ПРОГРАММНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС "СЕЙСМОЦИКЛИТ"

Вступление

 

Особенности ПМК "Сейсмоциклит"

Преимущества

Методы и методики

Верификация методики прогнозирования залежей углеводородов

Описание ПМК "Сейсмоциклит" (zip-архив 3,1Mb (документ WORD))

 
 

ВСТУПЛЕНИЕ

 

 

         Демонстрируется новая высокоэффективная методология геологических исследований с использованием геофизических методов. Она разработана для целей нефтегазовой геологии и может быть использована при изучении терригенных, терригенно-карбонатных и карбонатных разрезов. Ее можно использовать также при поисках и разведке месторождений угля, руд, алмазов, воды, а также при решении задач, требующих детального знания строения разреза (газохранилища, оползневоопасные зоны и т.д.). 
         Методология включает в себя новые методы и методики обработки и интерпретации геофизических данных. Она реализована в виде программно-методического комплекса (ПМК) "Сейсмоциклит". Базируется она на теории седиментационной цикличности - литмологии (учении о породо-пластовых ассоциациях, характеризующихся совокупностью определённых признаков и называющихся циклитами (рис. 1)) и на предположении о существовании зон разуплотнения в горных породах.
         Характерная особенность ПМК "Сейсмоциклит" - единая методология геолого-геофизических исследований, охватывающая все этапы работ, начиная от полевых наблюдений и заканчивая геологической интерпретацией результативных данных. 
         Объединение известных геофизических методов и методик, прошедших испытание временем, с разработанными нами методами и методиками обработки и интерпретации привело к созданию нового инструмента геологических исследований. Преимущества нашей методологии в сравнении с общепринятыми методами состоят в возможности получения качественно новых данных о геологическом строении изучаемых участков, которые к тому же позволяют осуществить прогноз залежей углеводородов. 

     

    Влево

    Вверх

    ОСОБЕННОСТИ ПМК "Сейсмоциклит"

     
     

    1. Совместная обработка и интерпретация данных различных геофизических полей (сейсморазведки, электроразведки, каротажа) с изображением результативных данных в одинаковой форме - форме сейсмоциклитов. Сейсмоциклит - это отображение циклита в поле отраженных сейсмических волн. 

    2. Использование новых методов обработки волновых полей, в том числе:

    • метода ослабления регулярных волн-помех, не удовлетворяющих принципу взаимности в сейсморазведке;
    • метода компенсации влияния боковых волн;
    • методов формирования цветных разрезов.

    3. Применение новых методик:

    • методики глубинной привязки сейсмических волн;
    • методики корреляции сейсмических волн;
    • методики прогнозирования залежей углеводородов.


      Для работы ПМК "Сейсмоциклит" необходимы следующие входные данные:

    • материалы 2D или 3D сейсморазведки и, желательно, электроразведки;
    • каротажные диаграммы акустического и(или) гамма-каротажа скважин;
    • априорная геологическая информация о геологическом строении и нефтегазоносности участка работ.


     В результате работ Заказчику предоставляются следующие основные материалы:

    1. При поисках новых месторождений углеводородов:

    • выводы о целесообразности бурения поисковых скважин с указанием их местонахождения и ожидаемых глубин залегания продуктивных пластов;
    • схема расположения детализационных сейсморазведочных профилей с рекомендациями по методике проведения полевых работ.

    2. При разведке и доразведке месторождений углеводородов:

    • прогнозные карты залежей углеводородов в заданном интервале глубин;
    • выводы о наличии новых объектов разведки на месторождении;
    • рекомендации по проведению геологоразведочных работ на месторождении с указанием места расположения новых разведочных скважин.

      Заказчику могут быть предоставлены любые традиционные результаты сейсморазведки, электроразведки, а также промежуточные результаты ПМК "Сейсмоциклит".


      При поисках других полезных ископаемых ПМК "Сейсмоциклит" соответствующим образом адаптируется к поставленой задаче.


