Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Зональное прогнозирование нефтегазоносности с оценкой начальных потенциальных ресурсов углеводородов по геофизическим данным

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

Автореферат диссертации по теме "Зональное прогнозирование нефтегазоносности с оценкой начальных потенциальных ресурсов углеводородов по геофизическим данным"

государственный комитет рсфср по делам науки и высшей школы

Саратовский государственный университет

На правах рукописи

Коробова Двдмила Александровна

УДК 550.83:553.98

ЗОНАЛЬНОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ НЕФГЖАЗОНОСНОСТИ С ОЦЕНКОЙ НАЧАЛЬНЫХ ШТЕНЩШЬНЫХ РЕСУРСОВ УГЛЕВОДОРОДОВ ПО ГЕОФИЗИЧЕСКИМ ДАННЫМ

Специальность 04.00.12 - геофизические метода поисков и разведай месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических; наук

■ ( •''

Саратов-- 1992

Работа выполнена в научно-исследавательскем институте геологии при Саратовском государственкеэд университете им. Н.ГЛернышезского

Научный руководитель: лектор геелого-шнералогических наук,.

профессор Ю.П.Конценебдн Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

на заседании Специализированного Совета К 033.74.03 в Саратовском государственном университете им. Н.Г.Чернышевского в 53 аудитории I учебного корпуса по адресу: г.Сарагоз, пр.Ленина,155

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Саратовского государственного университета им. Н,Г.Чернышевского

Автореферат разослан 26 ^Лк а Ъ/г я 13921 года

Ученый секретарь

Специализированного Совета, ^-----

кандидат гейлого-минералогачесйях науг В.А.Гуцаки

профессор А.А.Никитин. (МГРИ); доктор геалого-мдяерадЕгаческих наук З.Н .Зоробьеа (НВ НИЩ")

Ведущее предприятие: -пройзЕйдогвенное объединение •

онцая характеристика работы

.....Актгал1>ноо'п? -работы. Нафтегазон ои сковне работы в напей

гран<?;-з^за рубеном осуществляются во все более сложных усло-ййх^бйй&шх с вовлечением в геологоразведочный процесс гсубокозалегающих, сложнопостроенкых 'объектов и выходом поио-эво-разведочных работ в отдаленные, труднодоступные районы.

Прогнозное ресурсы углеводородов, подсчитанные применявши ныне методами, по отдельным нефтегазоносным провинциям в эчениэ даже короткого отрезка времени претерпевают изменения сторону увеличения или уменьшения в несколько раз, а иногда на порядок. Объясняется это не только появлением новых геоло-гческих данных, но в значительной, мере несовершенством исполъ--емых методов прогноза нефтегазоносности недр, недостаточной .зработаяностью теории прогноза.

Прогнозная оценка перспектив нефтегазоносности террито-1Й обычно осуществляется по .геологическим данным: палеотекто-ческам, литолого-фациальнкм, палеогидрогеолсгзческим, геоы-ческим и др. В то не время обширный геофизический материал пользуется лишь как источник "структурной" информация о качни ловушек, благоприятных для скопления углеводородов. Хотя сфпзические данные о тектонике служат в дальнейшей, как пра-ло, основополагающими признаками нефтегазоносности, геофизи-ские материалы используются в недостаточной степени. Этот вы-ц следует, из того, что материалы промыслово-геофизлческих следований скважин о продуктивности пластов, работы по прямым иска»? нефти и газа методами полевой геофизики с целью прогно-мосторокдекпй углеводородов, указывают на высокую ин;Тюревность геофизический данных в отношении вещественного соста-пород и флюида, заполняющего их порк и трегдены.

Становится очевидным необходимость более широкого прпвле-зия к процедуре прогноза нефтегазоносности территорий помимо ^логических такта и геофизических данных, получение которых г старых нефтегазодобывающих районов не требует допалнптель-: затрат на скважиняне и полевыо исследования, а предясла->т переинтерпретацию уте накопленных фондовых материалов (по >пкам американских экспертов переиятврпретация старых ыате-ичов в 13-20 раз дешевле полевых исследований) ^

Использование количественных закономерности, установленных по геофизическим данным, характеризующих порода в естественном залегании на современном этапе освоения региона, имеет первостепенное значение при выявлении сложнопост-роенпых залежей и комплексов. Переход большинства нефтегазодобывающих районов в разряд старых нефтегазодобывающих на перзый план выдвигает выявление глубокозалегающих и слогшо-построенных ловутаек, в том числа неантиклинального типа, освоение которых в экономически развитых районах (с развитой сетью нефтеперерабатывающих производств), становится рентабельным. В нашей стране на долю неантиклинальных ловушек вса типов приходится лишь несколько процентов от выявленных зала сов углеводородов, в-то время как на Северо-Американском кое тииэнте - более 25 %. Это свидетельствует о больших потенциальных возможностях наращивания в СССР запасов нефти и газ в ловушках неантиклинальзого типа. .

Г&зработка методики зонального прогнозирования нефгега-зоносности территорий с оцешеой начальных потенциальных ресу сов углеводородов на основе комплексного анализа физических свойств пород и геофизических полей.

Основные задачи.

1. Усовершенствование физико-гоологической модели лито; го-стратиграфических комплексов, как объекта исследований, с нование и использование, в качестве прогнозирующих признакoi физических свойств пород, геофизических полей и их трансфорь ций.

2. Анализ способов математической обработки геолого-гес зических данных с целью обоснования выбора оптимальной метод ки комплексной обработки геолого-геофизических данных для пс вышения надежности и достоверности прогноза нефтегазоносной территорий.

