Прогноз коллекторов ачимовской толщи по данным 3D-сейсморазведки
Елишева О.В., Сильнягина Н.В., Зервандо Я.В.
Тюменский нефтяной научный центр (ОГ ПАО «НК «Роснефть»)
На территории Западно-Сибирского бассейна ачимовская толща неокомского интервала разреза нижнего мела считается сложным объектом не только для разработки, но и для выявления новых залежей углеводородов. До сих пор специалисты, работающие на поисковой стадии геологоразведочных работ, сталкиваются с большим кругом проблем, которые не всегда удается корректно решить. Одна из причин — необходимость использования в работе подходов, которые разработаны еще в 1990-х годах на материалах профильных сейсмических работ МОГТ-2D, которые методически перешли при работе с площадными работами МОГТ-3D. На периферийных территориях ЗСБ, где поисково-разведочное бурение связано с достаточно высокими геологическими рисками, не удается корректно их использовать. Для повышения успешности выявления новых залежей УВ в ачимовской толще предложен подход к прогнозу коллекторов в этом интервале разреза по данным 3D-сейсморазведки и геометризации ловушек в ачимовской толще на периферийных территориях Западно-Сибирского бассейна.
Введение
Уватский район юга Тюменской области («Уватский проект») с 2004 года является активом ПАО «НК «Роснефть». Расположен территориально на юге Западно-Сибирского бассейна (ЗСБ).
Интервал выявленной нефтегазоносности варьирует от доюрского основания (ДЮК) до верхнемеловых отложений включительно. Основная доля ресурсов и запасов углеводородов (УВ) сосредоточена в юрской части разреза, в пластах Ю2-Ю4 малышевского горизонта тюменской свиты. Почти 20 % углеводородного потенциала территории приходится на неокомский интервал разреза нижнего мела, в котором до 60 % сосредоточено в пластах ачимовской толщи усть-балыкской (АчБС6-АчБС9) и сортымской (АчБС10-11) свит [1].
Нефтеносность ачимовской толщи на территории «Уватского проекта» уже доказана в центральных и западных районах, где залежи УВ выявлены на Северо-Демьянском, Немчиновском, Кальчинском, Радонежском и Кеумском месторождениях (рис. 1).
Интервал выявленной нефтегазоносности варьирует от доюрского основания (ДЮК) до верхнемеловых отложений включительно. Основная доля ресурсов и запасов углеводородов (УВ) сосредоточена в юрской части разреза, в пластах Ю2-Ю4 малышевского горизонта тюменской свиты. Почти 20 % углеводородного потенциала территории приходится на неокомский интервал разреза нижнего мела, в котором до 60 % сосредоточено в пластах ачимовской толщи усть-балыкской (АчБС6-АчБС9) и сортымской (АчБС10-11) свит [1].
Нефтеносность ачимовской толщи на территории «Уватского проекта» уже доказана в центральных и западных районах, где залежи УВ выявлены на Северо-Демьянском, Немчиновском, Кальчинском, Радонежском и Кеумском месторождениях (рис. 1).
Рис. 1. Новый поисковый объект: a — временной разрез по линии I-I’; б — амплитудные аномалии
Так как большая часть центральных и восточных районов «Уватского проекта» уже изучена ГРР, в перспективе интерес на этой территории представляют районы западнее Северо-Демьянского и Кальчинского месторождений, где нефтеносность юрских пластов маловероятна, в то время как наличие залежей нефти в ловушках ачимовской толщи неокомских отложений вполне вероятно. Данные выводы опираются на ряд изученных авторами факторов:
- 1-й фактор — увеличение за последние 10 лет проведения геологоразведочных работ (ГРР) объема ресурсов углеводородов (УВ) в пластах АчБС5, АчБС6, АчБС7 усть-балыкской свиты;
- 2-й фактор — наличие в западных районах «Уватского проекта» зон «аномального» строения баженовской свиты, которые, согласно осадочно-миграционной теории происхождения нефти, могут являться потенциальными путями миграции УВ [2];
- 3-й фактор — близость западных районов «Уватского проекта» к «Салымскому» очагу нефтегазообразования;
- 4-й фактор — наличие выявленных на региональном этапе ГРР потенциальных объектов (ловушек) в ачимовской толще в пластах БС4-БС5 усть-балыкской свиты [3].
Структурно-фациальное зонирование клиноформ и особенности развития коллекторов в ачимовской толще «Уватского проекта»
Как и на всей территории ЗСБ, на площадях «Уватского проекта» нижняя часть неокомского интервала нижнемеловых отложений представлена клиноформными телами западного падения (рис. 2).
Рис. 2. Временной сейсмический разрез через основное поднятие месторождения N
и эвстатическая кривая (R. Carter) [3]
и эвстатическая кривая (R. Carter) [3]
Клиноформа — это особый тип линзовидного резервуара регионального и зонального уровней. Термин введен в 1950-х годах Дж. Ричем и использовался вначале сугубо с позиций генетического подхода [4]. В его понимании клиноформа представляла собой не геологическое тело, а фациальные ряды берегового склона, разделенные на крупные зоны обстановок: шельфовая (прибрежная) часть — ундаформа, зона склона шельфа (дальняя зона берегового склона) — клиноформа и зона развития фаций глубоководных отложений — фондаформа.
В России термин начал широко использоваться в конце 1980-х годов. В середине 2000-х годов в рамках рабочих стратиграфических совещаний по меловым отложениям ЗСБ термин предложен для широкого использования [5]. Несмотря на отсутствие официально признанного статуса, он твердо вошел в практику геологоразведочных работ на территории Западно-Сибирского бассейна. Этому способствовали особенности стратификации мезозойско-кайнозойских отложений этого бассейна на региональные стратоны в виде горизонтов, состоящих из изохронных свит, а именно литологических толщ разного фациального генезиса. Это позволило использовать так называемое зонирование клиноформ по горизонтальному типу (рис. 3). Поэтому деление неокомских клиноформных тел по такому принципу долгие годы использовалось при изучении их геологического строения не только по материалам МОГТ-2D, но и МОГТ-3D [6]. В обоих случаях клиноформы делились на несколько структурно-фациальных зон (СФЗ), которые именовались как ундаформа, клино-ортоформа и фондаформа (рис. 3).