     

    Влево

    Вверх

    ПРЕИМУЩЕСТВА

     

    В ПМК "Сейсмоциклит" полнее решается ряд проблем геофизических исследований, в частности, методология позволяет:

    • повысить достоверность геологических результатов, что достигается за счет применения новых методов и методик, а также совместной обработки и интерпретации данных геофизических полей различной природы;
    • улучшить соотношение сигнал/помеха и разрешающую способность сейсморазведки по латерали, что достигается за счет дополнительного устранения регулярных волн-помех и отсутствия "затягиваний" осей синфазности при усреднении сигналов трасс;
    • повысить достоверность корреляции отражающих границ, что достигается за счет использования сейсмоциклитов при корреляции;
    • повысить точность структурных построений, что достигается за счет однозначной глубинной привязки фаз отраженных волн.

    Применение ПМК "Сейсмоциклит" позволяет:

    • осуществить прогнозирование залежей углеводородов;
    • обнаружить в разрезе неоднородности вещественно-структурного состава, которые искажают слоистость интервалов разреза (зоны разуплотнения, органогенные постройки, интрузии, соляные штоки, разломы и т.п.);
    • обнаружить в разрезе стратиграфические и литологические границы, литофациальные замещения, малоамплитудные поднятия, места выклинивания пластов и другие особенности строения разреза.


      Перечисленные возможности методологии являются предпосылкой ее применения в различных сферах геологических исследований.

     

    Влево

    Вверх

    МЕТОДЫ И МЕТОДИКИ

     

         Согласно теории седиментационной цикличности осадочная толща сложена циклитами. Циклиты могут быть искажены или не искажены постседиментационными процессами. Отображение циклита в поле отраженных сейсмических волн называют сейсмоциклитом. Четыре признака циклитов мы переформулировали в четыре признака сейсмоциклитов. Каждому признаку соответствуют разработанные нами алгоритмы, а каждому алгоритму, в свою очередь, - пакет прикладных программ. Для редукции ПМК "Сейсмоциклит" к реальным геологическим условиям создан еще один алгоритм (ОРТ). Упомянутые пакеты прикладных программ составляют основу вычислительной части ПМК "Сейсмоциклит", схема которой представлена на рис. 1. 

     

    Признаки циклитов

    Признаки сейсмоциклитов

    Алгоритмы

    Пакеты программ

    Беспрерывность изменения эмерджентного свойства

    Зависимость времени регистрации отображённой волны от полосы пропускания фильтра (по латерали)

    СВАН

    СВАН

    Направленность изменения эмерджентного свойства

    Зависимость времени регистрации отображённой волны от полосы пропускания фильтра (по вертикали)

    ЦИКЛИТ

    ЦИКЛИТ

    Характер границ

    Наличие квазидифрагованных волн (закон Вульфа-Брегга)

    СНЕЛЛ

    СНЕЛЛ

    Иерархическая структура (правило рядов)

    Иерархическая структура временных разрезов

    ЦВЕТ

    ЦВЕТ

    Редукция к реальной геологической среде

    Наличие боковых волн

    ОРТ

    ОРТ

     Рис. 1. Общая схема реализации методологии (вычислительная часть)

     