3. Обоснование возмокности перехода от качественных характеристик перспектив нефгегазоносности территорий к количб стзенным критериям с оценкой начальных суммарных ресурсов yi лзводородов литолого-стратиграфических комплексов пород.

4. Экспериментальное опробование методики качественное

а количественного прогноза яефтегазоносности в различите геологических условиях: на примера палеозойских отлокеняй Еигяе-Вслжской и мезозойских отлокээий Бухаро-Хивянской нефтегазоносных областей.

5. Обоснование перспектив в первоочередных направлений поисково-разведочных работ на нефть и газ в указанных нефтегазоносных областях.

Нагчнзя яовизра габоты. ,

Г. Дано физико-геологическое обоснование путей решения зонального прогноза нефтегазоносностя с оценкой начальных потенциальных ресурсов углеводородов на основе использования геофизического комплекса критериев нефтегазоносностз, характеризующего упругие, электрические, плотпостяые, лдерно-^иза-чеекзе свойства пород, а такжэ геолого-геофизическях матеряа-лов, характеризующих структурные, литологзчеекпэ, коллектор-ские свойства ■ пород..

2. Впервые построены сводные карты пространственного распределения основных геолого-геофизичеенкх параметров на территории исследований, которые имеют самостоятельное значение п представляют собой банк исходных данных, необходимых дли выполнения различных исследований при обойдекил, комплексном анализе и интерпретации геолого-геофнзических материалов.

3. Показано, что прогнозный коэффициент условной нефте-газоносности (Кяг усл.), получаэдый по геофизическим параметрам, является количественным критерием перспектив нефгогаэо-нооности.

4. Нредлокея способ преобразования дискретного распределения значений ОСщ, усл.) в непрерывный параметр плотности насыщения разреза углеводородами ( ).

5. Получены коше данные, характеризующие пространственные закономерности распределения перспективных земель, выделен ряд участков, рекомендованных как первоочередной дая поиск об о-разведочннх работ на нефть и газ в НиЕпе-Волкжой и Бухаро-Хивинской нефтегазоносных областях.

5. Дана количественная оценка начйлЪнах потейсталышх ресурсов углеводородов для яснополянского комплексз отло&звяй Саратовского Фволхья на оекзво изучения емкостных в взсмда:э-щех сзойств разреза, получения до геофизическим давши.

Др^стугчеокая ценность работы заключается в том, что применение разработанной методики с привлечением геофизических данных для решения задач регионального я зонального прогноза нефтегазокосиостя расширяет информационную базу, повышает наденность л достоверность результатов прогноза нефтега-зоносности о минимальными затратами, так как предполагает использование ухо накопленных фондовых геолого-геофизических материалов, что значительно повышает' экономическую и геологическую эффективность поисково-разведочных работ на нефть н газ

Ре?.л,и запет тюзудьтатор..

Реализация результатов исследований осуществлялась путем передачи научных разработок, рекомендаций и отчетов производственным и научно-исследовательским организациям. Составленные карты я схеш физических параметров литологэ-стратиграфическзх комплексов пород в виде банка данных и карты начальных перспектив нефтегазокосности палеозойских комплексов отложеняй Нотного Поволжья з мезозойских комплексов Духаро-Хивинекой нефтегазоносных областей переданы в ПО "Саратовзефгегаз", Ник-вб-Вол-т:скнй научно-исследовательский институт геологии и геофизики, ПО "Узбокгеофизика", Амударьинекую геофизическую экспедицию, где они использованы при проектировании геолого-раз-ведочннх работ на нефть и газ.

Алробаяия таботе и публика/таи.

Результаты исследований были доложены на Региональной кон-форонции молодых ученых (Саратов, 1981 г.), на конкурсных Вам-заевских чтениях (Саратов, 1985 г.), на сшинаре во ВНЖгеофа-зики (Москва, 1986 г.), на республиканской научно-методической конференции (Пермь, 1987 г.), на екегодвнх научных конференциях и семинарах геологического факультета и НИИ геологии Саратовского университета (1983-1990 гг.), на 17 Международном семинаре по нефтятй геофизике (г.Москва, 199.1 г.).

По темо диссертации опубликовано 6 научных статой.

Диссертация состоит из введения, 3-х глав и заключения, изложенных на 265 страницах машинописного текста, содержит 74 рисунка, 19 таблиц и сотсок литература из 122 наименований.

В основу диссертации полокэны результаты исследований автора за период .с 1976 по 1530 гг., при выполнении хоздоговорных и госбсдг-этных работ НИИ геологии СГУ, в которых автор принимал участие в качестве ответственного исполнителя. Исследования проводились в рамках вагнейпях программ ГКЛГ: 36.2-Г-12 "Разработка системы регионального прогнозирования пефтегазоносности за основа комплексного анализа физических сзойктв пород"; целевой программы "Рациональное, комплексное использование минерально-сырьевых ресурсов в народно;.] хозяйстве на X937-1990 гг. и па пэрпод до 2000 года" (основные направления), в'рамках подпрограммы 1.2 "Комплексное освоение месторовденай нефти я газа"; общесоюзной паучнс-техннческой программы 0.50.01 "Определить перспективы,нофтегазэносности з рудсвосности основных районов СССР на основе комплексного изучения' глубинного строения Земной корь' глубокими п сверхглубокими скваяинама.п геолого-геофззпческими методами", приложение Jf 51 к постановлению ГК1ГГ СССР и АН СССР от 31.12.86 ib 535. Задание 04.Q2.0I "Оцег/ить прогнозные ресурса п опред-з-лить направления"разведочных работ на кефть и газ". •

Для изучения геолого-геофизических характеристик Някне-волг.ской и Еухаро-Хлвинской НТО использованы данные промысло-во-геофнзических исследований более 200 скваятн (стандартный карстах, АК, КС, ЕС, ИК, 33 П я др.). 3 ходе работы автором составлены 5 карт начальных перспектив нефтегазоносности по различным литолого-стратиграфячзским комплексам отложений, в соавторстве составлены 46 карт и сх&ч'геблогкческ.нх пзра.\'.з?роэ. Изучены корреляционные связи мотду гзолого-геофизичесхини па-реметреми с целью районировался территорий по характеру отах связей и прогноза структурных и вещественных характеристик геологического разреза. Проведена' оценка влияв!».1: на величину физических параметров различных геологических фактсроз: глубины залегания, пористости, состав.?, флюида и др.

