CC BY
5
Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Науки о Земле. 2023. Т. 23, вып. 2. С. 103-110 Izvestiya of Saratov University. Earth Sciences, 2023, vol. 23, iss. 2, pp. 103-110
https://geo.sgu.ru https://doi.org/10.18500/1819-7663-2023-23-2-103-110, EDN: XGCKGM
Научная статья УДК 550.834.05
Результаты исследований высокоразрешающей широкоазимутальной сейсморазведкой нижнеартинских отложений Западного Прикаспия на территории Волгоградского Заволжья
С. В. Николаенко1 н, А. Е. Паршин1, С. А. Мироненко1, Г. С. Гаврилов1, А. В. Иванкин2
Филиал ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «ПермНИПИнефть», Россия, 400078, г. Волгоград, проспект им. В. И. Ленина, д. 96 2ООО «РИТЭК», Россия, 400048, г. Волгоград, ул. Лесогорская, д. 85
Николаенко Сергей Викторович, ведущий геофизик отдела интерпретации сейсмических данных Уральского района управления сейсмических исследований, Sergey.Nikolaenko@lukoil.com, https://orcid.org/0009-0004-9609-7624
Паршин Алексей Егорович, начальник отдела интерпретации сейсмических данных Уральского района управления сейсмических исследований, Alexey.Parshin@lukoil.com, https://orcid.org/0009-0001-4971-6697
Мироненко Светлана Александровна, ведущий геофизик отдела интерпретации сейсмических данных Уральского района управления сейсмических исследований, Svetlana.Mironenko@lukoil.com, https://orcid.org/0009-0009-0535-0628
Гаврилов Глеб Сергеевич, начальник отдела технологий сейсмических исследований управления сейсмических исследований, Gleb.Gavrilov@ lukoil.com, https://orcid.org/0009-0006-3590-9347
Иванкин Андрей Васильевич, ведущий геолог отдела планирования геологоразведочных работ, Andrey.Ivankin@lukoil.com, https://orcid.org/0009-0009-3831-1211
Аннотация. В статье приведены итоги комплексного анализа результатов интерпретации материалов широкоазимутальной сейсморазведки MOrT-3D с целью детального изучения геологического строения одного из участков Волгоградского Заволжья для выявления и подготовки к бурению нефтегазоперспективных объектов.
Ключевые слова: сейсморазведка M0I7-3D, интерпретация, геологическое строение, динамический анализ Для цитирования: Николаенко С. В., Паршин А. Е., Мироненко С. А., Гаврилов Г. С., Иванкин А. В. Результаты исследований высокоразрешающей широкоазимутальной сейсморазведкой нижнеартинских отложений Западного Прикаспия на территории Волгоградского Заволжья // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Науки о Земле. 2023. Т. 23, вып. 2. С. 103-110. https://doi.org/10.18500/ 1819-7663-2023-23-2-103-110, EDN: XGCKGM
Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY4.0)
The results of exploring the Lower Artinskian deposits of the western Caspian on the territory of the Volgogradskoe Zavolzhye area with high-resolution wide-azimuth seismic survey
S. V. Nikolaenko10, A. E. Parshin1, S. A. Mironenko1, G. S. Gavrilov1, A. V. Ivankin2
1 Branch of LLC LUKOIL-Engineering PermNIPIneft, 96 Lenina St., Volgograd 400078, Russia 2LLC RITEC, 85 Lesogorskaia St., Volgograd 400048, Russia
Sergey V. Nikolaenko, Sergey.Nikolaenko@lukoil.com https://orcid.org/0009-0004-9609-7624 Aleksey E. Parshin, Alexey.Parshin@lukoil.com, https://orcid.org/0009-0001-4971-6697 Svetlana A. Mironenko, Svetlana.Mironenko@lukoil.com, https://orcid.org/0009-0009-0535-0628 Gleb S. Gavrilov, Gleb.Gavrilov@lukoil.com, https://orcid.org/0009-0006-3590-9347 Andrey V. Ivankin, Andrey.Ivankin@lukoil.com, https://orcid.org/0009-0009-3831-1211
Abstract. The article summarizes the comprehensive analysis of the results of interpretation for the materials of the wide-azimuth seismic survey MOGT-3D for the purpose of a detailed study of the geological structure of one of the sites of the Volgogradskoe Zavolzhye area to identify and prepare for drilling oil and gas prospective objects.
