Geophysics

Научно-образовательный Центр Томский политехнический университет Применение геофизики при изучении месторождений нефти и газа А.В.Разин, к.г.-м.н. ведущий научный сотрудник, преподаватель научно-образовательного Центра В.П.Меркулов, к.г.-м.н., доцент ведущий научный сотрудник, преподаватель научно-образовательного Центра С.А.Чернов, ведущий специалист научно-образовательного Центра Томск 2004 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Курс предназначен: для геологов и инженеров-разработчиков, а также всех тех, кто по роду своей деятельности используют материалы геофизики при планировании работ (поисково-разведочных, размещении эксплуатационного бурения и т.д.) и при построении моделей месторождений. Курс нацелен: на ознакомление с основами и возможностями современных методик интерпретации геофизических данных и их использованием при построении моделей строения территорий или месторождений Задача курса: Дать слушателям представление о современных возможностях геофизики при описании резервуара, физической обоснованности методов и целях, на решение которых они направлены, а также об ограничениях и возможных ошибках. 1 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Что такое модель резервуара? ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ • • • • Структурная Стратиграфическая Седиментологическая Петрофизическая МОДЕЛЬ РЕЗЕРВУАРА • Статическая • Динамическая Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Что ждут от геофизики – и что она может дать реально для построения модели? Точных данных по гипсометрии (структурные карты) Данных по геометрии песчаных тел или экранирующих толщ (тел) – прослеживание в плане и толщины Данных о наличии тектонических нарушений и их свойствах Данных о свойствах пластов и вмещающих пород Данных о литологии Данных о насыщенности Данных по анизотропии свойств горных пород и их трещиноватости 2 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ЦЕЛИ ГЕОФИЗИКИ РЕЗЕРВУАРА Определение геометрии резервуара : Размеры резервуара Наклоны границ Толщина и размеры седиментационных тел Положение разломов Положение несогласий Положение контактов УВ … Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ЦЕЛИ ГЕОФИЗИКИ РЕЗЕРВУАРА ( продолжение ) Описание свойств резервуара : История осадконакопления Литология Пористость Проницаемость Характер насыщенности Трещиноватость … количественный и качественный подходы 3 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ЦЕЛИ ГЕОФИЗИКИ РЕЗЕРВУАРА (заключение) Оптимизация оценки резервуара Оптимизация управления резервуарами и добычей Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Методы геофизики Основной метод: - Сейсморазведка Дополнительные методы: - Магниторазведка - Гравиразведка - Гамма спектрометрия 4 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела при проведении полевых работ: 1. 2. 3. 4. 5. Технологии, используемые в сейсморазведке 3-мерная сейсморазведка ( 3D ) (пространственная) Скважинная сейсморазведка Высокоразрешающая сейсморазведка ( HR ) 4-компонентная сейсморазведка ( 4C ) 4-мерная сейсморазведка ( 4D ) при обработке и интерпретации данных: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Анализ динамических сейсмических параметров Сейсмофациальный анализ Ориентированная обработка сейсмических данных Сейсмическая инверсия Зависимость амплитуды от удаления ( AVO ) Сейсмическое моделирование Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОСОБЕННОСТИ ГЕОФИЗИКИ РЕЗЕРВУАРА 1. 2. 3. 4. 5. Надежное прослеживание в пространстве Высокая разрешающая способность Интеграция со скважинными данными Интеграция в масштабе всего месторождения Совместное использование данных Геологии – Геофизики – Промысловых данных 6. Оценка неопределенностей … 5 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Геофизика резервуара Временной сейсмический разрез Свойство разреза (импеданс) Увязка скважинных данных и сейсморазведки Карта свойства (в масштабе сейсмической съемки) Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ТРЕБОВАНИЯ К ДАННЫМ При съемке : Частоты Разрешенность 3D 4D При обработке : Сохранение амплитуд 3D Миграция Ориентированная Переобработка При интерпретации : Пакеты программ для обработки 3D сейсморазведки Интегрированные пакеты программ ( Геология – Геофизика – Промысловые данные ) 6 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СЕВЕРНОЕ МОРЕ – МЕСТОРОЖДЕНИЕ АЛВИН НОРС Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Сейсморазведка сама по себе несет очень большой объем полезной информации и используем мы, как правило, лишь небольшую ее часть. Обработка направлена на то, чтобы временной разрез выглядел подобно геологическому. При этом нельзя забывать, что он остается по-прежнему только волновым полем со своими особенностями. Часто, улучшая визуальный облик, разрез становится хуже с позиций точного прогноза свойств. Временной разрез – вблизи побережья Австралии 7 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Особенности реальных сейсмических разрезов Волновые явления: Резонансные явления Кратные волны Недоучет скоростей – плохое суммирование горизонтов Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Раздел 1 Основы сейсморазведки отраженных волн 8 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН в упругой и изотропной среде Волны в пространстве : Волны сжатия “ P-волны“ : распространение в твердых средах и жидкостях. Также называемые: первичная волна, волна растяжения, волна давления, объемная волна, продольная волна. Волны сдвига “ S-волны “ : распространение только в твердых средах. Поляризуемость на SV- волну и SH-волну. Также называемые: вторичная волна, поперечная волна, волна сдвига, тангенциальная волна. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОСНОВЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВОЛН Плоская падающая волна, распространяющаяся в упругой и изотропной среде Падающая волна Отраженная волна Проходящая волна 9 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Отражение, Прохождение, Преломление существуют благодаря разнице скоростей Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Различие Амплитуд Отражения и Прохождения существует благодаря разнице Скорости и Плотности ( = разнице Акустической Жесткости ) АКУСТИЧЕСКАЯ ЖЕСТКОСТЬ Z=ρV V – скорость волны в среде ρ - плотность среды 10 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КОЭФФИЦИЕНТ ОТРАЖЕНИЯ при нормальном падении : i = 0° Z2–Z1 R 1 - 2 = ---------------------Z2+Z1 R R 1 – 2 есть отношение амплитуды отраженной волны от границы слоев 1-2 к амплитуде падающей волны R изменяется от -1 до +1 Z1, Z2 : акустическая жесткость среды 1 и 2 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ВЗАИМООТНОШЕНИЯ АМПЛИТУД для нормального падения Амплитуда Падающей Волны : 1 Z2 – Z1 Амплитуда Отраженной Волны : R 1 – 2 = -----------------------Z2 + Z1 2 Z1 1 – R 1 - 2 = ----------------Z2 + Z1 Амплитуда Проходящей