В России термин начал широко использоваться в конце 1980-х годов. В середине 2000-х годов в рамках рабочих стратиграфических совещаний по меловым отложениям ЗСБ термин предложен для широкого использования [5]. Несмотря на отсутствие официально признанного статуса, он твердо вошел в практику геологоразведочных работ на территории Западно-Сибирского бассейна. Этому способствовали особенности стратификации мезозойско-кайнозойских отложений этого бассейна на региональные стратоны в виде горизонтов, состоящих из изохронных свит, а именно литологических толщ разного фациального генезиса. Это позволило использовать так называемое зонирование клиноформ по горизонтальному типу (рис. 3). Поэтому деление неокомских клиноформных тел по такому принципу долгие годы использовалось при изучении их геологического строения не только по материалам МОГТ-2D, но и МОГТ-3D [6]. В обоих случаях клиноформы делились на несколько структурно-фациальных зон (СФЗ), которые именовались как ундаформа, клино-ортоформа и фондаформа (рис. 3).
Рис. 3. Палеогеодинамика региона (компиляция García-Casco и др. (2006) с дополнениями авторов 2024 г.)
Со временем, когда ЗСБ начал покрываться большим объемом сейсмических работ МОГТ-3D и специалисты-геологи перешли на моделирование объемных геологических тел, а для прогноза коллекторов стали использоваться разные динамические атрибуты сейсмического поля, районирование неокомских клиноформ с позиций генетического подхода (горизонтального) оказалось не очень практичным. В итоге специалисты начали отдавать предпочтение районированию по так называемому «вертикальному типу», когда клиноформа делится на несколько СФЗ по типам разрезов с преобладанием коллекторов определенного генезиса. Такой же принцип районирования разрезов используется при сейсмофациальном моделировании для разделения разрезов продуктивных интервалов на сейсмоклассы или сейсмофации [7].
В отличие от других территорий Западной Сибири, в пределах площадей «Уватского проекта» опоискование интервала ачимовской толщи всегда велось целенаправленно. Еще в середине 2000-х годов, когда на этой территории активно начали развиваться ГРР, в ачимовской толще был выявлен большой фонд структурно-литологических ловушек (рис. 4).
В отличие от других территорий Западной Сибири, в пределах площадей «Уватского проекта» опоискование интервала ачимовской толщи всегда велось целенаправленно. Еще в середине 2000-х годов, когда на этой территории активно начали развиваться ГРР, в ачимовской толще был выявлен большой фонд структурно-литологических ловушек (рис. 4).
Рис. 4. Концептуальная модель месторождения-аналога [4]
Первое время основными объектами опоискования были только фондаформные части клиноформных резервуаров (зона С на рис. 4).
Однако в этих частях вскрывались либо водоносные коллекторы, либо коллекторы довольно низкого качества. В результате на определенное время интерес к ачимовской толще на территории «Уватского проекта» угас. Ситуация изменилась при постановке поискового бурения (ПРБ) на ловушки шельфового генезиса в районе депоцентров клиноформ, когда помимо залежей УВ в верхней части клиноформ (в зоне шельфовых фаций) стали открывать залегающие ниже залежи УВ в ачимовских отложениях. В итоге по результатам статистики стало ясно, что основная доля коллекторов в ачимовской толще на площадях «Уватского проекта» сконцентрирована не в зоне С, как предполагалось ранее, а в зоне Б (рис. 4).
Для того чтобы в этой части клиноформ выделять и параметризовать ловушки структурно-литологического типа, обычно использовался подход разделения клиноформ на серию линз более мелкого порядка. Например, сармановская клиноформа делилась на серию линз: БС81, БС82, ..., БС91, БС92, ... и т.д. Затем применялся подход, описанный выше, при котором в каждой линзе выделялась своя граница «подножия склона», что позволяло в пределах определенной клиноформы в интервале ачимовской толщи выделять серию линзовидных тел, представляющих собой резервуары с самостоятельными уровнями водонефтяных контактов (ВНК) [8, 9].
Однако в этих частях вскрывались либо водоносные коллекторы, либо коллекторы довольно низкого качества. В результате на определенное время интерес к ачимовской толще на территории «Уватского проекта» угас. Ситуация изменилась при постановке поискового бурения (ПРБ) на ловушки шельфового генезиса в районе депоцентров клиноформ, когда помимо залежей УВ в верхней части клиноформ (в зоне шельфовых фаций) стали открывать залегающие ниже залежи УВ в ачимовских отложениях. В итоге по результатам статистики стало ясно, что основная доля коллекторов в ачимовской толще на площадях «Уватского проекта» сконцентрирована не в зоне С, как предполагалось ранее, а в зоне Б (рис. 4).
Для того чтобы в этой части клиноформ выделять и параметризовать ловушки структурно-литологического типа, обычно использовался подход разделения клиноформ на серию линз более мелкого порядка. Например, сармановская клиноформа делилась на серию линз: БС81, БС82, ..., БС91, БС92, ... и т.д. Затем применялся подход, описанный выше, при котором в каждой линзе выделялась своя граница «подножия склона», что позволяло в пределах определенной клиноформы в интервале ачимовской толщи выделять серию линзовидных тел, представляющих собой резервуары с самостоятельными уровнями водонефтяных контактов (ВНК) [8, 9].
Методика выделения ловушек ачимовской толщи неокома Западной Сибири и прогноза коллекторов по материалам региональных МОГТ-2D
Долгие годы на территории ЗСБ на поисковой стадии ГРР при выявлении и локализации ловушек в интервале ачимовской толщи использовался подход на основе выделения двух границ — «бровок шельфа» и «подножия склона» [10, 11] (рис. 5).
Рис. 5. Интерпретация с учетом условий залегания карбонатных отложений и их типичных литофациальных ассоциаций [5]
Основой данной методики является генетический подход, при котором геологи опираются на восстановление условий осадконакопления отложений. Практически все специалисты в Западной Сибири, которые работают с объектами ачимовской толщи, используют модель формирования ачимовских отложений в виде глубоководных турбидитовых конусов выносов, зона концентрации которых считается у подножия шельфовой террасы [12].
