Комплексная геолого-геофизическая интерпретация данных ПМ ВСП, СОГ И МОВ ОГТ с целью прогноза коллекторов и нефтенасыщения в околоскважинном пространстве на скважине Ачикулакской №230 - Дипломная работа

Методика и техника полевых работПоляризация в Р волне 5.3 Стратиграфическая привязка волн и геосейсмическое моделирование, прогноз акустической жесткости и скоростей продольных волн ниже забоя скважины 5.3.3 Прогноз акустической жесткости и скоростей продольных волн ниже забоя скважиныОни представлены кварцево-серицитовыми, зеленовато-серыми с прослоями песчаников (скважина №23), серицито - углистыми и углисто-кремнистыми черными сланцами с прослоями розовых туфов, кварцевых порфиров и песчаников (скважины №№34, 45, 23). Среди образований триаса на рассматриваемой территории присутствует только нижний триас в составе куманской, нефтекумской и култайской свит, несогласно перекрывающих палеозой. Отложения этой свиты с резким угловым и стратиграфическим несогласием перекрывают палеозойский фундамент. В скважине №45 нефтекумскую свиту перекрывает пачка (80 м) карбонатных пород с прослоями алевролитов и песчаников, которая предположительно соответствует постнефтекумской части нижнего триаса, условно отнесенная к култайской свите. Он вскрыт скважинами №№23, 27, 34 и представлен песчаниками с прослоями алевролитов, аргиллитов, известняков.Ачикулакское месторождение располагается в пределах Ачикулакского вала, осложняющего южную часть Прикумской системы поднятий платформенной территории Восточного Предкавказья. В ее состав входят Прасковейская, Правокумская, Ачикулакская, Юбилейная, Андрей-Курганская, Западно - Мектебская, Мектебская антиклинальные структуры. Другую структурную зону образуют Рождественская, Канальная (с осложняющим ее Родионовским куполом), Лесная, Ямангойская структуры. Основным по размерам и масштабам нефтеносности является Ачикулакское поднятие, в своде которого нижнемеловые отложения непосредственно ложатся на палеозойские породы, а на крыльях (скважины №№38, 27, 45, 230, 28) над фундаментом залегает мощная толща карбонатных пород триаса и вулканитов, предположительно нижнеюрского возраста (некоторые исследователи относят их к ногайской серии верхнего триаса). Современный план нижнемеловых отложений может быть охарактеризован по структурной карте Іб2 пласта на которой вырисовывается крупное брахиантиклинальное Ачикулакское поднятие, размером 16 ? 4-5 км, амплитудой около 25 м с пологим сводом и вытянутой относительно крутой восточной периклиналью.Однако, несмотря на имеющиеся трудности, сейсмогеологические условия, тем не менее, вполне приемлемы для возбуждения и регистрации волн разных типов, о чем свидетельствуют материалы ПМ ВСП, полученные по наблюдениям в скважине Ачикулакская №230. В связи с этим, при наблюдениях вертикальные профили ПМ ВСП отработаны одноточечным четырехкомпонентным аналого-цифровым зондом СЦА - 1, за исключением уровенных профилей ПМ СОГ, выполненных (отработанных сверх программы) на двух пересекающихся в районе скважины профилях протяженностью по 1400 м с шагом между точками приема 10 м и между ПВ-50 м в интервале глубин 1000-1050 м. На первичных записях выделяются и прослеживаются РР, интенсивные прямые S и обменные проходящие PS волны, связанные с литолого-стратиграфическими и скоростными границами в разрезе. Если направление Р волны рассчитано правильно, то на записях R и Y составляющих Р волна должна быть занулена и сейсмограммы Р, R, Х, Z визуализируются с оптимально - выбранными параметрами нормировки, АРУ и частотой фильтрации с учетом специфики обменных и поперечных волн. При интерпретации материалов проведены детальный анализ волнового поля, определены природа и типы зарегистрированных волн, осуществлена их стратиграфическая привязка, изучены скорости Vp и Vs , коэффициенты поглощения и параметры поляризации по Р волне, построены временные и глубинные разрезы по РР и PS волнам, а также вычислены упруго - деформационные модули среды и др.) и выявлены связи этих параметров с геологическим разрезом.Первая продольная Р волна, дающая начало всему волновому процессу, прослежена непрерывно вдоль всего вертикального продольного профиля от забоя скважины до дневной поверхности на Р и Z составляющих и представлена двухфазным колебанием относительно высокой интенсивности (рисунок 5.1, а, б). Графики параметров поляризации по Р волне (рисунок 5.3) на непродольных профилях свидетельствуют о смене волн в области первых вступлений, связанной с особенностями строения среды. Протяженность цуга S волны с глубиной возрастает (от 200 мс на глубине 150-200 м до 300 мс на глубине 3200-3400 м), последующие низкочастотные фазы распространяются с несколько меньшей скоростью. Однако опорная фаза S-волны была прослежена вдоль всего профиля, что обусловило высокую точность построения вертикального годографа S волны до глубины 3700 м. Таким образом, подводя итог рассмотрению характера сейсмического волнового поля, можно отметить, что волны PS и SS,мешающие селекции продольных отражений, вместе с тем являются полезными, так как при совместной обработке и интерпретации с РР волнами по ним могут быть определены упругие параметры среды, связанные с вещественным составом геологического разреза