Keywords: seismic exploration of MOGT-3D, interpretation, geological structure, dynamic analysis
© Николаенко С. В., Паршин А. Е, Мироненко С. А., Гаврилов Г. С., Иванкин А. В., 2023
For citation: Nikolaenko S. V., Parshin A. E., Mironenko S. A., Gavrilov G. S., Ivankin A. V. The results of exploring the Lower Artinskian deposits of the western Caspian on the territory of the Volgogradskoe Zavolzhye area with high-resolution wide-azimuth seismic survey. Izvestiya of Saratov University. Earth Sciences, 2023, vol. 23, iss. 2, pp. 103-110 (in Russian). https://doi.org/10.18500/1819-7663-2023-23-2-103-110, EDN: XGCKGM This is an open access article distributed under the terms of Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC0-BY 4.0)
Введение
По количеству потенциальных ресурсов Прикаспийская впадина относится к числу крупнейших нефтегазовых провинций Русской платформы. Более 90 % начальных суммарных ресурсов углеводородов Прикаспийской впадины связаны с подсолевыми отложениями, что обусловлено рядом обстоятельств: совпадением разведанных зон нефтегазонакопления с крупными тектоническими элементами (сводами, валами, зонами поднятий), широким развитием карбонатных массивов, наличием региональных галогенно-глинистых покрышек, большой толщиной углеводородогене-рирующих пород и сопутствующими им благоприятными геохимическими и термобарическими условиями [1]. Перспективность подсолевых отложений подтверждается открытием таких месторождений, как Астраханское ГКМ, Кашаган (Казахстан), Карачаганак (Казахстан) и выявлением крупных подсолевых объектов в пределах западной части Волгоградского Левобережья (Кумысолечебное поднятие).
Материал и методика исследований
Основные перспективы нефтегазоносности связываются с нижнепермскими, каменноугольными (верхневизейско-нижнебашкирскими) и верхнедевонско-турнейскими карбонатными отложениями, залегающими на глубинах от 4 до 7 км и более, что, наряду со слабой геолого-геофизической изученностью и сложными сейсмо-геологическими условиями, является основным сдерживающим фактором освоения больших потенциальных ресурсов Западного Прикаспия. В этих условиях нижнепермские отложения являются наиболее перспективными для поиска УВ, поскольку залегают на достаточно доступных для бурения глубинах.
Перспективность нижнеартинских отложений подтверждается результатами бурения скважин на сопредельных площадях. Нефть была получена из верхней части нижнеартинских отложений, вскрытых одной из скважин нефтяного месторождения на территории Республики Калмыкия и представленных трещиноватой тонкослоистой сланцеватой кремнисто-битуминозно-карбо-натной толщей, содержащей остатки кремнистых радиолярий и спикул губок [2]. Ниже по разрезу были вскрыты отложения конгломерато-брекчий, представленных обломками известняков плохо отсортированных, разной степени окатанности, разного состава и возраста (карбон, пермь), сцементированных кремнисто-битуминозно-карбонатными образованиями и глинами известковистыми.
На сопредельной площади кремнисто-биту-минозно-карбонатные отложения толщиной более 80 м также вскрыты скважинами глубокого бурения. При исследовании керна нижнеартинских отложений, отобранного в одной из скважин, в призабойном интервале зафиксированы прямые признаки нефтегазоносности. По результатам проведенного в 1998 г. геохимического анализа доктором геолого-минералогических наук Г. И. Тимофеевым в указанных отложениях установлены аномальные концентрации свободных УВ, находящихся на уровне n ■ 10-1-10-2%, что на порядок выше фоновых (n ■ 10-3). В другой скважине, также находящейся на сопредельной площади, по данным геохимического анализа, проведенного кандидатом химических наук А. Я. Куклинским, в керне из кремнисто-битуминозно-карбонатной пачки молекулярный анализ экстрактов показал насыщенность исследуемых пород газоконденсатом, хотя нельзя полностью исключить легкую нефть.
