Практика принятия решений о применении электроразведочных работ в различных геолого-геофизических условиях

П.Я. Мостовой, Л.Н. Шакирзянов, А.В. Останков, Д.А. Севрюков, ООО «Газпромнефть-ГЕО», Р.А. Ошмарин, Р.Р. Шакиров, ООО «Газпромнефть НТЦ», Г.С. Григорьев, ПАО «Газпром нефть», О.В. Токарева, В.В. Гомульский, ООО «СИГМА-ГЕО».

Mostovoy.PYa@gazpromneft.ru, Sevryukov.DA@gazprom-neft.ru, Ostankov.AV@gazprom-neft.ru, Oshmarin.RA@gazpromneft-ntc.ru, Shakirov.RR@gazpromneft-ntc.ru, Grigorev.GS@gazprom-neft.ru, mov@ierp.ru, gvv@ierp.ru

Журнал «Нефтяное хозяйство»

В настоящее время нефтегазовая отрасль развивается в условиях усложнения ресурсной базы и ухудшения качества запасов, а также высокой волатильности рынков. Это обусловливает более высокие требования к качеству и своевременности принятия всех ключевых решений по проектам геологоразведки и необходимость оптимизации затрат. Применение площадных несейсмических методов (НСМ) – одно из стратегических направлений развития геолого-разведочных работ (ГРР) с целью повышения качества научно-технической оценки перспектив нефтегазоносности изучаемых территорий. Основное преимущество НСМ по сравнению с методами сейсморазведки – большая мобильность и относительно низкая стоимость их реализации: в основном не более 15 % стоимости сейсморазведочных работ (СРР) при аналогичных масштабах и объемах съемки. НСМ характеризуются меньшей степенью детальности, чем методы СРР, однако ценность получаемой информации в определенных случаях может оказаться заметно выше [1]. Применение таких методов на начальных этапах геологоразведки позволяет принять инвестиционное решение раньше, с меньшими затратами и оптимизировать весь процесс ГРР (рис. 1).

1.1.PNG

В «Газпром нефти» на этапе ГРР в Восточной Сибири для решения таких геологических задач, как картирование коллекторов, определение характера насыщения поисковых блоков и определение положения водонефтяного контакта (ВНК), хорошо зарекомендовали себя площадные электроразведочные работы (ЭРР) методом зондирования становлением поля в ближней зоне (ЗСБ) [2]. Несмотря на определенные физические ограничения метода, ЭРР позволяют быстро и эффективно выполнить площадное покрытие зоны интереса, получить новую информацию о ее геологическом строении. 

В последние годы благодаря применению новейших технологий и развитию методик комплексирования методов СРР и ЗСБ компании удалось существенно повысить качество получаемых данных, а также тиражировать опыт и методики, накопленные в Восточной Сибири, в другие регионы деятельности. В результате проведенных исследований были получены матрицы применимости технологии ЗБC на основе метрик, позволяющих ответить на вопрос о возможности решения геологических задач, и методические рекомендации по объему и применению данного метода. В статье рассмотрены фактические примеры проведения ЭРР в Восточной Сибири, показаны подходы к предварительной оценке эффективности ЭРР и потенциал тиражирования технологии ЗСБ в периметре компании.

