К оглавлению

УДК 550.834(571.1)

Картирование по сейсмическим данным зон развития полосовидных пластов-коллекторов мегионской свиты

И.Л. ЦИБУЛИН (Главтюменьгеология)

В настоящее время в Западной Сибири в связи с вовлечением в поисково-разведочный процесс ловушек неантиклинального и комбинированного типов отмечается быстрый рост объемов разведочного бурения. Подавляющее большинство разведочных скважин размещается исходя из сложившихся представлений о значительном распространении неокомских шельфовых пластов. Поэтому при изучении литологически ограниченных со всех сторон объектов, которые все чаще встречаются в отложениях мегионской свиты, значительное число скважин оказывается пустыми. Однако современный уровень сейсморазведки позволяет с высокой степенью надежности картировать зоны распространения некоторых ловушек такого типа и соответственно рационально размещать разведочные скважины.

На Сорымско-Иминской площади, расположенной в центральной части Западно-Сибирской НГП, поисковым бурением в неокомском интервале разреза выявлена нефтяная залежь в пласте БС₁₁². На момент проведения сейсмических исследований на площади было пробурено около 30 скважин, из которых только шесть вскрыли рассматриваемый пласт в песчаных фациях. В остальных он оказался заглинизированным. В связи с этим были выполнены сейсмические работы, в задачу которых входило оконтуривание зоны развития песчаных коллекторов этого пласта.

На интерпретационном этапе они заключались в следующем.

1. Стратиграфическая привязка отраженных волн к геологическому разрезу. На этой стадии оценивалась возможность решения поставленной геологической задачи.

2. Выделение на основе выполненной привязки либо отдельного колебания, формируемого продуктивным пластом, либо сейсмофациальной единицы, контролирующей резервуар; локализация их в пространстве и калибровка зоны распространения объекта по данным бурения.

3. Выполнение в интервале, соответствующем продуктивному пласту, динамического анализа и ПАК преобразования с целью построения пространственной модели выявленной залежи и количественной оценки по комплексу сейсмических данных ее отдельных характеристик.

Стратиграфическая привязка отраженных волн к геологическому разрезу проводилась с использованием сейсмического (СК) и акустического (АК) каротажа.

Данные СК использовались для калибровки кривых АК. Привязка отраженных волн к геологическому разрезу выполнялась путем сопоставления синтетических сейсмограмм, построенных по данным АК, с реальными трассами. В качестве исходных моделей для построения синтетических сейсмограмм использовался АК, выполненный в скв. 13, 16, 25. Эталонной выбрана скв. 25, в которой пласт БС₁₁² представлен песчаником мощностью 32 м. Скв. 13 и 16 использовались как контрольные. Данные АК фактически не корректировались. Форма исходного импульса специально не подбиралась. Применялся нульфазовый фильтр с полосой частот, близкой к спектру реальных трасс. Для оценки сходимости реальных и синтетических трасс наряду с визуальным анализом привлекалась количественная оценка-функция взаимной корреляции.

Синтетические сейсмограммы строились без учета плотностей, коэффициенты отражения рассчитывались с использованием только Vинт. На рис. 1 представлены монтажи синтетических сейсмограмм, полевых трасс и соответствующих кривых ГИС.

В целом в интервале прогноза, заключенном между колебаниями  (сармановская пачка) и Б (баженовская свита), получена высокая сходимость реальных и синтетических трасс, причем как по кинематическим критериям, так и по динамическим. Это отмечается по всем изученным скважинам.

Указанное явление свидетельствует о том, что в данном интервале разреза плотности изменяются, по-видимому, в соответствии со значениями . В связи с заметно меньшими относительными колебаниями плотностных характеристик пород по сравнению с акустическими, именно вариации  в данном интервале разреза определяют характер изменений акустических жесткостей. Отсюда следует важный вывод, что в данном случае точность восстановления по методике «ВЕЛОГ» детальной скоростной характеристики среды и без учета изменения плотностей будет достаточной для надежного сопоставления с данными АК.

Участок разреза, расположенный выше интервала прогноза (над горизонтом ), характеризуется значительным ухудшением сходства синтетических трасс с реальными по динамическим признакам (см. рис. 1). Было сделано предположение, что ухудшение сходимости трасс обусловлено изменением характера вариаций плотностей в этом интервале. Поскольку прямые измерения их в рассматриваемых скважинах не проводились, то для проверки сделанного предположения оценка плотностных характеристик среды выполнена по методике «ИНГЕФ» (разработка БелНИГРИ, 1978 г.). Использование прогнозных плотностей при построении синтетической сейсмограммы привело к улучшению сходимости динамических особенностей колебаний выше горизонта. Тем не менее характер изменения акустических жесткостей по-прежнему определяется вариациями.