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Геологическое строение района и месторождения

1.1 Литолого - стратиграфическое строение месторождения

1.2 Тектоническое строение

5.1 Состав и особенности волнового поля. Поляризация в Р волне

5.2 Скоростные, упруго-деформационные и поглощающие свойства среды

5.3 Стратиграфическая привязка волн и геосейсмическое моделирование, прогноз акустической жесткости и скоростей продольных волн ниже забоя скважины

5.3.1 Стратиграфическая привязка волн

5.3.2 Цифровое моделирование

5.3.3 Прогноз акустической жесткости и скоростей продольных волн ниже забоя скважины

5.3.4 Связь параметров поляризации с неоднородностями геологического разреза

6. Комплексная геолого-геофизическая интерпретация данных ПМ ВСП, СОГ и МОВ ОГТ с целью прогноза коллекторов и нефтенасыщения в околоскважинном пространстве

ВВЕДЕНИЕ

Сокращение объемов непродуктивного бурения - основной резерв повышения геолого-экономической эффективности разведочных работ.

Главные направления реализации этого резерва - повышение достоверности результатов сейсмической разведки и увеличение геологической информативности каждой скважины.

Оптимальное использование буровых работ за счет более широкого применения сейсморазведки на детальных стадиях позволяет увеличить разрешающую способность сейсмического метода.

Комплексирование скважинных наблюдений на вертикальных и уровенных профилях с поверхностными наблюдениями метода отраженных волн (МОВ) общей глубинной точки (ОГТ) явилось предпосылкой широкого использования метода не только на стадиях поиска и подготовки структур, но и при разведке и эксплуатации месторождений и получило название промысловой сейсмики [2].

Отличием промысловой сейсмики от других видов сейсморазведки (региональной, поисковой) является то, что ее применяют на участках, на которых имеется и развивается сеть глубоких скважин. Это позволяет значительно расширять геофизические исследования в скважинах (акустические, электрические, нейтронные и др.) и, в особенности, вертикальное сейсмическое профилирование поляризационным методом, получать новую обширную информацию о прискважинном и околоскважинном пространстве. Информация эта имеет большое значение для уточнения геологической обстановки на участке, примыкающей к глубокой скважине.