С 1990 по 2000 годы, используя данный подход, на всю территорию Западно-
Сибирского бассейна разными коллективами авторов на материалах региональных
работ МОГТ-2D были построены региональные палеогеографические карты нижнемеловых (неокомских) отложений, где приведены субмеридиональные границы «бровок шельфов» продуктивных пластов усть-балыкской и сортымской свит (рис. 5б). Такие региональные карты являлись основой построения литофациальных карт зонального и локального уровней, в рамках которых границы «бровки шельфа» пластов и «подножий склонов» шельфовой террасы, закартированные по МОГТ-2D, детализировались по материалам МОГТ-3D (рис. 5в). Итогом таких построений являлись схемы зон развития ачимовских ловушек в пределах фондаформной части клиноформ (рис. 5г).
С 1990 по 2000 годы, используя данный подход, на всю территорию Западно-
Сибирского бассейна разными коллективами авторов на материалах региональных
работ МОГТ-2D были построены региональные палеогеографические карты нижнемеловых (неокомских) отложений, где приведены субмеридиональные границы «бровок шельфов» продуктивных пластов усть-балыкской и сортымской свит (рис. 5б). Такие региональные карты являлись основой построения литофациальных карт зонального и локального уровней, в рамках которых границы «бровки шельфа» пластов и «подножий склонов» шельфовой террасы, закартированные по МОГТ-2D, детализировались по материалам МОГТ-3D (рис. 5в). Итогом таких построений являлись схемы зон развития ачимовских ловушек в пределах фондаформной части клиноформ (рис. 5г).
Морфологические типы ловушек в ачимовской толще и ключевые проблемы их параметризации по площади
Согласно подходу, описанному выше, в интервале ачимовской толщи выделяют три основных типа ловушек. Самый распространенный из них — это структурно-литологические ловушки. Для их выделения используются две границы: так называемое «подножие склона» шельфа (граница, которая используется в качестве условной линии глинизации) и замыкающая изолиния со структурной карты кровли пласта (в качестве структурного фактора).
Ко второму типу относят генетически схожие ловушки. Отличие заключается в том, что они осложнены разрывными нарушениями, это так «называемые» ловушки или резервуары с блоковым строением. Чаще всего они встречаются в северных районах ЗСБ, где интервал неокомских отложений разбит разрывными нарушениями из-за близости к очаговой зоне неотектонических движений. На территории «Уватского проекта» такой тип ловушек встречается редко. В настоящее время ловушка такого типа выявлена только на Северо-Демьянской площади.
Третий тип ловушек связан с генетической природой отложений — литологические ловушки. Параметризацией в плане таких объектов служат границы тел конусов выносов турбидитов. На поисковой стадии ГРР такой тип ловушек практически не выделяется, так как существует ряд сложностей, обусловленных тем, что границы песчаных тел конусов выносов, имеющих довольно малые эффективные мощности коллекторов, сложно локализовать по сейсмическим материалам МОГТ-2D и МОГТ-3D, так как методы имеют определенную разрешающую способность.
Как показывает практика геологоразведочных работ на разных территориях ЗСБ, на поисковом этапе выявление ловушек в ачимовской толще осложняется рядом проблем, с которыми сталкиваются многие специалисты [13].
Первая проблема связана с корректным выделением границ ачимовских объектов по сейсмическим данным, а именно с неопределенностью распространения коллекторов по площади. Причиной является фациальная природа коллекторов ачимовских отложений, связанная с глубоководными конусами выноса в дальней зоне шельфовой террасы. Такие конуса выноса, как правило, латерально имеют зональное строение, при этом каждая зона состоит из коллекторов разного качества и разной мощности [14]. Учитывая ограничения по разрешающей способности сейсмических методов МОГТ-2D и МОГТ-3D, маломощные коллекторы дистальных частей конусов выносов ачимовской толщи плохо поддаются прогнозу [15]. Поэтому на поисковой стадии ГРР для локализации ловушек в этой толще используют структурные карты по кровле клиноформ или отдельных линз. В то время как такой подход на этапе построения 3D-моделей не всегда позволяет корректно решить проблему локализации объектов в ачимовской толще.
Вторая проблема связана с выделением зон глинизации, так как последние служат одной из границ для локализации ловушек структурно-литологического типа. На сегодня существует два основных подхода по решению этой проблемы — количественный и качественный. При первом подходе специалисты используют зоны нулевых значений на картах прогнозных эффективных толщин. При втором подходе используют либо карты изопахит (толщин), построенные от опорных региональных сейсмических горизонтов ЗСБ до кровли продуктивных неокомских пластов, по которым (используя метод сгущения изопахит) выделяют линию глинизации, сопоставляя ее с так называемой «подошвой» склона шельфовой террасы; либо используют карты различных динамических атрибутов сейсмических данных МОГТ-3D [7].
Ко второму типу относят генетически схожие ловушки. Отличие заключается в том, что они осложнены разрывными нарушениями, это так «называемые» ловушки или резервуары с блоковым строением. Чаще всего они встречаются в северных районах ЗСБ, где интервал неокомских отложений разбит разрывными нарушениями из-за близости к очаговой зоне неотектонических движений. На территории «Уватского проекта» такой тип ловушек встречается редко. В настоящее время ловушка такого типа выявлена только на Северо-Демьянской площади.
Третий тип ловушек связан с генетической природой отложений — литологические ловушки. Параметризацией в плане таких объектов служат границы тел конусов выносов турбидитов. На поисковой стадии ГРР такой тип ловушек практически не выделяется, так как существует ряд сложностей, обусловленных тем, что границы песчаных тел конусов выносов, имеющих довольно малые эффективные мощности коллекторов, сложно локализовать по сейсмическим материалам МОГТ-2D и МОГТ-3D, так как методы имеют определенную разрешающую способность.
Как показывает практика геологоразведочных работ на разных территориях ЗСБ, на поисковом этапе выявление ловушек в ачимовской толще осложняется рядом проблем, с которыми сталкиваются многие специалисты [13].
