В Колтогорском нефтегазоносном районе (НГР), расположенном в юго-восточной части Западной Сибири, верхнеюрские отложения васюганской свиты являются основным нефтегазоносным комплексом.

Крупные структуры 3-го порядка, способные служить антиклинальными ловушками для значительных залежей УВ в Колтогорском НГР, практически отсутствуют. На начало 1992 г. в районе открыто четыре промышленных месторождения, в которых, залежи нефти контролируются как структурными, так и литологическими факторами. Трудность разведки открытых месторождений определяется сложностью распространения пластов-коллекторов и значительной изменчивостью верхнеюрской части разреза в пределах локальных площадей. Отложения верхней юры в районе представлены васюганской, георгиевской и баженовской свитами.

Васюганская свита формировалась преимущественно в морских и прибрежно-морских условиях * . По литологическому составу слагающих пород свита подразделяется на нижнюю и верхнюю подсвиты. Нижневасюганская подсвита сложена мелководно-морскими фациями аргиллитов от темно-серых до черных с маломощными прослоями алевролитов и песчаников. Отложения верхневасюганской подсвиты состоят из переслаивающихся песчаников, алевролитов и аргиллитов, накопившихся в прибрежно-морских условиях.

Региональное распространение угольного пласта У₁ позволяет выделить в разрезе верхневасюганской подсвиты под- и надугольную пачки. На ряде площадей в отложениях свиты отмечается наличие двух углистых пропластков, разделенных 10– 15-метровой толщей пород, сформировавшихся в континентальных условиях.

Совокупность песчаных пластов верхневасюганской подсвиты образует регионально нефтеносный горизонт Ю₁, полный разрез которого в Колтогорском НГР содержит пять песчаных пластов. Мощность верхневасюганской подсвиты в районе исследований составляет 40–80 м.

На большей части исследуемой территории отложения васюганской свиты перекрыты 15–25-метровой толщей битуминозных аргиллитов баженовской свиты, выполняющих роль флюидоупора для нефтяных залежей в песчаных пластах горизонта Ю₁. На ряде площадей, расположенных в восточной части Колтогорского мегапрогиба, между васюганской и баженовской свитами отмечается развитие 10–15-метровой толщи аргиллитов георгиевской свиты. Типовой разрез верхнеюрской толщи пород приведен на рис. 1.

Для решения задачи выявления нефтегазоперспективных объектов и детализации известных месторождений нефти и газа важно научиться прогнозировать распространение пластов-коллекторов в отложениях горизонта Ю₁ по сейсмическим данным.

На временных сейсмических разрезах информацию о строении верхнеюрской толщи пород содержит характер сейсмической записи волнового пакета II^a. Под волновым пакетом II^a понимается интерференционная волна, формирующаяся на акустических границах васюганской и баженовской свит. С наиболее четко выраженной отрицательной фазой волны связан отражающий горизонт II^a, стратиграфически приуроченный к подошве баженовской свиты и являющийся наиболее надежным сейсмическим репером в исследуемом районе.

Для определения критериев прогноза зон распространения пластов-коллекторов в отложениях горизонта Ю₁ использовалось комплексирование данных глубокого бурения по Грушевой, Ледовой, Сутыгинской и другим площадям, материалы сейсморазведочных исследований Томского геофизического треста и аппарат математического моделирования волновых полей.

Отложения баженовской свиты характеризуются аномально низкими акустическими свойствами относительно перекрывающих и подстилающих отложений. Скорость распространения продольных сейсмических волн составляет 2,5–3,0 км/с. Акустические свойства аргиллитов георгиевской свиты в значительной степени зависят от условий осадконакопления этих отложений и могут изменяться в диапазоне от 2,7–3,0 до 3,7–4,0 км/с.

Несмотря на наличие различных литологических разностей в разрезе верхневасюганской подсвиты, в целом эти отложения имеют достаточно стабильные акустические свойства. Перепады скоростных характеристик горных пород на границах между песчаниками, алевролитами и аргиллитами верхневасюганской подсвиты, как правило, не превышают 0,2–0,3 км/с. К исключению относятся лишь пропластки углистых аргиллитов с аномально низкими пластовыми скоростями – 2,2–2,7 км/с.

Аргиллиты нижневасюганской подсвиты по скоростным характеристикам занимают промежуточное положение между битуминозными аргиллитами баженовской свиты и отложениями верхневасюганской подсвиты. Скачок скоростей на границе нижне- и верхневасюганской подсвит составляет около 0,5–0,7 км/с.

1. Наибольшими коэффициентами отражения внутри верхнеюрской толщи пород обладают границы кровли и подошвы баженовской свиты и угольный пласт (пласты) У₁. Именно на этих границах формируются отраженные волны, определяющие рисунок сейсмической записи волнового пакета II⁸.

2. Отраженная волна высокой интенсивности, способная качественно влиять на характер волнового поля, формируется на границе между нижне- и верхневасюганской подсвитами.

3. Отраженные волны, появляющиеся на границах между песчаниками, алевролитами и аргиллитами верхневасюганской подсвиты, существенно не влияют на рисунок сейсмической записи пакета II^а.

