К оглавлению

УДК 550.834:553.048(470.46)

Значение детализационной сейсморазведки МОГТ при оценке запасов Астраханского месторождения

Г.А. ГАБРИЭЛЯНЦ, А.П. ЛИТВИНЕНКО (Нефтегеофизика), В.И. ПРОСКУРИН (ВНИГНИ)

Оценка запасов месторождения является важнейшим звеном геологоразведочных исследований. Она непосредственно предшествует этапу эксплуатации и существенно влияет на стратегию последней. В связи с этим задача повышения качества оценки запасов УВ Астраханского газоконденсатного месторождения (АГКМ), опытно-промышленная эксплуатация которого уже начата, является весьма важной и актуальной.

Применение детальной высокоразрешающей сейсморазведки на этапе разведки дает возможность более обоснованно интерполировать и экстраполировать результаты наблюдений в скважинах, что позволяет, не прибегая к бурению дополнительных разведочных скважин, существенно уточнить особенности строения разведываемого месторождения и на этой основе повысить качество и достоверность оценки его запасов [3].

Для решения этих задач на опытном участке АГКМ НПО Нефтегеофизика были проведены специальные сейсмические исследования и применены новые методические приемы, позволяющие в процессе обработки и интерпретации материалов МОГТ получать дополнительную геологическую информацию.

Анализ материалов по АГКМ и другим массивным залежам показывает, что распределение запасов в них контролируется главным образом поверхностями кровли продуктивных отложений и контакта газ - вода, любые не выявленные по данным бурения изменения поверхности кровли залежи могут существенно повлиять как на характер распределения запасов по площади, так и на точность их определения [2].

Сопоставление материалов сейсморазведки и бурения показало, что основные погрешности в определении глубины залегания кровли продуктивных отложений АГКМ по данным МОГТ объясняются как невозможностью строгой стратиграфической привязки отражающего горизонта IП из-за его интерференционной природы, обусловленной акустическими границами тонкослоистой пачки отложений покрышки и продуктивной толщи, так и недостаточно уверенным прослеживанием отражения IП вследствие неоднородности покрывающей толщи и ограниченности сведений о скоростной модели среды по данным скважинных исследований, и, наконец, неучетом трехмерности волнового поля при профильных наблюдениях МОГТ.

Для исключения влияния указанных факторов и повышения точности структурных построений на участке проведения опытно-методических работ применялся комплекс новых методических приемов как организации полевых наблюдений, так и обработки материалов МОГТ. Уверенное прослеживание отражения IП (до 95 % - непрерывная корреляция) обеспечивалось использованием оптимальной системы наблюдений МОГТ, характеризующейся повышенной (до 24-60) кратностью перекрытий, системой наблюдений с увеличенным до 3-3,5 км годографом при шаге п. п. 50 м, группированием 16 приборов на канал, возбуждением взрывами небольших зарядов под зоной малых скоростей, цифровой регистрацией, применением на этапе обработки процедур, обеспечивающих оптимизацию накопления по МОГТ на основе устранения негиперболичности годографов отражений, одно- и многоканальных фильтраций, миграции. Трехмерность волнового поля учитывалась благодаря использованию пространственных систем наблюдений МОГТ в модификации «широкий профиль». В условиях ограниченности сведений о скоростной характеристике среды по данным исследований в разведочных скважинах при формировании скоростной модели использовались также результаты пересчета кинематических характеристик отраженных волн в интервальные скоростные параметры. Для повышения надежности стратиграфической привязки на основе применения разработанных приемов «стратиграфической» деконволюции была улучшена разрешенность сейсмической информации до уровня, позволяющего осуществлять выделение отражений от кровли продуктивной толщи. Примененный комплекс методических приемов позволил в сложных сейсмогеологических условиях при наличии весьма неоднородной покрывающей толщи (вследствие интенсивного проявления солянокупольной тектоники), больших глубин залегания и соизмеримости объекта исследований с длиной сейсмической волны существенно повысить качество и информативность сейсмической информации. Решение задачи о повышении разрешенности сейсмической информации наряду с возможностью более обоснованной стратиграфической привязки структурной поверхности отражающего горизонта IП к кровле залежи позволяет учитывать динамические параметры отражения с целью определения неоднородности продуктивной толщи АГКМ. В настоящее время возможно решение этой задачи лишь на качественном уровне - выделение зон повышенных и пониженных значений эффективных мощностей по результатам псевдоакустических преобразований сейсмической записи (рис. 1). Получаемые материалы, тем не менее, могут рассматриваться в качестве дополнительной независимой информации к определяемой по данным МОГТ структурной поверхности. Отдельные методические приемы разработанной методики (устранение негиперболичности годографов, применение скоростного анализа и др.) могут быть использованы для повышения качества сейсмических материалов и при традиционных способах обработки и интерпретации материалов МОГТ. Реализация разработанной методики сейсмических исследований в полном объеме по сравнению с традиционной требует увеличения затрат на проведение наблюдений, машинного времени и объема обработки и интерпретации данных, а также определенной априорной геологической информации, полученной по результатам ГИС.

