К оглавлению

© В.И. Ибраев, 2006

ДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ВЫДЕЛЕНИЙ ГРАНИЦ ФАЦИАЛЬНОГО ЗАМЕЩЕНИЯ КОЛЛЕКТОРОВ АБАЛАКСКОЙ СВИТЫ

В.И. Ибраев (ОАО "Тюменнефтегеофизика”)

На протяжении последних 30 лет в практической геофизике наряду с кинематической интерпретацией в равной степени выполняются работы по динамическому анализу отраженных волн.

В условиях Западной Сибири анализ динамических характеристик отраженных волн впервые был разработан и программно реализован на ЭВМ первого поколения И.И. Бобровником при оценке нефтегазоносности Салымского нефтеносного района (1974-1978). В последующие годы интенсивное развитие вычислительной техники позволило расширить спектр возможностей количественной оценки динамических параметров волнового поля во взаимосвязи с характеристиками геологического разреза. В этот период разными авторами были разработаны пакеты прикладных программ для динамического анализа. Пакеты существуют как автономно, так и в составе интерпретационных систем и комплексов. Так, в системе СЦС-3 ПГР - пакет “Диана”, в системе “ИНТЕРСЕЙС” - “ANHCI, Дина”, Western ATLAS - “НСl" и др.

В ОАО “Тюменнефтегеофизика” динамический анализ на начальной стадии внедрения использовался при картировании объектов “Аномалия типа залежь (АТЗ)”, “Яркое пятно” в работах тематического плана, а в последующем и для решения задач поисковых геологических работ в производственном масштабе. Корректное использование математического аппарата позволяло и позволяет получать зависимости между динамической составляющей волнового поля и геологическими параметрами исследуемых объектов с последующим их картированием.

Рассмотрим пример использования динамических характеристик волнового поля при решении задач выделения границ фациального замещения коллекторов вогулкинской толщи абалакской свиты в приуральской зоне Западной Сибири на одном из месторождений Шаимского нефтегазоносного района. Фазовый и амплитудный анализы по отражающему горизонту П, отождествляемому с кровлей вогулкинской толщи, проводились в несимметричном окне 5-10 мс. По данным бурения в приуральской зоне Западной Сибири отложения вогулкинской толщи распространены в склоновых частях средних и крупных структур и полностью отсутствуют на сводах (в зонах эрозионных выступов). Для определения степени влияния вмещающей толщи на характеристики волны П рассчитан частотный параметр в интервале горизонтов Б1 - А.

На рис. 1 представлена схема площадного распределения фазовой характеристики волны П. Здесь выделена зона отсутствия вогулкинской толщи в сводовой части структуры III порядка, осложняющей структурный выступ северо-восточного простирания. В позднекелловейское, оксфордское, кимериджское время структурный выступ представлял собой сушу, окруженную прибрежным морем, и одновременно являлся источником сноса осадков (рис. 2, А). На схеме распределения фазовых характеристик северо-западнее от структурного выступа выделяются две четко обозначенные границы изменения данного параметра, соответствующие смене фациальных обстановок условий осадконакопления. Разделение территории по условиям осадконакопления согласуется с данными бурения и результатами геофизического исследования скв. 1, 2, 3. Литологическое расчленение разреза по ГИС в исследуемом интервале на фоне временного разреза вдоль линии I - I представлено на рис. 3. С удалением от структурного выступа (суши) происходит уменьшение толщин песчаных фаций вогулкинской толщи абалакской свиты. На значительном удалении в районе скв. 1 отмечается замещение песчаников переслаивающимися алевролитами и аргиллитами. На рис. 4 представлена литологическая колонка для отмеченной ситуации в сопоставлении с параметрами ГИС.

Интервал отбора керна характеризуется относительно повышенным уровнем радиоактивности при незначительном снижении амплитуды ПС, а параметры Rп и DS не изменяются до подошвы абалакской свиты. В образце керна, представленного переслаиванием алевролитов и аргиллитов с запахом нефти, отмечаются редкие включения раковин размером 0,7-0,8 см, что соответствует накоплению осадков в условиях глубокого моря.

Для подтверждения представленных результатов составлена геологическая модель смены условий осадконакопления и связанное с этим фациальное замещение песчаников вогулкинской толщи. На основе геологической модели было рассчитано модельное волновое поле с параметрами, приведенными в таблице.

Необходимо отметить, что значения параметров скорости и плотности задаются выше геометрии описываемой границы. На рис. 5 представлены результаты двухмерного моделирования тонкослоистой модели в сопоставлении с геологической моделью в глубинном масштабе. Ввиду малой толщины отложений (первые метры) вогулкинской толщи в склоновой части структуры отраженная волна П интерферирует с отражением А, отождествляемым с поверхностью доюрского комплекса. Зона интерференции отмеченных отражений на геологической модели соответствует прибрежному морю (см. рис. 5, Б).

