Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,775

THE DEFINITION OF CLASSES OF POTENTIAL PRODUCTIVITY SENENSKY SEDIMENTS BASED ON CORELATION OF SEISMIC ATTRIBUTES FOR CONDITIONS OF WEST SIBERIAN NORTH

Feoktistova O.V. 1
1 LLC «INGEOSERVICE»
This article discusses the study of the productivity potential of the Senonian deposits on the example of one of the fields of the North of Western Siberia. In the tectonic relation the Deposit is confined to the Central North large shaft and the North-Eastern part Total minor depression that complicates Vareganskiy-Purpeyskaya area linear structures. Among the possible sources of hydrocarbons adenomas deposits in Western Siberia are highlighted in a separate group, since their content is confined to the non-traditional type of collector – clay flasks. The absence of a collector in the classical representation makes it difficult to determine the nature of saturation according to the log data and requires petrophysical justification for determining the parameters of filtration-capacitive properties. At the regional and area under study seismic surveys CDP 2D and 3D adenomyoma complex it was found that deposits of Cenon are confined to anticlinal structures, which includes the Cenomanian gas deposits, in the seismic wave field are shown in the form of dynamic anomalies of the type «bright spot». Joint analysis of geological and geophysical parameters of the Senon and senoman deposits revealed a number of regularities that allow to develop new approaches to the study of the prospects of the Senon deposits and on the basis of correlation analysis of seismic data to determine the classes of potential productivity of the reservoir on the example of the field under study. In this article is correlation analysis of attributes of seismic record adenomyoma interval parameters of the Cenomanian deposits on the basis of which are determined by the boundary values to study the sensitivity of seismic wave fields, identifying classes of AVO anomalies and determine the class of the potential productivity of gas-saturated reservoir in Cenon.
Western Siberia
Northern arch
cenomanian
senon
AVO anomaly class
gas deposit
1. Cherepanov V.V. Development of technology for the development of unconventional reservoirs adenomas deposits on the exploration phase for the involvement of the resource base the gas fields of OAO Gazprom in the Yamalo-Nenets Autonomous district [Razrabotka tekhnologii osvoeniia netraditsionnykh kollektorov nadsenomanskikh otlozhenii na etape geologorazvedochnykh rabot s tsel’iu vovlecheniia resursnoi bazy gazovykh mestorozhdenii OAO «Gazprom» v Iamalo-Nenetskom avtonomnom okruge]. Georesursy – geological resources, 2014, no. 4, pp. 59–64.
2. Perezhogin A.S. Prospects for the development of saranskogo gas complex in the North of Western Siberia [Perspektivy osvoeniia senonskogo gazonosnogo kompleksa severa Zapadnoi Sibiri]. Ekspozitsiia Neft’ Gaz – Exposition Oil Gas, 2016, no. 6, pp. 42–46.
3. Feoktistova O.V. Сriteria for the identification of gas-saturated reservoirs of the senones within the northern arch of the western Siberia on the technology of AVO analysis using three-dimensional cross-plot [kriterii vyiavleniia gazonasyshchennykh rezervuarov senona v predelakh Severnogo svoda Zapadnoi Sibiri po tekhnologii AVO-analiza s ispolzovaniem trekhmernykh krossplotov]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniia – Progress of modern natural Sciences, 2018, no. 2. available at: https://www.natural-sciences.ru/ru/issue/viewid=582 (accessed 12.03.2018).
4. John P. Castagna Recent advances in seismic lithologic analysis. Geophysics, 2001, no. 66, pp. 42–46.
5. Mavko G., Mukerji T., Dvorkin J. The Rock Physics Handbook. N.Y., Cambridge University Press, 2009, 511 p.

Газоносность сенонских отложений подтверждена испытаниями в скважинах ряда месторождений Западной Сибири, что позволяет отнести их к одному из наиболее приоритетных направлений поиска углеводородов среди возможных источников УВ-сырья в Западной Сибири [1]. Относительно малые глубины залегания и наличие развитой инфраструктуры в пределах выявленных залежей сенона обусловили возросший интерес к перспективам добычи и изучению коллекторских свойств нижнеберезовской подсвиты.

