Трансформация представлений о строении залежи
Атанова О.А., Бобровицкая А.Н., Тимонина Ю.С., Хромова И.Ю., Дорофеев Н.В.


ПАО «ЛУКОЙЛ»,

ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг»

В статье изложен опыт решения задачи наклонного контакта. Ранее считалось, что для залежи массивного типа принятый контакт имеет диапазон 62 м. Детализация геологического строения на основе всего комплекса данных позволила создать новую концептуальную модель, отражающую реальное строение месторождения, и решить поставленную задачу.
Основополагающим этапом создания геологической модели месторождения является верное представление истории формирования резервуара. На следующем этапе решаются задачи по геометризации залежей УВ и оценке количества запасов. В статье изложен опыт решения проблемы наклонного контакта.
Рассматриваемое месторождение является одним их тех примеров, когда комплексирование новой геолого-геофизической информация существенно меняет представление о концептуальной модели месторождения.
Месторождение расположено на территории Ненецкого автономного округа. История работ на площади и геологического изучения месторождения насчитывает порядка 40 лет.
Одноименная структура была выявлена в 1978–1979 гг. в ходе проведения поисковых сейсморазведочных работ МОГТ по системе 12-кратного профилирования. В 1980 г. структура была подготовлена к поисковому бурению по отражающим горизонтам в верхнепермских, нижнепермских, каменноугольных, среднедевонских, нижнедевонских и силурийских отложениях. Первая поисковая скважина была пробурена в 1981 г. Скважина оказалась «первооткрывательницей» крупной залежи нефти в известняках ассельско-сакмарского возраста нижнего отдела пермской системы, пласта Р1a-s.
На схеме фациального районирования ассельско-сакмарских отложений изучаемый участок находится в мелководно-шельфовой обстановке осадконакопления (рис. 1).
Рис. 1. Схема фациального районирования ассельско-сакмарских отложений [1]

По результатам региональных исследований и проведенных геологоразведочных работ непосредственно на месторождении установлено, что осадконакопление в ассельском и сакмарском веках происходило в пределах зоны отмелей и барьеров, где существовали благоприятные условия для развития биогермных построек.
Верхняя часть разреза ассельско-сакмарских отложений по данным керновых исследований представлена известняками органогенно-детритовыми, серыми, буровато-серыми, средне- и крупнокристаллическими, слабослюдистыми с прослоями известняков светло-серых, плотных, крепких, со стилолитовыми швами, слоистых за счет черного глинисто-алевритистого материала. В нижней части разреза отмечены биогермные образования, представленные водорослевыми, органогенно-водорослевыми, органогенными и органогенно-детритовыми известняками. При этом в сводовой и присводовой частях структуры имеют наибольшее развитие водорослевые, органогенные и органогенно-водорослевые известняки, а на периферийных участках — органогенно-детритовые и органогенно-водорослево-детритовые известняки.
Представление о геологическом строении залежи нефти в ассельско-сакмарских отложениях, пласте Р1a-s, постоянно модифицировалось. В подсчете запасов 1998 г. [2] считалось, что это единая залежь массивного типа с водонефтяным контактом (ВНК), имеющим диапазон 13 м, от -2222 м до -2235 м. В работе 2006 года по переинтерпретации сейсмических материалов [3] и при последующем подсчете запасов 2011 года [4] модель залежи пласта Р1a-s была детализирована путем выделения в разрезе трех пачек: A, B и C, однако ВНК стал еще более изменчивым, поскольку залежь по-прежнему рассматривалась единой, а флюидальные контакты, доказанные испытаниями в колонне поисково-разведочных скважин, существенно изменялись по площади, достигая разницы в 75 м.
В 2020 г. была выполнена переинтерпретация сейсморазведочных работ 3D, в результате которой в разрезе ассельско-сакмарских отложений было прослежено четыре пачки: пачка D ассельского возраста и пачки С, В и А сакмарского возраста [5].
Корреляция в пределах органогенных карбонатных массивов весьма затруднительна и неоднозначна, поэтому требует максимального использования всех имеющихся данных. Для детализации разреза ассельско-сакмарских отложений был использован комплексный подход, объединяющий био-, лито- и сейсмостратиграфические данные. По результатам корреляции отражающих горизонтов (рис. 2), детальной сейсмостратиграфической привязки скважин к волновому полю, с привлечением материалов по литологическим исследованиям керна, в скважинах с керном (первоначально), а затем и во всех остальных скважинах были поставлены отбивки кровель пластов (рис. 3).
Рис. 2. Пример корреляции всех отражающих горизонтов

