Читайте также:
|
Сокращение количества перспективных крупных и средних по размерам структурных амплитудных ловушек углеводородов во многих интенсивно осваиваемых нефтегазоносных регионах мира привело во второй половине ХХ столетия к некоторому ослаблению интереса к традиционным амплитудным структурным ловушкам и к повышенному вниманию к ловушкам литолого-стратиграфического типа. Однако последние часто связаны и контролируются структурными элементами геологического строения с повышенной пространственной частотой. Поэтому применение технологии ВОС, обладающей высокой латеральной разрешающей способностью, может оказаться эффективным для целей надежного выделения и детального картирования как структурных, так и литолого-стратиграфических ловушек, контролируемых геосолитонными трубками. Первоначально рассмотрим возможности картирования чисто структурных ловушек с помощью технологии ВОС, повышающей нефтегазоперспективы традиционных малоразмерных и малоамплитудных ловушек.
Поскольку параметры стандартных технологий разведки (густота сети сейсморазведочных профилей и расстояние между разведочными скважинами) ориентированы на более крупные структуры, то малоразмерные объекты или пропускаются или остаются недоразведанными при передаче в разработку. В Западной Сибири, например, малоразмерные структуры широко распространены в районах Шаимского вала и Красноленинского свода в интервале юрских отложений и пород фундамента. Геологическая природа таких структур может быть различной и многими геологами рассматривается с разных генетических позиций. В основном выделяются два генетических механизма, объясняющих их появление в разрезах и на картах: эрозионно-седиментационный и тектонический. Наличие крупного перерыва осадконакопления, сопровождавшегося интенсивными эрозионными процессами и вулканической деятельностью в хроностратиграфическом интервале от нижнего карбона до средней юры, не могло не оставить своих следов в виде эрозионных выступов и врезов на поверхности несогласия, часто отождествляемой в Западной Сибири с отражающим горизонтом А.
Особенно велико количество малоразмерных структур в Шаимском нефтегазоносном районе, что подтверждено разработкой нефтяных месторождений. Линии выклинивания, фациального замещения и водонефтяного контакта здесь полностью контролируются распределением по площади малоразмерных структур. Хотя по формальному определению ловушки в этом районе относятся либо к структурно-литологическим, либо к структурно-стратиграфическим, попадание разведочных и эксплутационных скважин в продуктивные и непродуктивные зоны месторождения зависят от надежности картирования морфологических особенностей малоразмерных структур. Например, на Северо-Даниловском нефтяном месторождении линия выклинивания продуктивного горизонта внутриюрских отложений контролируется малоразмерными структурами, имеющими протяженность короткой оси всего 200-300 метров. Это означает, что смещение местоположения эксплутационных скважин на таких участках месторождения всего на 100-150 метров может приводить к получению либо нефтеносных, либо непродуктивных скважин. На рисунках 11-19 приведены примеры геосолитонных трубок, выделенных на сейсмических разрезах месторождений Красноленинского свода.
В мировой практике известен ряд крупных по запасам месторождений углеводородов, представляющих собой ансамбль из малоразмерных залежей. Например, извлекаемые запасы на месторождении Рейнбоу-Зама (Канада) оцениваются в 109,6 миллионов тонн, тогда как средняя площадь отдельных залежей на этом месторождении составляет лишь 0,2-0,3 км2 («Сейсмическая стратиграфия» - 1982).
Надежность картирования малоразмерных структур определяется латеральной разрешенностью результатов сейсморазведки, которая, в первую очередь, зависит от повышения плотности наблюдений на исследуемой территории. Из теории цифровой регистрации непрерывных сигналов хорошо известно, что слишком редкий шаг измерений осциллирующих функций, содержащих короткие волны, приводит к появлению ложных длинноволновых компонент в результатах измерений. Этот тип помех, порождаемых дискретностью наблюдений, носит название эйлиас-эффекта (Р.Е. Шериф -1982). Очевидно, что в районах, где преобладают малоразмерные структурные формы, следует ожидать при стандартной профильной технологии сейсморазведки повышенный уровень ложных структурных построений, обусловленных пространственным эйлиас-эффектом. Редкая сеть разведочных скважин, представляющая собой еще более неудовлетворительную систему дискретных измерений для картирования малоразмерных форм, не повышает достоверности структурных построений при размещении этих скважин на сейсмических профилях. Эти разведочные скважины лишь позволяют установить коллекторские свойства и характер насыщения целевых интервалов разреза на выделенных по сейсмическим профилям локальных элементах структурных форм. При размещении разведочных и эксплутационных скважин внутри полигонов, образованных редкой для малоразмерных структур сетью профилей, часто не подтверждаются структурные карты по сейсморазведке, что, в свою очередь, ведет к увеличению числа непродуктивных скважин на месторождении.
