УДК 550.834.003(470.43)

Эффективность сейсморазведки при подготовке структур в Куйбышевской области

В.Д. КАРПОВ, В.И. РИХТЕР, И.Г. САФИН (Куйбышевнефтегеофизика)

В Куйбышевской области проводится значительный объем сейсморазведочных работ, определяющих в большой степени прирост ресурсов и промышленных запасов нефти. В XI пятилетке на сейсморазведку было затрачено средств в 1,5 раза больше, чем в X, объем исследованных сейсморазведочных профилей при этом изменился незначительно. Стоимость 1 км профиля возросла в 1,4 раза, что вызвано главным образом усложнением методики полевых работ, применением более совершенных (и более дорогостоящих) аппаратуры и оборудования. Так, за десять лет число физических точек на 1 км профиля возросло почти в 3 раза и составило в 1986 г. 17,2.

Этот процесс привел к существенному повышению качества и информативности сейсмических временных разрезов, точности и детальности структурных карт. Увеличилось число подготавливаемых структур. В десятой пятилетке их было 56, в одиннадцатой - 70, в 1986 г.- 16. Уменьшился объем профилей на одну структуру, но стоимость подготовки структуры при этом возросла в 1,3 раза.

Сейсморазведочные работы в XI и начале XII пятилетки велись на главных направлениях, определенных Комплексным проектом геологоразведочных работ, в Бузулукской впадине и на юго-восточном склоне Жигулевско-Пугачевского свода. Это районы с высокой степенью разведанности, где объектами поисков являются преимущественно малоразмерные структуры (площадь 2-3, реже до 5 км², амплитуда 20-40, иногда 60-70 м).

Эффективность сейсморазведки принято оценивать коэффициентом успешности (Ку), получаемым делением числа структур, на которых установлена промышленная нефтеносность, на общее количество оцененных бурением структур. Такой подход имеет два недостатка.

1. В районах с хорошей кратностью фонда структур в бурение вводится часть из них, подготовленных в период, который анализируется, а часть подготовлена ранее, на менее совершенном технико-методическом уровне, поэтому оценка может быть заниженной, не характеризующей современный уровень сейсморазведки.

2. К успешным относятся все структуры, на которых получена нефть в любом горизонте, а поскольку структуры, как правило готовятся по двум-трем горизонтам, такая оценка не раскрывает эффективности сейсморазведки по каждому нефтегазоносному комплексу.

Для районов с высокой степенью разведанности целесообразно ввести в практику оценку успешности сейсморазведки по структурам, подготовленным в текущей пятилетке (или за другой определенный период) и по основным нефтегазоносным комплексам (например, для Куйбышевской области средне-нижнекаменноугольный и девонский).

Приведем принятые и предлагаемые оценки успешности сейсморазведки за 1981-1985 г. К оцененным бурением относятся: 1) структуры, на которых в этот период открыты нефтяные месторождения; 2) непродуктивные структуры, выведенные в рассматриваемом периоде из глубокого разведочного бурения.

В Куйбышевской области за 1981-1985 гг. на подготовленных сейсморазведкой структурах открыто 26 нефтяных месторождений. Из глубокого разведочного бурения в связи с отсутствием продуктивных пластов выведена 21 структура, т. е. оценено всего 47 структур и Ку = 0,55. На структурах, изученных сейсморазведкой и учтенных в этом периоде, успешность выше - на 16 из них открыто 11 месторождений нефти, Ку=10,69.

Приведем оценку успешности по отдельным нефтегазоносным комплексам. Как известно, сейсморазведка готовит структуры сразу по нескольким продуктивным комплексам. Так, из 47 оцененных бурением структур 26 были подготовлены по трем горизонтам, 13 - по двум и восемь - по одному. В таблице приведено распределение объектов по комплексу, в котором они подготовлены, и сделана оценка успешности. Из 112 объектов 35 оценено в среднем карбоне, 43 - в нижнем и 34 - в девоне. Проведено также распределение объектов по такому же признаку на структурах, подготовленных и оцененных в 1981 - 1985 гг.

Оценки, дифференцированные по годам подготовки структур и нефтегазоносным комплексам, отличаются от осредненных. Они более полно характеризуют эффективность сейсморазведки в случае достаточного числа объектов. Так при оценке в целом по структуре Ку равен 0,55 и 0,69, а по объектам, подготовленным в каждом нефтегазоносном комплексе,- соответственно 0,25 и 0,3. Последние значения, как будет показано ниже, более близки коэффициенту подтверждаемости ресурсов категории С₃ запасами промышленных категорий.