    Влево

    Вверх

      Работа вычислительной части ПМК "Сейсмоциклит" иллюстрируется на конкретном примере обработки материалов сейсмического профиля, полученных по методике многократных перекрытий с центральной системой наблюдений. На рис. 2 (12.9Kb), 3 (12.2Kb), 4 (11.9Kb)изображены временные разрезы ОГТ, полученные по одному и тому же профилю: суммарный (построенный по полным годографам ОГТ), левосторонний (построенный по левосторонним ветвям годографов ОГТ), правосторонний (построенный по правосторонним ветвям годографов ОГТ) соответственно. Первый из них является конечным результатом стандартной обработки методом ОГТ, а два последних - это входные массивы для обработки с использованием ПМК "Сейсмоциклит".
      Левосторонний и правосторонний разрезы ОГТ обрабатывают пакетом прикладных программ СВАН. Этот пакет осуществляет построение временных разрезов в узких поддиапазонах частот (их не меньше 18) с селекцией горизонтов по углам наклона и одновременным улучшением соотношения сигнал/помеха. Существенная особенность работы пакета программ заключается в отсутствии "затягиваний" осей синфазности при усреднении сигналов трасс. На рис. 5 (8.7Kb), 6 (8.5Kb)приведены СВАН-разрезы для одного из поддиапазонов частот, полученных по массивам, изображенных на рис. 3 (12.2Kb), 4 (11.9Kb)соответственно.
      Полученные массивы (рис. 5 (8.7Kb), 6 (8.5Kb)) обрабатывают пакетом прикладных программ СНЕЛЛ. Этот пакет осуществляет выделение волн, которые удовлетворяют принципу взаимности в сейсморазведке. Из двух упомянутых массивов (рис. 5 (8.7Kb), 6 (8.5Kb)) образуют третий - временной СНЕЛЛ-разрез (рис. 7 (5.3Kb), на котором присутствуют только сигналы, совпадающие по форме и времени регистрации на первых двух (рис. 5 (8.7Kb), 6 (8.5Kb)).
    В результате работы пакета прикладных программ СНЕЛЛ отсеивается значительное количество регулярных волн-помех различного типа. Кроме того, предусмотрена возможность выделения квазидифрагированных и дифрагированных волн. Необходимость и эффективность применения алгоритмов типа СНЕЛЛ вытекает из совместного анализа разрезов рис. 5(8.7Kb), 6 (8.5Kb), 7 (5.3Kb).
      Реальной геологической среде свойственно тонкослоистое строение. Ее отображение в поле отраженных сейсмических волн зависит от длины волны зондирующего сигнала и, тем самым, от его видимой частоты. Следовательно, временные СНЕЛЛ-разрезы, полученные для разных частотных поддиапазонов, различаются между собой. Это обстоятельство иллюстрируется на рис. 7 (5.3Kb), 8 (7.4Kb) and is just the precondition of the wave field processing in the frequency subranges.
      Оно и является предпосылкой необходимости обработки волновых полей в частотных поддиапазонах. Волновые поля всех частотных поддиапазонов представляются в форме ЦИКЛИТ-колонок. ЦИКЛИТ-колонка формируется из одноименных трасс СВАН-разрезов или СНЕЛЛ-разрезов профиля. В левой половине ЦИКЛИТ-колонки ее трассы упорядочены по нарастанию видимой частоты и, для удобства визуального анализа, зеркально продублированы в правой половине. Таким образом, каждой трассе профиля соответствует своя ЦИКЛИТ-колонка. Набор ЦИКЛИТ-колонок по профилю называют ЦИКЛИТ-разрезом. Фрагмент ЦИКЛИТ-разреза профиля, построенного пакетом прикладных программ ЦИКЛИТ, представлен на рис. 9 (9.3Kb). На приведенном фрагменте выделяется ряд сейсмоциклитов, в том числе четко виден практически неискаженный сейсмоциклит в интервале времени 430-470 мс.
      Цветное изображение получается путем объединения изображений СВАН-разрезов или СНЕЛЛ-разрезов. Это реализуется сложением массивов в пространстве цветов. Процедура объединения составляет основу алгоритма ЦВЕТ, реализованного в пакете прикладных программ с таким же названием. Результат обработки представлен на рис. 10 (72.0Kb). Этот разрез называется сейсмолитмологическим разрезом. Основная особенность его - наличие связи между изменением цвета изображения и изменением вещественно-структурного состава отложений. На сейсмолитмологическом разрезе заметны следующие особенности строения исследуемой толщи:

    • разрез существенно неоднороден по ветикали и латерали;
    • на разрезе выделяются зоны приблизительно одного и того же цвета, соответствующие приблизительно одинаковому вещественно-структурному составу отложений (например, отложения в интервале времени 500-600 мс);
    • на разрезе выделяются зоны субвертикального направления, обусловленные постседиментационными процессами (например, отложения в интервале 1400-1850 м на временах 250-600 мс).

    На рис. 2 ... 10 проиллюстрирована работа ПМК "Сейсмоциклит" при входном материале в виде временных разрезов ОГТ, полученных с центральной системой наблюдений. Подобным образом метод работает с данными 2D и 3D сейсморазведки. Использование пакета прикладных программ ОРТ предусматривает наличие полевых материалов, полученных 3D сейсморазведкой.