Для роптания мэтодзчэскях вопросов количественного прогноза аефтегазовосностя использовал обпщрннй геологический магоряал, характеризующий продуктивность (дебвтн, запасы) более ICO месторождений углеводородов,

~ *

Работа подготовлена в. о тлело гоологиз нефгз 2 газа я

геофизических методов разведки НИИ геологии при Саратовском госуниверситете. В основу работы положены научные идеи в разработки Г.И.Шрулина.

При проведении работ автор неоднократно пользовался советами а консультациями специалистов научно-исследовательских и производственных организаций: Ю.А.Будайского, А.С.Грицаеп- . ко, А,В.Малышева, С.И.Михеева, В.И.Никитиной, И.В.Орешкина, М.И.Еиокина, Л.Д.Тальновой, С.Н.Сянкельштейна, Ы.Г.Шебалданой, Б.А.Щукина, С.В.Яцхевича а других. Всем ем, а такта сотрудникам кафедрн геофизических методов разведки СП, автор приносит свою благодарность. Большую помощь автору при подготовке работы оказала Г.И.Федорова, 0.В.Кириченко, Н.А.Киселева, Е.Н.Волкова, М.З.Морозова, И.В.Шерстобитова. Автор искренне ил приз- ' нателен и выражает глубокую благодарность.

Работа проводилась под руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора Ю.Д.Конценебина, которому автор благодарен за большую и постоянную помощь.

разленных на повышение надежности и достоверности результатов прогноза нефтегазоноопости территорий с привлечением геофизического, комплекса критериев.

Г.И.Барулин (1932 г.) обосновал з разработал методические основы регионального качественного прогнозирования нефтегазо-ыссг;ости по геофизическим данным. Им лредпонено использовать в качестве признаков нефтегазоносное™ упругие, электрические, плотностнае, ядерно-физические свойства пород, а такге коллек-торские, структурные а лвтолого-фациальные свойства, изученные по геофизическим мате риалам. '

Дальнейшее развитие методики качественного прогнозирования нефтегазоносности требовало ее усовершенствования, с одной стороны, и разработки новой методики количественной оценки начальных потенциальных (суммарных) ресурсов углеводородов по геофизически:.? данным - с другой. Важность достоверного определения начальных потенциальных ресурсов углеводородов территорий

СОДЗШЕИЕ РАБОТЫ

подчеркивается актуальность исследований, пап-

тредно переоценить, так как искомая величина является отправной точкой всех последующих определений перспективных и прог-зозных ресурсов нефти и газа'исследуемых регионов.

Во введении перечислены задачи, а такке ряд частных вопросов, которые необходимо было репшть для выполнения работы.

Объектами исследования данной работу являются основные залеозойскпе литолого-стратиграфическио комплексы пород Ник-зевслкской нефтегазоносной области (КВ ИГО) и мезозойские юмплексн Бухаро-Хивинской нефтегазоносной области (3-Х КТО).

Для 1Ш НТО исследованы следущие комплексы: [ комплекс - терригенные породы среднего и верхнего девона; I комплекс - карбонатные порода верхнего дезоЕа и ниннего карбона;

¡1 комплекс - терригенные породы вззейского яруса ниглего карбона» Для ЕХ НТО:

I комплекс - терригенные отлокения нижней и средней юры; I комплекс - карбонатные отлояенпя келлсвей-оксчоордского яртса.

¡3 главе I "Теоретическое и экспериментальное сбоснова-гпе мотодикн прогнозирования нефтегазоносноотя по геофпзичес-:им данным" на- основании литературных источников и экспери-1ентальных дашпгх проанализировано влияние геологических фак-■оров на упругие, электрически, плотноствые, ядерно-физические 1 друтие свойства пород.

Изучению вопросов взаимосвязи геологических и физических арактеристик разреза посвящены многочисленные работы А.Г.Авер-уха, Г.М.Авчяна, Ф.Л.Алексеева, Г.И.Барулича, В.М.Березкина, I.й.Венделыптейна, Г.Н.Гогононкова, З.Н.Дахнова, Б.М.Дсбрнни-а, Е.В.Каруса, М.А.Кирпчек, Э.П.Конценебпяа, А.А.Кунарева, Я.Купила, Е.В.Кучерук, ;,5.Б.Вапопорта, В.В.Тгссшаева, А.К.Гру-оза, В.В.Феданского, В.А.Шестгска, .М.Ц.Элланского л др.

Решение задач прогнозирования нефтегазоносностз по геофи-ическкм данным основано на использовании взаимосвязей фззи-еских свойств горных пород с их литологпческим составом, по-истостью, свойствами флюида, заполняющих поры и трещины, тер-одинамическими условиями, глубиной залегания и другл.'.гя геоло-ическимл факторлкг.

Будем считать, то скорость распространения сайзкячаекте

колебаний, каиущееся электрическое сопротивление, плотность • и ядерно-физические свойства относятся к основным геофизическим параметрам, характзризущим свойства пород. Значение каждого из них определяется большим количествам факторов, среди которых одним из главных является состав флюида, заполняющего пору а трещины породы. В главе более подробно рассмотрено. влияние этого фактора на основные физические свойства.