Коэффициент достоверности (подтверждаемости) структур существенно выше, так как по меньшей мере на семи структурах из 21, выведенных из бурения в связи с отсутствием продуктивных пластов, имеются прямые или косвенные данные, подтверждающие их наличие (отсутствие или сокращение отложений терригенного девона над выступами кристаллического фундамента, погружение горизонтов в критическом направлении, непромышленные притоки нефти и др.). На тринадцати структурах пробурено по одной поисковой скважине (на восьми - по две), поэтому не представляется возможным дать количественную оценку подтверждаемости структурных построений глубоким бурением. Можно лишь отметить, что отклонения отражающих горизонтов от стратиграфических границ, которым они соответствуют, увеличиваются с глубиной.

Оценка погрешностей сейсморазведки в условиях Куйбышевской области может быть дана только по структурам, на которых открыты месторождения и пробурено не менее семи-восьми глубоких скважин, или по группам близко расположенных небольших структур.

Средние квадратические величины погрешности построения для отдельных структур оцениваются в основном от ±6 до ±15 м, при этом наименьшие погрешности имеют построения по отражающему горизонту V (нижний карбон), наибольшие - по Д (терригенные отложения девона).

Проведена оценка погрешности составления структурных карт на двух группах структур с высокой успешностью сейсморазведки. На Аксеновской группе (север области) пробурено 15 скважин. По горизонту V средняя квадратическая погрешность составила ±8 м, по горизонту В- ±10 м. На Южно-Неприковской группе структур (центральная часть области) пройдено 38 скважин. Средняя квадратическая погрешность составила по горизонту В ±6 м, по горизонту V ±9 м, по горизонту Д ±11 м. Приведенные данные, хотя и не дают конкретной оценки подтверждаемости структур, но позволяют сопоставлять точность сейсморазведки по различным горизонтам и площадям.

Имеющихся материалов недостаточно для раскрытия роли и значения сейсморазведки в геологоразведочном процессе, итогом которого является подготовка запасов промышленных категорий. Повышение технико-методического уровня сейсморазведки, переход к планированию подготовки ею ресурсов нефти категории С₃ делают более объективной оценку эффективности сейсморазведки по подтверждаемости ресурсов запасами промышленных категорий каждого нефтегазоносного комплекса, для которого подсчитывались ресурсы. Недостаток такой оценки - растянутость времени от открытия месторождения до подсчета запасов и дольше, поскольку во многих случаях изменение баланса запасов происходит и на стадии эксплуатационного бурения. Поэтому очевидно, что такая система учета эффективности сейсморазведки должна действовать одновременно с оценкой успешности по открытым месторождениям.

На выведенных из глубокого разведочного бурения в 1981-1985 гг. структурах коэффициент перевода ресурсов категории С₃ в запасы категории C₁ составил 0,22. Низкая его величина связана с получением нефти в одном-двух нефтегазоносных комплексах, хотя объекты были подготовлены в основном в двух-трех комплексах и с завышением ресурсов С₃ на структурах, изученных бурением ранее.

Если среднюю величину ресурсов на одну структуру, полученную в XI пятилетке, распространить на все структуры, подвергнутые оценке, то коэффициент перевода составит 0,35-0,4. Сейсморазведка с такой эффективностью при выполняемых объемах работ и планируемой подготовке структур не в состоянии обеспечить план прироста запасов нефти в XII пятилетке.

Дальнейшее повышение эффективности сейсморазведки и в частности коэффициента перевода ресурсов в запасы в Куйбышевской области является многоплановой и трудной задачей. Для ее решения составлена программа, предусматривающая следующие основные направления работ и мероприятия.

1. Несмотря на высокую степень разведанности области в целом, отдельные ее районы геолого-поисковыми методами и бурением изучены слабо и нуждаются в скорейшем проведении поисковой и детальной сейсморазведки. К таким районам относятся западная часть Бузулукской впадины и южный склон Южно-Татарского свода. Здесь возможна подготовка ряда структур для развития поисков и разведки нефти. На юго-востоке области к западу от Зайкинского, Росташинского и других месторождений, открытых на территории Оренбургской области, сейсморазведочные работы на новом технико-методическом уровне начаты в 1984 г. Выявлено более 10 перспективных структур, две подготовлены к бурению. В XII пятилетке работы здесь интенсивно наращиваются.

2. В XI пятилетке эффективной оказалась концентрация сейсморазведочных работ вблизи открытых месторождений с целью поисков и подготовки структур того же морфогенетического типа. В таких случаях использование аналогий в методике, в волновой картине на временных разрезах, в скоростных параметрах позволило уверенно готовить к бурению структуры, на многих из которых открыты нефтяные месторождения, причем, как правило, первой же поисковой скважиной.

Качественные признаки структур на временных разрезах особенно уверенно проявляются для форм облекания рифогенных тел и выступов кристаллического фундамента. Поэтому можно ожидать высокую эффективность сейсморазведки при подготовке структур на бортах Муханово-Ероховского и Усть-Черемшанского прогибов, где развиты структуры облекания рифогенных тел, на юго-восточном склоне Жигулевско-Пугачевского свода и в северо-западной части Бузулукской впадины, где часто встречаются небольшие по площади, но резко выраженные выступы кристаллического фундамента.