Первая проблема связана с корректным выделением границ ачимовских объектов по сейсмическим данным, а именно с неопределенностью распространения коллекторов по площади. Причиной является фациальная природа коллекторов ачимовских отложений, связанная с глубоководными конусами выноса в дальней зоне шельфовой террасы. Такие конуса выноса, как правило, латерально имеют зональное строение, при этом каждая зона состоит из коллекторов разного качества и разной мощности [14]. Учитывая ограничения по разрешающей способности сейсмических методов МОГТ-2D и МОГТ-3D, маломощные коллекторы дистальных частей конусов выносов ачимовской толщи плохо поддаются прогнозу [15]. Поэтому на поисковой стадии ГРР для локализации ловушек в этой толще используют структурные карты по кровле клиноформ или отдельных линз. В то время как такой подход на этапе построения 3D-моделей не всегда позволяет корректно решить проблему локализации объектов в ачимовской толще.
Вторая проблема связана с выделением зон глинизации, так как последние служат одной из границ для локализации ловушек структурно-литологического типа. На сегодня существует два основных подхода по решению этой проблемы — количественный и качественный. При первом подходе специалисты используют зоны нулевых значений на картах прогнозных эффективных толщин. При втором подходе используют либо карты изопахит (толщин), построенные от опорных региональных сейсмических горизонтов ЗСБ до кровли продуктивных неокомских пластов, по которым (используя метод сгущения изопахит) выделяют линию глинизации, сопоставляя ее с так называемой «подошвой» склона шельфовой террасы; либо используют карты различных динамических атрибутов сейсмических данных МОГТ-3D [7].
Третья проблема связана с прогнозом коллекторов, особенно периферийных зон конусов выноса, на который влияет несколько факторов. По данным ПРБ, в большинстве случаев породы ачимовской толщи представлены мелкозернистыми песчаниками и алевритами, фильтрационно-емкостные свойства которых в проксимальной части конусов выносов соответствуют
коллекторам 3–4-го класса, а в дистальной части конусов выноса — коллекторам 5–6-го
класса (по А.А. Ханину).
Учитывая низкие ФЕС, высокую расчлененность разреза и малую мощность прослоев (менее 1 м), прогноз коллекторов еще осложняется отсутствием связанности прослоев между собой. К тому же поровая матрица ачимовских коллекторов часто осложнена вторичным минералообразованием (как правило, это карбонатизация), что ухудшает и так невысокие ФЕС [16]. В результате наличие эпигенетических изменений в породах отрицательно сказывается на прогнозе коллекторов по сейсмическим данным, из-за того что породы-коллекторы акустически схожи в волновом сейсмическом поле с породами-неколлекторами, особенно в периферийных частях конусов выносов.
Четвертая проблема связана с корректным прогнозом насыщения коллекторов по материалам геофизического исследования скважин (ГИС). По результатам испытаний интервала неокомских отложений коллекторы периферийных зон ачимовских объектов характеризуются высокой обводненностью до 75–95 %, при этом низкие фильтрационные свойства и высокая водоудерживающая способность встречаются и в алевролитовых разностях и в мелкозернистых песчаниках [9].
На сегодняшний день в практике ГРР существуют различные подходы для решения описанных проблем. Например, на поисковой стадии решением первой проблемы может стать выявление на основе данных статистики ПРБ и эксплуатационного бурения связи размеров ачимовских объектов по площади от их суммарной мощности в разных их частях. Одним из вариантов решения второй проблемы может стать сфера более широкого применения динамических атрибутов сейсмического поля МОГТ-3D с увязкой аномалий с глинистыми типами разрезов. Третья и четвертая проблемы частично могут быть решены за счет более глубокой проработки вопросов влияния вторичного минералообразования на емкостные и фильтрационные (гидрофобность и гидрофильность) свойства коллекторов.
коллекторам 3–4-го класса, а в дистальной части конусов выноса — коллекторам 5–6-го
класса (по А.А. Ханину).
Учитывая низкие ФЕС, высокую расчлененность разреза и малую мощность прослоев (менее 1 м), прогноз коллекторов еще осложняется отсутствием связанности прослоев между собой. К тому же поровая матрица ачимовских коллекторов часто осложнена вторичным минералообразованием (как правило, это карбонатизация), что ухудшает и так невысокие ФЕС [16]. В результате наличие эпигенетических изменений в породах отрицательно сказывается на прогнозе коллекторов по сейсмическим данным, из-за того что породы-коллекторы акустически схожи в волновом сейсмическом поле с породами-неколлекторами, особенно в периферийных частях конусов выносов.
Четвертая проблема связана с корректным прогнозом насыщения коллекторов по материалам геофизического исследования скважин (ГИС). По результатам испытаний интервала неокомских отложений коллекторы периферийных зон ачимовских объектов характеризуются высокой обводненностью до 75–95 %, при этом низкие фильтрационные свойства и высокая водоудерживающая способность встречаются и в алевролитовых разностях и в мелкозернистых песчаниках [9].
На сегодняшний день в практике ГРР существуют различные подходы для решения описанных проблем. Например, на поисковой стадии решением первой проблемы может стать выявление на основе данных статистики ПРБ и эксплуатационного бурения связи размеров ачимовских объектов по площади от их суммарной мощности в разных их частях. Одним из вариантов решения второй проблемы может стать сфера более широкого применения динамических атрибутов сейсмического поля МОГТ-3D с увязкой аномалий с глинистыми типами разрезов. Третья и четвертая проблемы частично могут быть решены за счет более глубокой проработки вопросов влияния вторичного минералообразования на емкостные и фильтрационные (гидрофобность и гидрофильность) свойства коллекторов.
Методика прогноза коллекторов ачимовской толщи на поисковой стадии ГРР по материалам МОГТ-3D
При использовании сейсмических материалов МОГТ-3D для прогноза коллекторов ачимовской толщи на локальных площадях и локализации в ней ловушек структурно-литологического типа важны два момента. Первый связан с корректным зонированием неокомских клиноформ на различные типы разрезов под задачи сейсмогеологического моделирования, второй связан с выбором определенного интервала временного окна для расчета динамических атрибутов сейсмического поля МОГТ-3D, в котором выполняется прогноз коллекторов.
