|
УДК 550.834 (470.66) |
|
|
|
© Коллектив авторов, 1991 |
Эффективность пространственной сейсморазведки в Восточном Предкавказье
З.С. ВОЦАЛЕВСКИЙ, С.С. ГОВОРОВ, В.И. ШЛЕНКИН (Грознефтегеофизика), М.О. ДЖАБРАИЛОВ, Я.А. РОЙТМАН (Дагнефть)
В последние годы во многих нефтегазодобывающих районах, в том числе Восточном Предкавказье, возрастает актуальность задачи подготовки к разведке малоразмерных сложнопостроенных объектов и дальнейшего изучения их строения на этапе детальной разведки и промышленного освоения. С этой целью во все больших объемах используется пространственная сейсморазведка.
Начиная с 1985 г. эти исследования планомерно ведутся на разведочных площадях Равнинного Дагестана в районе Прикумского вала, который является одним из крупных структурно-тектонических элементов Восточного Предкавказья. Здесь на метаморфизованных породах каменноугольного фундамента залегает пермо-триасовый переходный комплекс. Отложения комплекса несогласно перекрыты юрско-неогеновыми породами платформенного чехла.
Залежи в триасовых отложениях небольшие по размерам и запасам, относятся к пластово-сводовым и массивным, имеют высоту несколько десятков метров и залегают на глубинах 4-5 км. Их поиски, разведка и подготовка к разработке - сложная задача, требующая комплексного решения с определением оптимальных объемов работ.
Основные перспективы дальнейших поисков залежей УВ в исследуемом районе связаны с комплексом пород, получившим название нефтекумской свиты. В настоящее время большинство исследователей относят ее к нижнему триасу. Продуктивность нефтекумских отложений установлена на многих месторождениях. Скопления нефти связаны с пористо-трещиноватыми известняками и доломитами, образующими в слоистой толще карбонатных пород характерные выступы неяснослоистой структуры. Вопрос о природе этих выступов до последнего времени остается в значительной степени дискуссионным. Одни исследователи [2,4] утверждают, что основу всех ловушек в карбонатных отложениях нефтекумской свиты составляют останцовые эрозионно-денудационные возвышенности, другие [1,3] полагают, что локальные ловушки связаны с органогенными постройками.
Многие детали строения нефтекумской свиты остаются пока еще не выясненными. В частности, слабо изучены закономерности размещения зон развития коллекторов, вследствие чего на ряде разведочных площадей (Дахадаевская, Равнинная и др.) некоторые скважины дали притоки флюидов, другие оказались бесприточными.
Сложное геологическое строение пермо-триасового комплекса пород (крутые углы наклона пластов, наличие тектонических нарушений, резкая фациальная изменчивость отложений) обусловливает сложную волновую картину в соответствующем интервале отражений (невыдержанность динамики осей синфазности, явления интерференции, наличие боковых волн), плохо поддающуюся расшифровке.
В этих условиях возможности использования профильной (двухмерной) сейсморазведки для целей детального изучения структуры и коллекторских свойств пермо-триасовых отложений можно считать исчерпанными. Значительное повышение эффективности работ достигается за счет применения пространственной сейсморазведки, позволяющей существенно упростить волновую картину вследствие более точного учета сейсмического сноса по сравнению с данными профильных наблюдений (рис. 1).
Полевые исследования проводятся с применением регулярной системы наблюдений, в качестве составного элемента которой используется многократное профилирование по методике широкого профиля. Каждый такой профиль ориентирован вкрест простиранию основных тектонических элементов и включает в себя две линии приема и четыре возбуждения. Регистрация колебаний выполняется 96-канальной сейсмостанцией. Такая система наблюдений позволяет получать набор сейсмограмм с расстоянием между 12-кратными общими глубинными точками (ОГТ) по ортогональным направлениям, равным 40 м. Параметры системы наблюдений выбраны исходя из экономических соображений с учетом требований, накладываемых алгоритмами обработки. При форсировании водных преград применяется методика «подстрела».
Обработка данных на ЭВМ выполняется по каждой линии ОГТ независимо с использованием стандартных и дополнительных средств системы СЦС-3. Граф обработки предусматривает процедуры восстановления амплитуд, учета поперечного выноса, коррекции поправок, частотного состава и формы сейсмических сигналов, а также специальное локальное сглаживание спектрального состава в трехмерной области. Трехмерная миграция реализуется путем последовательного выполнения двух двухмерных миграций по ортогональным направлениям. Выбор скоростной кривой для миграции осуществляется на основе анализа данных по скважинам, скоростей суммирования ОГТ и скоростей миграции исходных сейсмограмм.