Волны : формула применима для малых углов падения от 0° и 15° 11 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРИМЕРЫ КОЭФФИЦИЕНТОВ ОТРАЖЕНИЯ Отражающая граница Сильная Нормальная Слабая Глинистое морское дно Скальное морское дно Подошва Коры Выветривания Кровля газонасыщенного песчаника ( 1650 м, 30 % ) Разница скоростей (м/с) 3300 / 5000 4700 / 5000 2700 / 2750 0 1525 / 3000 500 / 2000 Разница плотностей (г/см3) 0 0 0 1,0 / 2,0 1,5 / 2,0 1,5 / 2,0 Коэффициент Отражения R + 0,200 + 0,030 + 0,009 + 0,330 + 0,450 + 0,680 1500 / 2500 1,85 / 2,35 + 0,360 под аргиллитом По данным Французского института нефти Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Изменение амплитуды сейсмических волн Потеря энергии волны при отражении на границах и рассеивании Потеря энергии за счет расхождения волны – обратно пропорциональна квадрату расстояния Преодоление инерции частиц – близко к приращению тепловой энергии, или внутреннему трению – поглощение высокочастотные волны поглощаются быстрее, чем низкочастотные Потеря энергии волны при преобразовании ее в волны других типов на поверхности раздела Как результат – ЗАТУХАНИЕ 12 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ГОДОГРАФ Годограф Волны – это кривая времени прихода волны T как функция от расстояния X между точкой возбуждения волны и приемником Первичная сейсмограмма Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ГОДОГРАФ ПРЯМОЙ ВОЛНЫ X T ( X ) = --------V1 Прямая линия с наклоном, определяемым 1/V1 T время прихода, X расстояние между источником сигнала и приемником, V1 скорость в среде 1 По Дж.Мари, Ф.Глангеауду, Ф.Коппенсу. Сейсмическая разведка, 2001, Technip 13 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МОДЕЛЬ ОТРАЖЕННЫХ ВОЛН Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ГОДОГРАФ ОТРАЖЕННОЙ ВОЛНЫ также называемый Индикатрисой X2 T(X)= ______ V1 2 Гипербола + T02 2d T0 = --------, T - время прихода, X - расстояние между источником сигнала и V1 приемником, d - глубина до границы раздела сред 1-2, V1 - скорость в среде 1 14 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ГИПЕРБОЛИЧЕСКОЕ ОТРАЖЕНИЕ Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ГОДОГРАФЫ РАЗНЫХ ВОЛН По Р.Е,Шериффу, Энциклопедический словарь Разведочной Геофизики, 1984, SEG 15 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СЕЙСМОГРАММА ОПВ На сейсмограмме видно значительное количество годографов отраженных волн, имеющих форму гипербол. Обратите внимание, что чем больше время регистрации, тем гипербола положе Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КРАТНЫЕ ВОЛНЫ Сейсмическая энергия, которая была отражена более чем один раз • • • При наземных съемках подошва Зоны Малых Скоростей (ЗМС) является генератором кратных волн. При морских съемках дно моря является классическим генератором кратных волн. Кратные волны образуются и внутри геологических формаций. Кратные волны-спутники образуются, когда энергия распространяется вверх от заглубленного источника и затем отражается вниз, как это происходит от подошвы ЗМС, дневной поверхности или поверхности воды. Волны-спутники также образуются, когда энергия распространяется вниз от поверхности к заглубленному приемнику. 16 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КРАТНЫЕ ВОЛНЫ По Р.Е,Шериффу, Энциклопедический словарь Разведочной Геофизики, 1984, SEG Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КРАТНЫЕ ВОЛНЫ НА РАЗРЕЗЕ 17 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КРАТНЫЕ ВОЛНЫ Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОБМЕННЫЕ ВОЛНЫ Образование S-волн ( в обратном случае, образование P-волн ) из Pволн (в обратном случае, из S-волн ) называется обменом (типа волны). Образование обменных волн происходит при отражении и при преломлении. Для малых углов падения ( i < 15° ), образование обменных волн очень незначительно : P-волны отражаются как P-волны на 98 % и преломляются как Pволны на 98 %. 18 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Годографы обменных волн По Дж.Мари, Ф.Глангеауду, Ф.Коппенсу. Сейсмическая разведка, 2001, Technip Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОБМЕННЫЕ ВОЛНЫ 19 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОБМЕННЫЕ ВОЛНЫ По Дж.Мари, Ф.Глангеауду, Ф.Коппенсу. Сейсмическая разведка, 2001, Technip Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ДИФРАКЦИЯ Дифрагированные волны образуются на точках дифракции, таких как краевые точки сильных отражающих пластов, разломы, точечные неоднородности. Дифрагированные волны распространяются во всех направлениях Такие объекты дифракции отображаются на сейсмических записях и разрезах в виде характерных изогнутых отражений. 20 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ДИФРАКЦИЯ По Дж.Мари, Ф.Глангеауду, Ф.Коппенсу. Сейсмическая разведка, 2001, Technip Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ДИФРАКЦИЯ Временной разрез с дифрагированными волнами в нижней части Дифрагированные волны устранены в результате применения миграции 21 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СЕЙСМИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ НА СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЗАПИСИ • • • • • • • • Прямые объемные волны: продольные P-волны и поперечные S-волны Прямые поверхностные волны (колебания земной поверхности) Первичные отраженные волны: PP-волны и SS-волны Первичные отраженные обменные волны : PS-волны and SPволны Преломленные волны Кратные волны Дифрагированные волны Окружающие или электрические сейсмические шумы Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ИСХОДНАЯ СЕЙСМОГРАММА ОПВ Упражнение № 1 22 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ИСХОДНАЯ СЕЙСМОГРАММА ОПВ Упражнение № 1 Решение Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Раздел 1 Основы сейсморазведки отраженных волн (продолжение) Соотношение пространственной и профильной сейсморазведки 23 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела 2D Наземная Съемка (профильная) Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела 3D Наземная Съемка (пространственная) По DHYCA, 1992 24 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРЕИМУЩЕСТВА СЕЙСМОРАЗВЕДКИ 3D В настоящее время Сейсморазведка 3D широко используется в Поисково-Разведочных работах на нефть и газ и при детализации строения месторождений благодаря: Точному определению Положения Данных = Точность Интерпретации Обилию Данных = Достоверность Интерпретации Лучшей Разрешенности по Вертикальной = Детальность Интерпретации Надежному прослеживанию Данных в пространстве 3D = Расчет новых Параметров Методом Визуализации 3D = новое Восприятие Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Сеть наблюдений при 2D сейсморазведке 25 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Пространственная сейсморазведка (3D) • При профильной сейсморазведке (2D) точность карт в межпрофильном пространстве условна, т.