Установлено, что на физические свойства пород одновре- ' менно влияют геологические фактора: диалогический состав, пористость, .глубина залегания и.'т.д. Причем, воздействие этих факторов весьма весомо и, зачастую, разнопланово. Это обстоятельство моаэт значительно затушевать эффект влияния нефте- .' газоласыщенности пород, и, следовательно, снизить достоверность прогноза по геофизическим данным. Поэтому представлялось необходимым изучить такко вопрос как сказывается на физических свойствах пород влияние различной степени их нефте-газонасшценноста при одновременном воздействии других факторов, определить достаточно ли это влияние, чтобы служить надежным признака) при прогнозе нефтегазояосности.

Исследования выполнялись автором совместно с Г.И.Барулиным путем расчета значений основных физических параметров по элементарным моделям (на материалах Кианего Пйволгья), аппроксимируемым определенными функциональными зависимостями с дискретно меняющимися значениями величин параметров, входящих в эти уравнения (коэффициент пористости, коэффициент глинистости, коэффициент нефтегазонасыщения, глубина залегания и т.д.). Модельные расчеты (всего нами было рассчитано Г7Ю вариантов элементарных моделей) дали возможность установить количественные зависимости изменения величины основных физических параметров от концентрация углеводородов во флюиде; сопоставить это влияние с влиянием других геологических факторов (пористости, глинистости, глубины залегания и т.д.); установить существенное воздействие состава флюида на значения основных и трансформированных параметров (флюидную скорость, параметр насщенгя); показать, что характеристики пластовой и флюидной скоростей, удзльного электрического сопротивления, параметра насыщения, плотности и водородоосдераания среды достаточно информативны в отношении нефтегазонасыщенности пород.

Обобщение рассмотренных в главе материалов позволяет сделать вывод кат. о непосредственном, так и о косвенном (за счет эволоцзп физических свойств горных пород, вмещающих га-зояефтяную залегь) проявлении затекей нефти л газа в различных геофизических полях. Все это находит отражение в структуре ьаблюда&мых сейсмическом, электромагнитном, ралвоахтлвном, гравитационном, магнитном и тепловом геофизических полях.

Слозпость пэмерензя л заделеяпя чистых аномальных эффектов от промышленных скоплений углеводородов обусловлена их слабой контрастностью. Тем не менее в настоящее время разработаны и широко применяются па практике различные приемы я способы по усилении геофизических аномалий от зон сношения углеводородов, в том числе различные фильтрации, трансформации, направленные Еа подавление мапащеЗ пндорлаапз и более четкое заявление полезной.

В главе 2 "'.Ьтодпческпе основы прогнозирования нефтега-зояссности па базе комплексного анализа физических свойств пород" .рассмотрены этапы и способы решения задач прогнозирования нефтогазоносности. Дана критическая опенка нал боло о распространенных методов определения ресурсов углезсдородоз. Прзд-ло^ены ноше пути ргаешп задач качественного я количественного районирования земель по степени перспектив ях нефгегазозос-постн :>а основе комплексного анализа геолого-геофпзяческлх данных.

Одним пз наиболее перспективных методов исследований многомерных данных является распознавание образов. 3 настоящее время мог.но различать два идейных направления работ зо этой проблеме: статистическое з эврпстэтескоэ, В работах первого направления задачи распознавания толкуется как задачи теории статистических решений. В работах второго - используется тео-ретнко-!.?яокестзенпнй и логгкэ-<.'атематическпй по/сод, баз^рутэ-пийся яз идее "подракаявя природе, огаткого специалиста".

Для анализа флапке-гзологячееккх -параметров нам использован эвристический метод распознаваггя образов, разработанный З.А.Р/дянским, в котором детерминированное направление развито, как альтернатива статистическому. Программ Ю.А.Бу-дянсксго " F - зайонгровачие", позволяет рэпкть задачу качественного районирования земель по степени перспектив

1.2

нефтегазоносности. Основой постановки' задачи нефтегеофлзичес-кого районирования является геологический полигон - хорошо изученная территория, где проведены прямые 4>{х) и косвенные £ (л), 1 = 1,.. п измерения свойств геологических тел (залекей). Полигон далаен быть аналогом области поиска (решения задачи) и частью этой области.

Методика Будянского Ю.А. (программа " Г - районирование") , на наш взгляд, шэет преимущества перед другими в том, что I) основана на детерминированном подходе к изучении геологических тел; 2) образы кз задаются, а выбираются на основе прямого свойства продуктивных и непродуктивных схшааан или структур; 3) результаты обработки позволяют провести дифференцированную оценку территории по перспективам нефтегазоносности. Одним из путей повышения достоверности прогноза является решение задачи несколькими независимыми способами и сравнение полученных результатов.

Длэ повышения надежности и достоверности результатов прогноза вами использованы такхе схемы качественного районирования земель, полученные по статистической программе распознавания образов "Эврика", автоматизированной, прогнозирующей систамы обработки "Припять", разработанной Г.И.Каратаевым, Л.И.Лобовк'йным и др.

Программа "Эврика" предназначена для построения и выбора наилучшего (в смысле наименьшей ошибки разделения геологических классов) правила распознавания из заданного набора методов и для формирования модели прогноза дискретных геологических свойств геологических объектов по описывающим их вектора;»! признаков как в отдельных точках, так и по отдельному объекту.

Основным недостатка.) применения полученных схем районирования является ограниченность разбиения территории исследования на два класса, что явно не соответствует полноценному геологическому анализу. Поэтому результаты прогноза, полученные по программе "Эврика" использованы нами как вспомогательные.