Породы данного интервала характеризуются относительно высокой пористостью, аномально низкой проницаемостью и наличием набухающих в воде минералов. Высокая неснижаемая водонасыщенность в сочетании с высокой сорбционной способностью затрудняют определение параметров коллектора при петрофизических исследованиях керна и осложняют их выделение по материалам ГИС. Показания значений удельного электрического сопротивления (УЭС) на диаграммах каротажа, являющегося основным критерием для выделения перспективных прослоев, в условиях отсутствия лабораторных и петрофизических данных, являются недостаточно обоснованными и, следовательно, малоинформативными. В условиях низкой информативности имеющихся данных ГИС важное значение для изучения газоносности сенона приобретает сейсморазведка 3D.

На региональном и площадном этапах изучения сейсморазведочными работами МОГТ 2D и 3D надсеноманского комплекса было установлено, что залежи сенона приурочены к антиклинальным структурам, включающим в себя сеноманские газовые залежи. Они имеют площадь как меньшую, так и большую по сравнению с последними и в сейсмическом волновом поле проявляются в виде динамических аномалий [2].

Изучение атрибутов сейсмической записи надсеноманского интервала и проведение корреляционного анализа с параметрами сеноманской залежи позволил выявить ряд закономерностей, позволяющих выделить классы потенциальной продуктивности коллектора в сеноне, определить граничные значения информативного атрибута и выделить классы AVO-аномалий для обоснования и определения по данным ГИС граничных значений удельного электрического сопротивления по каждому классу.

Краткая характеристика участка работ

В тектоническом отношении рассматриваемое месторождение приурочено к центральной части Северного крупного вала и северо-восточной части Пякупурской малой впадины, осложняющей Варьеганско-Пурпейскую зону линейных структур.

Сеноманские отложения представлены песчано-алевритовыми слабосцементированными разностями пород, чередующимися с глиной, сильно алевритистой, переходящей в алевролиты. Вышезалегающие отложения сенона сложены опоками и кремнистыми аргиллитами и являются коллекторами с низкими фильтрационно-емкостными свойствами (ФЕС).

Ранее в пределах данного месторождения в интервале сенона по диаграммам каротажа и сейсмическим атрибутам были определены критерии для оценки перспектив газоносности [3]. В данной статье приводится корреляционный анализ атрибутов сейсмической записи надсеноманского интервала с параметрами сеноманской залежи, на основе которого определяются граничные значения информативного атрибута для исследования чувствительности волнового сейсмического поля на аномалии AVO и определения классов потенциальной продуктивности залежи в интервале отложений сенона.

Анализ сейсмических данных

На временных сейсмических разрезах в интервале сенона фиксируется динамическая аномалия, которая обусловлена резким понижением акустической жесткости пород нижней подсвиты березовской свиты. Сейсмическая аномалия приурочена к отражающему горизонту С1, отождествляемому с кровлей нижнеберезовской подсвиты (пласт С1). Отражающий горизонт Г отождествляется с кровлей покурской свиты (пласт ПК1) – кровлей сеноманской залежи. Ниже по разрезу фиксируется поверхность газо-водяного контакта – ГВК (рис. 1).

feokt1.tif

Рис. 1. Динамическая аномалия в интервале отложений сенона

feokt2.tif

Рис. 2. Выделение классов по двум признакам: «абсолютные отметки кровли нижнеберезовской подсвиты»; атрибут «энергия»; а) график зависимости атрибута «энергия» вдоль ОГ С1 от глубины залегания кровли коллектора пласта С1, б) схема контуров классов

Визуальный анализ показывает, что усиление динамической аномалии в интервале сенона и увеличение периода отраженной волны С1 связано с уменьшением времени прихода волны (t0 C1). Существует предположение, что емкостные характеристики, как и геометрия резервуаров в интервале сенона и сеномана, контролируются структурным планом, а для сенонских залежей, в предположении их «флюидодинамического» характера образования, и удаленностью по вертикали от залежи в сеномане.