Значимость применения данной методики оценивалась путем сравнения получаемой структурной карты с аналогичными картами, построенными без учета дополнительной информации, при этом использовался разработанный во ВНИГНИ программный комплекс автоматизированного построения карт «Геометризация-1985» [1]. Из приведенной на рис. 2 карты различий отметок кровли продуктивного горизонта для юго-восточного участка АГКМ, полученной в результате вычитания из карт, построенных по данным бурения и с учетом данных сейсморазведки, видно, что применение детализационных работ позволило существенно уточнить структурные построения. В частности, отчетливо отрисовывается осложняющий общее погружение поверхности кровли продуктивных отложений на юго-восток синклинальный прогиб между скв. 17 и 32. Причем по сравнению с данными бурения изменения структурного плана составляют около 100 м. Насколько значимо такое уточнение структурного плана для оценки запасов, видно из проведенного сравнения эффективных объемов рассмотренного участка залежи, определенных по схемам эффективных газонасыщенных мощностей с учетом данных детальной сейсморазведки и без него. Разница эффективных объемов для этих вариантов составляет 10,5 %.

Таким образом, осуществленное комплексирование данных бурения и детальной сейсморазведки показало на конкретном материале высокую эффективность этих работ. Необходимо только четко определить рациональные объемы сейсморазведки и бурения в каждом конкретном случае. Для расчетов воспользуемся аппаратом гармонического анализа, согласно которому это изменение геологического признака можно описывать случайной полигармонической функцией. Для характеристики изменчивости поверхности кровли продуктивных отложений в рамках данной модели наиболее удобной является спектральная плотность амплитуд, которая показывает внутреннюю структуру изменчивости [4].

В данной работе для расчета спектра амплитуд использовали программу «FOURER» (по Д. Девису), которая позволяет оценить спектр амплитуд конечного равномерного ряда наблюдений. Полученные в результате расчетов сглаженные спектры амплитуд применяли для анализа изменчивости поверхности кровли продуктивного горизонта АГКМ.

На рис. 3 приведены графики спектров амплитуд структурной поверхности кровли продуктивных отложений, восстановленной по данным бурения и сейсморазведки. Сравнение приведенных графиков показывает, что структурная поверхность, реконструируемая только по данным бурения, представляется в значительно более упрощенном виде, чем по данным сейсморазведки. По существу, для структурной карты, построенной по данным бурения, значимой является только одна первая гармоника, все остальные представляются уже на уровне случайных колебаний поверхности. Поверхность кровли продуктивного горизонта, восстановленная по данным сейсморазведки, имеет значимые уже первые четыре гармоники. Таким образом, наглядно видно, что привлечение детальной сейсморазведки на АГКМ при проведении структурных построений позволяет восстановить значимую высокочастотную составляющую изменчивости.

