CC BY
99
4. Поцелуев А.А., Котегов В.И. Благородные металлы в Калгутинском редкометальном месторождении (Горный Алтай) // Геология, генезис и вопросы ос- g воения комплексных месторождений благородных металлов: Матер. Всеросс. симп, - М.: ООО "СВЯЗЬ- Q ПРИНТ", 2002. - С. 206-210.
5. Dresselhaus M.S., Pimenta М.А., Eklund P.S. // Raman scattering in materials science. W.H. Weber, R. Merlin, eds. Springer Series in Materials Science 42. - New York: Springer-Verlag, 2000. - P. 314.
6. McCulloch D.G., Gerstner E.G., McKenzie D.R. et al. ю // Phys. Rev. B. - 1995. - V. 52. - P. 850-857.
7. Поцелуев A.A., Котегов В.И. Зональность и закономерности в соотношении содержаний химических элементов в жилах и околожильных грейзенах (Кал-
УДК 550.831.05(571.1)
СЕЙСМИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ НА ЭТАПЕ РАЗВЕДКИ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
В.Н.Устинова .. •
Томский государственный университет E-mail: [email protected]
На этапе разведки нефтяных и газовых месторождений новые возможности сейсморазведки открываются в развитии морфос-труктурного анализа, разработке методик изучения величин скоростей. Совершенствование интерпретационных приёмов в геологическом истолковании скоростных параметров, разработка структурно-геометрических критериев анализа рельефа па-леоповерхности позволяют внедрить в практику геолого-геофизических исследований новые способы прослеживания тектонических нарушений, систематизации тектонической трещиноватости, выявления и оконтуривания нефтегазоносных ячей коллекторов.
гутинское месторождение) // Известия вузов: Геология и разведка. - 2002. - № 4. - С. 59-66.
Фор Г. Основы изотопной геологии: Пер. с англ. -М.: Мир, 1989. - 590 с.
Дергачев В.Б., Никитина Е.И. Содержание воды и углекислоты и кинетика их выделения из кварцев вольфрамовых месторождений юго-востока Горного Алтая // Минералогия и петрография пород и руд главнейших рудных районов Сибири. - Новосибирск, 1983. - С. 18-27.
Кужельная Е.В., Дергачев В.Б. Вертикальная зональность разноглубинных вольфрамовых месторождений Горного Алтая // Геология и геофизика. - 1990. - № 5. - С. 59-67.
Сейсморазведка - один из основных источников информации для нефтяной геологии. Сейсмические структурные карты, сейсмические параметры: скорости, амплитуды отражённой волны дают представление о структурно-литологических характеристиках нефтегазоносного разреза. Потенциал сейсмических данных не полностью исчерпан. Важность материалов сейсморазведки для решения поисковых и разведочных задач на нефтяных и газовых месторождениях бесспорна. Временные сейсмические разрезы, сейсмические структурные карты, динамические параметры позволяют создать геологическую модель среды, вмещающей залежи углеводородов, изучить основные неоднородности разреза, тесным образом связанные с её нефтегазо-носностью. Сейсморазведка находит применение при сейсмолитофациальных построениях, тектонических реконструкциях на месторождениях нефти и газа. Динамические параметры сейсмического разреза позволяют оценивать эффективные параметры коллекторов и их нефтегазонасыщение. Однако, на взгляд автора, не достаточно используются величины скоростей, в том. числе эффективные скорости, получаемые, при расчётах вертикальных и горизонтальных спектров скоростей или при сканировании временных разрезов с перебором скорости и оценкой когерентности изображения границ
[1]. Некоторая оторванность этапов обработки сейсмического материала, которая, зачастую, выполняется производственными организациями, от этапов интерпретации порождает целый ряд проблем, среди которых не маловажной является отсутствие или недостаточное качество данных о скоростях. Существенное искажение структурных карт, в случае применения для построения палеоповерхности скоростных параметров, определённых в различных способах тестирования величин скоростей, по результатам оценки интервальных скоростей, с использованием вертикальных и горизонтальных спектров скорости Уогг (?) и Когт (х) (в том числе, с пересчётом эффективных скоростей в средние и истинные [2]), породило мнение о некорректности их оценок, высокой степени влияния на величины скоростей неоднородностей верхней части разреза. В результате чего уникальная информация, содержащаяся в скоростях, зачастую, не используется, теряется.