Выделение классов потенциальной перспективности отложений сенона проводилось на основании связи атрибута сейсмической записи в данном интервале с глубиной залегания кровли нижнеберезовской подсвиты по графику Нгл ОГ С1 (а.о., м) – атрибут «энергия» ОГ С1. Локализация точек на графике позволила выделить 3 класса по признакам Нгл ОГ С1 (а.о., м); атрибут «энергия». Контуры классов определены по данному графику по абсолютным отметкам залегания пласта и приведены на рис. 2.

Анализ скважинных данных

При отсутствии лабораторных петрофизических данных определение характера насыщения в скважинах является приблизительным, что обусловливает практическую невозможность корректного количественного определения подсчетных параметров пластов-коллекторов по данным методов ГИС.

Из 140 поисково-разведочных скважин на площади, керн из интервала нижнеберезовской подсвиты был отобран в одной – скважине 384. По данным макроописания керн представлен глинами и опоками, с трещинно-поровым типом пустотного пространства. Испытания в данном интервале не проводились. По показаниям газового каротажа интервал характеризуется как газонасыщенный. Низкая продуктивность отложений нижнеберезовской подсвиты может объясняться плохим качеством первичного и вторичного вскрытия. Высокая гидрофильность опок, являющихся коллекторами, приводит при контакте с буровым раствором к их разбуханию, закрытию трещин и поровых каналов, формированию больших зон проникновения.

Интервал выноса керна еще по одной скважине 431 пришелся на верхнеберезовскую подсвиту. В скважине 431 при испытании получен приток газа. Дебит газа составил на 4-мм шайбе – 5,1 тыс.м3/сут.

Практическое отсутствие отобранного керна не позволяет разработать полноценную методику интерпретации ГИС для отложений данного интервала.

Таким образом, оценка насыщения в сеноне по материалам комплекса ГИС для данного месторождения достаточно приблизительна и носит качественный характер, в связи с чем и возникла необходимость разработки дополнительных методик изучения потенциала газоносности сенона, основанных на анализе сейсмических данных.

Интерпретация результатов кросс-плотов AVO в интервале отложений нижнеберезовской подсвиты

Для изучения связей сейсмических характеристик аномалии в сеноне с параметрами сеноманской залежи были построены кросс-плоты Нгл ОГ ПК1 (а.о., м) – атрибут «энергия» по каждому классу (рис. 3) и установлено, что в пределах классов, характеризующихся близостью отложений сенона к купольной части сеноманской залежи, энергия сейсмического волнового поля и теснота связи Нгл ОГ ПК1 (а.о., м) – атрибут «энергия» выше.

feokt3.tif

Рис. 3. Классификация AVO-аномалий в интервале сенона в зависимости от глубины залегания кровли сеноманской залежи: а, б, в) кросс-плоты AVO в пределах выделенных классов с селекцией точек на временных сейсмических разрезах; г, д) кросс-плоты AVO за контуром классов с селекцией точек на временных сейсмических разрезах

Для оценки перспектив газоносности по сейсмическим данным в пределах каждого класса были построены кросс-плоты AVO, где в качестве третьей переменной в цветокодированном виде учитывался информативный атрибут «энергия» (С1) (рис. 4).

feokt4.tif

Рис. 4. Результаты интерпретации аномалий AVO: а) кросс-плот «Intersept – Gradient»; б) кросс-плот «near stack – far stack»

Анализ вариаций амплитуд с удалением является одним из самых важных сейсмических инструментов изучения литологического состава изучаемых отложений [4] Способность идентифицировать насыщение пород сделала данный вид сейсмической интерпретации стандартом при изучении газоносности отложений. При использовании данной методики для интерпретации положено в основу уравнение Цеппритца о том, что ближние сейсмические трассы несут информацию об акустических импедансах (акустической жесткости среды), дальние – о контрасте коэффициента Пуассона [5]. Но все чаще признается, что атрибуты AVO должны сопровождаться мерой вероятности получаемого конкретного результата.

Довольно перспективным считаем решение данной проблемы на основе привлечения статистических методов и комплексного анализа петрофизических трендов, устанавливаемых по каротажным данным в пределах каждого класса.