к. там просто нет информации. • Точные данных по гипсометрии (структурные карты) и по геометрии песчаных тел или экранирующих толщ (тел) – прослеживание их в плане, а также разломов возможно по данным пространственной сейсморазведки (3D) из-за высокой плотности точек наблюдения. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела БЛОК 3D 26 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела При пространственной сейсморазведке имеется огромный объем пространственно равномерной информации и можно сконцентрировать наши исследования на любом объекте в пространстве. Данные можно изображать очень наглядно. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Геометрию отдельных тел (структурные построения) можно выполнить с очень высокой детальностью, недостижимой другими методами (бурение или сейсморазведка 2D). Не путать с точностью (она зависит от знания скоростей) и корректности корреляции, т.е. от опыта и добросовестности интерпретатора. Картирование речного вреза по данным сейсморазведки 3D 27 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Проектирование бурения в условиях соляно-купольной тектоники. Без детальности, полученной за счет 3D, положения основных разломов картировать ловушки УВ и проектировать бурение просто невозможно. Для Западной Сибири ограничение – это изменчивость строения пластов по латерали. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СРАВНЕНИЕ ИНТЕРПРЕТАЦИИ 2D с 3D 28 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРИМЕР СРАВНЕНИЯ СТРУКТУРНЫХ КАРТ 2D И 3D Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Пример применения сейсморазведки 3D. Уточнение структурной карты по материалам пространственной сейсморазведки по сравнению с профильной позволили существенно уточнить контуры залежи и положение тектонических нарушений. Как следствие – бурение 3 успешных скважин. Структурные построения 29 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Карты ФЕС резервуара по материалам пространственной сейсморазведки также детальней и достоверней по всей площади съемки и позволяют корректировать бурение. Кроме этого они используются при построении детальных 3-мерных геологических моделей, позволяя более точно предсказать работу месторождения при добыче. Карты ФЕС Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Проблемы пространственной сейсморазведки 3D • Практически все интерпретационные методики те же, что и для 2D. Разрешающая способность из-за сложностей со статическими поправками понижается, из-за возможности применения 3-мерной миграции – повышается. • Характеристика – кратность, размеры бина. 50 м 25 м 30 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРИМЕР ПОКРЫТИЯ ПЛОЩАДИ СЪЕМКОЙ 3D Кратность наблюдений по кубу неравномерная. Это сильно сказывается на точности количественного прогноза, основанного на амплитудах Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРИМЕР ПОКРЫТИЯ ПЛОЩАДИ СЪЕМКОЙ 3D При стыковке материалов наблюдений разных лет часто существуют проблемы. Необходимо строго выдерживать единую систему наблюдений и граф обработки. Необходимо сохранять первичный материал для возможности его переобработки. Пример проблем стыковки 3D кубов разных лет. Крапивинское месторождение 31 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Раздел 1 Основы сейсморазведки отраженных волн (продолжение) Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ И СПОСОБНОСТЬ ОБНАРУЖЕНИЯ Предел Разрешающей Способности (Разрешенности): Минимальное расстояние между двумя элементами, которые должны быть опознаны. Предел Способности Обнаружения (Чувствительности) : Минимальные размеры элемента или различия в свойстве, которые создают измеряемое изменение в отражении. 32 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ВЕРТИКАЛЬНАЯ РАЗРЕШЕННОСТЬ Вертикальная Разрешающая Способность : Вертикальная Разрешающая Способность Сейсмической Съемки около ½ до ¼ длины Сейсмической Волны ( зависит от Глубинного Строения, параметров Съемки и Качества Обработки) Вертикальная Способность Обнаружения : Но Геологические Объекты с Толщиной 1/10 длины Сейсмической Волны будут влиять на Форму Сейсмического Отражения, не будучи разрешенными по данным Сейсморазведки (по мнению некоторых авторов до 1/30) На Вертикальную Разрешенность влияют : - Отношение Сигнал/Помеха - Частота Сигнала F - Скорость распространения волны V Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Разрешающая способность и чувствительность сейсморазведки Разрешающая способность сейсморазведки (способность определять кровлю и подошву слоя путем прослеживания отдельных положительных и отрицательных полуфаз волны – сейсмических событий) обычно принимается равной одной четверти длины волны. Она колеблется в пределах от 8 до 60 м. Чувствительность сейсморазведки (к присутствию пласта, или к изменениям в наблюдениях между съемками в сейсморазведке 4-D) соответствует толщинам пластов до одной тридцатой длины волны (если контраст акустических жесткостей достаточно велик). Возможно обнаружение пластов, толщина которых изменяется в пределах от 2 до 10 м. 33 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРИМЕРЫ ВЕРТИКАЛЬНОЙ РАЗРЕШЕННОСТИ Скорости Частоты 2000 м/сек 17 м 7м 8м 3м 5м 2м 3000 м/сек 25 м 10 м 12 м 5м 8м 3м 4000 м/сек 33 м 13 м 17 м 7м 10 м 4м 30 Гц 60 Гц 100 Гц Вертикальная Разрешенность Вертикальная Чувствительность По данным Французского института нефти Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ТОЧНОСТЬ И ВЕРТИКАЛЬНАЯ РАЗРЕШЕННОСТЬ По данным Французского института нефти 34 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ТОЧНОСТЬ И ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ РАЗРЕШЕННОСТЬ Изменение размеров зон Френеля при распространении фронта сейсмической волны Типичные размеры первой зоны Френеля Чем меньше размеры первой зоны Френеля, тем выше разрешенность данных по горизонтали Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Суммирование ОГТ МОВ Взрывные скважины ОГТ Приемники (центры каналов) Однократные наблюдения сейсморазведка МОВ Сейсморазведка МОГТ – суммотрассы кратности N Отражающий горизонт Общая глубинная точка (ОГТ) Однократное отражение Суммотрасса ОГТ Первичные материалы – сейсмограммы однократных наблюдений более физичны. Суммотрассы ОГТ – стабильны, соотношение сигнал/шум выше, но для процедур типа AVO или анализа анизотропии они непригодны. 