На площади исследований нижнеартинские отложения вскрыты скважинами № 1 и № 2. По данным литолого-палеонтологических исследований, в скв. № 1 подсолевые отложения представлены известняковыми конглобрекчиями и гравелитами, радиоляритами и спонголитами.
В скв. № 2 в строении перспективных отложений принимают участие аргиллиты тонко отмученные, известняки криодно-спикуловые. В указанной пачке были выделены радиолярии, редкий детрит мшанок, фораминиферы Nodozoria sp., фу-зулиниды Schubertella sp., Tuberitina collosa Reit., Tetrataxis sp.
Перекрывают перспективную кремнисто-би-туминозно-карбонатную толщу верхнеартинские ангидрит-доломитовые отложения, являющиеся региональной покрышкой.
Наряду с бурением в волгоградской части Прикаспийской впадины проводились сейсмические работы, которые первоначально носили в основном рекогносцировочный характер, но уже начиная с 1998 г. выполняются планомерные сей-сморазведочные исследования MOFT-2D на основе бюджетного финансирования по целевым Федеральным программам.
Полученные результаты
На территории Волгоградского Заволжья в 2019 г. проведены полевые сейсморазведочные работы MOrT-3D в объеме 404 км2 по технологии широкоазимутальных исследований с применением широкополосного низкочастотного вибрационного сигнала (3-96 Гц, 5 октав).
В результате были зарегистрированы сейсмические данные высокого качества, которые позволили получить весомый прирост геологической информации.
На составном глубинно-динамическом разрезе из куба данных МОГТ-3D, положение которого соответствует профилю МОГТ-2D, наблюдается существенное улучшение когерентности сейсмической записи, что позволило провести уверенную корреляцию отражающих горизонтов в подсоле-вых отложениях (рис. 1).
На основе данных литого-стратиграфического расчленения артинского яруса в скв. № 1 по сейсмическим разрезам из куба данных МОГТ-3D была проведена корреляция кровли и подошвы продуктивной артинской пачки и получена карта толщин между этими границами (рис. 2).
Анализ карты толщин перспективной пачки в артинских отложениях позволяет сделать вывод, что в плане локальные участки увеличенных толщин образуют конусы выноса потоков, периодически заполнявших понижения в рельефе дна
б
Рис. 1. Сравнение волнового поля глубинно-динамического разреза: а - МОГТ-2Б прошлых лет; б - композитного
разреза из куба данных МОГТ-3Б (цвет онлайн)
II 5800 5700 5600 5500 5401 5301 5201 5101
XI. 1435 1435 1435 1435 1435 1435 1435 1435
Рис. 2. Волновое поле глубинно-динамического разреза по линии crossИne1435 (цвет онлайн)
# СКВ. 1 1 о 2 3
Рис. 3. Карта толщин с выделенными объектами артинских отложений: 1 - скважины глубокого бурения; 2 - съемка МОГТ-3D; 3 - границы тектонических элементов; 4 - направление сноса обломков. Элементы тектонического районирования: X - зона нижнепермского бортового уступа, XI - Волгоградский прибортовой прогиб, XII - Ахтубинско-
Ерусланский мегавал (цвет онлайн)
Рис. 4. Результат расчета атрибута «Акустический импеданс» ("Acoustic Impedance") на: а - на временном разрезе, б -распределение атрибута «Акустический импеданс» ("Acoustic Impedance") по площади исследования на горизонтальном срезе 3104 мс (цвет онлайн)
Рис. 5. Результат расчета атрибута "Swetoess" на: а - временном разрезе из куба МОГТ-3D, выровненного на кровлю Р1аг2-2 на уровне 3104 мс; б - распределение атрибута "Swetness" по площади исследования на горизонтальном срезе
3104 мс (цвет онлайн)
мелководного шельфа восточнее бортового уступа, являющегося источником сноса.
Конусы выноса, сложенные конглобрекчия-ми, в разрезе имеют линзообразную форму, толщины их значительно изменяются по площади исследования - от 304 м до полного выклинивания в пределах бортовой зоны (рис. 3).
На основе куба данных MOrT-3D был проведен атрибутный анализ, что позволило проследить положение перспективных объектов как на вертикальном срезе, так и в плане.