Например, на многих нефтяных месторождениях в Шаимском районе число скважин с ошибочным прогнозом превышает 20 %. А на Северо-Хохряковском месторождении число «сухих» и нерентабельных скважин превысило даже 80 %. Согласно результатам анализа, такой высокий процент ошибок обусловлен слишком редкой сетью сейсморазведочных профилей, что явилось основной причиной большого экономического ущерба при разработке районов, где господствуют малоразмерные структурные формы. Малоразмерные в плане, но высокопродуктивные ловушки нефти характерны не только для Шаимского и Красноленинского районов в Западной Сибири. Эрозионные палеовыступы в доюрской поверхности в Мансийской синеклизе, на Сургутском своде и Вартовском мегавале, в Юганской и Нюрольской впадинах и других нефтяных районах, являясь часто малоразмерными структурами, контролируют или сами содержат залежи углеводородов. Геосолитонный механизм формирования малоразмерных структур позволяет понять и объяснить появление малоразмерных выступов в контакте осадочных пород и фундамента. В частности, палеоструктурный анализ в районе Ханты-Мансийского месторождения на Горелой площади, показал, что это месторождение уже в течение верхнего мезозоя и в неогене имело вновь оживление тектонических процессов. Таким образом, выступы, которые представляют собой карбонатные ловушки и другие амплитудные формы на эрозионной поверхности фундамента, являются не чем иным, как геосолитонными диапировыми формами, проявившимися как в палеозойское, так и неогеновое время.
Ярким представителем такого рода объектов является Ханты-Мансийское нефтяное месторождение, связанное с эрозионным выступом девонских известняков, имеющих сложную конфигурацию в плане с обилием малоразмерных карбонатных построек (рисунок 30). Известно, что разведка этого месторождения по традиционной редкой сети скважин и геофизических наблюдений, без учета материалов ВОС, привела к очень крупным экономическим потерям: подавляющее большинство разведочных скважин (более 20) оказались «сухими» (они просто не попадали в малоразмерные ловушки). Дальнейшая разведка месторождения была приостановлена, хотя в целом район признавался высоко перспективным, так как здесь доказаны нефтеносность и высокие коллекторские свойства малоразмерных амплитудных ловушек и эрозионных выступов, связанных с геосолитонным механизмом. О высоких коллекторских свойствах говорит дебит минерализованной воды во Фроловской скважине, находящейся в нескольких километрах от Ханты-Мансийской площади. Ее дебит достигает 4500 куб.м в сутки - фантастическая для Западной Сибири цифра! Таким образом, можно считать, что основная причина слабого освоения обширного района Мансийской синеклизы и многих других районов Западной Сибири в интервале палеозойских и нижнеюрских отложений - несоответствие между малоразмерным характером преобладающих здесь ловушек и применяемыми технологиями разведки, рассчитанными традиционно на крупные структуры.
Значительные резервы неоткрытых пока залежей углеводородов заключены в малоамплитудных структурных ловушках. Под малоамплитудными будем понимать структурные ловушки, вертикальная амплитуда которых соотносима с величиной ошибки измерения глубины до горизонта. Разведка таких структур ограничена точностью определения картируемого горизонта. Для различных районов эта величина может быть разная, поэтому в разряд малоамплитудных могут попасть структуры, имеющие широкий диапазон вертикальных амплитуд. Своеобразные структурные шумы или помехи, на фоне которых необходимо найти и закартировать малоамплитудную структуру, происходят по нескольким причинам, в том числе: длиннопериодные пространственные аномалии статических поправок в покрывающей (чаще всего, самой верхней) части разреза; неустойчивость формы отраженного импульса от картируемого горизонта, обусловленная интерференцией элементарных отражений от изменяющейся по латерали тонко-слоистой геологической среды; вариации поля отраженных волн, вызванные календарными изменениями упругих свойств покрывающей среды на площади работ и др.