На рисунке 6 приведена принципиальная схема разделения неокомских клиноформ на разные структурно-фациальные зоны под задачи локального прогноза коллекторов по данным 3D-сейсморазведки. Используя методический подход площадной стратификации на основе типизации разрезов, под «ундаформой» авторы понимают зону, объединяющую в клиноформе разрезы с доминированием группы шельфовых фаций; под «депоцентром» — клиноформы, включающие также разрезы седиментационных склонов — зону с разрезами фаций смешанного генезиса (шельфовые, склоновые, глубоководные); к «фондаформе» относят зону с разрезами группы фаций только глубоководных отложений.
На рисунке 6 приведена принципиальная схема разделения неокомских клиноформ на разные структурно-фациальные зоны под задачи локального прогноза коллекторов по данным 3D-сейсморазведки. Используя методический подход площадной стратификации на основе типизации разрезов, под «ундаформой» авторы понимают зону, объединяющую в клиноформе разрезы с доминированием группы шельфовых фаций; под «депоцентром» — клиноформы, включающие также разрезы седиментационных склонов — зону с разрезами фаций смешанного генезиса (шельфовые, склоновые, глубоководные); к «фондаформе» относят зону с разрезами группы фаций только глубоководных отложений.
Рис. 6. Положение в разрезе и строение поискового объекта C-A
На рисунке 6 на схеме вертикального сечения клиноформного тела красным цветом (точки 1 и 4) показаны границы зон, которые разделяют клиноформу условно на типы разрезов с позиции объединения по фациальному или геологическому строению. Зеленым цветом (точки 2 и 3) показаны границы зонирования клиноформ на сейсмо-структурно-фациальные зоны (ССФЗ),
в пределах которых объединяют типы разрезов со схожей характеристикой в динамических параметрах сейсмического поля МОГТ-3D.
Согласно описываемой методике, для прогноза коллекторов в пределах отдельно взятой неокомской клиноформы на основе материалов МОГТ-3D достаточно выделение двух основных границ, которые стратифицируют ее на три ССФЗ: ундаформу, депоцентр клиноформы и фондаформу.
Однако учитывая, что в теле клиноформы коллектор может быть развит неравномерно как по площади, так и по разрезу, иногда имеет практический смысл в ходе интерпретации выделить еще две дополнительные границы, которые позволяют разделить клиноформу на пять типов разрезов (А, А*, Б, С, С* на рис. 6).
Как правило, такой вариант необходим в тех случаях, когда в клиноформе в зонах между границами обозначенными точками 1-2 и 3-4 на рисунке 6 (тип А* и тип С*) скважинами ПРБ скрывается коллектор.
На рисунке 7 показано, каким образом можно стратифицировать клиноформный резервуар на несколько типов разрезов.
в пределах которых объединяют типы разрезов со схожей характеристикой в динамических параметрах сейсмического поля МОГТ-3D.
Согласно описываемой методике, для прогноза коллекторов в пределах отдельно взятой неокомской клиноформы на основе материалов МОГТ-3D достаточно выделение двух основных границ, которые стратифицируют ее на три ССФЗ: ундаформу, депоцентр клиноформы и фондаформу.
Однако учитывая, что в теле клиноформы коллектор может быть развит неравномерно как по площади, так и по разрезу, иногда имеет практический смысл в ходе интерпретации выделить еще две дополнительные границы, которые позволяют разделить клиноформу на пять типов разрезов (А, А*, Б, С, С* на рис. 6).
Как правило, такой вариант необходим в тех случаях, когда в клиноформе в зонах между границами обозначенными точками 1-2 и 3-4 на рисунке 6 (тип А* и тип С*) скважинами ПРБ скрывается коллектор.
На рисунке 7 показано, каким образом можно стратифицировать клиноформный резервуар на несколько типов разрезов.
Рис. 6. Положение в разрезе и строение поискового объекта C-A
Технически выделение упомянутых выше четырех границ выполняется на основе интерпретации двух карт толщин, построенных на выбор от одного из двух опорных сейсмических горизонтов ЗСБ: ОГ Б (кровли баженовской свиты) или ОГ М (кровли кошайской пачки нижне-алымской подсвиты) до кровли и подошвы клиноформы. На двух картах изопахит (от кровли клиноформы до ОГ Б и от подошвы клиноформы до ОГ Б), используя принцип выделения границ по сгущению изопахит, выделяется по две границы. Границы, которые маркируются на рисунке точками 1 и 4, соответствуют границам «бровок шельфа» кровли и подошвы клиноформы. Границы, которые маркируются точками 2 и 3, соответствуют так называемым границам «подножий» склонов шельфовых террас кровли и подошвы клиноформ. Учитывая вероятное территориальное положение в пределах клиноформных резервуаров ачимовских коллекторов на поисковом этапе ГРР интерес с точки зрения их поиска представляет зона, включающая разрезы трех
типов: Б, С* и С (рис. 6).
Поскольку ачимовские отложения представляют собой, по сути, покровную толщу линзовидного строения (пусть и с разными уровнями ВНК), состоящую из отложений глубоководных фаций конусов выносов разных седиментационных циклов, на поисковом этапе ГРР, когда еще не выявлены коллекторы, расчет динамических атрибутов для их прогноза желательно выполнять от отражающего горизонта подошвы клиноформы или кровли подстилающей клиноформы.
типов: Б, С* и С (рис. 6).
Поскольку ачимовские отложения представляют собой, по сути, покровную толщу линзовидного строения (пусть и с разными уровнями ВНК), состоящую из отложений глубоководных фаций конусов выносов разных седиментационных циклов, на поисковом этапе ГРР, когда еще не выявлены коллекторы, расчет динамических атрибутов для их прогноза желательно выполнять от отражающего горизонта подошвы клиноформы или кровли подстилающей клиноформы.
Пример применения методики локального прогноза коллекторов ачимовской толщи на площадях Уватского региона
Ниже приведены результаты на примере одной из локальных площадей Уватского района юга Тюменской области.
Северо-Демьянская площадь территориально находится на северо-западе «Уватского проекта». На ней уже открыты залежи нефти в ачимовской толще пластов БС6 и БС7 усть-балыкской свиты. По результатам ПРБ залежи открыты в ачимовской толще нижних частей депоцентров обеих клиноформ. Для установления границ развития залежей в обоих пластах по площади и прогноза коллекторов по данным МОГТ-3D для каждой клиноформы построены по две карты общих толщин между кровлями и подошвами пластов БС6 (ОГ HБC6) и БС7 (ОГ HБC7) и кровлей баженовской свиты (ОГ Б) (рис. 8).