3. В повышении эффективности значительна» роль дальнейшего совершенствования методики полевых наблюдений. В 1986 г. средняя плотность сети профилей при детальных работах составила 2,5 км/км², на подготовленных структурах - 3,5 км/км², наблюдения по уплотненным системам (расстояние между пунктами взрыва и пунктами приема 25-50 м) не превышали 70 % объема, с кратностью перекрытия 48-20 и 24-80 %, среднее число сейсмоприемников в группе 26. Эти параметры полевых наблюдений в XII пятилетке изменяются, планируется на ряде площадей применить более эффективные источники возбуждения сейсмических колебаний. Сочетание уплотненных систем наблюдения, взрывов зарядов небольшой массы в плотных породах под зоной малых скоростей и соответствующих процедур цифровой обработки позволят на некоторых площадях реализовать сейсморазведку повышенного разрешения с видимой частотой записи на временных разрезах 60-80 Гц, которая обеспечивает повышение точности и детальности отображения различных ловушек.

4. При сейсморазведке малоамплитудных структур весьма существен учет скоростных неоднородностей в разрезе, обычно связанных с изменением литологии. Повышению точности учета неоднородностей до верхней опорной границы способствует уплотнение систем наблюдений и сети профилей. Планируется также на площадях с неуверенным прослеживанием этой границы увеличить объем структурно-параметрического бурения до 25-30 тыс. м в год.

Установлены многочисленные случаи отрицательного влияния на эффективность сейсморазведки скоростных неоднородностей в глубинной части разреза, особенно солей в нижнепермских отложениях. Преодоление (учет) их влияния требует бурения глубоких структурно-параметрических скважин, значительного расширения сейсмокаротажных и акустических исследований, расширения и совершенствования работ по определению скоростей на основе наземных наблюдений, что и намечается осуществить.

5. Достаточно широко по объемам и объектам опробован комплекс прогнозирования геологического разреза. Прогноз типа флюида выполнен на 19 структурах, подготовленных к поисковому бурению.

Расшифровка волновой картины, привязка отражений и прогноз залежей выполнялись с помощью сейсмогеологического моделирования, которое значительно способствовало определенности принятого решения. Однако на семи объектах с малыми толщинами возможных продуктивных пластов, со сложным волновым полем прогноз типа флюида оказался неустойчивым. Бурение проведено на трех структурах с определенным прогнозом, на двух из них он подтвердился. Возможности методики прогнозирования геологического разреза положительно проявляются при картировании ловушек сложного экранирования: неантиклинальных и комбинированных, врезов, при интерпретации материалов площадных съемок и по региональным профилям на сейсмостратиграфической основе. Наиболее существенные результаты получены в Муханово-Ероховском прогибе. В осевой его части выделены зоны повышенной песчанистости пластов-коллекторов С-III, C-IV, C-V в терригенном комплексе нижнего карбона. Отмечено уменьшение мощности песчаных пластов и их замещение алевролитистыми разностями к бортам.

В бортовых частях прогиба прослежены линии выклинивания песчано-алевролитистых пластов C-III, C-IV, C-V, C-VI, C-VII. На юго-западном борту закартирована зона повышенных мощностей клиноформных известняков малевско-кизеловского сейсмического подкомплекса, которые могут служить ловушками для скопления УВ. На севере области на южном склоне Южно-Татарского свода закартирована развитая сеть визейских врезов (нижний карбон), рифогенные структуры, повышающие перспективы нефтеносности этой территории.

Проведена интерпретация на сейсмостратиграфической основе региональных профилей общей протяженностью 600 км, позволившая выделить в осадочной толще ряд сейсмических комплексов и сейсмофаций, уточнить объекты поисков в них. Создана основа для повсеместного перехода к сейсмостратиграфическому анализу материалов площадных съемок.

Усложнение методики и техники сейсморазведки приведет в XII пятилетке к удорожанию некоторых технико-экономических показателей. Стоимость 1 км профиля и структуры увеличится в 1,1 -1,2 раза. Однако намечаемое увеличение числа подготавливаемых структур, коэффициентов успешности и перевода ресурсов нефти категории С₃ в запасы промышленных категорий позволяет рассчитывать, что эффективность сейсморазведки в Куйбышевской области в конечном счете окажется выше, чем в предыдущие годы.

Таблица

Нефтегазоносные комплексы	Объекты, оцененные в 1981 - 1985 гг.			Объекты, подготовленные и оцененные в 1981 - 1985 гг.
Нефтегазоносные комплексы	Число объектов	Число объектов с залежами нефти	Ку	Число объектов	Число объектов с залежами нефти	Ку
Среднекаменноугольный	35	5	0,14	11	2	0,18
Нижнекаменноугольный	43	15	0,35	15	5	0,40
Девонский	34	10	0,29	10	3	0,30