Возможности метода ЗСБ при планировании программы ГРР

Метод ЗСБ широко применяется для решения геолого-геофизических задач по изучению осадочного чехла юга Сибирской платформы [3]. Геологический разрез региона благоприятен для исследования методами электроразведки, так как суммарная электрическая проводимость разреза варьируется в пределах 30–150 См, а слагающие его комплексы – надсолевой, подсолевой карбонатно-галогенный и терригенный – обладают контрастными геоэлектрическими свойствами. В последние годы метод ЗСБ успешно применяется в комплексе с методами СРР для решения достаточно сложных задач: прогноза насыщения залежей, снижения неопределенности уровней флюидных контактов в терригенной части разреза [4], прогноза распространения фронта заводнения [5]. На территории Восточной Сибири в периметре «Газпром нефти» метод ЗСБ является одним из основных НСМ при планировании, проведении ГРР и формировании геолого-геофизической основы для последующего принятия решений по заложению поисково-разведочных скважин и доразведки месторождений [6, 7]. На одном из месторождений Чонской группы наблюдается связь значений удельного электрического сопротивления (УЭС), определенных для терригенного интервала (пласты В10–В13) методом ЗСБ, с эффективными толщинами и типом притока, полученного при испытаниях скважин. В бесприточных скважинах с малыми эффективными толщинами, выделенными по данным геофизических исследований скважин (ГИС), отмечаются высокие значения УЭС по методу ЗСБ. В скважинах, где был получен приток, УЭС снижается. На основе сопоставления данных по имеющемуся фонду скважин определены пороговые значения УЭС: р = 28 Ом·м – значение, по которому можно ожидать, что скважина вскроет малые эффективные толщины и окажется малоприточной или бесприточной; р = 17–19 Ом·м – скважина вскроет водонефтяную (ВНЗ) или чисто водяную (ЧВЗ) зону (рис. 2).

1.2.PNG

Примером комплексирования данных с целью оптимизации программы ГРР является заложение оценочной скважины для снятия неопределенности по контакту. Начальный диапазон неопределенности контакта составлял 15 м, вариация ВНК в геологической модели и последовательное количественное сравнение карт синтетических и наблюденных геоэлектрических параметров позволили сузить прогнозный диапазон ВНК до 5 м. С помощью проведенного анализа рекомендовано смещение разведочной скважины для наиболее вероятного вскрытия ВНЗ и полного снятия неопределенности по уровню ВНК в блоке (рис. 3). В результате данного смещения скважина вскрыла ВНК, при ее испытании получен совместный приток нефти и воды, определена нижняя граница залежи. С 2016 по 2019 г. на территории Чонского проекта было заложено пять поисково-разведочных скважин на основе комплексного прогноза по данным СРР и ЭРР. С учетом полученного результата проведение, интерпретация и использование данных ЭРР методом ЗСБ при планировании программы ГРР стали устойчивой практикой в Восточной Сибири.

1.3.PNG

Практика обоснования тиражирования метода ЗСБ

Тиражирование технологии ЗСБ обеспечивается рядом факторов: – развитие технологий полевых наблюдений, обработки и интерпретации; – развитие методик комплексирования данных ЭРР и СРР; – появление исследований по успешному применению метода ЗБС и проведение работ в регионах с высокопроводящим (200–300 См) осадочным чехлом (территории Западной Сибири [8], Индонезии [9]). Перечисленные факторы служат предпосылками для оценки возможности тиражирования метода ЗСБ в стандартном комплексе геофизических методов для регионов с различными геолого-геофизическими условиями. 

Практика оценки периметра тиражирования технологии ЗСБ основана на выполнении синтетического моделирования сигналов. Подход к предварительной оценке результатов ЭРР можно разделить на несколько основных этапов. 1. Формулирование геологической задачи и определение предпосылок применения метода ЗСБ и сопутствующих ему технологий для ее решения. 2. Формирование геоэлектрической модели целевого интервала и разреза осадочного чехла. 3. Синтетическое моделирование и решение задачи инверсии. 4. Оценка чувствительности сигналов ЗСБ к изменению параметров целевого объекта по результатам инверсии. Формулировка геологической задачи и выявление предпосылок применения технологии ЗСБ заключается в поиске физических связей геологических и геоэлектрических параметров целевых горизонтов для ее решения (табл. 1).