В качественной оценке перспектив нефтегазоносности недр нефтегазовая геология достигла больших успехов, в то время как методический уровень количественной оценки прогнозных ресурсов углеводородов еще не отвечает возросшим требованиям по определению запасов.

Слокность количественной оценки обусловлена многообразием геологического строения, характером размещения нефти и газа в недрах и рядом других факторов. Это затрудняет выбор того или иного метода количественной оценки нефтога-зоносностп, наиболее приемлемого для изучаемого района.

В настоящее время применяются несколько методов.

1) Метод сравнительных геологических аналогий: а) способы, основанные на изучении средних удельных плотностей запасов, приходящихся на единицу площади или объема пород;

б) способы, основанные на получении данных по запасам на осрэдненную структуру; в) способы, основанные на математическом моделировании с использованием регрессионного анализа или аппарата распознавания образов.

2) Объемно-генетические методы в нескольких вариантах.

3) Историко-статистический метод и др.

Все перечисленные методы имеют общий недостаток: не учитывается вся совокупность факторов, контролирующих формирование и размещение ресурсов углеводородов в недрах. Вследствие этого применение каздого из них в отдельности не гарантирует необходимую достоверность подсчетов прогнозных ресурсов углеводородов.

Одним из путей пошпения качества прогноза яшкется использование количественных зшсономерностей, устанзвлФШых по геофизическим данным.

Значения основных физических параметров существенно зависят от степени нефгеегазонасыцонз.ости пород. Однако С-йвме-стноо влияние других мешающих геологических факторов* (литология, глубина залегания, пористость и' др. ) монет значительно исказить проявление углс-зсдородов'. Это обусловливает целесообразность трансформации исходных параметров, учета и ослабления влияния на них мешающих факторов, Проце.^урУ трансформации параметров .продлагаетсл осуществлять с позиций Единой методологии, .которая заключается в единстве подхода к выбору функциональных зависимсст&Й для иреобразсван:н параметров и к анализу различных физических свойств город (упругих, электрических, плотностных, дцврно-фнзическях), в результате чего вычисляется один и тот г.е однородный, максимально лкформатяв: ый параметр. 3 качества оптимального

конечного результата трансформации исходных параметров предлагается использовать прогнозный; коэффициент условной нефте-газоносности Кщ^усд.» предложенный Г.И.Барулиным. Рассчитанный по геодезическим данным ^кс.усл. я1"130™ характеристикой, учитывавшей насыщение разреза углеводородами, аккумулированными в лозупках. Расчеты прогнозного коэффициента условной нефтегазоносности выполняются по следуюцим функциональным зависимостям:

к»г(= Г Ür(% - ir)] ,

кнс<р) = 1-VT7рн .

к,(б) =Со-а-кп)б-кяав]/[ка(0г-0е)] .

где IV, Йг . Л, Ри . Ó , бг , С5, , б , к, , 3 , . Зг,

Lf(ti), h„rifi), kr(Ó), /ff(Jv), соответственно, скорость продольных волв во флюиде, в нефтегазовой, водной фазах флюида; параметр насыщения; плотность порода, газа, воды; минеральная плотность; коэффициент пористости; показания установок НТК в исследуемом пласте, в газоносном п водоносной пластах той ей пористости; прогнозные коэффициенты условной нефге-газоносности на основе анализа упругих, электрических, плот-ностных и ядерко-^изичасках свойств пород.

Получение одного и того кэ параметга, рассчитанного по единой схсме, ко по разнш хар.?лстерис^слабляет систекатичес-киа сшбкя, которые присутствуют в кавдом аз методов в салу несовершенства используемы* методик.

Ег практика наиболее достоверным оказалось определение ККГ>уод< по эдоктрзческш свойствам методами, пранятими в промысловой геофизике при выделении продуктивных пластов.

Прогнозный коэффициент условной нефгегазоносности является результат/гада показателем генерационных, миграционных, аккумуляционных и консервацзонных характеристик исследуемых объектов нефтегазоносных территорий.

Значения Кнг т позволяю? перейта к кслачес твеянему определения общей :/ассы углеводородов, сосредоточенных- в коллекторах ллгологб-сграгаграфаческях комплексов, г.е. к сценке начальных потенциальных ресурсов УВ исследуемых территорий,

3 фазикс-геологаческую модель, используемую для регло— нального и зонального прогнозирования нефтегазоноспссти зходят параметры, характеризуем« емкостные (мошность а пористость коллектора) а насыщавдие (прогнозный коэффициент условной яефтегазсносяоста) свойства, расчлтавные по геа|л— заческам данным на территории исследования. Зто позволяет провести сценку ресурсов углеводородов исследуемой территории обьём.чым методой.

Соловой для колачествеяных опенок служат карта начальных пзрепзктяв нефгегазояосноста ксяиггхса а карты флзаческях параметров, характеризующих емкостные' свойства (модность коллектора и коэффициент пористости) а насыпающие свойства (плотность насыщения разреза углеводородами).

Схематическая карга платности насьщения разреза углеводородами £>к~г составлена нама на основе данных о прогнозном коэффициенте условной нефтегазоносноста А„Гуг« (р) , приходящихся на едапацу мощности коллектора ( Акк ).

Используемый прогнозный коэффициент условной нефтегазоносное гя кИпгл ф> по своей природе является даскретной величиной. Введение нового пзрачетра С5^г позволяет перейти от дискретной характеристики разреза кнг(р) к непрерывной пра условна общей наскщелноста разреза углеводородами«. Переход от дасксетяо-го значения к непрерывному - известный а часто применяемый на практике прием.

Учитывая интегральную природу геофизических характеристик, была проведены методические исследования на локальных продук-тазных площадях с целью выявления соотношений между локальными и региональными геофазаческама характеристиками для введения соответотэуэдих поправок в формула объёмного метода.