В результате выполнения перечисленных процедур и необходимых сортировок получают массивы временных разрезов с трехмерной миграцией, подвергаемых дополнительной нуль-фазовой деконволюции. При интерпретации наряду с обычными временными разрезами, т.е. вертикальными сечениями объемного волнового поля, используются горизонтальные срезы трехмерного куба сейсмической информации.
Полученная по данным пространственной сейсморазведки информация в совокупности с данными бурения, по мнению авторов, является дополнительным аргументом в пользу того, что нефтекумская свита в пределах Прикумского вала и сопредельной части Восточно-Манычского прогиба представляет собой полифациальный карбонатный комплекс, для которого характерны ловушки, связанные с органогенными постройками, и приуроченные к ним залежи УВ.
К числу диагностических признаков, позволяющих выявлять эти постройки на сейсмических временных разрезах, могут быть отнесены следующие: наличие структуры облекания, затухающей вверх по разрезу; снижение интенсивности сейсмозаписи; хаотическое расположение обрывков осей синфазности; снижение прослеживаемости подстилающего отражения, соответствующего поверхности фундамента.
В пределах территории, изученной пространственной сейсморазведкой, выделяются четыре характерные палеогеоморфологические зоны, соответствующие различным областям нижнетриасового палеобассейна (рис. 2).
I - зона открытого моря, расположенная в пределах южного борта Восточно-Манычского прогиба. Нефтекумские отложения представлены здесь склоновой фацией темно-серых слоистых слабопроницаемых известняков с маломощными прослоями глинистых известняков и аргиллитов. В пределах зоны на отдельных приподнятых участках дна могли формироваться локальные органогенные постройки (площади Восточно-Сухокумская, Тианетская, Южно-Буйнакская).
II - зона барьерного рифа, находящаяся на линии площадей Сухокумская - Солончаковая - Центральная - Рифовая - Уллубиевская. На запад она протягивается до площадей Зимняя Ставка и Приозерная. В пределах зоны на многих площадях получены промышленные притоки нефти. Нефтекумская свита здесь сложена светлоокрашенными массивными чистыми известняками с незначительным содержанием терригенной алевролито-пелитовой примеси.
III- зона лагуны с одиночными постройками типа Северо-Юбилейной, Раздольной, с которыми связаны промышленные залежи УВ.
IV- береговая зона с окаймляющими выступы фундамента органогенными постройками (площади Южно-Солончаковая, Западно-Юбилейная, Юбилейная, Таловская, Кумухская). На выступах фундамента нефтекумская свита практически отсутствует. Промышленные залежи нефти связаны с окаймляющими образованиями и породами фундамента, представленными роговиками каменноугольного возраста.
Характерная для вышеназванных структурно-формационных зон волновая картина приведена на рис. 3.
Всего к настоящему времени пространственные сейсмические исследования выполнены на территории Дагестана площадью около 900 км2. Они позволили уточнить строение ряда площадей, выявить новые перспективные объекты, что дает возможность более рационально размещать поисково-разведочные скважины. Результаты сейсмических исследований хорошо подтверждаются данными бурения. В XII пятилетке в разведку были введены четыре площади, подготовленные пространственной сейсморазведкой (Кулинская, Наказухская, Рифовая, Раздольная), и на всех них первыми же поисковыми скважинами открыты месторождения. Кроме того, пространственной сейсморазведкой уточнено геологическое строение месторождений Таловское и Центральное. Заложенные по ее результатам скважины значительно расширили площадь нефтеносности этих месторождений.
Таким образом, по всем объектам, подготовленным пространственной сейсморазведкой и проверенным бурением, получена 100 %-ная потверждаемость. Для сравнения отметим, что за весь период поисковых работ на триасовые отложения в разведку было введено 39 площадей, подготовленных профильной сейсморазведкой, из них только на 14 были открыты залежи нефти в триасовых отложениях, т. е. коэффициент успешности поисков составил лишь 0,36.