      Циклиты, как реально существующие объекты, отображаются в любых геофизических полях. На рис. 11 (11.2Kb) (черно-белый вариант) и рис. 12 (58.0Kb)(цветной вариант) представлены ЦИКЛИТ-колонки, посчитанные по диаграммах нейтронного гамма-каротажа, гамма-каротажа и акустического каротажа для скважин W-1 и W-2. ЦИКЛИТ-колонки имеют похожую форму и структуру изображения. Методика позволяет получать результативные материалы каротажных методов в одинаковой форме изображения.
      На рис. 13 (13.4Kb)изображены каротажные диаграммы гамма-каротажа и построенные по ним ЦИКЛИТ-колонки для трех скважин (W-1, W-2, W-3). Результаты корреляции интервалов разреза по ЦИКЛИТ-колонках и каротажных диаграммах совпадают между собой. В то же время каротажные диаграммы представлены в форме, тождественной ЦИКЛИТ-колонкам сейсмических профилей. Упомянутое обстоятельство позволяет сопоставлять данные наземной сейсморазведки и каротажа, что иллюстрируется на рис. 14 (23.9Kb).Методика позволяет осуществить однозначное отождествление времени регистрации фазы сейсмического сигнала с глубиной залегания толщи, сформировавшей упомянутую фазу.
      На рис. 15 (18.6Kb)приведен пример визуального прослеживания отражающей границы на профиле, пересекающем разлом, путем сопоставления формы сейсмоциклитов слева и справа от разлома. Методика позволяет осуществлять достоверную корреляцию осей синфазности временных разрезов.
    В верхней части рис. 16 (27.9Kb)изображены фрагменты трех временных разрезов ОГТ, полученных по профилям, пересекающихся в точках А и В. В нижней части этого же рисунка приведены ЦИКЛИТ-колонки, рассчитанные по трассам, расположенным в точках пересечения профилей А и В. Методика позволяет достоверно отождествить сейсмические волны, отраженные от одной границы и зарегистрированные на разных профилях.
    На рис. 17 (97.2Kb)представлены два цветных сейсмолитмологических разреза, построенные по параллельным профилям. Расстояние между профилями 2 км. Цветные изображения отложений кайнозойского и мезозойского возраста на обоих разрезах схожи и различаются лишь в деталях. Стратиграфические комплексы одного возраста на обоих профилях отображаются одинаковыми цветами, причем изменение цвета происходит на границах комплексов. В частности, четко видно нарастание мощности отложений мелового возраста в правой части профилей. Аналогичные сейсмолитмологические разрезы, отображающие строение отложений палеозойского возраста, представлены на рис. 18 (100.0Kb). Расстояние между параллельными профилями 1 км. Резкое изменение цвета по вертикали в интервале С1 вызвано литологическими изменениями состава пород. Метод и методика позволяют выделять в разрезе стратиграфические и литологические границы.
      На рис. 19 (61.4Kb)представлены сейсмолитмологический разрез и его упрощенный вариант, на котором изображены особенности волнового поля - сингулярный сейсмолитмологический разрез. На этом разрезе выделяются зоны темного, холодного цвета, соответствующие искаженным сейсмоциклитам, т.е. интервалам разреза с нарушенной слоистостью. Нарушение слоистости может быть вызвано рядом геологических причин: зонами разуплотнения, органогенными постройками, интрузиями, соляными штоками, разломами и другими неоднородностями. Наибольший интерес для нефтегазовой геологии представляют разуплотненные зоны, т.к. они обладают хорошими коллекторскими свойствами. На сингулярном сейсмолитмологическом разрезе выделены только зоны нарушения слоистости. Методика позволяет упростить сейсмолитмологический разрез и выделить на нем зоны нарушения слоистости, обусловленные, в частности, разуплотненными интервалами разреза.