Северо-Демьянская площадь территориально находится на северо-западе «Уватского проекта». На ней уже открыты залежи нефти в ачимовской толще пластов БС6 и БС7 усть-балыкской свиты. По результатам ПРБ залежи открыты в ачимовской толще нижних частей депоцентров обеих клиноформ. Для установления границ развития залежей в обоих пластах по площади и прогноза коллекторов по данным МОГТ-3D для каждой клиноформы построены по две карты общих толщин между кровлями и подошвами пластов БС6 (ОГ HБC6) и БС7 (ОГ HБC7) и кровлей баженовской свиты (ОГ Б) (рис. 8).
Рис. 6. Положение в разрезе и строение поискового объекта C-A
По результатам интерпретации этих карт выполнено выделение четырех границ по площади, которые были перенесены на карты общих толщин каждой клиноформы: пласта БС6 (Δ НБС6-НБС7) и пласта БС7 (Δ НБС7-НБС8). В ходе анализа строения клиноформы пласта БС6 установлено, что границы, соответствующие точкам 2 и 3, по площади совпадают. В таких ситуациях специалистам необходимо уделять особое внимание и учитывать этот момент на этапе предварительного прогноза коллекторов. Для неокомских клиноформ Уватского района Тюменской области случаи совпадения границ точек 2+3 и 2+4 нередки и зависят от общей морфологии клиноформного тела в 3D-пространстве. Предварительная типизация разрезов обеих клиноформ (БС6 и БС7)
позволила установить зону потенциального развития коллекторов ачимовской толщи для каждого пласта. Например, в случае с пластом БС6, совпавшие границы
точек 2 и 3 были приняты в качестве условного раздела между зоной глинизации ачимовского объекта на востоке и зоной потенциального развития коллекторов на запад.
Помимо карт общих толщин клиноформ выделенные границы (точки 1; [2+3]; 4) были использованы для мультианализа аномалий на картах атрибутов сейсмического поля, рассчитанных для интервала ачимовской толщи. Например, на карте минимальных амплитуд видно, что зоны прогнозного развития коллекторов ачимовской толщи и зона потенциальной глинизации попадают в различные аномалии сейсмического поля (рис. 8).
Таким образом, предложенный в работе подход позволяет более корректно строить схемы фациального районирования для отдельно взятой клиноформы с целью прогноза коллекторов в интервале ачимовских отложений и обоснования прогнозных эффективных толщин, построенных по материалам атрибутного анализа сейсмических данных МОГТ-3D.
позволила установить зону потенциального развития коллекторов ачимовской толщи для каждого пласта. Например, в случае с пластом БС6, совпавшие границы
точек 2 и 3 были приняты в качестве условного раздела между зоной глинизации ачимовского объекта на востоке и зоной потенциального развития коллекторов на запад.
Помимо карт общих толщин клиноформ выделенные границы (точки 1; [2+3]; 4) были использованы для мультианализа аномалий на картах атрибутов сейсмического поля, рассчитанных для интервала ачимовской толщи. Например, на карте минимальных амплитуд видно, что зоны прогнозного развития коллекторов ачимовской толщи и зона потенциальной глинизации попадают в различные аномалии сейсмического поля (рис. 8).
Таким образом, предложенный в работе подход позволяет более корректно строить схемы фациального районирования для отдельно взятой клиноформы с целью прогноза коллекторов в интервале ачимовских отложений и обоснования прогнозных эффективных толщин, построенных по материалам атрибутного анализа сейсмических данных МОГТ-3D.
Проведенный в работе аудит результатов ГРР, выполненных за последние 15–20 лет на территории «Уватского проекта», показал, что опоискование ачимовской толщи ПРБ на данной территории всегда велось целенаправленно, так как еще в начале 2000-х годов здесь были открыты залежи УВ на Кальчинском и Северо-Демьянском месторождениях. При этом основной объем бурения для выявления коллекторов ачимовской толщи был сосредоточен в фондаформных зонах клиноформных тел пластов сортымской и усть-балыкской свит, где по материалам МОГТ-2D были выделены структурно-литологические ловушки.
Долгие годы, учитывая специфику изучения территории сейсмическими работами
МОГТ-2D субрегионального и зонального уровней, при построении фациальных моделей специалисты использовали генетический подход, суть которого — восстановление условий осадконакопления для определения мест локализации коллекторов по площади и разрезу. Относительно интервала неокомских отложений, как правило, строились фациальные карты с выделением в пределах клиноформ двух границ — «бровки шельфа» и «подножия склона», в которых последняя граница служила гипотетической линией глинизации при выделении структурно-литологических ловушек. Однако выполненный в последние годы большой объем площадных сейсмических работ МОГТ-3D на территории «Уватского проекта» привел к необходимости скорректировать методический подход к созданию локальных фациальных моделей неокомского интервала разреза, так как сейсмические данные стали основным материалом, который используется специалистами для прогноза коллекторов в неокомских отложениях ЗСБ.
Суть подхода заключалась в зонировании клиноформных резервуаров неокомских отложений под задачи сейсмофациального моделирования, а именно — в их делении на такие типы разрезов, где, с одной стороны, учитывается тип лито-фациального строения (по доминированию природы фаций), с другой стороны, их характеристика по схожести в записи атрибутов динамических параметров сейсмического поля МОГТ-3D. Показано, что на поисковой стадии ГРР, когда используется материал площадных сейсмических работ и небольшой объем глубокого бурения, временное окно для расчета динамических атрибутов, которые используются для прогноза коллекторов в ачимовских отложениях, желательно выбирать не от отражающего горизонта кровли продуктивной клиноформы, а от отражающего горизонта, маркирующего ее подошву. Практическое применение данной методики приведено на примере одной из площадей северо-западных районов «Уватского проекта».