1.4.PNG

1.4 табл.PNG

Геоэлектрическая модель представляет собой совокупность горизонтов определенных толщины и УЭС. Модель осадочного чехла формируется на основе данных ГИС или типовой геоэлектрической модели по результатам ЗСБ. Геоэлектрические параметры целевых интервалов рассчитываются через петрофизические зависимости Дахнова – Арчи или по данным электрического каротажа. Для оценки расхождения сигналов при различном насыщении создается семейство геоэлектрических моделей, которые различаются по УЭС целевого интервала в зависимости от водонасыщенности и объема емкостного пространства (рис. 4, а). На основе полученных геоэлектрических моделей решается прямая задача – формирование синтетических сигналов ЗСБ. Далее для предварительной оценки выполняется сравнение/сопоставление сигналов ЗСБ путем расчета расхождения кривых электродвижущей силы (ЭДС) на заданном интервале времени. 

По результатам расчетов строится номограмма расхождения сигналов ЗСБ (рис. 4, б), которая отражает различие всех кривых ЭДС между собой в процентах. Выявляются модели, сигналы от которых характеризуются наибольшим расхождением, и модели, сигналы от которых неразличимы еще до наложения шума. По результатам предварительного анализа расхождений незашумленных сигналов ЗСБ выбираются наиболее контрастные модели для последующего зашумления и восстановления. Чаще всего выбранные модели характеризуют предельные зоны по насыщению: ЧНЗ, ВНЗ и ЧВЗ.

1.5.PNG

Анализ результатов инверсии синтетических сигналов ЗСБ после зашумления, проводится с помощью построения гистограмм часто встречающихся значений УЭС целевого горизонта для каждой модели. По результатам восстановления зашумленных синтетических сигналов от представленных моделей определяются диапазоны изменения УЭС целевого горизонта. Чувствительность данных ЗСБ к изменению геологических параметров изучаемых объектов оценивается на основе сопоставления синтетических сигналов ЗСБ, рассчитанных от семейства моделей. 

текст в рамках.PNG

в рамках 2.PNG

Выводы

1. Современные вызовы и задачи геолого-разведочных работ требуют адаптации и оптимизации комплекса исследований, которые необходимо проводить на основе научно-технического обоснования. При этом требуется учитывать не только предыдущий опыт, но и современное развитие технологий выполнения электроразведочных работ, обработки и интерпретации их данных, а также физически обоснованно формировать предпосылки применения технологий и ожидаемые результаты.
2. Закономерным этапом после проведения научнотехнического обоснования по включению технологии ЗСБ в программу ГРР является выполнение пилотных исследований в ограниченном объеме на объекте тиражирования для понимания работы технологии «в поле»и ценности той информации, которую позволяет получить данный метод.
3. Выбранная методика по оценке тиражирования метода ЗСБ в периметре компании показала эффективность при обосновании постановки работ. Данный подход позволяет учесть неопределенности, связанные с оценкой разрешающей способности метода ЗСБ, а также шумовой составляющей, при решении различных геолого-геофизических задач, в результате количественно оценить возможность решения поставленной геологической задачи, ограничения метода и выбрать оптимальную методику применения технологии на объектах тиражирования.

