Оценка потенциала тюменской свиты в пределах Ноябрьского региона Западной Сибири

А.В. Буторин, Р.Р. Зиннурова, М.Ю. Митяев, А.В. Онегов, И.Ф. Шарифуллин, Научно-Технический Центр «Газпром нефти» (ООО «Газпромнефть НТЦ»), М.А. Виноходов (Филиал «Газпромнефть-Муравленко» ОАО  «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз»)

Источник: Журнал «Нефтяное хозяйство»

В настоящее время все более актуальной становится проблема поиска новых объектов разработки. Особо остро данная проблема стоит перед относительно выработанными месторождениями. Здесь число возможных участков под бурение новых скважин сокращается с каждым годом, что на фоне падающей добычи снижает экономическую привлекательность разработки актива.

В основном на месторождениях Ноябрьского региона разрабатываются нижнемеловые отложения осадочного чехла, в некоторых случаях — васюганские и тюменские пласты юрского комплекса. Именно тюменские отложения могут рассматриваться как потенциальный источник пополнения запасов углеводородов месторождений. К этой стратиграфической единице относят средне-верхнеюрские отложения, подстилающие васюганскую свиту, сформированные в условиях переходной зоны суша — море.

Основным недостатком при изучении отложений тюменской свиты является относительно низкая изученность пород данными бурения. Комплекс находится ниже наиболее глубокозалегающего целевого васюганского комплекса, поэтому данные о строении и насыщении пород средней юры часто представлены только в разрезах глубоких разведочных и поисковооценочных скважин. В этом случае фактическая информация о геологическом строении является крайне дискретной в пространстве, и основная роль в изучении тюменских отложений отводится методам площадной сейсморазведки.

Целью данного исследования является изучение тюменских отложений при помощи комплексирования скважинной и сейсмической информации. Основное внимание уделено выбору оптимального алгоритма изучения волнового поля для решения детальных геологических задач. Для достижения поставленной цели выполнен анализ имеющегося геолого-геофизического материала, включая данные сейсморазведки 2D/3D и скважинную информацию (данные геофизических исследований скважин (ГИС), анализа керна). Всего на рассматриваемой территории выполнено 17 сейсмических съемок общей площадью около 20 тыс. км2. Фонд бурения насчитывает около 23 тыс. скважин, однако только 180 вскрывают изучаемые отложения. Это свидетельствует об относительно слабом освещении тюменского комплекса скважинной информацией.

Актуальность данного исследования в первую очередь связана с потенциальной нефтенасыщенностью тюменских отложений. Определение основных закономерностей строения данного комплекса позволит в перспективе решить важную для Ноябрьского региона проблему восполнения ресурсной базы.

Геологическое строение тюменской свиты

Формирование продуктивных пластов верхней части тюменской свиты, к которым на данной территории относятся пласты Ю2-3, происходило в условиях переходной зоны между континентальными и морскими обстановками седиментации. Данный период геологической истории в пределах Западной Сибири характеризуется обширной областью распространения континентальных условий седиментации. В областях, где море отступало, были развиты многочисленные опресненные зарастающие водоемы, в которых накапливались ил и торф. Впоследствии эти водоемы приведут к формированию угольных пачек в разрезе комплекса Ю2-3. Южная часть Западно-Сибирского бассейна представляла собой обширную аллювиальную равнину с большим разнообразием низменных ландшафтов, которые изредка заливались морем.

Изучаемый Ноябрьский регион приурочен к системе развития переходного комплекса между континентальными и морскими отложениями. В разрезе скважин фиксируются прослои углей, отражающие временное наличие застойных условий во времена регрессионных этапов. Таким образом, геологическое строение территории позволяет предположить наличие дельтового комплекса, характеризующегося развитием сложной системы каналов, по которым происходил вынос осадочного материала из континентальной части бассейна.

В настоящее время ведущая роль в вопросах изучения тюменского комплекса отдается методам площадной сейсморазведки, способной обеспечить первичную дифференциацию территории, наметить основные закономерности в распределении коллекторских свойств тюменского комплекса.

Изучение тюменских отложений по данным сейсморазведки

Изменчивый характер тюменских отложений обусловливает сложное строение волнового поля в рамках данного комплекса, что в первую очередь вызвано относительно резкой сменой коэффициентов отражения и изменениями толщины пластов. Изучение характеристик волнового поля позволяет выполнить геологическое ранжирование территории. Для получения наиболее полного представления о строении изучаемого комплекса использовано несколько подходов к анализу волнового поля.

1. Структурный анализ — основан на предположении, что наиболее перспективными являются отложения в апикальных частях структур. Структурный фактор в случае тюменских отложений имеет подчиненный характер, так как основной вклад вносит литология пласта вследствие особенностей условий седиментации указанных отложений.

2. Палеогеографический подход — заключается в изучении карт временных толщин, которые позволяют регионально оценить условия седиментации.

3. Динамический анализ — анализ динамических характеристик волнового поля: амплитуды, частоты, формы отражения и др.).

Комплексирование различных подходов к анализу имеющейся сейсмической информации позволяет более подробно изучить целевой пласт на основе сочетания как кинематических, так и динамических особенностей волнового поля. Наиболее полная информация может быть получена из результатов динамического анализа площадных данных, так как характеристики сейсмического отклика связаны с петрофизическими свойствами пласта, что дает возможность перейти к более детальному прогнозу геологических свойств.

В результате проведенного исследования были составлены карты кинематических и динамических характеристик поля регионального масштаба, позволяющие оценить потенциал тюменских отложений. При этом наиболее информативным методом изучения волнового поля, как показывает полученный результат, является спектральный анализ, основанный на изучении частотных особенностей сейсмической записи.