     

    Влево

    Вверх

    ВЕРИФИКАЦИЯ МЕТОДИКИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗАЛЕЖЕЙ УГЛЕВОДОРОДОВ

     

       На рис. 20 (68.9Kb) и 21 (72.6Kb)представлены сейсмолитмологические разрезы газоконденсатного месторождения, расположенного в центральной части Днепровско-Донецкой впадины. Промышленные притоки газа получены в интервалах скважин S-2 и S-3, в пределах которых четко проявляются все признаки ловушек углеводородов (резервуар, флюидоупор) и признаки канала подвода. Кроме того, породы флюидоупора ловушки, раскрытой скважиной S-2 на времени 2900 мс, образуют малую положительную структурную форму. В скважине S-7, а также в нижних частях скважин S-3 и S-2, где отсутствуют признаки ловушек и каналов подвода, притоки углеводородов не получены. В скважие S-6 испытания не проводились в связи с отрицательными заключениями по данным каротажа, а в скважине S-5 притоки не получены по всему интервалу опробования. На сейсмолитмологическом разрезе вблизи этих скважин отсутствуют признаки ловушек и каналов подвода углеводородов. 
      На рис. 22 (73.4Kb) и 23 (73.2Kb) представлены сейсмолитмологические разрезы газоконденстаного месторождения, расположенного в прибортовой зоне Днепровско-Донецкой впадины. Промышленные притоки газа получены в скважине М-3 в интервале, где проявляются признаки ловушки и канала подвода углеводородов. В скважине М-7 получены слабые притоки газа и конденсата, а в нижнем интервале опробования притоков не получено. На сейсмолитмологическом разрезе в пределах интервалов испытания проявляются признаки канала подвода и резервуара, но признаки флюидоупора отсутствуют. По результатам сейсмолитмологического анализа отсутствие промышленных притоков газа в скважине М-7 вызвано раскрытостью ловушки.
      На рис. 24 (80.7Kb)представлен сейсмолитмологический разрез газового месторождения, расположенного на шельфе Черного моря. В скважине G-4 промышленный приток газа получен только в том интервале глубин, где четко выражены сейсмолитмологические признаки ловушки углеводородов. Залежь находится в пористом пласте в интервале разреза с ненарушенной слоистостью. Вспомогательным путем миграции от канала подвода до залежи служит этот же продуктивный пласт. В нижних интервалах получены притоки воды, а в верхнем - слабый приток газа.
      Сопоставление фактической нефтегазоносности разреза, установленной по данным бурения, с результатами сейсмолитмологического анализа (рис. 20 ... 24) позволяет сделать следующие выводы.

    1. Скважины S-2, S-3, M-3, G-4 раскрыли интервалы разреза, в которых по данным сейсмолитмологического анализа прогнозируются залежи углеводородов. Все залежи, раскрытые скважинами, находятся в ловушках, соединенных с каналами подвода. Признаки ловушек и каналов подвода проявляются на сейсмолитмологических разрезах. По данным сейсмолитмологического анализа бурение скважин на этих участках было оправдано.

    2. Скважины S-5, S-6, S-7, M-7 раскрыли интервалы разреза, в которых по данным сейсмолитмологического анализа не прогнозируются залежи углеводородов. Раскрытые скважинами интервалы разреза не дали промышленных притоков углеводородов. В пределах интервалов опробования отсутствуют признаки ловушек, соединенных с каналами подвода (скважины S-5, S-6, S-7), или отсутствуют признаки флюидоупора (скважина М-7). По данным сейсмолитмологического анализа бурение скважин на этих площадях было неоправданным.
      Аналогичные результаты получены нами на 10-ти месторождениях нефти и газа.

      На рис. 25 (40.4Kb) демонстрируется возможность прогнозирования разреза с помощью электроразведки (зондирование становлением поля в ближней зоне) на примере трех параллельных профилей, расположенных на расстоянии 1 км друг от друга. Участок исследований находится на юго-западном окончании Восточно-Европейской платформы. Темные цвета соответствуют карбонатным породам верхнего девона и силура. Разрез изображен в масштабе глубин. С помощью электрических методов возможно решение разнообразных геологических задач: поиски залежей углеводородов, месторождений твердых полезных ископаемых, решение инженерно-геологических и экологических задач. Материалы электроразведки также дополняют ПМК "Сейсмоциклит" на этапе прогнозирования наличия углеводородов в ловушке.

     

     
     

     

    Влево

    Вверх

    webmaster

     

     

    Mechanik © 2000-01

    Программирование, набор и все остальное - Краев Юрий