В практике сейсморазведочных работ известно, что наибольшие искажения в структурном плане по отражающим горизонтам вносят поверхностные неоднородности, протяженность которых соизмерима с параметрами систем наблюдений МОВ ОГТ. Для большинства районов размеры этих неоднородностей в плане колеблются от нескольких сотен метров до нескольких километров. Например, на Уренгойской площади Западной Сибири известны случаи построения ложных структур амплитудой более 50 метров. В районе мозаичного строения многолетнемерзлых пород и линейно-грядового рельефа, где точность картирования структур падает, в разряд малоамплитудных попадают средние и крупные по амплитуде структуры. В районах Среднего Приобья многолетняя мерзлота носит островной характер и оказывает менее искажающее влияние на структурные построения, чем в более северных районах с мозаичным строением мерзлоты. Заметим, что на заполярных территориях Западной Сибири, где преобладает монолитная мерзлота с относительно равномерным распределением по площади ее мощности и акустических свойств, искажающее влияние от поверхностных неоднородностей оказывается значительно меньше, чем в переходном поясе от растепленных к многолетнемерзлым породам. При поиске и разведке структур с малыми амплитудами общая ширина пояса повышенных структурных «шумов» становится больше. Кроме распределения неоднородностей мерзлоты, ощутимые искажения в измерении поля времен дают торфяные болота, линейно-грядовые формы рельефа, гидросеть, изменения свойств верхней части разреза и т.д.. Все эти элементы верхней части разреза вносят различные искажения еще и в зависимости от азимута профиля. В геосолитонной концепции подавляющее большинство локальных неоднородностей верхней части разреза обусловлено влиянием геосолитонного механизма: при холодной дегазации формируются зоны мерзлоты, при относительно горячей дегазации формируются зоны растепления, крупные торфяные массивы формируются в тех местах, где по геосолитонным трубкам дегазирует метан. Кроме того местоположение геосолитонных трубок в разрезе указывает на перспективные малоамплитудные и даже безамплитудные ловушки углеводородов. Благодаря этому поисковому признаку появляется реальная возможность выявления перспективных малоамплитудных структур даже при наличии высокого уровня структурных шумов
Поиск малоамплитудных структур при сложных поверхностных условиях является не только технологической проблемой и связан не только с усовершенствованием аппаратуры, методики и программного обеспечения, направленными на повышение точности окончательных результатов и на учет основных искажающих факторов, но и напрямую зависит от концептуальных основ развития геологических процессов. В частности, геосолитонный механизм формирования геологического разреза дает новое понимание явлений, образующих малоамплитудные структурные ловушки. Всем хорошо известен так называемый «унаследованный характер» геологического строения большинства продуктивных интервалов разреза, который создает благоприятные предпосылки для повышения надежности картирования структур по целевым горизонтам. Если на сейсмических горизонтах по более глубоким разрезам уверенно выделяется положительная высокоамплитудная структура, имеющая геосолитонное происхождение, то и вероятность правильного прогноза местоположения малоамплитудных структурных форм над этой высокоамплитудной нижней частью разреза, существенно возрастает, хотя величина амплитуды может быть определена с ошибкой. Более того, может быть ошибочно определена и абсолютная величина до отражающего горизонта, связанного с малой амплитудой. Дело в том, что геосолитонный механизм может повлиять и на формирование очень ярко выраженных акустических неоднородностей верхней части разреза. Например, в районах с мозаичной мерзлотой мы установили, что большинство мерзлотных участков с более высокими скоростями прохождения упругих волн обусловлено геосолитонной «холодной» дегазацией, которая и формирует мерзлоту. Но ведь эти зоны повышенной мощности мерзлоты формируются на одной и той же СЗД, над продуктивными горизонтами. В результате сами по себе неоднородности, с которыми в традиционных технологиях шла неустанная борьба, считавшиеся самыми страшными искажающими факторами, по геосолитонной концепции становятся поисковыми признаками для выявления месторождений углеводородов.