В результате привязки на временном разрезе была выделена волна. (Использовались разрезы с восстановленным соотношением амплитуд.) При удалении от эталонной скв. 25 в восточном направлении она быстро затухает и через 2 км перестает прослеживаться. В западном направлении она переходит в сложное интерференционное колебание, формирующее сейсмофациальную единицу (СФЕ - БС₁₁²) в виде характерного «уступа», образовавшегося на первичной поверхности осадконакопления (волна ). Согласно классификации Дж. Уидмайера и Дж. Сангри (Сейсмическая стратиграфия / Под ред. Ч. Пейтона (пер. с англ.) М.: Мир.- 1982.), рассматриваемая СФЕ относится к сейсмофациям окраины шельфа и латерально наращиваемого склона. Объект выражен на временном разрезе в виде отдельной малоразмерной сигмоиды (рис. 2), запись внутри которой фактически не разрешена; можно только предполагать косослоистый рисунок. Длина ундаформной подзоны измеряется единицами километров и контролируется колебанием, динамическая выразительность которого резко изменяется. От точки склонового перегиба в сторону берега волна сначала выражена в виде слабоинтенсивного интерференционного колебания, затем в зоне схождения с осью синфазности, контролирующей основание СФЕ - БС₁₁², амплитуда ее резко возрастает. По мере дальнейшего продвижения в сторону берега интенсивность и «временная мощность» колебания начинают быстро убывать и вскоре уменьшаются до нуля. При этом волна  перекрывается с хорошо выраженным угловым несогласием «светлой» фазой, контролирующей покрывающую СФЕ глинистую толщу (см, рис. 2). Последнее позволяет предположить наличие размыва, происшедшего в период формирования СФЕ - БС₁₁², либо сразу после него. Анализ относительных изменений уровня моря, проведенный по методике П.Р. Вейла, также свидетельствует о том, что рассматриваемая сейсмофация сформировалась в результате размыва ранее отложившихся осадков и переотложения их на пологом склоне первичной поверхности осадконакопления.

Выделенная СФЕ однозначно распознается на сейсмических разрезах и прослеживается в субмеридиональном направлении в виде узкой полосы шириной около 10 км. Следует отметить, что пространственная корреляция отраженных волн проводилась по разрезам выравнивания, сведенным в монтаже.

«Временные мощности» рассматриваемого объекта, заключенные между огибающей кровлю СФЕ- БС₁₁² и подстилающей волной, претерпевают значительные изменения (рис. 3). Минимальные мощности отмечаются на южных и северных профилях. В центральной части площади работ «временная мощность» значительно увеличивается, запись внутри СФЕ начинает разрешаться и на разрезах отчетливо различается вторая сигмоида. Последнее может означать, что в пределах ундаформной подзоны наряду с пластом БС₁₁² возможно появление дополнительного пласта БС₁₁¹.

СФЕ - БС₁₁² была откалибрована по данным бурения четырех скважин: 16, 25, 27, 28. Песчаные коллекторы были вскрыты скв. 25 и 28. В скв. 16, расположенной в зоне изчезновения волны , рассматриваемый пласт представлен маломощным пропластком существенно заглинизированного песчаника. Далее на восток он полностью исчезает. Скв. 27, находящаяся в зоне перегиба ундаформы, в интервале целевого объекта вскрыла известково-алевролито-глинистую толщу. На основании калибровки сделан вывод, что восточная граница зоны развития коллекторов пласта БС₁₁² контролируется областью резкого затухания волны  , а западная - кромкой склона «уступа», или ундаформной подзоной СФЕ -БС₁₁².

На рис. 3 выделены линии перегиба ундаформной подзоны (в центральной части их две) и восточная зона глинизации, которые оконтуривают с запада и востока область, где вероятность обнаружения пласта БС₁₁² в песчаных фациях максимальна. Это, естественно, не означает, что там пласт представлен в виде однородного песчаного тела с выдержанными петрофизическими характеристиками. Очевидно, и здесь будут отмечаться значительные вариации коллекторских свойств пласта, обусловленные различием условий осадконакопления. Поэтому для дальнейшего изучения особенностей геологического строения объекта сейсмические разрезы были преобразованы в псевдоакустические (по методике «ВЕЛОГ»). Поскольку псевдоакустические кривые являются уже аппроксимацией диаграмм АК, то вариации их амплитуд и периодов свидетельствуют об изменении определенных петрофизических характеристик отдельных пластов и их мощностей. Это позволяет использовать ПАК-разрезы для прямого прогнозирования изменений литологического состава пласта БС₁₁² и его мощности в ундаформной подзоне.

В южной зоне залежи, где удалось получить ПАК-разрезы высокого качества, построены карты изопахит продуктивного пласта и его относительных скоростей.