Долгие годы, учитывая специфику изучения территории сейсмическими работами
МОГТ-2D субрегионального и зонального уровней, при построении фациальных моделей специалисты использовали генетический подход, суть которого — восстановление условий осадконакопления для определения мест локализации коллекторов по площади и разрезу. Относительно интервала неокомских отложений, как правило, строились фациальные карты с выделением в пределах клиноформ двух границ — «бровки шельфа» и «подножия склона», в которых последняя граница служила гипотетической линией глинизации при выделении структурно-литологических ловушек. Однако выполненный в последние годы большой объем площадных сейсмических работ МОГТ-3D на территории «Уватского проекта» привел к необходимости скорректировать методический подход к созданию локальных фациальных моделей неокомского интервала разреза, так как сейсмические данные стали основным материалом, который используется специалистами для прогноза коллекторов в неокомских отложениях ЗСБ.
Суть подхода заключалась в зонировании клиноформных резервуаров неокомских отложений под задачи сейсмофациального моделирования, а именно — в их делении на такие типы разрезов, где, с одной стороны, учитывается тип лито-фациального строения (по доминированию природы фаций), с другой стороны, их характеристика по схожести в записи атрибутов динамических параметров сейсмического поля МОГТ-3D. Показано, что на поисковой стадии ГРР, когда используется материал площадных сейсмических работ и небольшой объем глубокого бурения, временное окно для расчета динамических атрибутов, которые используются для прогноза коллекторов в ачимовских отложениях, желательно выбирать не от отражающего горизонта кровли продуктивной клиноформы, а от отражающего горизонта, маркирующего ее подошву. Практическое применение данной методики приведено на примере одной из площадей северо-западных районов «Уватского проекта».
Опыт выявления залежей УВ в интервале неокомских отложений в западных и центральных районах «Уватского проекта» показал, что зоны максимального развития коллекторов в ачимовской толще на этой территории сконцентрированы в пределах депоцентров (центральной части) неокомских клиноформ.
При такой территориальной локализации коллекторов ачимовской толщи в пределах клиноформ использование на поисковой стадии ГРР методики на основе выделения границ «бровок шельфа» и «подножия склона», с параметризацией структурно-литологических ловушек преимущественно в фондаформной части клиноформ, может приводить к заложению поисковых скважин в краевые части глубоководных конусов выносов, что может снижать успешность бурения.
На поисковой стадии геологоразведочных работ при выделении ловушек в пределах неокомских клиноформных резервуаров целесообразно делить клиноформы на структурно-фациальные зоны с выделением по площади минимум четырех границ, разделяющих клиноформы (в зависимости от их морфологии) на пять типов разрезов. Важным при прогнозе коллекторов ачимовской толщи, по данным 3D-сейсморазведки, является необходимость объединения частей разрезов между собой для корректной геологической интерпретации сейсмических данных.
При такой территориальной локализации коллекторов ачимовской толщи в пределах клиноформ использование на поисковой стадии ГРР методики на основе выделения границ «бровок шельфа» и «подножия склона», с параметризацией структурно-литологических ловушек преимущественно в фондаформной части клиноформ, может приводить к заложению поисковых скважин в краевые части глубоководных конусов выносов, что может снижать успешность бурения.
На поисковой стадии геологоразведочных работ при выделении ловушек в пределах неокомских клиноформных резервуаров целесообразно делить клиноформы на структурно-фациальные зоны с выделением по площади минимум четырех границ, разделяющих клиноформы (в зависимости от их морфологии) на пять типов разрезов. Важным при прогнозе коллекторов ачимовской толщи, по данным 3D-сейсморазведки, является необходимость объединения частей разрезов между собой для корректной геологической интерпретации сейсмических данных.
1. Елишева О.В., Лазарь Е.Л., Лыжин Е.А. и др. Адаптация методологии поиска новых залежей углеводородов в юрском и неокомском интервалах разреза на территории лицензионных участков Уватского проекта по результатам геологоразведочных работ 2015–2019 гг. // Нефтяное хозяйство. 2020. № 11. С. 32–37.
2. Олейник Е.В. Зоны аномального строения баженовской свиты в связи с нефтегазоносностью неокомских отложений на территории ХМАО-Югры //
Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2018. № 3. С. 29–37.
3. Стовбун Ю.А., Довгуля В.И. Анализ состояния и перспективы развития нефтяной ресурсной базы юга Тюменской области // Нефтяное хозяйство. 2002. № 6. С. 6–7.
4. Rich J.L. Three critical environments of deposition and criteria for recognition of rocks deposited in each of them. Geological Society of America Bulletin, 1951, Vol. 62, issue 1, p. 1–20. (In Eng).
5. Гришкевич В.Ф. Макроструктура берриас-аптских отложений Западной Сибири и ее использование при построении информационных технологий в геологии нефти и газа. Тюмень: ИздатНаукаСервис, 2005. 116 с.
6. Елишева О.В., Сильнягина Н.В., Шахов А.В. и др. Специфика сейсмогеологической корреляции пластов усть-балыкского горизонта в Пихтово-Юганской зоне — переходных разрезов между Сургутским и Нижневартовским фациальными районами // Экспозиция Нефть Газ. 2023. № 8. С. 34–34.
7. Малярова Т.Н. Сейсмофациальный анализ как универсальное средство понимания строения резервуаров // Технологии сейсморазведки. 2007.
№ 2. С. 79–87.
8. Елишева О.В., Сильнягина Н.В. Особенности локализации ловушек ачимовской толщи и специфика прогноза коллекторов по данным 3D-сейсморазведки на поисково-разведочной стадии ГРР (на примере клиноформ юга Тюменской области) // Сейсморазведка в Сибири и за ее пределами. Красноярск: 2023. С. 53–59.
9. Антипин Я.О., Вершинина И.В., Тарачева Е.С. и др. Построение 3D-геологической модели отложений ачимовской толщи при условии значительных перепадов водонефтяных контактов // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2019. № 4. С. 24–31.
10. Корнев В.А. Прогнозирование объектов для поисков залежей углеводородного сырья по сейсмогеологическим данным (на примере осадочного чехла Западной Сибири). Тюмень: ТюмГНГУ, 2000. 374 с.
11. Нежданов А.А. Геологическая интерпретация сейсморазведочных данных // Курс лекций: ТюмГНГУ, 2000. 133 с.