Погоризонтный анализ параметров эффективной скорости К01Т (х) на ряде месторождений Томского Приобья (рис. 1) показал, что величины скорости очень чувствительны к литологической латеральной и вертикальной изменчивости разреза, в них контрастно проявляются аномалии, связанные с залежами углеводородов. Петрофизические иссле-
ГР 4.89.11 Северо-Лесная
ГР 4.90.45 Апеннинская
ГР 4.90.45 Алёнкинская
ГР 4.90.43
Меридиональная
ГР 4.90.42 Меридиональная
ГР 4.90.45 ГР 4.90.41
Меридиональная Меридиональная
ГР 4.90.41 Южно-Алёнкинская ГР 4.90.39
f ^ | т Меридиональная
.till
ГР4.90.38
Меридиональная
ГР 4.90.38 Южно-Алёнкинская
ГР 4.90.35
Комсомольская
ГР 4.90.37
Комсомольская
I Lib |1 I / la l-W la |rp«.3i.sj
Рис. 1. Гоафики аномалий величин скорости по отражающим горизонтам сейсмических разрезов на месторождениях Нижневартовского свода: 1) гистограммы аномалий величин скорости, в последовательности горизонтов: I, На, III, IV, в 1 см по оси Yвеличина Va = 500 м/с; 2) график изменения аномальных величин скорости по вертикали; 3) аномалии величин скорости в продуктивных частях разреза по горизонтам, в 1см по оси Y величина Va = 200 м/с, по оси X -1000 м; 4) сейсмические профили.
дования и изучение величин интервальных скоростей по скважинным данным [3] дают основание утверждать, что в контуре нефтегазоносности появляются относительные отрицательные аномалии величин скоростей, причём в нефтегазоносной скважине наблюдается понижение значений скорости в обширном интервале над залежью. Контрастные скоростные аномалии в перекрывающих залежь углеводородов отложениях проявляются практически по всем горизонтам разреза (рис. 1).
Энергии отражений, получаемые при расчёте вертикальных и горизонтальных спектров скорости, также представляют собой достаточно информативный параметр, в котором, например, зоны повышенных мощностей песчаных отложений, переотложения минералов, вынесенных из нефтега-зонасыщенных зон в результате растворения минералов скелета продуктивного песчаника, отмечают-
ся интенсивными положительными аномалиями (рис. 2) [4]. Проявление палеобереговой зоны песчаников продуктивных отложений васюганской свиты (выявляются по значениям энергии сейсмического сигнала выше 0,3 усл. ед.) в отражающем горизонте На наглядно иллюстрирует рис. 2, б где песчаники палеоберега прослеживаются в виде по-лосовидной вдольбереговой зоны повышенных энергий отражений и соответственно повышенных мощностей песчаных отложений. Соответствие относительной отрицательной аномалии скорости и энергии отражения в контуре нефтегазоносности наглядно иллюстрирует рис. 3. Связь аномалий скорости с нефтегазоносностью проявляется не только в наличии аномалий в контуре продуктивной части коллектора, но и в наличии тесной корреляционной связи параметров нефтенасыщения коллектора (Западно-Катыльгинское месторождение) с
•Ж
V5^
_
Рис. 2. Аномалии энергий отражённой волны на Мохсиковском (а) и Западно-Катыльгинском (б) месторождениях: 1) изоа-номалы энергий отражений, в усл. ед.; 2) скважины глубокого бурения; 3) контуры нефтегазонасыщенных ячей
»* Г^
ШШШ \
'1 (1 Ч* Ki
GEEh в Я5Ь
PSRi ГР^Ъ Н, f?Wl4 Г^ГЬ
Рис. 3. Корреляция скоростных аномалий и нефтеносности пласта /О, на Западно-Катыльгинском месторождении, где на 1:1) эффективная нефтенасыщенная толщина продуктивного пласта; 2) номер скважины ~ в числителе, в знаменателе ~ дебит углеводородов, в м3/сут; 3) масштаб схемы; на II: 1) изоаномалы эффективных величин скорости, в м/с; 2) контур водонефтяного контакта по скважинным данным; 3) стратоизогипса подошвы локального поднятия по горизонту //а, в м (глубина); 4) скважины глубокого бурения; 5) масштаб схемы; на III - облако регрессии параметров 1 продуктивности пласта (0) и интенсивности относительной отрицательной аномалии сейсмической эффективной скорости (AV)
величинами аномалий интервальной скорости в точках продуктивных скважин.
