Методика построения скоростной модели среды в методе ВСП на основе использования данных о поляризации сейсмических волн

Современное состояние нефтегазодобывающей отрасли нашей страны ставит комплексные задачи перед сейсморазведкой в связи с изучением, как структурных поверхностей, так и внутреннего строения все более сложных геологических объектов. Большие перспективы прироста ресурсов углеводородов связаны с доразведкой крупных и гигантских месторождений. Развитая инфраструктура добычи и транспорта нефти и газа на этих объектах, не позволяет выполнять широкомасштабные наземные сейсмические исследования. Кроме того, этап доразведки отдельных залежей и участков крупных месторождений требует высокого уровня детализации строения геологической среды, который может быть получен лишь в результате проведения работ ВСП.

Основным геологическим объектом, на котором проводилась отработка представленной в работе методики, была пермско-каменноугольная залежь высоковязкой нефти Усинского нефтяного месторождения, расположенного в Печорской нефтегазоносной провинции. Пермско-каменноугольная залежь Усинского месторождения содержит более полумиллиарда тонн высоковязкой нефти с плотностью более 0,9г/смЗ. В результате разработки этой залежи в течение нескольких десятилетий, многие скважины были обводнены, а извлечено менее 10% запасов нефти. Сложность разработки изучаемого объекта связана не только с высокой плотностью и малой подвижностью нефти, но и с резкой неоднородностью коллекторских свойств карбонатных нижнепермско-каменноугольных коллекторов. В настоящее время разработка залежи ведется с применением вторичных методов воздействия на пласт — нагнетания перегретого пара в пласты и начато масштабное бурение горизонтальных и наклонных скважин. Высокая эффективность применяемых методов может быть достигнута лишь при наличии адекватной поставленным задачам геологической модели пермско-каменноугольной толщи. Установлено, что неоднородность карбонатных коллекторов обусловлена как факторами седиментации (наличие рифовых построек), так и вторичными факторами — наличием разнонаправленных субвертикальных трещин, а так же процессами выщелачивания и карстообразования. Таким образом, основной задачей стоящей перед сейсморазведкой стало не только выделение и трассирование зон аномальных коллекторских свойств карбонатных пород, но и установление их генезиса. Актуальность разработки методики построения скоростной модели среды на базе применения метода ВСП определяется задачами, стоящими при разработке Усинского месторождения. Кроме этого, сложность строения и наличие практически всех типов карбонатных коллекторов на исследуемой залежи позволяет широко использовать разработанный методический подход при исследовании сложно построенных карбонатных объектов и в других регионах.

Целью настоящей работы является разработка и опробование методики экспериментального подбора параметров геологической среды — скоростных характеристик, толщины пластов, углов наклона границ по данным ВСП. В соответствии с поставленной целью в работе решаются следующие задачи:

— Построение сейсмической пластовой скоростной модели среды по данным АК на основе моделирования и изучения амплитуды сейсмического сигнала.

— Решение вопроса однозначности построения скоростной модели при установлении зон изменений коллекторских свойств пород различного генезиса.

— Оптимизация полевых наблюдений для повышения качества материалов ВСП.

— Разработка методики подбора скорости и угла наклона преломляющей границы в двухслойной модели.

Методы исследования:

1) Анализ информативности работ ВСП при изучении неоднородностей строения карбонатных отложений;

2) Теоретическое моделирование основных параметров среды и разработка новых методических подходов при решении кинематических задач в методе ВСП;

3) Обработка и интерпретация экспериментальных данных, полученных в результате применения новых методических приемов;

4) Анализ результатов применения разработанных методик на конкретных геологических объектах.

Разработана методика построения скоростной модели среды в методе ВСП на основе учета информации об изменении направления распространения продольной падающей волны.

Разработан комплексный подход к интерпретации данных ВСП при изучении строения сложно построенных карбонатных толщ, включающий в себя:

— повышение надежности определения скоростной модели среды по данным АК-ВСП на основе оценки изменений амплитуд трасс при переходе от тонкослоистой модели к толстослоистой;

— использование угла подхода волны к скважине, измеренного по поляризационным диаграмм, для построения скоростной модели, адекватной изменениям физических свойств геологической среды.

Разработан эффективный вариант подбора скоростей, заключающийся в пошаговом переходе от максимально загрубленной модели средних скоростей к пластовой тонкослоистой, путем дробления среды на более тонкие пласты.

В работе был выполнен комплекс исследований базирующихся на изучении амплитудных характеристик единичного пласта в целях привязки разномасштабных исследований АК-ВСП-ОГТ. Разработана и применена на практике методика исследований вклада пласта и учета угла подхода волны в изменение волновой картины. Разработана методика определения максимально допустимого выноса для правильного планирования наблюдений НВСП (непродольного вертикального сейсмического профилирования). На основе проведенных исследований уточнена геологическая модель пермско-каменноугольной залежи на центральном * участке разработки Усинского месторождения по восьми скважинам наблюдений НВСП.

Основные методические результаты настоящей работы были внедрены в практику проведения работ ВСП СК «ПетроАльянс». Полученные на их основе геологические результаты вошли в производственные отчеты по работам ВСП на различных объектах.

Основные результаты работ представлялись:

Молодежная секция научно-практической конференции «Геомодель -2002», ЦГЭ, Москва, 15−16 апреля, 2002 г.- 5-я научная конференция «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России», РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, Москва, 23−24 января, 2003 г.- «Гальперинские чтения — 2004», ЦГЭ, Москва, 25−27 октября, 2004гМолодежная наука — нефтегазовому комплексу, РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, Москва, 30−31 марта 2004 г.- VII международная научно-практическая конференция «ГЕОМОДЕЛЬ», Геленджик, 2005 г.- Совещание ^ «Технооснощение — 2006», ОАО НПФ Геофизика, Уфа, 16−17 ноября, 2005 г.

Работа состоит из введения, четырех глав и заключения общим объемом 119 страниц, проиллюстрирована 57 рисунками и 5 таблицами.

Список литературы

включает 55 наименований. б.

Основные выводы и результаты диссертационной работы сводятся к следующему: разработана и показана высокая эффективность методики подбора скоростной модели среды по данным ВСП, основанная на учете угла подхода падающий волныразработан и применен способ определения последовательности пластов исключаемых из модели в зависимости от энергии вносимой пластом в сейсмическую записьразработан и опробован на теоретической модели и в практике работ методический подход к определению максимально возможного удаления ПВ от скважинырассмотрена и опробована эффективность методики подбора пластовой скорости и угла наклона преломляющей границы в двухслойной модели среды по падающей волнепоказана высокая информативность рекурсивного подбора определения пластовой скоростиопределены параметры анизотропии (трещиноватости) пластов на основе расчета интервальных скоростей по Р и Б волнам от выносных ПВ, приведенных к вертикали с учетом угла подходав результате применения разработанных методик интерпретации данных ВСП уточнена геологическая модель сложно построенных карбонатных резервуаров Усинского месторождения.

Защищаемые положения: алгоритм осреднения тонкослоистой акустической модели среды на основе учета изменения амплитуды сейсмического сигналаспособ определения максимально-допустимого выноса для оптимизации полевых наблюдений НВСПподход к рекурсивному подбору параметров двухслойной модели среды по годографу падающей волны при известном угле подхода волны к скважинеметодика повышения достоверности и устойчивости решения задачи определения скоростной модели среды по данным АК и ВСП.

Заключение

.