12. Мкртчан О.М. Сейсмогеологические предпосылки развития геологоразведочных работ в верхнеюрско-неокомской толще латерального наращивания Западной Сибири // Геология нефти и газа. 1994. № 6. С. 32–34.
13. Букатов М.В., Пескова Д.Н., Ненашева М.Г. и др. Ключевые проблемы освоения ачимовских отложений на разных масштабных исследованиях // Proнефть. 2018. № 2. С. 16–21.
14. Кирьянова Т., Кириллов А. Секторное моделирование для ачимовских отложений // Разведка и добыча. 2015. С.70–75.
15. Волков Д.С. Возможности и ограничения динамического анализа сейсмических данных при выполнении картирования зон глинизации и прогноза фильтрационно-емкостных свойств на примере конуса выноса ачимовской толщи // НТС «Вести газовой науки». 2023. № 1. С. 350–359.
16. Елишева О.В. Влияние вторичного минералообразования ачимовских резервуаров усть-балыкской свиты Немчиновской группы месторождений на емкостные свойства их коллекторов // Материалы конференции «Экзолит-2021». Москва: МГУ, 2021.
2. Олейник Е.В. Зоны аномального строения баженовской свиты в связи с нефтегазоносностью неокомских отложений на территории ХМАО-Югры //
Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2018. № 3. С. 29–37.
3. Стовбун Ю.А., Довгуля В.И. Анализ состояния и перспективы развития нефтяной ресурсной базы юга Тюменской области // Нефтяное хозяйство. 2002. № 6. С. 6–7.
4. Rich J.L. Three critical environments of deposition and criteria for recognition of rocks deposited in each of them. Geological Society of America Bulletin, 1951, Vol. 62, issue 1, p. 1–20. (In Eng).
5. Гришкевич В.Ф. Макроструктура берриас-аптских отложений Западной Сибири и ее использование при построении информационных технологий в геологии нефти и газа. Тюмень: ИздатНаукаСервис, 2005. 116 с.
6. Елишева О.В., Сильнягина Н.В., Шахов А.В. и др. Специфика сейсмогеологической корреляции пластов усть-балыкского горизонта в Пихтово-Юганской зоне — переходных разрезов между Сургутским и Нижневартовским фациальными районами // Экспозиция Нефть Газ. 2023. № 8. С. 34–34.
7. Малярова Т.Н. Сейсмофациальный анализ как универсальное средство понимания строения резервуаров // Технологии сейсморазведки. 2007.
№ 2. С. 79–87.
8. Елишева О.В., Сильнягина Н.В. Особенности локализации ловушек ачимовской толщи и специфика прогноза коллекторов по данным 3D-сейсморазведки на поисково-разведочной стадии ГРР (на примере клиноформ юга Тюменской области) // Сейсморазведка в Сибири и за ее пределами. Красноярск: 2023. С. 53–59.
9. Антипин Я.О., Вершинина И.В., Тарачева Е.С. и др. Построение 3D-геологической модели отложений ачимовской толщи при условии значительных перепадов водонефтяных контактов // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2019. № 4. С. 24–31.
10. Корнев В.А. Прогнозирование объектов для поисков залежей углеводородного сырья по сейсмогеологическим данным (на примере осадочного чехла Западной Сибири). Тюмень: ТюмГНГУ, 2000. 374 с.
11. Нежданов А.А. Геологическая интерпретация сейсморазведочных данных // Курс лекций: ТюмГНГУ, 2000. 133 с.
12. Мкртчан О.М. Сейсмогеологические предпосылки развития геологоразведочных работ в верхнеюрско-неокомской толще латерального наращивания Западной Сибири // Геология нефти и газа. 1994. № 6. С. 32–34.
13. Букатов М.В., Пескова Д.Н., Ненашева М.Г. и др. Ключевые проблемы освоения ачимовских отложений на разных масштабных исследованиях // Proнефть. 2018. № 2. С. 16–21.
14. Кирьянова Т., Кириллов А. Секторное моделирование для ачимовских отложений // Разведка и добыча. 2015. С.70–75.
15. Волков Д.С. Возможности и ограничения динамического анализа сейсмических данных при выполнении картирования зон глинизации и прогноза фильтрационно-емкостных свойств на примере конуса выноса ачимовской толщи // НТС «Вести газовой науки». 2023. № 1. С. 350–359.
16. Елишева О.В. Влияние вторичного минералообразования ачимовских резервуаров усть-балыкской свиты Немчиновской группы месторождений на емкостные свойства их коллекторов // Материалы конференции «Экзолит-2021». Москва: МГУ, 2021.
Елишева О.В., Сильнягина Н.В., Зервандо Я.В.
ООО «Тюменский нефтяной научный центр» (ОГ ПАО «НК «Роснефть»), Тюмень, Россия
ovelisheva@tnnc.rosneft.ru
ООО «Тюменский нефтяной научный центр» (ОГ ПАО «НК «Роснефть»), Тюмень, Россия
ovelisheva@tnnc.rosneft.ru
В работе использован большой объем геолого-геофизических данных, включая: материалы сейсмических работ МОГТ-2D и МОГТ-3D, материалы по 350 скважинам поисково-разведочного бурения, структурные карты неокомской части разреза и карты прогнозных эффективных толщин.
фациальное 2D-моделирование, неокомские клиноформы,
прогноз коллекторов по данным МОГТ-3D
прогноз коллекторов по данным МОГТ-3D
Елишева О.В., Сильнягина Н.В., Зервандо Я.В. Особенности структурно-фациального зонирования клиноформных резервуаров под задачи локального прогноза коллекторов ачимовской толщи по данным 3D-сейсморазведки // Экспозиция Нефть Газ. 2024. № 9. C. 22–28.
DOI: 10.24412/2076-6785-2024-9-22-28
DOI: 10.24412/2076-6785-2024-9-22-28
31.10.2024
УДК 551.7.02:553.98
DOI: 10.24412/2076-6785-2024-9-22-28
DOI: 10.24412/2076-6785-2024-9-22-28
Рекомендуемые статьи
© Экспозиция Нефть Газ. Научно-технический журнал. Входит в перечень ВАК
+7 (495) 414-34-88