35 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПОСТРОЕНИЕ СЕЙСМОГРАММЫ ОБЩЕГО ПУНКТА ВЗРЫВА (ОПВ) Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПОСТРОЕНИЕ СЕЙСМОГРАММЫ ОБЩЕГО ПУНКТА ВЗРЫВА (ОПВ) 36 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПОСТРОЕНИЕ СЕЙСМОГРАММЫ ОБЩЕГО ПУНКТА ВЗРЫВА (ОПВ) Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Суммирование ОГТ 37 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СУММИРОВАНИЕ по ОГТ – анализ скоростей Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПОСТРОЕНИЕ СЕЙСМОГРАММЫ ОБЩЕГО ПУНКТА ВЗРЫВА (ОПВ) 38 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Немного об обработке ЗАДАЧИ СЪЕМКИ И ОБРАБОТКИ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ Задача сейсмической съемки принять как можно больше первичных отражений ( = полезных сигналов) и как можно меньше других волн ( = шумов или помех ). На следующем этапе задача Обработки сейсмических данных разделить разные типы сейсмических волн, чтобы извлечь (оставить) как можно больше первичных отражений (таких как PP-волны ) – полезной информации, а также подавить шумы и повысить детальность Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Априорный Окончательный Временные разрезы ОГТ 39 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Видимое улучшение качества временных разрезов от априорного к окончательному происходит в основном за счет расширения спектра сигнала в область высоких частот 0 -9 -18 -27 -36 -45 0 24 48 72 96 120 0 -9 -18 -27 -36 -45 0 24 48 72 96 120 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА СЕЙСМОРАЗВЕДКИ 40 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела 3D, 1980 ГОД Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела 3D, 1996 ГОД 41 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Фильтрация • Первичная сейсмограмма • После полосовой фильтрации и восстановления амплитуд • После f-k фильтрации Фильтрация по первичному материалу Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Пример результатов полосовой и веерной фильтрации 42 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела • • Применение спецпроцедур при обработке: коррекции частотного спектра, фильтрации в Х-Т области Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Перед геофизиком всегда стоит вопрос: правомочно ли применение той или иной процедуры? ? Пример результатов стандартной фильтрации 43 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Миграция Отражающие горизонты в общем случае залегают не горизонтально. В этом случае мы позиционируем точки отражения в пространстве некорректно – иными словами, мы получаем ошибку в структурных построениях. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Миграция Ошибка в позиционировании точки отражения Изменение положения отражающего горизонта после миграции (b) 44 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Миграция Отображение антиклинали и синклинали на временном разрезе до (а) и после (b) миграции Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Миграция Временной разрез до и после миграции 45 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Сравнение миграции по 2D и по 3D данным Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Сравнение миграции по 2D и по 3D данным Миграция уменьшает зону Френеля в обоих направлениях при миграции по 3D данным. Разрешающая способность сейсморазведки увеличивается за счет фокусирования энергии на не плоской поверхности и соотношение сигнал/помеха также возрастает 46 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Сравнение миграции по 2D и по 3D данным По A.R.Brown. Interpretation of threedimensional seismic data. Fifth Edition. Tulsa Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Миграция • • • • • • • • • Частичная миграция до суммирования (DMO) 2D миграция во времени после суммирования 2D миграция в глубинах после суммирования 2D миграция во времени до суммирования 2D миграция в глубинах после суммирования 3D миграция во времени после суммирования 3D миграция в глубинах после суммирования 3D миграция во времени до суммирования 3D миграция в глубинах после суммирования 47 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МИГРАЦИЯ И ИЗОБРАЖЕНИЕ ПОДСОЛЕВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ Результаты миграции после суммирования во временах Материалы фирмы CGG Houston Результаты миграции до суммирования во временах Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МИГРАЦИЯ В ГЛУБИНАХ Уточнение скоростных характеристик и применение более точных процедур миграции повышает качество результата. Обработка 1996 и 1999 гг. Бассейн Северного моря Из Schlumberger Oilfield Review 48 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Миграция Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Раздел 2 Физика горных пород при интерпретации сейсмических данных 49 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПОСТОЯННЫЕ УПРУГОСТИ Упругость относится к деформациям твердых тел, которые исчезают полностью после снятия напряжений, их вызывающих. Прохождение деформации. низко-амплитудных сейсмических волн – пример Общий тензор упругости, связанный со сжатием и растяжением в анизотропной среде, представлен 21 независимой постоянной. В трансверсальной изотропной среде (где свойства одинаковы в двух ортогональных (перпендикулярных) направлениях, но иные в третьем), их число уменьшается до 5 независимых постоянных. Изотропная среда ( где свойства одинаковые по всем направлениям) имеет только две независимые постоянные упругости. Для небольших смещений выполняется закон Гука и деформация пропорциональна напряжению. Свойства сжатия-растяжения изотропных материалов, подчиняются закону Гука, определяются модулем упругости. которые Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Постоянные упругости для упругой и изотропной среды Модуль Объемной Упругости k : k = ∆P / (∆V / V ) K есть отношение изменения давления к сжатию при чистом гидростатическом давлении ∆P – изменение давления, V – объем, ∆V – изменение объема, ∆V / V – называется сжатием Модуль Сдвига µ : µ = ( ∆F / A ) / (∆L / L ) µ есть отношение изменения удельной силы к смещению при чистом сдвиге ∆F-сдвигающая (касательная) сила, А площадь поперечного сечения, L расстояние между плоскостями сдвига, ∆L смещение при сдвиге Модуль Растяжения E : или Модуль Юнга Е E = ( ∆F / A ) / (∆L / L ) Е есть отношение изменения давления (линейного) к изменению длины образца, когда он растянут или сжат ∆F / A давление (сила на единицу площади), L начальная длина, ∆L изменение длины - 1 / E иногда называется податливостью 50 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Постоянные упругости для упругой и изотропной среды Постоянная Ламе : λ=k – 2µ/3 k Модуль Объемной Упругости, µ Модуль Сдвига Коэффициент Пуассона σ: σ = (∆W / W ) / (∆L / L ) W начальная ширина, ∆W уменьшение ширины, L начальная длина, ∆L увеличение длины Коэффициент Пуассона σ это отношение поперечной деформации к продольной деформации σ изменяется от 0 до 0.5 : значение 0.5 для жидкостей и 0.25 для Пуассоновых твердых сред, для которых λ = µ Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КОЭФФИЦИЕНТ ПУАССОНА γ2 – 2 σ = -----------------2 ( γ2 – 1 ) σ VP где γ = ----------VS Заметьте, что отношение VP / VS не зависит от плотности горной породы и позволяет рассчитать Коэффициент Пуассона VP - скорость P волн, VS - скорость S волн 51 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Постоянная Ламе λ и µ Постоянные упругости для упругой и изотропной среды Постоянная Ламе λ: Модуль Сдвига µ: λ = ρ ( VP2 – VS2 ) µ = ρ VS2 λ+2µ VP = _____________ µ VS = _________ ρ ρ VP - скорость P волн, VS - скорость S волн, ρ - плотность Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПОСТОЯННЫЕ УПРУГОСТИ для изотропной среды, выраженные одна через другую По Р.