Из приведенного анализа следует, что прогнозирование зон распространения локальных песчаных пластов горизонта Ю₁ по сейсмическим данным должно производиться исходя из косвенных признаков – изменению мощностей либо акустических свойств пачек пород с аномальными пластовыми характеристиками.

увеличение мощности верхневасюганской подсвиты, как правило, пропорционально увеличению ее песчанистости (увеличению мощности горизонта Ю₁;

увеличение мощности песчаных пластов горизонта Ю₁ сопровождается улучшением их коллекторских свойств.

С учетом приведенных данных можно сделать вывод, что картирование по сейсмическим данным зон развития увеличенных мощностей верхневасюганской подсвиты позволит выделить участки, наиболее перспективные для распространения песчаных пластов-коллекторов в отложениях горизонта Ю₁.

Для решения этой задачи были построены “обобщенные” литолого-акустические модели верхнеюрской части разреза, типичные для Колтогорского НГР, по которым рассчитывались синтетические (модельные) сейсмические трассы либо наборы трасс (синтетические разрезы). Под “обобщенными” понимаются акустические модели, в которых учитываются только значительные изменения акустических свойств горных пород (>0,4 км/с). Анализировалось влияние увеличения мощности верхневасюганской подсвиты от 40 до 80 м на характер сейсмической записи волнового пакета II^a.

Интерпретация полученных синтетических волновых полей позволила выделить пять типов рисунков сейсмической записи волнового пакета II^a, каждому из которых удается найти аналог на реальных временных разрезах.

На рис. 2 приведены опорные акустические модели (I–VII), между которыми осуществлялась линейная интерпретация по мощностям горизонта Ю₁ (верхневасюганской подсвиты) и рассчитанный по ним синтетический разрез, а также фрагменты реальных временных разрезов, соответствующие каждому из выделенных типов волновых полей. Для удобства описания волновой картины последняя положительная фаза волнового пакета II^a проиндексирована как отражающий горизонт I^б.

Первый тип волновой картины фиксируется на временных сейсмических разрезах при отсутствии скачка акустических жесткостей горных пород на границе между нижне- и верхневасюганской подсвитами. Третья отрицательная фаза волнового пакета (3–) характеризуется малой амплитудой и большой длительностью. Отражающий горизонт I^б невыразителен и практически не прослеживается (см. рис. 2, в). Такой характер сейсмической записи отвечает процессу глинизации песчаных пластов горизонта Ю₁ и характеризует участки территории, наименее перспективные в отношении нефтегазоносности.

Второй тип волновой картины соответствует случаю, когда мощность верхневасюганской подсвиты составляет 40–50 км. Отрицательная (3–) и положительная (3+) фазы волнового покате II^а энергетически выражены (см. рис. 2, в). В исследуемом районе такой рисунок сейсмической записи отмечается в депрессионных зонах.

Дальнейшее увеличение мощности горизонта Ю₁ сопровождается увеличением длительности третьей отрицательной фазы волнового поката (3–). Если мощность верхневасюганской подсвиты составляет 55–65 м, происходит ее “осложнение”. Такой рисунок сейсмической записи волновой картины, который соответствует третьему типу, распространен в районе исследований ограниченно и фиксируется на склонах палеоподнятий.

Увеличение мощности верхневасюганской подсвиты до 65 м приводит к увеличению амплитуды “осложнения” и появлению в волновом пакете дополнительной положительной фазы, амплитуда которой растет пропорционально увеличению мощности горизонта Ю₁ (см. рис. 2, в). Четвертый тип волновой картины соответствует 65–70-метровой, а пятый – 75–80-метровой мощностям горизонта Ю₁. В Колтогорском НГР зоны развития четвертого и пятого типов сейсмической записи волнового пакета II^а коррелируются с наиболее приподнятыми участками территории.

На рис. 3 приведена схема распространения зон, наиболее благоприятных для развития песчаных пластов-коллекторов васюганской свиты в Колтогорском НГР, составленная по сейсмическим данным. Вероятно, именно эти участки исследуемого района будут представлять наибольший интерес для дальнейших геолого-геофизических изысканий.

* Геология нефти и газа Западной Сибири / А. Э. Конторович, И. И. Нестеров, Ф. К. Салманов и др.– М.: Недра, 1975.

The way of predicting of zones with improved resevoir characteristics is regarded on the ground of regularities of waves packet seismic image change according to deposits thickness change. Empirical dependence of waves packet image from deposits thickness is supported by mathematical modeling. Parts of synthetic time sections prove not-incidental character of noticed regularity.

1 – аргиллиты; 2 – алевролиты; 3 – песчаники; 4 – угли

а–акустические модели среды, б–синтетический временной разрез, в–фрагменты реальных временных разрезов (1–5–типы разрезав); 1 – битуминозные аргиллиты; 2 – переслаивание песчаников, алевролитов и аргиллитов; 3 – аргиллиты; 4 – угли

1 – локальные поднятия; 2 – границы структур третьего порядка: 1 – Нижневартовский свод, 2 – Александровский мегавал, 3 – Средневасюганский мегавал, 4 – Колтогорский мегапрогиб; 4 – изогипсы отражающего горизонта II^a (подошва баженовской свиты), км; 4 – границы нефтегазоносных районов; 5 – зона аномальной формы записи волнового пакета II^a; 6 – прогнозируемые зоны увеличенных мощностей горизонта Ю₁