Список литературы

1. Развитие несейсмических методов в периметре ПАО «Газпром нефть»/ Г.С. Григорьев, О.А. Захарова, Е.В. Любимов [и др.] // SPE 191670. – 2018. – https://doi.org/10.2118/191670-18RPTC-MS
2. Современная практическая электроразведка / А.В. Поспеев, И.В. Буддо, Ю.А. Агафонов [и др.]. – Новосибирск: Изд-во «ГЕО», 2018. – 228 с.
3. Возможности и ограничения электроразведочных работ в условиях Восточной Сибири / Р.А. Ошмарин, А.В. Останков, С.В. Компаниец, О.В. Токарева // SPE 182082. – 2016. – https://doi.org/10.2118/182082-MS
4. Интеграция площадных геофизических методов для повышения достоверности прогноза типа насыщения и фильтрационно-емкостных свойств и залежей в Восточной Сибири / П.Я. Мостовой, Р.А. Ошмарин, А.В. Останков [и др.] // SPE 191673. – 2018. – https://doi.org/10.2118/191673-18RPTC-MS
5. Water Injection Design: Ink Carbonate Field / S. Zimin, D. Burdakov, V. Sibilev [et al.] // Proceedings of EAGE Conference «GeoBaikal 2018», 2018. – DOI: 10.3997/2214-4609.201802026.
6. Применение комплексного подхода при интерпретации материалов МОГТ 3D и высокоплотной электроразведки для повышения успешности поисково-разведочного бурения в условиях Восточной Сибири / И.В. Кубышта, Ю.В. Павловский, С.В Компаниец [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2014. – № 12. – C. 2–5.
7. Best Practices of Exploration: Integration of Seismic and Electrical Prospecting / V. Vorobev, I. Safarov, P. Mostovoy [et al.] // SPE 196138. – 2019. – https://doi.org/10.2118/196138-MS
8. Opportunities to predict of the saturation of the Neocomian sediments (layers of БУ15-20) of the Srednemossoyakhsky megaswell according to the data of electromagnetic researches of the TEM/ O. Tokareva, V. Gomulisky, Z. Shobohonova [et al.] // EAGE. – 2019. – https://doi.org/10.3997/2214- 4609.201900575
9. Application of transient electromagnetic method (TEM) technique in SouthEast Asia: Case studies from onshore Sarawak and North Sumatra / Y. Agafonov, I. Buddo, O. Tokareva [et al.] // Bulletin of the Geological Society of Malaysia. – 2018. – V. 66. – № 1. – Р. 1–5.

References

1. Grigor'ev G.S., Zakharova O.A., Lyubimov E.V. et al., Non-seismic methods development at Gazprom Neft (In Russ.), SPE-191670-18RPTC-MS, 2018, https://doi.org/10.2118/191670-18RPTC-MS.
2. Pospeev A.V., Buddo I.V., Agafonov Yu.A. et al., Sovremennaya prakticheskaya elektrorazvedka (Modern practical electrical exploration), Novosibirsk: Geo Publ., 2018, 231 p.
3. Oshmarin R.A., Ostankov A.V., Kompaniets S.V., Tokareva O.V., Capabilities and limitations of electromagnetic techniques in Eastern Siberia (In Russ.), SPE-182082-MS, 2016, https://doi.org/10.2118/182082-MS
4. Mostovoy P.Ya., Oshmarin R.A., Ostankov A.V. et al., Seismic and electromagnetic methods integration to increase a quality of reservoir properties and saturation prediction in East Siberia region (In Russ.), SPE-191673-18RPTC-MS, 2018, https://doi.org/10.2118/191673-18RPTC-MS.
5. Zimin S., Burdakov D., Sibilev V. et al., Water injection design: Ink carbonate field example, Proceedings of EAGE Conference “GeoBaikal 2018”, 2018, DOI: 10.3997/2214-4609.201802026.
6. Kubyshta I.V., Pavlovskiy Yu.V., Kompaniets S.V. et al., Multifunctional (integrated) approach of 3D seismic and high-density electro-prospecting data interpretation to increase well success in Eastern Siberia region (In Russ.), Neftyanoe khozyaystvo = Oil Industry, 2014, no. 12, pp. 2–5.
7. Vorobev V., Safarov I., Mostovoy P. et al., Best practices of exploration: Integration of seismic and electrical prospecting, SPE-196138-MS, 2019, https://doi.org/10.2118/196138-MS
8. Tokareva O., Gomulisky V., Shobohonova Z. et al., Opportunities to predict of the saturation of the Neocomian sediments (layers of BU15-20) of the Srednemossoyakhsky megaswell according to the data of electromagnetic researches of the TEM, EAGE Conference Proceedings, Tyumen, 2019, pp. 1–5, https://doi.org/10.3997/2214-4609.201900575
9. Agafonov Y., Buddo I., Tokareva O. et al., Application of transient electromagnetic method (TEM) technique in South-East Asia: Case studies from onshore Sarawak and North Sumatra, Bulletin of the Geological Society of Malaysia, 2018, V. 66, no. 1, pp. 1–5, DOI: 10.7186/bgsm66201801.


Возврат к списку