Е,Шериффу, Энциклопедический словарь Разведочной Геофизики, 1984, SEG 52 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Объемный модуль K зависит от температуры, давления (глубины) и химического состава Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела РАСПРОСТРАНЕНИЕ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН в пространстве, образованном упругими и изотропными средами Каждая из сред обладает следующими механическими свойствами: • Скоростью распространения волн сжатия : VP • Скоростью распространения волн сдвига : VS • Плотностью : ρ • Q-фактором, или Поглощающей Способностью (зависящей от способности горных пород поглощать энергию сейсмических волн) :Q 53 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Q-ФАКТОР ГОРНЫХ ПОРОД Горные Породы Q-фактор (Поглощающая способность) 30 – 70 70 – 150 100 – 600 200 – 600 Глинистые сланцы – аргиллиты - мергели Пески - песчаники Известняки - доломиты Граниты - Базальты Низкий Q-фактор (30) в вязко-упругих средах с большим поглощением энергии Высокий Q-фактор (600) в упругих средах с малым поглощением энергии Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Пластовая скорость Vp 54 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Пластовая скорость Vp Породы разной литологии и свойств различаются по пластовым скоростям, что создает предпосылки для определения их по данным сейсморазведки. Однако интервалы изменения скорости часто перекрывают друг Песчаник 4150 друга, а моды достаточно близки между собой, что создает трудности при интерпретации. Алевролит 4150 Западная часть Томской области, результаты исследования керна интервала васюганской свиты – верхняя юра Аргиллит 4050 Пластовая с корость , м/с 6000 5500 5000 А 144 образца 4500 3500 393 5 401 0 521 3 412 6 424 8 426 1 419 8 440 2 466 0 403 0 434 9 400 0 4000 418 0 434 0 419 6 426 8 390 5 2500 1 25 20 15 10 5 0 3750 4150 455 0 4950 5350 5750 Пластовая скорость, м/с 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Литология % Б 5 8 обр азцов 25 20 15 % Мода 4150 м/с В 41 образец Мода 4150 м/с 10 5 0 3750 3950 4150 4350 4550 4750 4950 5150 Пластовая скорость, м/с 20 % Г 15 10 26 образцов Мода 4050 м/с Коды литологии приведены на рис.1.13 (стр.49 ) 5 0 3250 3650 4 050 4450 4850 5250 Пластовая скорость, м/с Рис.1.2. Распределение пластовых скоростей продольных волн в породах васюганской свиты (по данным исследования керна) З ависимости скорости п родольных волн от литологического состав а породы (А); поли гоны распр еделения пласто вых скоро стей в песч аниках (Б), алевролита х (В), арги ллита х (Г). Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Изменение скорости Vp с давлением Изменение скорости: зависит от давления (глубины), температуры, хим. состава 496 2 3000 2580 3025 4000 55 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Изменение скорости Vp с глубиной Качественный график изменения скорости горных пород с глубиной. Для интерпретации необходимо знать типичные скорости для пород разной литологии на конкретной глубине Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СКОРОСТИ ПРОДОЛЬНЫХ И ПОПЕРЕЧНЫХ ВОЛН В ГОРНЫХ ПОРОДАХ (Зависимость от литологии) Горные породы Почва Сухой песок Влажный песок Аргиллит Мергель Песчаник Известняк Мел Соль, Ангидрит Доломит Гранит Базальт Уголь Скорость Pволн VP ( м/с ) 300 – 700 400 – 1200 1500 – 4000 1100 – 2500 2000 – 3000 3000 – 4500 3500 – 6000 2300 – 2600 4000 – 5500 3500 – 6500 4500 – 6000 5000 – 6000 2200 – 2700 1450 – 1500 1200 – 1250 Скорость Sволн VS ( м/с ) 100 – 300 100 – 500 400 – 1200 200 – 800 750 – 1500 1200 – 2800 2000 - 3300 1100 – 1300 2200 – 3100 1900 – 3600 2500 – 3300 2800 – 3400 1000 – 1400 - Вода Нефть 56 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела 50 40 PURE SAND PURE SHALE Number of measurements 30 20 10 0 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 2.2 Vp / Vs RATIO Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела по соотношению скоростей Vs/Vp Возможности определения литологии 57 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Возможности определения литологии по коэффициенту Пуассона Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Расчет Vs по Vp для горных пород разной литологии По JOHN P. CASTAGNA 58 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Плотность горных пород Плотность горных пород сильно зависит от пористости. В свою очередь пористость сильно меняется в зависимости от глубины Схема изменения плотности с глубиной Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Плотность зависит от температуры, давления (глубины) и химического состава Изменение плотности газа 59 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Плотность зависит от температуры, давления (глубины) и химического состава Изменение плотности нефти Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПЛОТНОСТЬ ГОРНЫХ ПОРОД (Зависимость от литологии) Горные породы Почва Сухой песок Влажный песок Аргиллит Мергель Песчаник Известняк Мел Соль, Ангидрит Доломит Гранит Базальт Уголь Плотность ρ ( г/см3 ) 1,7 – 2,4 1,5 – 1,7 1,9 – 2,1 2,0 – 2,4 2,1 – 2,6 2,1 – 2,4 2,4 – 2,7 1,8 – 2,3 2,1 – 3,0 2,5 – 2,9 2,5 – 2,7 2,7 – 3,1 1,3 – 1,8 1,0 0,6 – 0,9 Вода Нефть 60 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Взаимосвязь плотности и скорости. Уравнение Гарднера Терригенный разрез Общий случай Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Расчет плотности по Vp для горных пород разной литологии По JOHN P. CASTAGNA 61 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Акустическая жесткость Акустическая жесткость горных пород – основной фактор, от которого зависит коэффициент отражения и амплитуда волны Меняется от литологии, пористости, состава… Зависит также от глубины и возраста горных пород. Важно, что такие изменения происходят в породах разной литологии по-разному. Поэтому есть как области нормального разделения пород по акустической жесткости, есть области невозможности разделения, и есть области инверсии значений… Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СКОРОСТИ, ПЛОТНОСТИ, АКУСТИЧ. ЖЕСТКОСТИ И ПОРИСТОСТИ Песчаник Водонасыщенный Пористость Φ 0% 10 % 20 % 30 % Скорость V ( м/с ) 5250 4290 3630 3120 5250 4020 3240 2740 5250 2820 1920 1355 2550 Плотность ρ ( г/см3 ) 2,65 2,49 2,33 2,17 2,65 2,47 2,29 2,10 2,65 2,41 2,16 1,92 2,50 Ак. Жесткость Z 13 913 10 682 8 458 6 770 13 913 9 929 7 420 5 754 13 913 6 796 4 147 2 602 6 375 Нефтенасыщенный 0% 10 % 20 % 30 % Газонасыщенный 0% 10 % 20 % 30 % Аргиллит Зависимость от пористости и насыщенности 62 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Опора на данные каротажа Необходима коррекция АК Пл.