Данные трехмерной сейсморазведки с учетом геологических факторов позволяют до минимума сократить объем поисково-разведочного бурения на новых площадях, а в отдельных случаях после поискового этапа приступить к заложению опережающих оценочных и эксплуатационных скважин в пределах контура залежи, установленного поисковой скважиной и проведенного по сейсмоизогипсе в предположении массивного типа залежи. При этом степень риска сводится к минимуму за счет последовательного разбуривания залежи с учетом сейсмокарт, положения продуктивных скважин, оценки запасов и технико-экономических расчетов. По такой методике в настоящее время в основном разведываются триасовые залежи Равнинного Дагестана.
Пространственные сейсмические исследования начали проводиться также в районе северного борта Терско-Каспийского передового прогиба, где основным продуктивным комплексом являются отложения верхнего мела. В интервале времен, соответствующем регистрации отражений от мелового комплекса пород, наблюдается сложная волновая картина (интерференция, пересечение осей синфазности, слабая динамическая выразительность отражений), что обусловлено геологическим строением соответствующего интервала разреза. Такая волновая картина плохо поддается расшифровке, следствием чего являются неоднозначность и многовариантность структурных построений по данным профильной сейсморазведки. Обстоятельством, существенно снижающим эффективность поисково-разведочных работ на нефть и газ, является также неравномерность распределения коллекторов в отложениях верхнего мела. Значительное число скважин, пробуренных в благоприятных структурных условиях, оказались бесприточными или дали незначительные притоки флюидов. Совокупность названных обстоятельств и послужила предпосылкой для постановки здесь пространственных работ.
На начальном этапе ставилась задача оценки возможности применения в сложных сейсмогеологических условиях северного борта прогиба метода пространственной сейсморазведки для решения задач структурного характера (детальное изучение строения отложений на глубинах более 5000 м) и прослеживания зон развития коллекторов в верхнемеловых отложениях.
В качестве полигонного объекта была выбрана Червленская разведочная площадь, на которой в двух скважинах получены промышленные притоки нефти, а в одной - воды. В других скважинах, пробуренных в ее пределах, притоки флюидов либо отсутствуют, либо получены слабые притоки воды.
Пространственные работы были проведены по методике, аналогичной вышеописанной. На многочисленных участках со сложными поверхностными условиями применялась асимметричная система наблюдений с пунктами взрывов, смещенными вдоль профиля относительно формальных (регулярных) пикетов возбуждения.
Особенностью обработки явился учет неравномерного шага пунктов возбуждения. При этом удаления источник - приемник определялись точно, а плановые положения средних точек округлялись до ближайших регулярных. Граф обработки включал подавление широкого спектра когерентных помех, процедуры восстановления амплитуд, корректирующей фильтрации, коррекции поправок. Массив суммарных временных разрезов дважды был подвергнут локальному сглаживанию спектрального состава с целью компенсации динамических искажений и выравнивания временных уровней профильных статических поправок. Применение двух последовательных миграций в ортогональных направлениях позволило упростить волновую картину, повысить разрешенность сейсмозаписи, коррелируемость и динамическую выразительность отражений.
Интерпретация данных пространственных наблюдений осуществлялась путем совместного анализа вертикальных и горизонтальных сечений объемного волнового поля, а также расчета энергетических параметров сейсмозаписи в интервале регистрации отражений от верхнемелового комплекса пород. На карте распределения соотношения сигнал/помеха (рис. 4), построенной с помощью средств ОДПК (разработка ЦГЭ), выделяются две зоны пониженных значений параметра. В пределах северной зоны размещены приточные скв. 9, 12, 15. Эти зоны отделены областью повышенных значений соотношения сигнал/помеха. В пределах ее расположены «сухие» скв. 10, 11 и 16. Анализ карт динамических параметров в сопоставлении с результатами кинематической интерпретации волнового поля, данными испытаний и геофизических исследований скважин (в частности, определения коэффициентов вторичной пористости верхнемеловых отложений) позволяет предположить, что области пониженных значений параметров (сигнал/помеха менее 0,6, когерентность менее 0,3) приурочены к зонам развития коллекторов, расположение которых в свою очередь в известной степени взаимосвязано с направлением линий тектонических нарушений.
Таким образом, полученные в результате пространственных исследований сведения указывают на наличие в пределах Червленской площади комбинированной ловушки, в которой расположение залежи контролируется развитием коллекторов в приразрывной зоне и структурным фактором.