Интерпретация результатов анализа волнового поля

Интеграция карт динамических характеристик волнового поля дает возможность выделить в региональном масштабе развитую сеть каналов, предположительно относящихся к приливно-отливной дельтовой системе. Однако выделить канальные обстановки седиментации можно только в рамках площадных сейсмических съемок, так как характерный размер объектов не позволяет картировать их по профильным данным.

С целью определения вероятных направлений развития канальных систем выполнена оценка палеогеографического фактора (рис. 1). Распределение толщин отложений юрского комплекса отражает общую закономерность его развития — зоны сокращенных толщин отвечают областям палеоподнятий, повышенных толщин соответствуют депрессиям. С этой точки зрения можно установить меньшую вероятность развития канальной системы в области уменьшения толщины комплекса, что позволяет ориентировочно определить возможное направление развития дельтовой системы.

tnw1200-_DSC3737[1].jpg

Рис. 1. Карта изопахит (теплые тона отражают палеоподнятия) с нанесенными палеоканалами (синие линии), полученными по результатам интерпретации данных сейсморазведки

Выполненный комплексный анализ волнового поля дает возможность оценить предполагаемые обстановки седиментации тюменских отложений. Однако необходимо отметить, что понимание распространения канальных систем не дает ответ на вопрос о вероятности наличия коллектора. С целью определения коллекторского потенциала тюменской свиты проведена оценка зависимости эффективной толщины комплекса от удаленности от канала, выделяемого по данным сейсморазведки (рис. 2).

Полученный кросс-плот характеризуется треугольным распределением точек (см. рис. 2, а). На рис. 2, а показан результат усреднения эффективных толщин по зонам шириной 500 м. Подобная оценка показывает математическое ожидание толщины коллектора внутри зоны. Полученные значения укладываются в линейную зависимость, отражающую убывание средней толщины коллектора по мере удаления от системы каналов. Дополнительно были рассчитаны интегральные гистограммы (см. рис. 2, б), отражающие распределение эффективных толщин по зонам с шагом 1 км. Анализ полученных гистограмм позволяет сделать аналогичный вывод об уменьшении вероятности наличия коллектора с удалением от канала. Очевидно, что полученная зависимость не предполагает какого-либо количественного прогноза, однако она свидетельствует о наличии тренда в распределении коллекторских свойств.

tnw1200-_DSC3737[1].jpg

Рис. 2. Зависимость эффективной толщины тюменских отложений от расстояния до канала (а) и интегральная гистограмма распределения эффективной толщины (б)

Развитие канала транспортировки в условиях дельтовой равнины сопровождается отложением целого комплекса пород, которые не обладают необходимым акустическим контрастом либо определенной толщиной для отображения в волновом поле. Поэтому для получения более полного представления о строении целевого интервала необходим более детальный анализ геологической информации. По результатам изучения кернового материала скважин выделены основные литотипы, характеризующие условия накопления отложений тюменской свиты: песчаники дельтовых каналов; углистые аргиллиты внутридельтовых областей (лагун, болот и др.); алевритистые песчаники намывных валов. В породах отмечены обильные макроостатки флоры, растительный детрит, следы биотрубации, включения пирита и сидерита. В образцах керна пласта Ю2 встречены морские двустворки и фораминиферы, что свидетельствует об усилении влияния моря в период накопления данных отложений.

Изучение динамических характеристик поля в сочетании с картами изопахит позволяет оценить литологический фактор, т.е. вероятность наличия коллектора. В случае тюменских отложений данный фактор играет наибольшую роль, однако в рамках выделенных перспективных областей сохраняется влияние и структурного фактора. Исходя из этого дополнительным критерием оценки перспективных зон является региональная структурная карта по кровле тюменского комплекса. Купольные области характеризуются максимальным потенциалом при условии наличия канальной системы. Кроме того, купольные области являются перспективными с точки зрения разработки площадных коллекторов, что позволяет предусмотреть дополнительные перспективы в других комплексах отложений.

Обсуждение результатов

Результаты исследования заключаются в получении региональной карты потенциала тюменских отложений, которая представляет собой интегральную оценку литологического и структурного факторов, полученных на основании анализа сейсмической информации с привлечением данных о распространении коллектора по скважинам (рис. 3). Использование различных подходов к динамической интерпретации волнового поля позволило выделить на изучаемой площади развитую сеть каналов, отвечающих развитию приливно-отливной дельтовой системы. Полученный результат, безусловно, характеризуется естественными неопределенностями, свойственными сейсмическому методу.

tnw1200-_DSC3737[1].jpg

Рис. 3. Карта изопахит с положением палеоканалов (синие линии) и структурным планом по кровле тюменских отложений (черные линии)

Как показывает статистический анализ, скважины, расположенные ближе к каналам, характеризуются большей вероятностью наличия коллектора. Полученная закономерность позволяет сформировать региональную концептуальную модель геологического строения, которая ложится в основу дальнейшего изучения тюменского комплекса. Более перспективными считаются области развития дельтового комплекса.

Данное исследование является начальным шагом в детальном изучении тюменских отложений Ноябрьского региона, отражая этап концептуального моделирования комплекса, т.е. выявления основных закономерностей строения тюменской свиты. Дальнейшее развитие исследований связано с детальной проработкой скважинной информации — анализом и интерпретацией кернового материала, проведении переиспытаний скважин, со стимуляцией скважин пластов тюменской свиты. Все эти мероприятия позволят постепенно уменьшить риски и неопределенности и приблизить полномасштабную разработку данного комплекса в пределах Ноябрьского региона.

Возврат к списку