Использование современных алгоритмов анализа сейсмических данных для определения потенциала ачимовских отложений Ноябрьского региона

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»

Ачимовский нефтегазоносный комплекс, приуроченный к отложениям нижнемелового возраста, является объектом изучения на протяжении многих лет. В ачимовских пластах в настоящее время открыто более 100 залежей нефти, газа и конденсата, многие из них относятся к крупным. С учетом перспективности ачимовских отложений для поиска залежей углеводородов и необходимости детализации строения уже обнаруженных залежей, из которых разрабатываются пока единицы, изучение строения и условий формирования этих отложений является весьма актуальной задачей. Кроме того, вопросы, связанные с моделью строения и генезисом ачимовской толщи до сих пор остаются дискуссионными.

В статье описана методика региональной оценки потенциала ачимовских отложений Ноябрьского региона — одного из основных центров добычи ПАО «Газпром нефть», который характеризуется высокой степенью выработанности запасов по большинству месторождений. Ачимовский интервал разреза — относительно мощный комплекс отложений — характеризуется низкой степенью изученности, что делает его перспективным с точки зрения поиска и открытия новых залежей.

Площадь рассматриваемого района составляет около 180 тыс. км2, он включает 22 действующих месторождения, а также 4 лицензионных участка, не вовлеченных в промышленную эксплуатацию. Основными объектами разработки традиционно являются неокомские ундаформные пласты (БП, БВ, БС), а также отложения васюганской свиты (пласт Ю1).

Геологическое строение ачимовской толщи

Большой вклад в исследование неокомского разреза Западно-Сибирской плиты внес А.А. Нежданов. В работе [1] сделаны следующие основные выводы.

1. По текстурным особенностям породы ачимовской толщи следует отнести к группе фаций турбидитных (мутьевых) потоков и ассоциирующихся с ними фаций (склоновые шлейфы, оползни и др.).

2. Ачимовские песчано-аллевритовые отложения характеризуются устойчивым составом акцессориев (гранат, циркон, апатит), что свидетельствует о переработке исходного осадочного материала в активной гидродинамической обстановке (шельфовых зонах).

3. По изменению гранулометрического состава в разрезах песчаных пластов выделяются последовательности с увеличением размера зерен в кровле и подошве либо блоковые разрезы. По данным Д. Стоу [2], возрастание зернистости вверх по разрезу и блоковые образования характерны для глубоководных конусов выноса, последовательности с увеличением зернистости к подошве пластов более типичны для канальных песков турбидитных потоков.

С учетом геофизической и литологической информации образование ачимовских отложений связывается с поступлением к подножиям неокомских шельфовых террас песчано-алевритовых осадков в виде турбидитовых потоков различной плотности и оползней. Эти явления генетически и пространственно связаны с областями разгрузки осадков, транспортируемых аллювиально-дельтовыми системами [1]. Таким образом, ачимовская толща, рассматриваемая в единстве с ее шельфовыми зонами, образует единый генетически связанный комплекс и является фондоформной частью цикла. Развитие так называемой ачимовской части цикла происходило в относительно глубоководной части бассейна, что подтверждено многими факторами. Формирование песчано-алевритовых пластов контролировалось действием зон лавинной седиментации — турбидитных потоков, оползней и каналов транспортировки осадочного материала, поступавшего с континентальной части (каньоны на поверхности склона шельфовой террасы). При этом поступление материала, вероятно, происходило периодически, что может быть связано как c климатическим [3], так и c тектоническим факторами. Это подтверждается значительной некомпенсацией седиментации, что является результатом достаточно быстрого погружения бассейна.

18_1.png

Рис. 1. Пример комплексирования данных спектрального и амплитудного анализа для выделения песчаного тела:
а — спектральная RGB-карта; б — выделение песчаного тела; в — аномальные амплитуды

Исходя из условий седиментации и фациальной принадлежности ачимовской толщи, основными объектами для поиска и разведки являются тела, приуроченные к областям лавинной седиментации — конусы выноса подводных турбидитных потоков, оползневые тела, каналы транспортировки осадочного материала. Указанные геологические объекты характеризуются относительно локальным проявлением, малой толщиной и незначительными геометрическими размерами. Это обусловливает ключевую роль площадной сейсморазведки.

Методика исследования

Основным методом региональной оценки потенциала ачимовских отложений Ноябрьской зоны является площадная сейсморазведка. На основе накопленного опыта разработки ачимовских пластов в регионе можно установить уверенную корреляцию данных положительных испытаний в скважинах с наличием аномалии волнового поля. С учетом разрешающей способности сейсмического метода ачимовские продуктивные объекты однозначно можно охарактеризовать как зоны интерференции сейсмического сигнала, при этом в волновом поле отображаются наиболее выраженные тела, имеющие наибольшую толщину. Анализ наиболее характерных особенностей волнового поля в интервале ачимовских отложений, а также сейсмогеологических условий изучаемого комплекса показал, что предельная толщина геологических объектов, которая может быть выявлена в волновом поле, составляет 5–8 м [3].

Применению метода сейсморазведки для выделения коллектора в ачимовском разрезе благоприятствуют следующие факторы.

Акустический контраст. Часто разрез ачимовской толщи представлен относительно однородными глинисто-аргиллитовыми отложениями. В этом случае наличие песчаных или алевролитовых прослоев обусловливает возникновение акустического контраста на границе коллектор — неколлектор, что приводит к формированию относительно интенсивного отражения.

