляризационных характеристик колебаний в первой продольной волне.

3. На площадях Западного Предкавказья проанализированы поляризационные характеристики отраженных волн по наземным и скважин-ным наблюдениям. Выявлены азимутальные аномалии, указывающие на возможность получения дополнительных сведений о пространственном положении границ и анизотропных свойствах разреза.

4. Исследованы кинематические и динамические характеристики обменных волн, на основании чего даны рекомендации по оптимизации систем наблюдений и процедур цифровой обработки. Развита технология изучения эффективных значений Vs путем преобразования временного разреза PS волн в псевдоакустический (ПАК).

5. Предложен алгоритм получения на вертикальных профилях временных разрезов PS волн с целью их отождествления с РР волнами для разных непродольных пунктов взрыва ПМ ВСП, а также сопоставления с временными разрезами ОГТ обменных волн.

Разработанные вопросы методики полевых работ, обработки и интерпретации материалов внедрены в практику работ треста "Красно-дарнефтегеофизика" и ,других геофизических организаций (БелНИГРИ, ЦГЭ УГ БССР, Крымская геофизическая экспедиция). Выполненные исследования способствуют повышению эффективности работ по прогнозированию геологического разреза.

Работа состоит из введения, четырех глав и заключения. В первой главе, на основании обзора литературных данных обсуждаются физические и геологические предпосылки изучения геологического разреза, поляризационным методом с использованием продольных, поперечных и обменных волн. Обосновываются преимущества трехкомпо-нентной регистрации и формулируются задачи исследований.

Вторая глава посвящена развитию методики полевых работ и интерпретации материалов. Рассматриваются наиболее рациональные системы: наблюдений и их параметры, некоторые особенности цифровой обработки и совместной интерпретации наземных и скважинных исследований. Приводится исследование кинематических и динамических особенностей обменных волн, а также рассматривается технология преобразования их временных разрезов в разрезы ПАК- ]/8 .

В третьей главе рассматриваются результаты изучения поляризации по наземным и скважинным наблюдениям, а также вопросы развития методики определения этого параметра и точности его измерения.

В четвертой главе приводятся результаты применения комбинированных наземных и скважинных наблюдений с использованием РР, Р5 волн на двух площадях Западного Предкавказья с целью поиска и оконтуривания газовой залежи структурного типа (Анастасиевско-Троицкое месторождение), а также выявления зон лито-фациального замещения коллекторов и их нефтегазонасыщения (Ключевское месторождение). В заключении приведены основные результаты исследований.

Диссертационная работа выполнена в тресте "Краенодарнефте-геофизика" в период с 1978г. по 1983г. Основная часть экспериментальных материалов получена опытно-методическими партиями Кубанской геофизической экспедиции (начальник Мирзоян Ю.Д.). Обработка и интерпретация рассматриваемых полевых материалов проводилась камеральной группой под руководством и при непосредственном участии автора, работающего в качестве старшего геофизика. В период с 1980г. по 1982г. камеральная группа входила в состав тематической партии экспедиции, а затем партии обработки (начальник Камбарли С.Э.). Обработка материалов выполнена на ЭВМ EC-I040 и EC-I050 в рамках системы СЦС-3. Для поляризационного анализа регистрируемых колебаний и для обработки материалов ПМ ВСП использовались йрограммы подсистемы СЦС-З-ПМ, составленные под руководством Агаева Х.Б.

В проведении работ, обработке материалов и их геологической интерпретации принимал участие большой коллектив сотрудников треста "Краснодарнефтегеофизика" (Ткаченко В.И., Соловьев Н.И., Камбарли С.Э., Портнов Ю.Г., Автономова Л.П., Буслович В.Л., Фабрициус И.З., Кашин М.В., Ойфа Н.К., Земцова Н.Е., Бирючева Л.К. и др.), которым автор выражает благодарность.

Автор благодарен руководству треста "Краснодарнефтегеофизика" Сидоренко В.А., Базлову Б.М., Ткачеву В.Н., Бородавкину А.П., его ведущим специалистам - Мирзояну Ю.Д., Музыке И.М., Бинкину И.Г., Карасику Б.М. за постоянный интерес и поддержку работы, а также сотрудникам ВНИИГеофизики Бродову Л.Ю., Шехтману Г.А. и Кондратовичу Ю.В. за ценные советы и замечания, высказанные при подготовке работы.

Автор глубоко признателен научным руководителям работ д.т.н. Гальперину Е.И. и д.т.н. Потапову O.A. за помощь в подготовке диссертационной работы.