Основные преимущества метода количественной оценка ресурсов углеаодородоз по геофизическим данным сводятся к следушё-му. 'Разачесу.ае параметры, используемые при региональном прогнозе ясфтегазснсснсста, характеразуюг объекты исследования (зоны нефтегазонанопленая ллтолого-стратаграфлческих" комплексов)

в естественном залегании на современном этапе освоения ресурсов. Формулы объемного метода просты и лаконичны, легко объяснимо наличие в них того или иного параметра. Эталонные участки (локальные продуктивные площади) являются неотъемлемой частью области поиска. Возможен такке переход от дискретных значений Лщ-.усл к непрерывным значениям плотности насыщения разреза углеводородами. Слабыми сторонами метода являются: неравномерное распределение и не всегда достаточное для сводных построений количество фактического материала по некоторым физическим параметрам; сложность определения подсчетвых параметров в формулах объемного метода для слабоизученных объектов исследования; недоразведанность эталонных участков и, общая для многих методов прогноза - значительная доля неопределенности в количественных оценках, как следствие избирательного характера поисково-разведочного процесса.

Для всех видов прогнозирования, включая и количественный прогноз нефгегазоносности, характерен значительный элемент неопределенности. Поскольку именциеся методы оценки потенциальных ресурсов нефти и газа не обеспечивают гелаеаой точности, к результатам подсчетов следует относиться с большой осторожностью и представлять их в вероятностной форме или по крайней мере в виде интервальной, а не точечной оценки.

3 главе 3 "Применение методики зонального прогнозирования нефтегазоносности по геофизическим данным описаны результаты применения разработанной методики. .

Глава содергшт три раздела: "Краткий очерк геологического строения", "Характеристика физико-геологических параметров", "Результата зонального прогноза нефтегазоносности",

В первом разделе приводится описание тектоники, литолого-стратлграднческой и обойденной геофизической характеристик!! изучаемых литаяого-стратиграфичоских комплексов отлокений, их ?1ефтегазонос!тсти на территории Саратовского ¡Ьволкья и Буха-ро-Хявснской НТО.

Во втором разделе приводится описание некоторых карт и схел! гзолсго-геофззических параметров, использованных при со-стлвлокпи фгзико-геологических моделей,аппроксимирующих иссле-дуо^е ялз/ологз-стратиграфкческие комплексы отлоеонзй, большая часть которых составлена при участии автора. Всего приводится егггеакие 24 карт в спел физико-геологических параметров.

В третьем разделе ка примере трех палеозойских литолого-стратяграфических комплексов отлокений Саратовского Поволжья и двух мезозойских комплексов Бухаро-Хивинской НТО приводятся результаты качественного районирования земель по степени перспектив их нефтегазоносности; а на примере яснополянского комплекса отлокений Саратовского ¡Ьволзъя - результаты количественного прогноза.

Предметом изучения были физико-геологические модели рассматриваемых комплексов отлонений.

Перед модельными исследованиями ставились следующие задачи:

- экспериментальное опробование методики качественного п количественного прогноза нефтегазоносности;

пг,ог j — проверка геологической достоверности конечных результа-тов'путем выяснения степени соответствия с известными сведениями о перспективах различных земель;

- выделение на прогнозных картах участков первоочередных поисково-разведочных работ на нефть и газ.

Обработка данных осуществлялась в три этапа. На первом этапа по составленным корреляционным графикам зависимости исследуемых геолого-геофизаческих параметров на основе прямого свойства выбираются образы. Ка втором - по индивидуальным п коллектпвшгл информативностям параметров формируется их рациональный комплекс (РК). По нему на третьем этапе осуществляется комплексная обработка геолого-геофизической информации, результатом которой является схема качественного районирования земель по степени перспектив пх нефтегазоносности. Каздой выделенной зона присваивается символ аналогия (критерий перспективности), который монет варьировать от О до S.

Для повышения достоверности прогноза предполагается задание новых образов, нового рационального'комплекса, и повторение процедуры прогноза. На завершающем этапе интерпретация материалов осуществляется оценка эффективности полученных карт.

В качестве исходных, косвенных свойств нефтегазоносности от-гокеняй исследуемых комплексов были использованы карты а. схемы физических и геологических параметров в масштабе 1:500000: ин-гервальная скорость продольных волн (?Лкт ); удельное аьектрзчес-сое сопротивление пород ( рп ); коэффициент пористости (£/>); ющность коллектора ( ); глубина залегания кровля отлогеняй

( Негр ); относительный разностный параметр ( ù.1 ), харак-теризущий ядерно-физические свойства пород; содеркание органического вещества в породе ( Ссрг ) ; упругость водораст-воренного газа (упр); значения поля силы тякести в редукции Буге С Д^. ); ? объемная плотность пород { Ó ); значения аномалий магнитного, поля ( дТ ); трансформированные значения аномалий силы тикести на высоту 2,5 км ( Л^ н -2,5), а а такЕв разностная составляющая трансформированных значений силы тяЕести на высотах: Е=ЗкмиН=2,5км ( —(3-2,5)^. глубина залегания фундамента ( Н<р ); расстояние от борта Прикаспийской впадины ( A¿ ); вторая производная поля силы га-кости ( Е ); тепловой поток ( й ); относительный параметр глинистости ( c¿£n ); удельное электрическое сопротивление коллектора ( ри ); мощность комплекса ( лН ) и др.

Б качестве характеристики прямого свойства использовались данные о запасах месторождений, собранные по материалам "Государственных балансоб запасов полезных ископаемых СССР" за период с ÏS53 по 1989 гг., а таксе данные о притоках угловодо-родов по Заключениям о проведенных геофизических исследованиях в скьаетнах.