Рис. 3. Сопоставление микроскопических исследований керна и разреза скважин

Для всех четырех пачек проведен сейсмофациальный анализ и получены карты фаций, демонстрирующие постепенное изменение условий осадконакоплений (рис. 4).
Рис. 4. Карты сейсмофаций пачек А, В, С и D

На изучаемой территории в ходе накопления пачки D территория делится на мелководную банку (на юге) и относительное глубоководье (на севере). Наибольшие толщины банки (до 170 м), построенной преимущественно баундстоунами, приурочены к юго-западной части площади, где в настоящее время находится погружающийся в Усть-Печорскую депрессию склон Колвинского мегавала. Приуроченность наибольших толщин к этому участку объяснима начавшимся синхронно с седиментацией постепенным воздыманием Колвинского мегавала и появлением на его склонах пространства аккомодации для роста органогенных построек. Другая крупная постройка (до 120 м) расположена на юго-востоке площади в области погружения восточного склона структуры. В центральной части площади выделяются отдельно стоящие небольшие по размерам постройки толщиной до 90 м. В то время как на юге площади активно развивалась обширная карбонатная банка, на севере, на отдельных небольших отмелях, также формировались небольшие биогермы и песчаные карбонатные насыпи, возможно, микробиальные холмы. Формирование биогермов пачки D происходило на довольно высоком уровне моря. Однако последующие глобальные события привели к катастрофическому подъему уровня моря, при котором биогермы оказались в условиях непригодных для жизни, прекратили свое развитие и были захоронены более глубоководными осадками.
По всей площади прослеживается поверхность максимального затопления, отделяющая нижнюю часть разреза с породами пачки D (преимущественно на юге) от верхней части разреза с породами
пачек С и В на севере площади. Лишь только при накоплении отложений пачки А уровень моря достиг того же уровня, что и при накоплении пачки D. Период высокого стояния уровня, зафиксированный на всей площади толщей трансгрессивных и относительно глубоководных осадков с поверхностью максимального затопления, завершился довольно внезапно резким падением уровня моря. Накопление осадков пачки С происходило на севере площади, в области, которая во время накопления отложений пачки D была относительно глубоководной впадиной. Причем рельеф дна был довольно сильно дифференцирован — подводные склоны карбонатной банки пачки D имели крутой уклон, в отличие от пологих нижнего и верхнего склонов банки. Во время накопления пород пачки С юг площади представлял собой островную сушу. Соответственно, конфигурация палеобереговой линии и батиметрия определяли форму и положение биогермных построек, которые из-за высокой крутизны склонов острова стали развиваться в непосредственной близости к палеоберегу. Внутренняя граница развития биогермов пачки С практически совпадает с перегибом нижнего склона пачки D и его переходом к подножию банки. Уровень воды лишь частично перекрывал зону нижнего склона карбонатной банки пачки D. Отложения пачки С отсутствуют на палеоподнятиях: на карбонатной банке пачки D на юге площади и на синхронных ей водорослевых холмах в открытом море на севере.
Породы пачки В накапливались в условиях более высокого стояния уровня моря, чем при накоплении пачки С, но на юге, юго-востоке и востоке в это время продолжала оставаться островная суша. Море на этом этапе затопило нижний и верхний склоны карбонатной банки пачки D. Поскольку отложения пачки С заполнили зону, бывшую относительным глубоководьем при накоплении отложений пачки D, а поднявшийся уровень моря затопил довольно пологие нижний и верхний склоны карбонатной банки, батиметрия бассейна во время седиментации пород пачки В оказалась нивелированной, слабоконтрастной. Фациальные обстановки на всей площади сохранялись достаточно близкие и взаимозаменялись при каждом незначительном подъеме или падении уровня. В связи с этим пачка В характеризуется наиболее сложным строением. Находясь в промежуточном положении между пачкой С, построенной преимущественно баундстоунами, и пачкой А, построенной преимущественно грейнстоунами, в пачке В примерно в равных долях представлены баундстоуны и грейнстоуны, как переслаивающиеся в разрезе, так и быстро сменяющие друг друга по латерали.
Породы пачки А накапливались в условиях еще более высокого стояния уровня моря, чем при накоплении пачки В, а тем более пачки С. Тем не менее, на самом юго-востоке оставалась осушенной крупная карбонатная постройка пачки D. Море на этом этапе затопило нижний, верхний склоны и большинство органогенных построек карбонатной банки пачки D.
По результатам сейсмофациального анализа и анализа сейсмических атрибутов установлены границы зон замещения коллекторов пачек D, С и А, прослежены границы органогенных построек в пачках С и В. По скважинным данным определены непроницаемые перемычки толщиной от 1,1 м до 24,1 м между пачками А+В и С, от 2,6 м до 15 м между пачками С и D. Наличие непроницаемых перемычек, разделяющих продуктивные отложения пласта Р1a-s на несколько гидродинамически изолированных объектов, подтверждается исследованиями керна, отобранного из интервала перемычек и не имеющего признаков нефтегазонасыщенности. Так, на рисунке 5
представлены фотографии керна в ультрафиолетовом свете, отобранного в интервале перемычки между пачками С и D.
Рис. 5. Подтверждение исследованиями керна непроницаемых перемычек