Расчет атрибута «Акустический импеданс» ("Acoustic Impedance") позволил наглядно изобразить разницу в акустических свойствах. Он также может служить индикатором пористости и флю-идосодержания в коллекторе. На схеме распределения перспективные объекты выделяются в виде контрастных зон (рис. 4).
Атрибут "Sweetness" является крайне полезным инструментом для обнаружения зон смены литологического состава пород. "Sweetness" определяется путем отношения амплитуды огибающей сейсмического отражения к квадратному корню из мгновенной частоты [3]. Это математическое определение отражает атрибутивную взаимосвязь, которая позволила выявить изолированные линзообразные тела, которые сгенерировали более интенсивные отражения, чем вмещающие их породы. На горизонтальном срезе куба такие области маркируются повышенными значениями атрибута, что позволило подтвердить положение перспективных объектов (рис. 5).
Зарегистрированные высокоразрешенные данные MOrT-3D позволили провести исследования с применением методики спектральной декомпозиции волнового поля, направленной
ХЫ1ПЛ ХИ204 ХИ004 ™-™04
Рис. 6. Срез куба спектральной декомпозиции (цвет онлайн)
на определение пространственного положения и уточнения геометрии таких важных геологических тел, как каналы, конусы выноса. В результате на горизонтальном срезе на уровне перспективного нижнеартинского горизонта выделяются контрастные области, ассоциируемые с перспективными объектами (рис. 6).
Заключение
Таким образом, по результатам проведенных исследований можно отметить следующее:
- волновое поле куба данных широкоазимутальной сейсморазведки МОГТ-3Б характеризуется существенным повышением когерентности отражений во всем интервале записи по сравнению с данными наземной сейсморазведки МОГТ-2Б прошлых лет;
- улучшение прослеживаемости горизонтов в рисунке сейсмической записи позволило провести уверенную корреляцию подсоле-вых отложений, а также проследить целевые горизонты и уточнить морфологию перспективных объектов, залегающих на глубинах до 7-10 км;
- высокая разрешающая способность данных МОГТ-3Б сделала возможным проведение атрибутного анализа, который подтвердил наличие перспективных артинских объектов, а по результатам спектральной декомпозиции были уточнены их контуры.
Широкое распространение перспективных нижнеартинских отложений - кремнисто-биту-минозно-карбонатной толщи и подстилающих её конглобрекчий - по периметру Прикаспийской впадины, а также сходство их литологического состава в пределах западного, северо-западного
и юго-восточного Прикаспия подтверждает перспективность этих отложений.
На основе комплексной интерпретации сейсмических данных МОГТ-3Д были выявлены зоны увеличенных толщин битуминозных сланцев, конглобрекчий и области их выклинивания в пределах бортовой зоны. По картам толщин перспективных артинских отложений установлено положение ближайшего источника сноса, нахождение которого предполагается в районе бортовой зоны на северо-западе участка. В результате был выявлен целый ряд локальных поднятий, находящихся на доступных для бурения глубинах.
Кроме выявленных перспективных артинских отложений стало возможным подтвердить и детально изучить объекты, залегающие на существенно больших глубинах в девонских и каменноугольных отложениях. Указанные комплексы пород сохраняют свою поисковую значимость. Их дальнейшее изучение является существенным фактором для наращивания сырьевой базы региона.
Библиографический список
1. Соловьев Б. Д. Этапы эволюции и нефтегазоносность осадочного чехла Прикаспийской впадины // Геология нефти и газа. 1992. № 8. С. 13-18.
2. Остроухов С. Б., Цыганкова В. А., Попова П. Ф., Крук П. Н. Нефтегазоносность подсолевых нижнеартин-ских отложений Западного Прикаспия // Недра Поволжья и Прикаспия. 2019. Вып. 100. С. 49-61. https://doi.org/10. 24411/1997-8316-2019-11004, EDN: QBLQJO
3. Bruce S. Hart. Channel detection in 3-D seismic data using sweetness // AAPG Bulletin. 2008. Vol. 92, № 6. P. 733-742. https://doi.org/10.1306/02050807127
Поступила в редакцию 20.02.2023; одобрена после рецензирования 11.03.2023; принята к публикации 13.03.2023 The article was submitted 20.02.2023; approved after reviewing 11.03.2023; accepted for publication 13.03.2023