Сочетание наблюдений в скважинах и на поверхности существенно повышает надежность и точность сейсмического прогноза. Опираясь на такой прогноз, более обоснованно выбирается местоположение точек последующего глубокого бурения, корректируя план в зависимости от результатов сейсмического метода. В свою очередь использование результатов наблюдений во вновь пробуренных скважинах позволяет уточнить и расширить область действия надежного прогноза по сейсмическим данным.

Таким образом, тесное сочетание буровых и сейсморазведочных работ должно привести к существенному повышению эффективности всего геологоразведочного процесса на этапах разбуривания месторождения и выработки схемы его рациональной эксплуатации.

Промысловая сейсмика в настоящее время может решать широкий круг различных задач на стадиях разведки месторождения, эксплуатации и технологии бурения скважин.

Рассмотрим более детально основные вопросы, относящиеся к каждой стадии.

Разведка месторождения

На этапе разведки месторождения нужно уточнить сведения о его структурно - фациальных особенностях и тектонике, определить наличие и положение залежей нефти и газа. Наличие пробуренных скважин позволяет, прежде всего, скорректировать, опираясь на результаты геофизических измерений в скважинах, первоначальный прогноз. Уточнение параметров, необходимых для интерпретации сейсмических наблюдений, новые сведения о стратиграфии и литологии позволяют обосновать и провести дополнительные наблюдения более рациональными путями.

Задачи промысловой сейсмики на этапе разведки месторождения можно разделить на структурные и литолого-стратиграфические.

К числу структурных задач относятся: изучение пространственного положения границ, в том числе не вскрытых скважиной; определение зон выклинивания нефтенасыщенных пластов; выявление поверхностей несогласия; установление прослеживания тектонических нарушений; определение направления и амплитуды смещения.

Литолого-стратиграфические задачи, которые сейчас могут быть поставлены перед промысловой сейсмикой, сводятся к следующим: изучение литологических и фациальных изменений разреза в окрестности скважины; выявление залежи, вскрытой скважиной, но не обнаруженной при ее испытании; обнаружение залежи, не вскрытой скважиной, но расположенной поблизости от нее; изучение залежи: определение ее размеров, контуров, объема, геометрии в межскважинном пространстве, коллекторских свойств (пористости); оценка запасов на начальном этапе разведки месторождения.

Эксплуатация месторождения.

К моменту подготовки месторождения к эксплуатации существует достаточно густая сеть разведочных скважин, которые могут быть использованы для выполнения в них дополнительных геофизических исследований, главным образом сейсмических исследований и, в частности, наблюдения поляризационным методом вертикального сесмического провилирования (ВСП) и ОГТ.

Перед этими работами могут быть поставлены задачи изучения контуров залежи и их изменения в процессе разработки с целью управления внеконтурным или внутриконтурным заводнением пластов; оценка эффективности различных способов воздействия на пласт; определение изменений свойств залежи в процессе эксплуатации; контроль за изменением давления в залежи и др.

Технология бурения

Для повышения прогнозирования производительности бурения, в первую очередь, скорости проходки, необходимо предвидеть свойства разбуриваемого разреза.

Опираясь на сейсмический прогноз, своевременно получают сведения о глубине залегания пород с резко различными физико - механическими свойствами, о положении зон аномально - высоких пластовых давлений (АВПД), о положении в пространстве забоя бурящейся скважины с целью управления направленным бурением.

Успешное решение вышеперечисленных задач возможно только на основе использования всех новейших технических, технологических и методических достижений сейсморазведки.

Вертикальное сейсмическое профилирование поляризационным методом при наблюдениях на продольных, непродольных и уровенных профилях позволяет выделять и идентифицировать большинство волн, присутствующих в волновом поле. При этом удается определять такие параметры среды, как скорости распространения волн, коэффициенты отражения и поглощения, акустическую жесткость во вскрытой части и ниже забоя скважины.