В этом случае применение детальной сейсморазведки на этапе разведки представляется целесообразным, поскольку можно уточнить структурные построения по рассматриваемой залежи по сравнению с данными бурения.

В качестве критерия эффективности комплексирования материалов бурения и сейсморазведки можно рассматривать точность восстановления поверхности кровли продуктивных отложений (точность геометризации) в области, где проведены наблюдения.

Точность геометризации при заданной плотности сети наблюдений обусловлена как амплитудой локальных элементов поверхности кровли продуктивного горизонта, определяющей максимальную погрешность интерполяции, так и размерами локальных элементов поверхности кровли продуктивного пласта (спектром изучаемой поверхности), которые влияют на погрешность интерполяции в интервале между точками замера.

Погрешность интерполяции прямо пропорциональна амплитуде локальных элементов и обратно пропорциональна степени смещения спектра этой поверхности в область низких частот.

На рис. 4 приведен график зависимости точности геометризации поверхности кровли продуктивного горизонта в зависимости от расстояния между скважинами, рассчитанный, исходя из спектра амплитуд, приведенного на рис. 3. Если принять во внимание тот факт, что точность картирования кровли продуктивных отложений по данным сейсморазведки на участке опытных работ в пределах АГКМ составляет ± (20...30 м), то из приведенного графика можно заключить, что при характерных для АГКМ особенностях строения поверхности кровли продуктивных отложений точность геометризации только по данным бурения при расстояниях между скважинами более 5 км всегда ниже, чем по данным сейсморазведки. Поэтому привлечение данных детальной сейсморазведки в этих случаях позволяет повысить точность структурных построений. Так, согласно приведенному графику при рекомендуемых инструкцией ГКЗ СССР для условий АГКМ расстояниях между скважинами 8-12 км точность геометризации составляет приблизительно ±50 м. Точность же структурных построений при привлечении материалов детальной сейсморазведки может достигать ±20 м.

Приведенные данные показывают, что привлечение детальной сейсморазведки при разведке АГКМ позволяет существенно повысить достоверность структурных построений, используемых для подсчета запасов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Автоматизация подсчета промышленных запасов нефти и газа / В.И. Аронов, М.М. Эланский, В.А. Аракелян и др.- Обзор. Сер. Матем. методы исслед. в геол. М., ВИЭМС, 1982.

2. Габриэлянц Г.А., Пороскун В.И., Сорокин Ю.В. Методика поисков и разведки залежей нефти и газа. М., Недра, 1985.

3. Комплекс наземных и скважинных геофизических исследований как информационная основа для оптимизации поисков, оценки и разведки нефтяных и газовых месторождений / А.И. Вабиков, Я.Н. Басин, Е.В. Карус и др.- В кн.: Новые геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых. М, 1982, с. 3-13.

4. Марголин А.М. Методы геометризации разведываемых запасов полезных ископаемых. Усовершенствованная процедура крайгинга.- Обзор. Сер. Матем. методы исслед. в геол. М., ВИЭМС, 1983.

Рис 1. Результаты псевдоакустических преобразований на участке АГКМ.

Разрезы: а - ОГТ; б - псевдоакустические преобразования для исследуемого интервала (введены спрямляющие горизонт 1П статические поправки); в - качественная интерпретация результатов псевдоакустических преобразований - кривая относительного изменения скоростей (эффективных мощностей) продуктивной толщи; 1 - интерпретационный график; 2 - график относительного изменения скоростей в продуктивной толще; 3 - зона уменьшения мощностей продуктивной толщи; 4 - низкое качество материала

Рис. 2. Карта различий отметок кровли продуктивного горизонта на участке АГКМ по данным детальной сейсморазведки и бурения

Рис. 3. Графики спектров амплитуд поверхности кровли продуктивных отложений для участка АГКМ, восстановленных по данным бурения (1) и сейсморазведки (2).

и  - соответственно амплитуда и частота k-й составляющей изменчивости

Рис. 4. График зависимости точности геометризации поверхности кровли продуктивного пласта  от расстояния между скважинами