Детальный анализ аномалий скорости в нефте-насыщенных зонах показывает также, что контрастные аномальные параметры характерны и для тектонических нарушений, тектонических трещин. Зоны повышенной трещиноватости, особенно в контуре нефтегазоносности, характеризуются экстремумами, которые являются информативными параметрами, как с точки зрения выявления собственно зон повышенной трещиноватости, напряжённо-деформированного состояния коллекторов,
так и с точки зрения аномальных величин дебитов в продуктивных пластах.
В настоящее время некоторые исследователи, при интерпретации сейсмических материалов, всё чаще останавливаются на выделении и систематизации тектонических дислокаций [5]. Изучаются и систематизируются представления о природе регулярной сети тектонических напряжений [6,7], предпринимаются попытки оценить роль и влияние на формирование коллекторов листрических разломов, горизонтальных напряжений в бортовых частях рифтовых структур [8,9] и др. По мнению авто-
!ШВтя
ШЖ
МИНН
ШШШШт
-2580-'
24Р '2545
19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 О -1 1.2
Рис. 4. Прогнозные эффективные мощноаипесчаного пласта Ю,3 на Западно-Моисеевском месторождении нефти с учётом проницаемых интервалов в зонах трещиноватости: 1) изогипсы по отражающему горизонту На; 2) мощности е м; 3) промысловые и 4) разведочные скважины глубокого бурения
ра, недостаточное внимание уделяется выявлению, систематизации зон повышенной трещиноватости, напряжённых зон внутри коллекторов, выяснению причин высокой проницаемости коллекторов, без наличия в песчанике явно прослеживаемых систем нарушений, дислокаций.
Известные залежи углеводородов на юго-востоке Западно-Сибирской плиты сосредоточены преимущественно в верхнеюрских отложениях. Нефтегазо-насыщенные песчаники, зачастую, имеют глинистый цемент, залегают существенно в глинистых отложениях. По результатам геологического описания кер-нового материала продуктивных горизонтов верхнеюрских отложений (коллекция кернового материала кернохранилища ОАО ТомскНИПИнефть) на месторождениях Каймысовского свода раскрытые вертикальные трещины редко выявляются в керне, хотя на временных сейсмических разрезах в продуктивных интервалах проявляются характерные для нарушенных горизонтов смещения осей синфазнос-ти, "грабенообразные" изгибы, обнаруживаются зоны поглощения сейсмических сигналов. В керне этим участкам соответствуют интервалы повышенной седиментационной трещиноватости (таблица), в шлифах наблюдаются кливажные трещины. Для относительно ненарушенных интервалов разреза в керне выявляется тонкая, сложной структуры, тре-щиноватость, либо обнаруживаются дилатансион-ные явления. Изменчивость типа трещиноватости
в вертикальной зоне поглощения сейсмического разреза определяется литолого-фациальным строением коллектора, особенностями вертикальной смены зернистости, гранулометрических характеристик песчаника, его петрографического состава (тонкослоистость до наноуровня регистрируется и выделяется в строении песчаных тел С.Л. Афанасьевым [10]). В керне наличие наноциклитов наглядно подтверждает вертикальная отдельность квазирегулярной размерности (таблица). Нефть сосредоточена в коллекторе существенно в кливажных трещинах, степень трещиноватости и пористости в которых повышается в вертикальных трещинных зонах.