Результаты качественной калибровки по данным ГИС кривых ПАК свидетельствуют о том, что возрастание относительных скоростей пласта соответствует в первом приближении увеличению его песчанистости (уменьшение значений ). При этом пороговым уровнем (плохой - улучшенный коллектор) принято значение= 100 м/с. Среднее квадратическое отклонение оценок , полученное по внутренней сходимости, составило ±17 м/с.

Из анализа изменения  по площади следует, что участки развития пород с улучшенными коллекторскими свойствами (>100 м/с) находятся в области наиболее вероятного существования пласта-коллектора в виде отдельных вытянутых вдоль палеобереговой линии зон, совпадающих в общих чертах с зонами увеличенных «временных мощностей СФЕ - БС₁₁². Вкрест простирания отмечается тенденция к улучшению коллекторов в направлении от кромки склона к берегу, что также соответствует принятым представлениям об условиях осадконакопления.

Карта изменения мощностей пласта БС₁₁² в области развития коллекторов также построена с использованием псевдоакустических разрезов. Мощности оценивались путем пересчета  пласта, снимавшихся с кривых ПАК. Для этого использовались пласта.

Поэтому в районе расположения эталонной скв. 25, где объект выражен наилучшим образом, проведена калибровка относительно нуля ПАК-трасс.

На рис. 4 представлена карта распространения залежи пласта БС₁₁² в пределах площади исследований, вынесенная на структурную основу. Западная граница ее - комбинированная. Она построена по изогипсе, контролирующей положения ВНК, и линии глинизации. За счет повышения разрешающей способности в результате применения стратиграфической деконволюции удалось уточнить положение восточной границы залежи, которая сместилась по сравнению с результатами визуального анализа «временных разрезов» на восток в среднем на 1 км. На эту же основу наложена информация об изменениях относительных скоростей (там, где удалось получить ПАК-разрезы). Последние качественно отображают характер изменения песчанистости целевого объекта.

Достигнутой точности результирующих оценок прогнозной модели залежи, по-видимому, недостаточно для использования их при подсчете запасов по высшим категориям. Однако для ориентирования разведочных работ, проектирования рациональной сети разведочных скважин подобная модель вполне пригодна. Это подтверждают результаты бурения новых скважин (5, 36, 37, 47), построенных уже после завершения рассмотренных исследований. По крайней мере ни по одной из новых пробуренных скважин не получены данные, опровергающие полученную модель.

В заключение следует отметить, что высокоперспективные объекты, аналогичные рассмотренной СФЕ - БС²₁₁, очевидно, не единичны в неокомских отложениях Западно-Сибирской НГП и по мере дальнейшего изучения этого интервала будут встречаться все чаще и чаще. Исходя из того, что подобные СФЕ формируются в результате размыва ранее отложившихся осадков и их последующего переотложения, обусловленных резким «относительным понижением уровня моря», можно предположить, что в западных районах провинции, где большая часть нормальных шельфовых песчаных пластов глинизируется, основные перспективы поисков УВ-залежей в мегионской свите, наряду с ачимовской, будут связаны именно с такими объектами.

Рис. 1. Привязка отраженных волн к геологическому разрезу:

1 - продуктивные песчаники; 2 - битуминозные аргиллиты; 3 - нефть; 4 - нефть с водой

Рис. 2. Разрез выравнивания по профилю 7 (Сорымско-Иминская площадь):

1 - кромка перегиба ундаформной подзоны; 2 - точка «прибрежного» налегания; 3 - границы СФЕ - БС₁₁², 4 - предполагаемый размыв; 5 - линия корреляции реперных горизонтов (-сармановская пачка глин, Б - баженовская свита); 6 -нефть; 7 - нефть с водой

Рис. 3. Карта «временных мощностей» сейсмофации СФЕ- БС₁₁² (интервал, Сорымско-Иминская площадь):

1 – изолинии , мс; 2 - линия прекращения прослеживаемости волны  по данным визуального анализа временных разрезов; 3- кромки перегиба ундаформной подзоны СФЕ - БC₁₁²; 4 - нефть; 5 - вода (по испытанию); 6 - пласт отсутствует; 7 - водонасыщение по БКЗ; 8 - область максимальной вероятности существования пласта БС₁₁² в песчаных фациях

Рис. 4. Схематическое строение залежи пласта БС₁₁² в пределах участка сейсмических исследований Сорымско-Иминской площади:

1 - изогипсы кровли пласта БС₁₁², мм; 2 - гипсометрический уровень ВНК; 3 - линия прекращения прослеживаемости волны  по данным визуального анализа временных разрезов; 4 - кромки перегиба ундаформной подзоны СФЕ - БС₁₁²; 5 - линия прекращения прослеживаемости пласта БС₁₁² на ПАК-разрезах; 6 - восточная зона исчезновения пласта БС₁₁²; 7 - зона повышенных значений относительных скоростей (больше 125 м/с); 8 - нефть; 9 - вода (по испытанию); 10 -пласт отсутствует.