Важно здесь одновременное использование продольных и поперечных волн, достигаемое при применении поляризационного метода (ПМ) в его скважинном (ПМ ВСП) и наземном (ПМ ОГТ) вариантах. Такие особенности внутренней структуры сейсмических пластов, их литологический состав и пористость определяют методами геофизического исследования скважин (ГИС), в частности, акустического каротажа (АК) и гамма - гамма - каротаж (ГГК).

При увязке данных АК и ГГК с ВСП может быть эффективнее выполнен прогноз геологического разреза, что позволяет расширить область действия данных АК и ГГК, имеющих небольшую глубину проникновения и описывающих свойства пород, непосредственно окружающих скважину. Привлечение результатов других методов ГИС позволит получить также важную дополнительную информацию для истолкования данных ВСП. Наземные сейсмические наблюдения должны опираться на применение метода отраженных волн с использованием плотных двухмерных и трехмерных систем наблюдений, в предельном варианте - системы с расположением приемников, равномерно покрывающих участки между существующими и проектируемыми скважинами.

При этом густота таких систем должна быть увязана с особенностями волновой природы сейсмических полей. Наиболее полное расчленение общего волнового поля на составляющие его поля отдельных волн возможно при применении трехкомпонентной регистрации, являющейся основой поляризационного метода и позволяющей различать волны в зависимости от характера их поляризации в точке приема.

Для полной реализации преимуществ промысловой сейсмики целесообразно использование невзрывных источников и, прежде всего, вибрационных излучателей, допускающих регулирование частотного состава возбуждаемых колебаний.

Внедрение в практику современных технических, технологических и методических средств создает предпосылки для использования при анализе и интерпретации данных всего многообразия сейсмических волн: продольных, поперечных, обменных, прямых, отраженных, преломленных и др., и получение новых дополнительных данных - упруго-деформационных модулей среды, повышение точности построения за счет применения волн различных типов и различной природы. Развитие модельных представлений об изучаемой среде, отражающихся на результатах наблюдений ВСП в скважинах, является базой для наиболее обоснованной трактовки сейсмических данных в геологических понятиях и терминах.

Применение промысловой сейсмики связано с существенным увеличением объемов исследований, как в наземной сейсморазведке, так и в каждой глубокой скважине, что неминуемо приведет к повышению стоимости сейсморазведочных работ. В то же время, эффективное использование промысловой сейсмики позволит заметно сократить нерациональные затраты на глубокое бурение, обусловленные недостаточным пониманием геологической ситуации при выборе мест заложения разведочных и эксплуатационных скважин. Реализация промысловой сейсмики вызывает необходимость тесного сотрудничества буровых и геофизических предприятий. Особое значение при этом будет иметь быстрейшая обработка геофизических данных для обеспечения опережающего поступления материалов промысловой сейсмики в геологические службы буровых организаций. Необходимо одновременное комплексное планирование буровых и геофизических работ, обеспечивающих предоставление скважин на достаточный срок для сейсмических наблюдений, в особенности для наблюдений ПМ ВСП. Можно отметить, что уже сейчас полученные и ожидаемые результаты сейсмических исследований на этапе разведки и эксплуатации месторождений имеют, и будут иметь столь же решающее значение, какое они имеют в настоящее время на этапе поиска и подготовки структур к бурению.

Исследования промысловой сейсмики на площади Ачикулакская (скважина №230) начаты с целью изучения строения коллекторских свойств и нефтенасыщенности палеозойских отложений на месторождении. Учитывая сложные условия района работ, наблюдения выполнены, в основном, ПМ ВСП.

Задачи исследований были связаны с решением следующих вопросов: - изучением состава волнового поля, скоростной характеристики и поглощающих свойств разреза, упруго - деформационных модулей среды, стратиграфической привязкой глубинных отражений к геологическому разрезу;

- изучением геометрии отражающих границ в окрестности исследуемой скважины на основе наблюдений ПМ ВСП из удаленных пунктов возбуждения;

- выявлением и детальным изучением области развития коллекторов и их возможного нефтенасыщения в околоскважинном пространстве.