В результате проведенного анализа ВНК с учетом комплексирования всех промысловых данных, таких как испытания скважин, ПГИ, ГДИС, трассерные исследования и гидропрослушивания, было выделено три самостоятельных продуктивных объекта (пачки А+В, пачка С, пачка D). В пачках А+В оконтурено три залежи нефти, в пачке С — пять залежей нефти и в пачке D — четыре залежи нефти. Во всех залежах установлены горизонтальные ВНК (рис. 6).
Рис. 6. Новая модель геологического строения пласта P1a-P1s.

Детализация геологического строения на основе всего комплекса данных позволила в каждой из продуктивных пачек провести геометризацию залежей нефти с учетом особенностей геологического строения. Так, в пачках D и С установлено наличие литологических «карманов» с зажатой водой на гипсометрическом уровне выше установленного ВНК. На рисунке 7 продемонстрирован разрез скважины 225, вскрывшей «литологический» карман с зажатой водой. Также важным стало выявление отдельных литологических тел — биогермных построек, гидродинамически изолированных друг от друга, что подтверждается данными испытаний скважин.
Рис. 7. Разрез скважины 225:
а — сейсмический временной разрез;
б — геологический разрез

На рисунке 8 представлены разрезы, проходящие через изолированную биогермную постройку, вскрытую скважиной 236, в которой по ГИС установлен нефтенасыщенный коллектор до а.о. -2182,1 м, в интервале а.о. -2182,1–2184,6 м неясный характер насыщения, ниже а.о. -2194,6 м вода, а при испытании интервала а.о. -2178,3–2182,5 м получен приток нефти с водой дебитом 19,2 м3/сут
(29 % нефти, 71 % воды). ВНК в скв. 236 установлен на а.о. -2185,5 м по подошве верхнего прослоя коллектора, в котором проведена перфорация, при этом за пределами биогермной постройки ВНК установлен на уровне — 2204 м.
Рис. 8.
а — сейсмический временной разрез;
б — геологический разрез

Атанова О.А., Бобровицкая А.Н., Тимонина Ю.С., Хромова И.Ю., Дорофеев Н.В.

ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг», Москва, Россия; ИП «И.Ю. Хромова», Москва, Россия; ПАО «ЛУКОЙЛ», Москва, Россия

olga.atanova@lukoil.com
Керн, геофизические исследования скважин, 3D сейсморазведочные работы
cкважина, керн, осадконакопление, геофизические исследования скважин, 3D сейсморазведочные работы
Атанова О.А., Бобровицкая А.Н., Тимонина Ю.С., Хромова И.Ю., Дорофеев Н.В. Трансформация представлений о геологическом строении залежей нефти в карбонатных отложениях Ассельского и Сакмарского ярусов на примере месторождения на территории Тимано-Печорской провинции // Экспозиция Нефть Газ. 2024. № 6. С. 10–15. DOI: 10.24412/2076-6785-2024-6-10-15
25.09.2024
УДК 551
DOI: 10.24412/2076-6785-2024-6-10-15

Рекомендуемые статьи
© Экспозиция Нефть Газ. Научно-технический журнал. Входит в перечень ВАК
+7 (495) 414-34-88