Смена характера интерференции. Во- первых, данный фактор, во-первых, вызывает изменение формы отражения, что позволяет использовать методы нейросетевого анализа для определения сейсмофаций. Во-вторых, интерференция отражений от кровли и подошвы песчаного пласта приводит к возникновению частотных аномалий поля, что дает возможность применять методы спектральной декомпозиции для выделения геологических тел.

В рамках данного исследования указанные особенности волнового поля использованы для определения наличия и оконтуривания геологических тел в ачимовских отложениях в рамках амплитудного, сейсмофациального и спектрального анализов волнового поля (рис. 1).

Использование спектрального подхода позволило значительно повысить информативность анализа волнового поля, что подтверждается сравнением результатов отдельных съемок. Данная методика интерпретации является относительно новой, несмотря на почти 15- летнюю историю. Развитие спектральной декомпозиции связано с необходимостью детального анализа сложнопостроенных толщ, таких как ачимовская и тюменская, где наблюдается развитие «тонких», с точки зрения сейсморазведки, геологических тел.

Кроме того, выполнено изучение кинематических особенностей волнового поля: структурных карт по целевым и реперным отражениям, а также палеогеографических данных (карт палеоструктур), позволяющих выделить основные обстановки седиментации по картам толщин комплексов.

Таким образом, в рамках каждой из имеющихся площадных съемок в районе исследования получен набор карт, позволяющий оценить как кинематические, так и динамические особенности волнового поля в ачимовском интервале разреза.

Региональная оценка потенциала ачимовских отложений

Вся полученная геофизическая информация проанализирована для локализации и оконтуривания перспективных геологических тел. На первом этапе проведено обобщение результатов кинематического анализа — по максимальной толщине комплексов выполнено разделение на шельфовую, склоновую и дистальную зоны клиноформы.

По максимальному градиенту толщин и изохронных поверхностей определено положение бровки шельфовых террас клиноформных комплексов. Это позволило в региональном масштабе выявить участки наибольшей вероятности наличия ачимовских коллекторов — локальные утолщения в дистальной части клиноцикла.

18-2.png

Рис. 2. Пример интерпретации комплекса сейсмической информации для выделения перспективных ачимовских объектов одного из месторождений:
а, б — карта соответственно спектральная и изопахит; в — результат интерпретации

Более детальная характеристика ачимовского комплекса получена при интеграции результатов динамического анализа (рис. 2). Полученный набор карт сейсмических атрибутов в рамках каждой площадной съемки подробно описывает изменение динамических параметров волнового поля в ачимовских отложениях. Перспективным геологическим объектам — конусам выноса и каналам транспортировки осадочного материала — соответствуют аномальные значения анализируемых параметров поля.

18-3.png

Рис. 3. Результирующая карта потенциальных песчаных тел внутри ачимовских отложений (а) и структурная поверхность кровли баженовской свиты (б)

В региональном масштабе выделяется закономерное развитие бровки шельфовой террасы в геологическом времени — постепенный поворот границы хорошо фиксируется в волновом поле. Совокупность выделенных геологических тел отражает развитие областей лавинной седиментации в геологическом времени по мере заполнения бассейна, т.е. локализованные объекты являются не сингенетичными, а омолаживаются с востока на запад (рис. 3).

Изучение волнового поля позволяет выделить только объекты, которые характеризуются определенным акустическим контрастом, а также достаточной толщиной для отображения в динамических характеристиках поля (1/12-1/20 длины волны) [4]. Однако детальность карт позволяет в настоящее время использовать их при планировании эксплуатационного бурения.

Выводы

1. В результате выполненного исследования получена региональная оценка потенциала ачимовских отложений в пределах Ноябрьского региона.

2. Применение современных подходов к анализу волнового поля, а также их комплексирование с традиционными методиками и скважинной информацией позволили получить высокодетальное отображение перспективных объектов в пределах ачимовской толщи.

3. Выполненное исследование является пессимистичным взглядом на оценку ресурсного потенциала изучаемого комплекса отложений, так как сейсмический метод дает возможность выделить не весь спектр перспективных объектов.

4. Полученная информация легла в основу планирования бурения на нескольких активах ПАО «Газпром нефть», по результатам которого подтверждена достоверность сейсмического прогноза. Положительные результаты бурения можно использовать для поиска новых объектов и заложения разведочного бурения.

5. Отличие выполненного исследования от предшествующих работ заключается в первую очередь в детальности полученных построений. В рамках каждой площадной съемки выполнена комплексная оценка динамических характеристик, что позволило отдельно оконтурить наиболее перспективные зоны, с выделением индивидуальных геологических тел — конусов выноса и каналов транспортировки осадочного материала.

Список литературы

1. Нежданов А.А., Пономарев В.А., Туренков Н.А., Горбунов С.А. Геология и нефтегазоносность ачимовских толщи Западной Сибири. — М.: Изд-во Академии горных наук, 2000. — 247 с.

2. Стоу Д.А.В. Морские глубоководные терригенные отложения// В кн.: Обстановка осадконакопления и фации. Т.2. — М.: Мир, 1990. — С. 141–194.

3. Гурари Ф.Г. Строение и условия образования клиноформ неокомских отложений Западно-Сибирской плиты (история становления представлений). — Новосибирск: СНИИГГиМС, 2003. — 141 с.

4. Brown A.R. Interpretation of Tree-Dimensional Seismic Data, 1999.

Возврат к списку