В данном случае использование технологии анализа AVO в общей последовательности атрибутного анализа проводилось на завершающем этапе.

Технологическая схема комплексирования:

1. Проведение корреляционного анализа по сейсмическим данным, выбор информативных параметров (Нгл ОГ С1 (а.о., м) – атрибут «энергия» ОГ С1), классификация на основе проведенного анализа.

2. Статистический корреляционный анализ (Нгл ОГ ПК1 (а.о., м) – атрибут «энергия») в пределах выделенных классов, анализ тесноты связи между выбранными параметрами, определение граничных значений информативного атрибута «энергия» для присвоения классам рангов перспективности.

3. Построение трехмерных кросс-плотов AVO с учетом определенных граничных значений информативного атрибута в пределах выделенных классов, присвоение рангов газоносности.

Характер распределения точек анализа на кросс-плотах AVO (interсept-gradient и near stack-far stack) позволяет провести ранжирование перспектив по классам (рис. 4).

Поскольку в пределах контура 1 класса контрастность по параметрам AVO выше и установлена газоносность по данным бурения при испытании скважины 431, можно с высокой долей уверенности присвоить данному классу ранг высокоперспективного коллектора, 2 классу – ранг потенциально перспективного коллектора.

Данные 3 класса и данные «вне контура классов» перекрываются, что говорит о неясном насыщении коллектора выделенного нами 3 класса. Данные, локализованные в самом центре кросс-плота, принадлежат интервалу вмещающих пород.

Таким образом, в результате изучения взаимной корреляции параметра динамической аномалии с глубиной залегания кровли сеноманской залежи выявлено, что точки анализа можно локализовать и разделить на классы. В пределах выделенных классов выполнен анализ взаимной корреляции атрибутов сейсмической записи интервала отложений нижнеберезовской подсвиты с параметрами залежи в сеномане. Анализ показал чувствительность параметров залежи сенона к удаленности по вертикали от сеноманской залежи. Теснота связи параметров сенона с параметрами сеномана выше для 1 и 2 классов, расположенных в самой высокой части залежи. В пределах всех выделенных классов выполнен AVO-анализ, который подтвердил предлагаемую классификацию, проведенную по графикам Нгл (а. о.) (С1) атрибут «энергия», и Нгл (а. о.) ПК1 – атрибут «энергия» и позволил оценить вероятность и степень насыщенности высокоперспективного газового резервуара.

Выводы

В результате изучения взаимной корреляции параметров динамической аномалии в интервале нижнеберезовской подсвиты с глубиной залегания кровли нижнеберезовской подсвиты выявлено, что данные группируются в классы по признакам Нгл ОГ С1 (а.о., м) – атрибут «энергия» и Нгл ОГ ПК1 (а.о., м) – атрибут «энергия».

В пределах выделенных классов проведен анализ взаимной корреляции атрибутов сейсмической записи интервала сенона с параметрами сеноманской залежи. Анализ показал чувствительность параметров залежи сенона к мощности сеноманской залежи.

В пределах выделенных классов выполнен AVO-анализ, который позволил оценить вероятность и степень насыщенности высокоперспективного газового резервуара по площади.

Граничные значения сейсмического атрибута и абсолютных отметок кровли нижнеберезовской подсвиты по каждому классу могут служить основанием для районирования площади по перспективности.

Важнейшим выводом данной работы является заключение о том, что одним из самых значимых факторов, влияющих на размер площади газоносности и емкость коллектора в сеноне, является амплитуда структурной ловушки, которая выражается в высоте газовой залежи в сеномане.

Так как надсеноманские отложения крайне мало изучены бурением, то важнейшей практической значимостью работы является установление критериев определения потенциала перспектив сенона по сейсмическим данным в условиях отсутствия данных бурения в интервале отложений нижнеберезовской подсвиты или для принятия граничных значений по ГИС при оценке перспектив данного пласта.

Данная работа проводилась на базе материалов, систематизированных и обработанных в ООО «ИНГЕОСЕРВИС» (г. Тюмень). Автор выражает свою благодарность руководству компании за предоставленные материалы.