На удалении от сводовой части структуры, соответствующей по геологической модели мелководному морю, корреляция волны П проходит по переходу от положительного экстремума к отрицательному. При максимальном удалении в районе глубокого моря толщины отложений абалакской и покрывающей мулымьинской свит увеличиваются, корреляция волны П проходит по самостоятельному экстремуму и соответствует зоне максимального замещения песчаников вогулкинской толщи (см. рис. 5, А). Результаты моделирования полностью согласуются с результатами проведенных исследований и подтверждают корректность выполненной корреляции.

Для определения степени влияния вмещающей толщи на характеристики пласта П и решения прогнозных задач рассчитаны мгновенные частоты по площади в интервале горизонтов Б1 - А (см. рис. 2, Б). Установленная корреляционная связь (Ккор = 0,75) между мгновенной частотой в интервале горизонтов А - Б1 и общей толщиной пласта П позволила с погрешностью 25 % количественно оценить прогнозные значения толщин в точках заложения проектных скважин. Для расчета общей толщины пласта П использовалась полученная зависимость по 16 скважинам:

Н= -0,9689*f+ 49,79,

где f - мгновенная частота.

Наличие высокой корреляционной связи между общей и эффективной толщинами пласта П (Ккор = 0,96) позволило рассчитать прогнозные значения эффективных толщин с использованием следующей зависимости:

Нэф = 0,937*Н- 1,4358,

где Н - общая толщина пласта П.

В процессе проведения исследований автором был сделан прогноз на наличие песчаной фации вогулкинской толщи в зоне прибрежного моря (см. рис. 5) общей толщиной 5 м. Этот прогноз подтвержден результатами бурения. Вскрытая эффективная толщина составила 3,8 м. После свабирования и химической обработки получен фонтанный приток нефти. По результатам исследований был представлен прогноз эффективных толщин по площади еще для 9 рекомендуемых точек заложения проектных скважин.

На основании изложенного можно сделать вывод, что совместное рассмотрение результатов динамического, фациального анализов с привлечением геосейсмического моделирования позволяет интерпретатору решать более тонкие задачи прогноза, чем предусмотрено разрешающей способностью сейсморазведки. В частности, прогнозировать не только зоны фациального замещения, но и эффективные толщины тонкослоистых коллекторов.

Abstract

Over Hast thirty years in geophysical practice along with kinematic interpretation the works on dynamic analysis of reflected waves are carried out.

In Joint-stock company “Tyumenneftegeofizika” dynamic analysis at initial stage of introduction was used for mapping objects “Pool type anomaly”, “Bright spot” in works devoted to a specific topic plan and subsequently in solving tasks of forecasting geological section in commercial scale. The proper using of mathematic methods allowed and allows now to obtain relations between dynamic component of wave field and geological parameters of objects studied with subsequent mapping of these parameters.

Using of dynamic characteristics of wave field in solving tasks of isolating boundaries of facial replacement of Vogulkinskaya strata of Agalak suite in Near-Ural zone of West Siberia was considered with reference to one of Shaim oil and gas area’s field.

Prognosis of effective thicknesses in nine recommended drilling sites was presented. At moment of presenting results on carried out investigations two wells were drilled, results of prognosis based on dynamic parameters were confirmed. In wells from sands of Vogulkinskaya strata of Abalak suite the oil flows were obtained.

 

Таблица

Номер горизонта (границы)

Скорость, м/с

Плотность, г/см3

1

2750

2,35

2

2700

2,38

3

2400

2,28

4

2450

2,30

5

2900

2,32

6

3500

2,60

 

Рис. 1. СХЕМА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МГНОВЕННЫХ ФАЗ ПО ОТРАЖАЮЩЕМУ ГОРИЗОНТУ П

1 - линии сейсмических профилей: 2-зона отсутствия вогулкинской толщи; 3-скважина; 4 - линия разреза; 5- границы раздела условий осадконакопления: а - прибрежное море - мелководная часть, б - мелководная - глубоководная часть

 

Рис. 2. ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ

А - схема толщин отложений, перекрывающих вогулкинскую толщу П - Б-схема распределения мгновенной частоты в интервале отражающих горизонтов (Б1 - А). Уел. обозначения см. на рис. 1

 

Рис. 3. ВРЕМЕННОЙ СЕЙСМИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ ПО ЛИНИИ I - I

Положение профиля см. на рис. 1

 

Рис. 4. ФАЦИАЛЬНОЕ ЗАМЕЩЕНИЕ ПЕСЧАНИКОВ ВОГУЛКИНСКОЙ ТОЛЩИ

1 - переслаивание аргиллитов и алевролитов; 2-песчаники; 3-аргиллиты; 4 - алевролиты; 5- алевролиты с включениями углистых пропластков

 

Рис. 5. ГЕОСЕЙСМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ФАЦИАЛЬНОГО ЗАМЕЩЕНИЯ ВОГУЛКИНСКОЙ ТОЛЩИ

А - геологическая модель, Б - модель волнового поля (fимп = 36 Гц)