Вертикальные системы трещин на поверхности Земли возникают как результат регматических напряжений [6], проявляются как в складчатых областях, так и на платформах, на отдельных достаточно обширных территориях (первые тысячи км), имеют ограниченный набор ориентировок, закономерную иерархическую структуру вложенности [4,11]. Возрастная изменчивость и периодическая возоб-новляемость напряжений в системах нарушений [12,13] определяют на каждом этапе осадконакоп-ления положение напряжённо-деформированных зон, "толщину экзогенно-активного слоя" в рельефе [14], способствуют формированию облика разнопорядковых структур. Характер и степень деформированное™, в свою очередь, контрастно прояв-
Таблица. Керн из продуктивного горизонта Ю, Двуреченского и Западно-Моисеевского мелорождений
Тип трещин Коллекторы З-Моисеевское СКВ. 25 З-Моисеевское СКВ. 21 З-Моисеевское СКВ. 24 Двуреченская СКВ. 11 Двуреченская СКВ. 12 Двуреченская СКВ. 13
1-1 II- 1 III-3 IV - 3, 2 V- 1,2 VI-4, 1 поровокорвенозные I-Ш поровотрещинные IV-VI З-Моисеевское СКВ.' 25, ящик 8 инт. 2691-2694 1 ' З-Моисеевское СКВ. 24, ящик .1 инт. 2633-- - 2636.4 О" МГ 1 I !—..X Двуреченское СКВ. 13, коробка 9 инт.. -2683-2686
З-Моисеевское СКВ.. 21, ящик 3 инт. 2689.2-2693.1 Двуреченское СКВ. 11, .ящик 1 инт. _ 2664.3-2669.3 Двуреченское СКВ. 12, ящик 3 инт. 2677-267.9
1-1 II-2 III -3,2 IV-2 V —4 VI- 1 поровые 1-1У поровотрещинные V-VI З-Моисее'вскте'скВ. 25, ящик 9 инт. 2698-2707 —" ' ' I......У*»" З-Моисеевское СКВ. 21, ящик 4 инт. 2698.6-2703.1 З-Моисеевское СКВ. 24, ящик 1 инт. 2633-2636.4 Двуреченское СКВ. 11, ящик 2 инт. 2664.3-2669.3 Двуреченское СКВ. 12, ящик 3 инт. 2684-2687 ,!!! Двуреченское СКВ. 13, коробка 9 инт. 2683-2686
1-1,2 И - 1,2 III-4 IV- 1 V - 4 VI- 1,4 поровые I, II, IV поровотрещинные III, V, VI ^^^^^^^^^^^^^^ З-Моисеевское СКВ. 25, ящик 9 инт. 2698-2707 «и > л1' л 1 •' ■■ З-Моисеевское СКВ. 21, ящик 5 инт. 2703.1-2705.1 11111 З-Моисеевское СКВ. 24, ящик 2 инт. 2643-2648 1 Двуреченское СКВ. 11, ящик 3 инт. 2673.3-2677.1 1 ' т 1 } 1 ' 1 1 »м 1 Двуре-12, ящи II ■11'" М; |енское СКВ. к 3 инт. 2684-2687 Н Двуреченское СКВ. 13, коробка 12 инт. 2691-2692
1-2 II-1 III- 1,4 IV-! V-1,3 VI-4 поровые I, II, IV поровотрещинные III, IV 77! З-Моисеевское СКВ. 24, ящик 3 инт. 2633-2651 .....я Двуреченское СКВ. 12, ящик 3 инт. 2690-2693 ! * V1 { 1 \ 2 ж
!1«*!Р№ У | И"' ^ I
З-Моисеевское СКВ. 25, ящик 9 инт. 2698-2707 З-Моисеевское СКВ. 21, ящик 6 инт. 2712.7-2716.3 Двуреченское СКВ. 11, ящик 5 инт. 2686.9-2691.1 Двуреченское СКВ. 13, коробка 12 инт. 2691-2692
Фотоархив БД ОАО «ТомскНИПИнефть»
1) кливаж, 2) транспрессия, 3) вертикальные трещины, 4) трещиноватость по слоистости
ляются в рельефе. Интенсивность роста поднятий в различные фазы тектогенеза характеризуется высокими градиентами поверхности, шириной зон активных нарушений [14]. Рост поднятия на сферической поверхности Земли всегда происходит в условиях продольных и поперечных напряжений, которые будут стремиться повернуть растущую структуру по или против часовой стрелки [15]. Направление структурных линий при этом тесно связано с преимущественным "вращением" структуры и распределением на ней напряжений.