В основу количественных оценок нами положено представление о геологических образах залеадй углеводородов п "пустых" (непродуктивных) структур. При этом следует отметить, что в регионально-нефтегазоносном комплексе выбор отрицательного образа сопряжен с определенными трудностями, так как отсутствие притока углеводородов в сквакпне не всегда является гарантией бесперспективности разреза. Поэтом/ выбор отрицательных эталонных точек осуществлялся на участках, характеризующихся также и неблагоприятными геологическими условиями.

3 результате комплексной обработки гоолсго-геофязических данных для пяти литолого-стратпграфических комплексов отлосз-иий были нолучеки карты качественного районирования земоль по степокн перспектив их нвфгёгазоноснооти.

lia этапе принятия окончательного репвнил по палеозойским комплекса отлэкений Саратовского йзводкья использовались схе-лы качественного районирования за-.-ель, полученные го грограм-мо "Эврика". Ка территории Бухаро-ливинекой НТО, в связи с ох'раниченной охарактеризованностъэ физическими свойствами мэ-зозойокйх комплексов отлокеаиц, .'качественное прогнозирование

пефтегазоносностл осуществлено только по програше " Р -районирование".

Карт-ц перспектив обладают той особенностью, что не учитывают степень изученности территории, то есть в пределах перспективных земель не разделяются области "старых" нефтегазодобывающих районов и области', с которыми с&язаны дальнейшие перспективы открытия новых месторождений.'По сути дела, карты качественно отражают первоначальные потенциальные ресурсы углеводородов недр и поэтому их мокно назвать картами начальных перспектив нефтегазоносное™.

Анализ карт начальных перспектиз нефтегазоносности,выполненный для всех исследованных комплексов позволил сделать следующие выводы. ¡¡а всех картах наглядно представдзно пространственное распределение земель различной перспективности.Карта несут информацию не только об относительной степени перспектив отлоаений, но и о других вакннх геологических вопросах, например, о зональности литолого-фациальных условий нефтогазообразо-вания. Отмечается хорошее совпадение высокоперспектпвных и перспективных земель с-участками выявленных к настоящему времени • месторождений я проявлений нефти и.газа. Набладается соответст- • Еие результатов прогноза с априорной геологической информацией.

Подтверждение достоверности карт начальных перспектив неф-•гегазоносности известной геологической информацией позволяет гозорить о возможности прогноза нефгегазоносностп по комплексному анатазу геолого-геофизических данных а для кандого литоло-го-стратиграфического комплекса отложений намэтить конкретные направления поисково-разведочных работ на нефть п газ.

Количественный прогноз нофгегазоносноста осуществлен для яснополянского комплекса, отложений Саратовского Поволаья. Оспо-■ вой для количественных оценок слугила карта начальных перспектив нефгагазояосности исследуемого комплекса, а такзе карты физических параметров, ■ характеризующие емкостные в насыщающие" свойства пород.

Оценка начатьных потенциальных ресурсов углеводородов осуществлялась объемным методом.

Для определения области применения фор^лул объемного мето- . да для нефти и для газа предварительно проведено районирование территории по выявлению установленных зон развития преимущественно нефтяных, газовых и газонефтяшх месторождений.

Для приведения объема иефти и газа, содерзащегося в коллекторе, к стандартным условиям, использованы поправочные характеристики для нефти: пересчетный коэффициент ( 0 ) и удельная плотность нефти ( р ); - для газа: барический ( кр ) и термический (. кь ) коэффициенты.

Для введения поправки "6 " е формулу оценки ресурсов углеводородов за интегральную природу геофизических характеристик • на продуктивных площадях найдено соотношение между обобщенными характеристяг-ами залежей углеводородов (суммарной нефтегазона-сыщенной мощностью залени ( лк3), средневзвешенной пористостью залехи ( кп) ) и аналогичными характеристиками коллекторов по геофизическим данным (мощностью (ЛЬ,) и пористостью ( кпК)).

Применение формулы объемного метода позволило оценить начальные потенциальные, ресурсы углеводородов и их плотность на высокопэрспективннх и перспективных землях яснополянского комплекса Саратовского Шволгая.

Суммарная оценка начальных потенциальных ресурсов углеводородов высокоперспективных и перспективных земель по нашим расчетам составила 109839,40 тыс.т. условного топлива. Она не характеризует в целом начальные перспективы кефтегазоносности яснополянского комплекса Саратовского Поволаья, т.к. не включает оценку малоперспективных земель.

Суммарная оценка начальных потенциальных ресурсов углеводородов яснополянского комплекса, полученная В.Я.Воробьешм, И.В.Ореокиным и др.на территорию Саратовского Поволаья методом уравнительного геологического анализа, составляет 188412,6 тыс.т. условного топлива. Учитывая, что количественные оценки, полученные методом сравнительной геологической аналогии в старых нефтедобывающих районах, к которым относится 1; Саратовское. Поволжье, являются наиболее достоверными,мокно считать, что оценки начальных потенциальных ресурсов углеводородов,полученные нами на основе геофизических данных, приближаются к достоверным.

В ^яхлучекути сделаны выводы.

I. Разработана методика качественного и количественного прогноза нефтегазоаосностя по геолого-геойизпческим данным, ахлачапщач в себя как известные ранее' мех-одические приемы (статистический и детерминированный анализ, Т1янсфг>р(,:ац2и), так и новые оригинальные разработки (способ перехода от дискретного параметра Кнр.усл. к непраргганому б>(ч1. ).