Применение метода пространственной сейсморазведки в различных тектонических зонах Восточного Предкавказья позволило повысить геологическую эффективность исследований. Доказана применимость пространственной сейсморазведки для решения задач, связанных с изучением сложноэкранированных ловушек. Несмотря на относительно высокую стоимость пространственных сейсмических работ, их применение на этапах детального изучения месторождений дает положительный эффект, так как позволяет избежать бурения непродуктивных скважин. Возможности метода могут быть существенно расширены за счет применения интерактивных систем обработки и интерпретации, а также многоканальных систем наблюдения,
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Лагутенкова Н.С., Сорокина И.Э. Литолого-фациальные особенности и нефтегазоносность биогермных образований (на примере карбонатных отложений нижнего триаса Восточного Предкавказья). Литолого-фациальные и палеогеографические критерии нефтегазоносности.- М.: Наука.- 1980.- С. 68-79.
2. Ликов А.Г., Пушкарский Н.Г., Шапошников В.М. Особенности строения ловушек и залежей нефти в нефтекумской свите Восточного Ставрополья // Обзор. Сер. Нефтегаз. геол., геофиз. и бурение.- М.: ВНИИОЭНГ.- 1985,- Вып. 12,- С. 4-6.
3. О новом направлении поисково-разведочных работ на нефть и газ в Восточном Предкавказье в связи с поисками рифов в триасовых отложениях/А.С. Горкушин, Н.Ф. Фролов, В.В. Стасенков и др. // Труды СевКавНИПИнефть.- Грозный,-Вып. 7,- 1974,- С. 11 - 17.
4. Туртуков Г.А., Копылов Н.Г., Пыленков Б.Н. Типы ловушек и залежей в карбонатных отложениях нефтекумской свиты Восточного Кавказа // Труды СевКавНИПИнефть.- Грозный,- Вып. 41.- 1984.-С. 91-96.
The effectiveness of the application of spatial seismic survey technique developed for studying complexly sealed hydrocarbon traps in various tectonic areas of the eastern Precaucasus is shown.
Рис.1. Влияние учета сейсмического сноса на характер волновой картины в районе Прикумского вала (а), в области краевого прогиба (б):
BP - временной разрез, миграция в одном направлении; 2Д, ЗД - две-три миграции в ортогональных направлениях
Рис. 2. Схема распространения нижнетриасовых карбонатных массивов Восточного Предкавказья:
1 - территория, изучаемая пространственной сейсморазведкой с завершенной (а) и незавершенной (б) обработкой материалов; 2 - зоны развития карбонатных построек по данным пространственной (а) и профильной (б) сейсморазведки; 3 - участки отсутствия нефтекумских отложений по данным пространственной сейсморазведки и бурения (а) и профильной сейсморазведки и бурения (б); 4- локальные поднятия в нижнетрнасовых отложениях по данным пространственной (а) и профильной (б) сейсморазведки; 5 - скважины, давшие нефть из нижнетриасовых отложений (а), давшие воду (б), «сухие» (в), показавшие отсутствие нефтекумских отложений (г); 6 - линия временного разреза; 7 - границы палеогеоморфологических зон I-IV. Площади: а - Равнинная, б - Дахадаевская, в - Солончаковая, г - Западно-Юбилейная, д-Юбилейная, е - Северо-Юбилейная, ж - Куллинская, з-Наказухская, и-Раздольная, к-Таловская, л- Южно-Таловская, м - Тианетская, н - Центральная, о - Рифовая, п - Уллубиевская
Рис. 3. Временной разрез по линии А - А.
Скважины: 1- давшие нефть, 2 - давшая воду, 3 - сухая, 4 - тектонические нарушения; 5 - фундамент. А - выступ фундамента, Б - окаймляющие рифы, В - береговая зона, Г - одиночный риф, Д - лагуна, Е - барьерный риф, Ж - открытое море. Площади; Ю - Юбилейная, СЮ - Северо- Юбилейная, Ц - Центральная
Рис. 4. Схема распределения соотношения сигнал/помеха сейсмического волнового поля на Червленской площади:
1 - область повышенных (>0,8) значений параметра сигнал/помеха; 2 - изолинии параметра сигнал/помеха; скважины: 3 - давшие нефть из верхнемеловых отложений, 4 - давшие воду, 5 - «сухие»; 6 - тектонические нарушения; 7 - изогипсы кровли верхнего мела, м