Залежи углеводородов в песчаниках юрского комплекса располагаются на участках сжатия, ком-пакции вещества. Такие сегменты рельефа, как правило, в своём обрамлении, характеризуются значительными перепадами высот, им соответствует аномальная изменчивость близповерхностной мощности песчаного коллектора. Оценка параметров приращения для высотных отметок рельефа палеопо-верхностей (в совокупности с оценками приращений мощности песчаника) позволяет оконтуривать участки зонального распространения песчаных отложений, прогнозировать коллекторские свойства песчаников. Проницаемые участки коллекторов
приурочены, преимущественно, к трещинным зонам, в морфологии палеоповерхностей они проявляются объектами, для которых также характерны локальные экстремумы в перепадах высот. Основными геоморфологическими единицами палеоповерхностей, позволяющими трассировать элементы палеотектоники, являются уступы, врезы, бровки террас, долины, заливообразные осложнения, мысы, выступы и др. Так, "высокоградиентные" осложнения рельефа на этапах осадконакопления были частями мобильных, подвижных систем, своеобразными "ловушками" крупнообломочного материала. Высокоёмкие коллекторы тяготеют к таким участкам. Коллекторы в трещинных зонах (на участках существенно транспрессивного сжатия поверхности) обладают повышенными дебитами углеводородов, эта закономерность установлена на Запад-но-Катыльгинском месторождении, проверена по результатам опробования многочисленных скважин Двуреченского и Западно-Моисеевского месторождений нефти (рис. 4). На этих месторождениях высокопроницаемые ячеи коллекторов устанавливаются на сегментах рельефа с наиболее проявленными в палеоповерхности трещинными,зонами.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Интерпретация данных сейсморазведки. Справочник / Под ред. O.A. Потапова. - М.: Недра, 1990. - 448 с.
2. Урупов А.К., Левин А.Н. Определение и интерпретация скоростей в методе отражённых волн. - М.: Недра, 1985. - 224 с.
3. Устинова В.Н. Тектонические и флюидодинамичес-кие особенности формирования и разрушения залежей углеводородов в отложениях мезозоя Западно-Сибирской плиты. - Деп. в ВИНИТИ. 12.11.2001. -№ 2343-В2001. - 217 с.
4. Устинова В.Н. Залежи углеводородов, особенности их проявления в геофизических полях // Геофизика. - 2002. - № 5. - С. 25-32.
5. Щукин Ю.К. Сейсмотектоника и минерагения // Геофизика. - 2002. - № 6. - С. 12-17.
6. Гарбар Д.И. Регмагенез древних платформ // Общая и региональная геология, геологическое картирование. Обзор ВИЭМС. - М., 1991. - 45 с.
7. Долицкий A.B. Образование и перестройка тектонических структур. - М.: Недра, 1985. - 219 с.
8. Воробьёв В .Я., Огаджанов В.А., Соломин C.B. Связь геодинамики и напряжённого состояния земной
коры Восточно-Европейской платформы с нефтега-зоносностью // Геофизика. - 1999. - N° 4. - С. 52-56.
9. Морозов Ю.А. Структурная роль транспрессии и тран-стенсии // Геотектоника. - 2002. - № 6. - С. 3-24.
10. Афанасьев СЛ. Наноциклитная геохронологическая шкала датского века // Доклады АН СССР. - 1990. -Т. 311,-№2.-С.417-420.
11. Садовский М.А., Писаренко В.Ф. Подобие в геофизике // Природа. - 1991. - № 1. - С. 13—23.
12. Микуленко К.И., Шемин Г.Г.Трещиноватостьюрских и нижнемеловых пород Обь-Иртышского междуречья // Научные труды СНИИГГиМС. - Новосибирск, 1971.-Вып. 132.-С. 90-101.
13. Шульц С.С. Планетарная трещиноватость. - М.: Недра, 1973. - 347 с.
14. Кузьмин С.Б. Оценка ширины зон активных разломов методами неотектоники и структурной геоморфологии (на примере Восточного Саяна и Западного Прибайкалья) // Геотектоника. - 1998. - № 1. -С. 37-46.
15. Кац Я.Г., Козлов В.В., Полетаев А.И. Ротационные структуры Земной коры // Общая и региональная геология, геологическое картирование. Обзор ВИЭМС. -М., 1990.-41 с.