2. В осноЕе применения метода прогнозирования нефтегазо-носности лежит использование геофизического комплекса критериев, характеризующего упрутиэ, электрические,плотностные,ядерно-физические свойства пород,а такга геолого-геофизическпх материалов, характеризующих структурпн е,ли тологлческяа, коллекторскиэ свойства пород.

3. Для исследуемых территорий Саратовского Шволкья и Бу-заро-Хявинской КТО впервые с участием автора построены сводные 24 карты пространственного распределения основных физических параметров, которое имеют самостоятельное значение при решении различных геологических и геофизических задач.

4. Проведенный анализ способов математической обработки геолого-геофизических данных с целью повышения надеаностя и достоверности прогноза нефтегазоносвости позволил определять в к качестве оптимальной программу Ю.А.Будянского " Р -районирование", реализующую метод распознавания образов на основе детерминированного подхода к изучению объектов. В результате обработки данных возможно получить дифференцированную оценку перспектив нефтегазоноспости региона до 10 рангов, часть из которых могет быть объединена в обобщенную характеристику.

Наиболее информативными из всей совокупности геолого-геофп-зических данных при прогнозировании нефтегазоносностя язляются: глубина залегания кровли отлозепий, интервальная скорость, удельное электрическое сопротивление, коэффициент пористости.

5. Проведено экспериментальное опробование методика качественного прогноза нефтегазовосности на примере трех палеозойских литолого-стратиграфяческях комплексов отложений Саратовского Поволжья и двух мезозойских комплексов Еухарс-Хивипской нефтегазоносной области. Получены карты начальных перспектив вейгв-газоносности исследуемых комплексов отлоаэний.

6. 3 результате прогноза получены новые данные о начальных перспективах нефтегазоносностя отдельных земель по всем литоло-го-стратиграфическЕм комплексам отлокений. Учитывая результаты прогноза, а такге фактическую степень изученности и особенности геологического строения территорий, намечены коЕкреткыэ направления поисково-разведочных. работ на нефть а газ.

7. В работе обоснована возможность перехода от качественных сарактеристик перспектив нефтогазоноснссти к количественны:,!. При этом показано,что прогнозный коэффициент условной нефггегазонос-зости ХНР>уСЛ#» который может бнть получен на основе трансформа-

щш основных физических параметров, является количественным показателем нефгэгазоносности и характеризует насыщение разреза углеводородами. К^у^ является результирующим показателем ге-перационных,1!играционных, аккумуяяционшг л консервационных характеристик исследуемых объектов нефтегазоносных территории.

Введение нового параметра плотности насыщения разреза углеводородами позволило перейти от дискретной характеристики разре-

• ^.^цр.усл. к непрерывной при условии общей насыщенности разреза углеводородами.

■ Вычисленные значения плотности насыщения разреза углеводородами позволили перейти к количественному определению общей массы углеводородов, сосредоточенных в коллекторах литолого-ст-

• ратиграфических комплексов, т.е. к оценке начальных потенциальных ресурсов углэводородов исследуемых регионов.

8. Разработанная методика количественной оценки опробована на примере ясщшолязского терригенного комплекса отловэняй Саратовского Поволжья. Количественный прогноз осуществлен для выделенных высокозерспективвух и перспективных земель.

Сравнение полученных оценок ресурсов углеводородов с данными других исследователей, использувдих метод сравнительного геологического анализа, показало, что оценки начальных потенциальных ресурсов углеводородов, полученные на основе геофизических данных, приближаются к достоверным.

Экспериментальное опробование методики качественного и количественного ирогноза нефтегазовосности на физико-геологических ыо'до.гтх разреза палеозоя Саратовского Поволжья и мезозоя Бу-

• харо-Хивинекой нефтегазоносной области показало в целом высокую эффективность разработанной методики и позволяет сделать вывод о необходимости ее широкого применения на практике.

В лиссэртаЦкЮнной работе выносятся на защиту:

1. Прогнозный коэффициент условной нефтегазоносностз - количественной крпторй нвфгегазоносности.

2. Способ полрчасгвенной оценки начальных потенциальных ресурсов'углеводородов по геофизическим яашшм.

3. Применение методики зонального прогноза нефтегазоноо-кости на основе комплексного анализа геолого-геофпзичесюп: данных позволяет екделить первоочередные направления поисково-развгдочнкх работ па нефть к газ. .

Список опубликованных работ по тема диссертации:

1. Региональное прогнозирование нефтегазоносности на основе комплексного анализа физических свойств пород // Комп-лексирование методов прогноза нефтегазоносности. М., 1983.

С. 169-Г75 (соавторы Г.И.Барулин, Г.И.Здорова).

2. К оценке влияния нефтегазонасыщенности породы на ее физические свойства // Геофизическая разведка в Няанем Поволжье. Саратов, 1984. С. 114-124 (соавтор Г.И.Барулин).

3. Изучение возможности использования ядерно-фпзяческих свойств разреза при прогнозировании нефтегазоносности // Вопросы геологии и геофизики Црикаспия. Саратов, 1985. С.33-39.

4. Опыт прз.меноЕшя геофизпческих данных для количестзенно-го прогноза нефтегазоносности // Геология народному хозяйству. 1985. 7 с. Деп. в ВШИТИ, 17.01.85, й 462-85. Деп. (соавторы

Г.И.Барулин, М.В.ДубовйЦкая).

5. Сравнительный анализ результатов регионального прогноза нефтегазоносности по геолсгичоским и геофизическим характеристикам разреза // Геофизический сборник. Саратов, 1987. Ч. 2.

С. 66-75 (соавтор Г.И.Барулин).

'6. Количественное прогнозирование ресурсов углеводородов по геолого-геофизпческш данным // Геофизический сборник, 1987. Ч. 2. С. 101-107 (соавтор Ю.П.Конценебин).