Напомним, что холодная дегазация в арктических и субарктических территориях, как правило, создает локальные, малоразмерные по площади, но высокие по абсолютным значениям искажения, связанные с мерзлотой. В умеренных широтах аналогичную роль могут играть локальные малоразмерные по площади зоны озер, торфяников, которые тоже могут вносить какие-то искажения в значения времен прихода отраженных волн и, следовательно, порождать ошибочные значения амплитудных форм. Во всех этих случаях целесообразно проводить контроль по временным сейсмическим разрезам, памятуя о том, что присутствующее искажающее влияние подчеркивает местоположение малоразмерной продуктивной ловушки. Возможно, что при этом ошибочность глубинного вскрытия целевых горизонтов будет возрастать, поскольку нельзя будет достаточно точно определить в каждом конкретном случае, на сколько метров нужно ввести коррекцию искажения, которое создают в верхней части разреза неоднородности, порожденные геосолитонной дегазацией Земли. Но, как правило, эти величины незначительны, и, несмотря на некоторые локальные ошибки в отметках глубин, первостепенную роль в этом случае играет точное местоположение координаты в плане, в котором надо задавать скважину. А при бурении следует быть готовым к тому, что абсолютная отметка глубин находится в состоянии неопределенности диапазоном до нескольких десятков метров. Но это не страшно, если скважина идет в верно заданном направлении. Таким образом, геосолитонная концепция позволяет включить в число перспективных ловушек не только малоразмерные в плане, но и малоамплитудные структурные ловушки.
В центральной части Западной Сибири, в Среднем Приобье, при картировании малоамплитудных структур в меловом нефтепродуктивном интервале надежность структурных построений по данным сейсморазведки часто снижается в некоторых интервалах из-за неустойчивости формы отраженного импульса в случае быстрых латеральных изменений тонкослоистого разреза. Такая неустойчивость наиболее характерна для продуктивных горизонтов в клиноформных и шельфовых формациях нижнего мела. В тонкослоистых разрезах эффективная амплитуда волн получается в результате суммирования однократных и многократных отражений от всего ансамбля поверхностей напластования. Неровности каждой поверхности и отклонения от плоскопараллельной мегатекстуры осадочных пород внутри элементарного объема пространства, формирующего эффективное отражение, снижают долю зеркальных и увеличивают долю рассеянных компонент в суммарном волновом поле. В интервале сейсмического разреза с высоким уровнем неустойчивости формы, амплитуды и местоположения экстремума отраженного импульса можно ошибочно принять нерегулярные флуктуации значений времен за морфологические особенности геологического строения. Видимо, следует избегать построения структурных карт по неустойчивым отражающим горизонтам. Общая тенденция развития современной геологии и геофизики при разведке сложнопостроенных интервалов разреза с целью выявления в них малоамплитудных и малоразмерных структурных и неструктурных ловушек - чаще использовать для структурного построения надежные опорные отражающие границы, более защищенные от искажающего влияния латеральных неоднородностей. Повышение вертикальной разрешенности позволяет выделять устойчивые отражающие горизонты, связанные с тонкослоистыми резервуарами в сложном разрезе. Геологические предпосылки для успешного решения надежного картирования сложно построенных интервалов и выделения в них малоамплитудных структур основаны на существовании в этих интервалах устойчивых по толщине и акустическим параметрам реперных тонкослоистых пачек. Основная технологическая задача, опирающаяся на эти геологические предпосылки, - повышение вертикальной разрешающей способности сейсморазведки до такой величины, при которой достигается устойчивое выделение и картирование реперных пачек. Малые мощности и пространственная изменчивость морфологии реперных горизонтов требуют перехода к технологии, обеспечивающей высокую пространственную разрешенность.
При исследовании сложно построенных интервалов разреза с изменчивой по латерали мегатекстурной характеристикой на временных разрезах получают нерегулярные отражения с переменной амплитудой и формой. Даже в тех случаях, когда внутри сложно построенной толщи пород присутствуют устойчивые коррелируемые реперные пропластки, в результате интерференции регулярных отражений с рассеянными волнами от выше- и нижележащих неоднородностей наблюдается разрушение формы отражений от реперных пропластков. В этих случаях геосолитонная концепция позволяет использовать метод, с помощью которого от устойчивых отражающих реперных горизонтов можно по вертикали пересчитывать ожидаемое местоположение высокодебитного участка в интервалы разреза с неустойчивой формой отражения.
Дата добавления: 2015-09-10; просмотров: 75 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |