Исследование точности структурных построений при структурно-формационной интерпретации (СФИ) данных 3D сейсморазведки и ГИС

Объектами исследований, легших в основу настоящей работы, являются методика и точность структурных построений по данным сейсморазведки ЗО и ГИС на стадиях разведки и ввода в эксплуатацию месторождений УВ.

Область практических приложений сейсморазведки ЗО все в большей степени охватывает стадии разведки месторождений УВ и ввода их в эксплуатацию, когда объемы бурения на площадях составляют уже десятки и сотни, а порой и многие тысячи скважин (например, Самотлор — 17 000 разведочных и эксплуатационных скважин).

В связи с этим, стало совершенно недостаточным оценивать точность собственно сейсмических структурных построений. Все результативные карты являются сегодня комплексными, построенными по совокупности данных сейсморазведки, бурения и ГИС. И оценка точности именно этих комплексных карт и является сегодня наиболее актуальной задачей.

Исследования этой задачи проводились, конечно, и ранее [46,47,48]. Но только в самое последнее время появились работы, в которых содержатся детально разработанные методы ее решения [45] и рекомендации по их применению [39]. Настоящие диссертационные исследования проводились параллельно с указанными работами. Некоторые ее результаты включены в соответствующие рекомендации [39].

Наряду с этим получены также результаты не вошедшие в [39]. Главные из них обусловлены использованием при исследованиях методологии СФИ данных сейсморазведки и ГИС на важнейших стадиях построения структурных моделей, а именно: при корреляции сейсмических горизонтов и при увязке данных сейсморазведки и ГИС.

Цель исследований состояла в оценке эффективности методологии структурно-формационной интерпретации данных сейсморазведки и ГИС при выявлении и измерении основных видов погрешностей структурных построений.

Основные задачи исследований:

1. Оценка эффективности использования средств СФИ для повышения надежности корреляции сейсмических горизонтов и их увязки с ГИС;

2. Модельное исследование основных факторов, влияющих на точность структурных построений.

3. Анализ графа (последовательности) структурных построений по комплексу ОГТ-ГИС и способов оценки их точности.

4. Апробация полученных результатов на реальном материале ЗЭ.

Результаты исследований.

1. Разработаны СВАН-ориентированные алгоритмы, реализация которых в рамках пакета программ структурно-формационного анализа позволяет повысить надежность корреляции горизонтов и увязки данных сейсморазведки и ГИС.

2. На объемной сейсмогеологической модели выполнено исследование основных факторов, влияющих на точность структурных построений.

3. Количественно обоснованы размеры объектов в плане, при поисках которых экономически целесообразным является переход к поисковым системам ЗЭ.

4. Выполнено модельное обоснование применяющегося на практике способа эталонной скважины (СЭС), также известного как способ «выколов», «валиодальный» способ [39].

5. Разработанные методика и технология прошли апробацию в различных регионах России и СНГ. В работе использованы материалы работ по ряду проектов на площадях Западной Сибири, полученные в лаборатории структурно-формационной интерпретации ВНИИГеофизики.

Основные защищаемые положения:

1. СВАН-ориентированная технология структурных построений обеспечивает повышенную надежность, как при выполнении корреляции сейсмических горизонтов, так и при увязке данных сейсморазведки и гис.

2. При наличии горизонтальных градиентов скоростей, необходимо совместное использование карт скоростей У (х, у), построенных как непосредственно по скважинам, так и по усредненной по всем скважинам зависимости У (1). Раздельное применение этих технологий ведет либо к недостаточной детальности построений карт скоростей У (х, у), либо к неучету латерального градиента скоростей. При этом, наибольшие погрешности определения скоростей отмечаются при использовании только скважин, расположенных в пределах сводовых частей структур.

3. Структурные построения, выполненные с использованием СВАН-технологии по данным сейсморазведки, бурения и ГИС в вертикальных разведочных скважинах, достаточны для разбиения совокупности наклонных эксплуатационных скважин на:

— пригодные для структурных построений и определения скоростной модели среды;

— требующие ревизии параметров проводки скважин и коррекции реально вскрываемых глубин.

4. Широко используемый в практике структурных построений способ эталонной скважины (СЭС) дает близкие к истинным оценки точности результативных карт при плотности бурения не менее 1 скважины на 25 кв.км., отвечающей стадии разведки месторождений УВ.

Основные результаты диссертации отражены в 4 публикациях и докладывались на научно-практической конференции «Геомодель-2002».

Автором самостоятельно разработаны алгоритмы и программные блоки пакета «СФА», имеющие непосредственное отношение к тематике диссертационных исследований.

Выполнено проектирование и программная реализация математической морфоструктурной модели, на которой проведен основной цикл теоретико-методических исследований.

Апробация разработанных способов на экспериментальном материале по Ванъеганской площади — также самостоятельно выполнена диссертантом.

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения.

Список литературы

содержит 53 наименования. Объем диссертации составляет 124 страницы, включая 95 страниц текста и 82 рисунка.

Заключение

.

Область практических приложений сейсморазведки ЗО все в большей степени охватывает этапы разведки месторождений УВ и ввода их в эксплуатацию, когда объемы бурения на площадях составляют уже десятки и сотни, а порой и многие тысячи скважин.

В связи с этим, стало совершенно недостаточным оценивать только лишь точность собственно сейсмических структурных построений. Все результативные карты являются сегодня комплексными, построенными по совокупности данных сейсморазведки, бурения и ГИС. И оценка точности именно этих комплексных карт является сейчас наиболее актуальной задачей.

В настоящее время структурные построения в сейсморазведке представляют уже достаточно развитую и сложную систему элементов, важнейшими из которых служат собственно основные этапы структурных построений:

— корреляция горизонтов с учетом выявления и трассирования дизъюнктивных нарушений,.

— увязка данных сейсморазведки и ГИС с целью стратификации сейсмических горизонтов и последующих структурных построений,.

— построение скоростной модели среды,.

— собственно построение структурных карт,.

— оценка точности построений.

Каждый из этих элементов может служить источником погрешностей и, следовательно, каждый из них может быть в той или иной мере оптимизирован.

Последовательное применение методологии СФИ обеспечило получение следующих основных результатов.

Было показано, что СВАН — ориентированная технология структурных построений в сравнении с известными технологиями обеспечивает повышенную надежность, как при выполнении корреляции сейсмических горизонтов, так и при построении скоростной модели среды на основе увязки данных сейсморазведки и ГИС.

Как известно, главной составляющей погрешностей структурных построений являются ошибки в определении скоростного разреза. Именно поэтому СВАН-увязка данных сейсморазведки и ГИС служит важнейшим фактором в повышении надежности результативных структурных карт.

Важнейшим фактором, обуславливающим конечную точность построений, является наличие горизонтального градиента скоростей. В результате исследований показано, что при изучении скоростной модели среды, характеризующейся наличием горизонтальных градиентов, необходимо совместное использование карт скоростей У (х, у), построенных как непосредственно по скважинам, так и по усредненной по всем скважинам зависимости Уф. Раздельное применение этих технологий ведет либо к недостаточной детальности построений карт скоростей У (х, у), либо к неучету латерального градиента скоростей. При этом, наибольшие погрешности определения скоростей отмечаются при использовании только скважин, расположенных в пределах сводовых частей структур. Преобладание на практике именно таких скважин не является, конечно, случайным. Оно отвечает традиционной стратегии разведки антиклинальных ловушек УВ. В связи с этим, требуются специальные способы и приемы, которые позволили бы направленно корректировать скоростную модель среды с учетом реальной геометрии изучаемых горизонтов. Такие способы еще предстоит разработать.

К этому следует добавить, что в работе не рассматривались факторы, обуславливающие наличие латеральных изменений скоростей. Это, в частности, было связано с используемыми при исследованиях простыми, по существу однослойными моделями.

При переходе к многослойным моделям рассмотрение генезиса латеральных градиентов скоростей становится необходимым. Важнейшим при таком рассмотрении является достоверное расчленение геологического разреза на относительно однородные комплексы по совокупности их основных (в том числе и скоростных) характеристик. В работе показано, что наиболее достоверно такое расчленение может быть выполнено с использованием технологий СФИ. И, следовательно, дальнейшие исследования градиентных сред должны быть продолжены также с привлечением этих технологий.

Важным результатом выполненных исследований является, на мой взгляд, модельное обоснование методики и области применения экспериментального способа оценки точности структурных построенийспособа эталонной скважины (СЭС). Показано, что способ СЭС дает устойчивые и приближающиеся к истинным (модельным) оценки точности результативных карт при плотности бурения не менее 1скв. на 25 кв.км. Эта плотность отвечает стадии разведки месторождений УВ, применение на которой сейсморазведки ЗО как раз и является наиболее эффективным.

До недавнего времени отбивки глубин изучаемых горизонтов по скважинам во всех случаях воспринимались в качестве абсолютных критериев точности сейсмических построений. Это положение сохраняется и в настоящее время, но уже только при использовании вертикальных (чаще всего разведочных) скважин.

Вместе с тем, оказалось, что структурные построения, выполненные с использованием СВАН-технологии по данным сейсморазведки, бурения и ГИС в вертикальных разведочных скважинах, достаточны для разбиения совокупности наклонных эксплуатационных скважин на:

— пригодные для структурных построений и определения скоростной модели среды;

— требующие ревизии параметров проводки скважин и коррекции реально вскрываемых глубин.

Этим результатом доказывается, что современная сейсморазведка ЗЭ может быть использована на месторождениях УВ для мониторинга эксплуатационного бурения, в общем объеме которого преобладают как раз наклонные скважины.

Как видно из вышеизложенного, автор вполне отдает себе отчет в том, что выполненная им работа и полученные при этом результаты далеко не исчерпывают всех аспектов проблемы повышения точности структурных построений. Некоторые из возможных направлений дальнейших исследований этой темы отмечены в этом заключении. Вместе с тем, автор полагает, что полученные им результаты могут служить достаточным обоснованием для того, чтобы при этих последующих исследованиях более широко привлекалась методология СФИ.