скор. КС и ПС ГК и НГК Дс Аномально низкие значения пластовых скоростей битуминозных аргиллитов баженовской свиты (до 1400 м/сек) - налицо ошибка, связанная с проскоком фазы - требуется коррекция Типичные значения пластовых скоростей битуминозных аргиллитов баженовской свиты (2600 м/сек) Б) Каротажные кривые по разрезу скв. 206Р Крапивинского месторождения. Кривая АК (DT) отредактирована в интервалах каверн ствола скважины. А) График пластовых скоростей по разрезу скв. 208Р Крапивинского месторождения. Редактирование данных акустического каротажа Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела А) Выделение на реальной и модельной сейсмотрассах опорных отражений Б) Ввод корректирующих значений изменяет кривцю сейсмокаротажа (слева), и акустический каротаж (справа). Трасса, расположенная в центре, позволяет оценить величину вводимой поправки. Коррекция скоростной характеристики модели по сейсмическим данным В) После коррекции скоростной характеристики модели среды по сейсмическим данным соответствиемодельной и реальной трасс друг другу увеличивается. 63 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Данные ГИС и исследования керна, необходимые для интерпретации сейсморазведки Акустический каротаж по скорости Vp и Vs Акустический каротаж по затуханию Плотностной каротаж Скорости Vp Скорости Vs Плотности Модуль сдвига Модуль Юнга Модуль сжатия … Без опоры на эталонные данные вся интерпретация останется качественной Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Раздел 3 Сейсмическое моделирование и стратиграфическая привязка 64 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Сейсмическое моделирование Возможно решение широкого круга задач Рекомендуется при обосновании работ на всех этапах интерпретации • Нужны корректные скорости, плотности, импульс и пакет моделирования • • Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Сейсмическое моделирование 65 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СОГЛАШЕНИЕ SEG «Нормальная полярность» (согласно соглашению SEG) : возрастанию акустической жесткости соответствует отрицательная амплитуда (фаза) (понижение на сейсмотрассе, или белая закраска) По S. BOYER, JL. MARI, Sismique et Diagraphies, 1994, Technip Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КОРРЕЛЯЦИЯ И УВЯЗКА СЕЙСМИЧЕСКИХ ДАННЫХ СО СКВАЖИННЫМИ По S. BOYER, JL. MARI, 1997, Technip 66 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела РАЗЛИЧНЫЕ ФОРМЫ ИМПУЛЬСОВ Формы импульсов Длительность импульсов после максимума энергии Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КОРРЕЛЯЦИЯ И УВЯЗКА СЕЙСМИЧЕСКИХ ДАННЫХ СО СКВАЖИННЫМИ По S. BOYER, JL. MARI, 1997, Technip 67 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КОРРЕЛЯЦИЯ И УВЯЗКА СЕЙСМИЧЕСКИХ ДАННЫХ СО СКВАЖИННЫМИ Из Schlumberger Oilfield Review, Summer 1997 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КОРРЕЛЯЦИЯ И УВЯЗКА СЕЙСМИЧЕСКИХ ДАННЫХ СО СКВАЖИННЫМИ 68 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела А) График функции взаимной корреляции доказывает однозначность стратиграфической привязки - на кривой имеется один четко выраженный максимум 1 2 3 4 5 6 7 8 9 В колонках 1-3 показаны диаграммы: сейсмокаротажа, аккустического каротажа, шкала глубин. В колонках 4-6 показаны диаграммы: коэффициента отражений, импульсная и синтетическая сейсмограммы. В колонке 7 приведен фрагмент 3Д-профиля через скважину. В колонках 8,9 показаны геологические маркеры и кривые ПС(красная) и ГК(зеленая). Б) сводный результирующий планшет стратиграфической привязки по скв. 206Р Крапивинского месторождения. На планшете видны исходные данные, промежуточные результаты, а также соотношение основных объектов геологического разреза с волновым полем. Стратиграфическая привязка отражений при помощи сейсмического моделирования Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КОРРЕЛЯЦИЯ И УВЯЗКА СЕЙСМИЧЕСКИХ ДАННЫХ СО СКВАЖИННЫМИ 69 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Использование сейсмического моделирования для стратиграфической привязки Моделирование не только позволяет провести стратиграфическую привязку, но и внести некоторые коррективы в исходные данные Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Положительные экстремумы Точка перехода с отрицательного на положительный экстремум Отрицательный экстремум Точки перехода с положительного на отрицательный экстремум А) Возможности выбора объектов для автоматической корреляции (пикинга) Б) Корреляция (пикинг) нескольких отражающих горизонтов в интервале изучаемого объекта является рекомендуемым методическим приемом. Фрагмент временного разреза куба сейсмических данных на Крапивинском месторождении. Стратиграфически привязать геологический объект можно к разным участкам волны 70 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Одномерное моделирование помогает понять природу формирования отражений и осуществить стратиграфическую привязку. Пример осуществления стратиграфической привязки кровли баженовской свиты. Проблема: из-за увеличения в центральной части Колтогорского грабен-рифта толщины баженовской свиты в ее интервале появляется еще одна фаза. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Виды сейсмического моделирования 2D моделирование помогает оценить проявление пласта и его свойств в пространстве, определить, какие параметры сейсмической записи изменяются при этом и каким образом. 71 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Двумерное моделирование Отображение выклинивающегося пласта на сейсмическом разрезе Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Двумерное моделирование Отображение выклинивающегося пласта на сейсмическом разрезе На результат моделирования сильно влияет форма использованного импульса 72 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Моделирование на основе обнажений аналога месторождений Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Плиоценовые отложения, Мексиканский залив 73 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Юрские отложения, Северное море Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Моделирование помогает количественно оценить, как будут меняться амплитуды в зависимости от относительной доли песчаников в разрезе пласта 74 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Разные пакеты моделирования позволяют моделировать волновое поле с различным набором волн, часто достаточно большим. Сложность и степень соответствия модельных полей наблюдаемым по мере развития ВТ увеличивается. Моделирование инструмент как настройки, так и проверки нашей интерпретации. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Моделирование в пакете GEOVISTA компании CGG 3D пучки сейсмических лучей на кровле Соляных отложений, наземная съемка, штат Миссисиппи Материалы фирмы CGG Houston 75 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Определение особенностей строения пласта В процессе эксплуатационного бурения на Игольском месторождении были встречены и откартированы карбонатные пропластки внутри песчаного тела, разделяющие его на отдельные объекты. Наличие внутрипластовых экранов доказывают разные уровни ВНК на месторождении (перепад 40 м), а также отсутствие влияние между многими скважинами в СВ-ЮЗ направлении. c А Блок № 3 806 2682 704 2662 414 2676 ю 3к 3ч 2ч 2к 1ч 1к 5к 174 2686 4ч 4к 448 2675 262 2654 281 1073 2665 2662 296 1103 1076 2654 2663 2652 1086 2645 1090 1102 2669 295 2656 279 258 2654 2654 2658 1ч 406 2682 392 2686 Условные обозначения тип ы разрезов 2к 392 скв ажина 2686 отм етка ВНК по данным ПГИ скважина эксплуатационная Зоны ра звития: 3к 294 2656 1084 2665 293 2664 316 2667 "чистого" песчаника б а к ар бон атизирован ного песч аника: а - с одним прослоем; б - с двумя прослоями линия геологического разреза по профилю 20.87.7 275 2656 2к 0 1 территория, изученная эксплуатационным бурением скважина разведочная Б Принципиальная модель строения бара дальней зоны Седи ментационная модель формиров ания ба ров д альней зоны. Западна я часть Ла-Манш - Ре йнек. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Путем одномерного моделирования определяем характер проявления поисковых объектов в сейсмическом волновом поле (есть в IES-X (GF)) 3000 4000 5000 2000 3000 4000 5000 50 Скважина 15Р 100 100% Ск важина 12Р 19% 150 Сейсмический импульс График пластовых с коросте й Модельная сейсмотрасса График пластовых скорос тей Модельная сейсмотрасса Ск важина Игольская 15Р (с 2 карбонатизированными прослоями в пласте Ю12) Скважина Игольск ая 12Р (с " чистым" пластом Ю12) влияние карбнатизированных прослоев Т, мс Анализ данных АК показывает, что появление карбонатных прослоев сопровождается карбонатизацией пласта в целом, а моделирование – что это может быть прослежено по данным сейсморазведки (приращение амплитуд составляет 15-20%) 76 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела сз 2630 2640 2650 2660 2670 2680 2690 2700 2710 801 288 303 327 1111 359 375 394 407 426 1151 юв песчаники "чистые" "карбон атизированные" песчаники A "Карбонатизированные" песчаники IIa Песчани ки "чистые" На сейсмических материалах видно локальное увеличение амплитуд, совпадающее с положением в плане карбонатных прослоев, выделенных в эксплуатационных скважинах. Б Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Построены карты амплитуд по горизонту IIa, по которым получены карты региональной и локальной составляющих. Последняя наиболее близко отражает распространение карбонатных прослоев на месторождении. Карта качественная, но весьма полезна при построении гидродинамической модели месторождения. Замечание: экранировать пласт могут не только тектонические нарушения. c -27 20 -2710 -27 00 90 -2 6 .8 20 07 7. 1ч 2к 1к ю 3к 5к 3ч 4к 4ч 0 62 -2 2ч 50 -26 0 64 -2 -26 30 5к 2ч 4к -2 65 0 -2 66 -27 00 2к 70 - 26-26 80 0 -269 -2710 0 65 -2 0 64 -2 3ч 0 4ч 3к -2720 1к 1ч - 27 30 5к 4ч 4к 2к 1ч -26 70 3к 3ч 2ч 2к 1ч 1к -2640 - 2650 -2660 -2 -2630 690 -26 20 - 26 80 0 1 77 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Сейсмическое моделирование • • Стратиграфическая привязка Визуализация возможного отображения геологических объектов на сейсмических разрезах • Количественная оценка отображения свойств пласта (песчанистости) в сейсмических параметрах • Обоснование и определение положения на сейсмических разрезах разных типов волн • Выполнение инверсионных преобразований • Обоснование и расчет AVO эффекта • Обоснование и расчет изменения сейсмической записи во времени (4D) • Обоснование и расчет параметров систем наблюдений • Обоснование и расчет параметров миграционных преобразований • … Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Методы неколичественной (качественной) интерпретации 78 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Неколичественная интерпретация материалов сейсморазведки Сейсморазведка несет огромное количество информации. На первом этапе возможно быстро получить из нее неколичественную информацию, которая несет сведения об относительных различиях, а также о распределении свойств в пространстве, не оценивая их количественно. К таким методам и возможностям можно отнести: Выделение сейсмокомплексов Типизацию волновых полей (сейсмофациальный анализ) с картированием разных фаций, литологии • Анализ карт амплитуд, с выделением по ним фациальных обстановок и тел разной литологии • Выделение прямых признаков присутствия углеводородов («яркое пятно») • Трассирование разломов и др. • • Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела А) Б) СВАН-колонки Положение отражающего горизонта IIa стабильное на всех частотах это доминирующий горизонт в этом интервале разреза Временной разрез (фрагмент) Отражающий горизонт IIa - раздел верхнеюрского и нижнемелового сейсмокомплексов Выделение на временном разрезе сейсмоформационных комплексов (А) и пример обоснования их границ (Б) 79 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Раздел 4 Типы волновой картины (сейсмофации) Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОСНОВЫ СЕЙСМОФАЦИАЛЬНОГО АНАЛИЗА Изменение физических параметров сейсмического сигнала отражается в изменении формы сейсмической трассы. Процесс разделения на сейсмофации основан на изменениях формы сейсмической трассы, которые часто более существенны, чем изменения величин амплитуд. В процессе выделения сейсмофаций определяется ряд типовых форм сейсмотрасс (интервалов сейсмотрасс) и каждая реальная трасса в кубе 3D относится к одной из этих форм. Анализ фаций был выполнен в постоянном временном интервале относительно положения опорного горизонта. 80 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Сейсмофациальный анализ •Термин пришел из сейсмостратиграфии, но отличается от исходного понятия. •Картирование типов волнового поля практиковалось достаточно давно. Вначале процедура выполнялась вручную. •Наиболее известным из пакетов автоматизированной классификации волнового поля была система «Залежь». •В настоящее время наиболее широко используются пакеты Stratimagic компании Paradigm Geophysical и пакет SeisClass компании Schlumberger •Суть – классификация типов волновой картины по набору выбранных признаков. Метод относительный, как и моделирование – сходное волновое поле может быть получено за счет разных геологических разрезов. •Связывают с фациями, литологией. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МОДЕЛЬНЫЕ ТРАССЫ 81 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СЕЙСМОФАЦИИ КАРТА СЕЙСМОФАЦИЙ И МОДЕЛЬНЫЕ ТРАССЫ Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СЕЙСМИЧЕСКИЕ ФАЦИИ НА РАЗРЕЗЕ 82 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела АНАЛИЗ ФАЦИЙ МОРСКОГО СКЛОНА (ТУРБИДИТОВ) Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СЕЙСМИЧЕСКИЕ ФАЦИИ 83 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ КАРТА, ОСНОВАННАЯ НА АМПЛИТУДАХ СЕЙСМИЧЕСКИЕ ФАЦИИ Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СЕЙСМИЧЕСКИЕ ФАЦИИ КАРТА СЕЙСМИЧЕСКИХ ФАЦИЙ 84 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КАРТА СЕЙСМИЧЕСКИХ ФАЦИЙ Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела «КОМПЛЕКСНАЯ» КАРТА Карта СейсмоФаций + Карта Наклонов 85 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Выделение сейсмофаций Сейсмофации в пакете Stratimagic были выделены на Крапивинском месторождении в 2000 г. (Глебов и др.). Между скважинами 208Р и 211Р выделяется зона, которая проинтерпретирована как сейсмофациальный комплекс с менее хорошими коллекторскими свойствами. Такая зона встречена последующим эксплуатационным бурением. Фрагмент карты сейсмофаций. Северо-западная часть Крапивинского месторождения. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Выделение классов сейсмической записи в пакете SeisClass Class 1 Class 1 Class 2 Class 3 Class 4 0,30 0,60 0,02 0,32 0,34 0,40 Class 2 0,30 Class 3 0,60 0,32 Class 4 0,02 0,34 0,40 Задается желаемое количество классов, оценивается мера их подобия. Использованы параметры: амплитуда по горизонтам В0, В3, IIа и временная толщина между горизонтами В3 и IIа. Карта применялась при выделении тектонических нарушений. Крапивинское месторождение 86 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Резюме Выделение сейсмофаций: • метод быстрый • дает распространение по площади тел разной природы (фации, литология, песчанистость, толщины) • метод комплексный, использует форму сейсмической записи • выделяет особенности, недоступные другим методам • малочувствителен к графу обработки Есть проблемы: • • • • метод относительный, решение не единственное природа выделенных сейсмофаций определена не четко зависит от изменения кратности наблюдений меняется на стыках наблюдений разных лет Использовать, осмысленно и с контролем за входными данными Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Раздел 5 Выделение разломов 87 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Выделение разломов Выделение разломов по данным сейсморазведки 3D важная и реально выполнимая задача. Однако картировать возможно не все разломы, а также степень достоверности всегда различна. Субсейсмические разломы – те, которые сейсморазведка выделить уже не может. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Уверенное выделение разломов Разломы с большим смещением, прослеживаемые по латерали на значительном расстоянии, а также составляющие систему разломов, хорошо соотносимую с одной из характерных тектонических обстановок, выделяются по материалам сейсморазведки 3D вполне однозначно. Картирование одного плоского разлома средствами бурения потребует не менее 3 скважин, листрического – не менее 4. 88 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Типичная обстановка растяжения Разломы образуют логически правильную систему. Выделение практически однозначное. Акватория Мексиканского залива. Разломы имеет большую амплитуду и хорошо прослеживаются. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Выделение разломов в палеозойском фундаменте. Юговосток ЗСП. Положение разломов достаточно условно. К счастью, эти разломы никак не повлияют на возможную разработку. Проверить их бурением практически невозможно. 89 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела II a Г) Два тектонических нарушения в отложениях тюменской свиты уверенно выделяются смещением осей синфазности отражающих горизонтов. В интервале верхней юры отмечается флексура. Точных доказательств проникновения тектонического нарушения в верхнеюрские отложения нет, но вероятность этого велика. Тектоническое нарушение в верхнеюрских отложениях можно выделить условно Особенности выделения тектонических нарушений на временных разрезах Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела В) Картирование тектонического нарушения по кубу когерентности. Крапивинское месторождение. Тектоническое нарушение в меловых отложениях уверенно выделяется по аномально низким значениям (красный цвет) Особенности выделения тектонических нарушений на временных разрезах 90 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела А Б Карты наклонов(А) и азимутов (Б) отражающего горизонта В2 (вблизи кровли тюменской свиты). Крапивинское месторождение Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела с/п 17/94-95 с/п 17/96-97 Возможные тектонические нарушения с/п 17/97-98 с/п 17/98-99 Субсейсмические разломы можно картировать косвенно по картам сейсмических параметров и классов сейсмической записи. При этом нет точных доказательств, наблюдаем ли мы тектоническое нарушение или только флексуру и проникает ли это нарушение в интересующие нас отложения. Карта амплитуд горизонта IIa Карта классов сейсмической записи 91 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Выделение тектонических нарушений по картам сейсмических параметров и временным разрезам. Крапивинское месторождение Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОБРАБОТКА И ВЫДЕЛЕНИЕ РАЗЛОМОВ Пример Детального прослеживания кровли формации Цехштейн, Северное море Миграция после суммирования во временах Миграция после суммирования в глубинах Миграция до суммирования в глубинах Материалы компании BP AMOCO UK 92 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Резюме Картирование разломов: • возможно по данным 3D сейсморазведки лучше, чем по другим методам • нарушения большой амплитуды картируются уверенно • нарушения малой амплитуды картируются условно • • • • • временные разрезы: смещение фаз, затухание записи расчет когерентности расчет карт наклонов и азимутов расчет карт сейсмических параметров построение комплексных карт Инструменты картирования разломов: Обработка влияет на возможность выделения нарушений, в основном отрицательно. Миграция уточняет положение тектонических нарушений Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Раздел 6 Анализ амплитуд 93 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела АМПЛИТУДА СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЗАПИСИ Амплитуда – один из основных фиксируемых сейсморазведкой параметров. Сейсмотрасса – это амплитуда отклонения волны в определенный момент времени. Точность по времени не велика: отсчеты идут через 2 мс – это около 3,5 м в песчанике на глубине около 2,5 км. Амплитуды при формате сейсмической записи I2 – целочисленное двухбайтная запись – от примерно -32 000 до +32 000 с шагом в 1. Важна полярность – легко попутать. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела АНАЛИЗ СЕЙСМИЧЕСКИХ АМПЛИТУД По отражающим горизонтам По временным срезам По срезам согласно горизонтам Во временном окне По картам По графикам Присутствие Углеводородов : - Яркое пятно - Плоское пятно Оценка изменения толщины геологических тел Оценка изменения песчанистости 94 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела АМПЛИТУДНЫЕ АНОМАЛИИ НА РАЗРЕЗЕ Традиционным было изображение трассы в виде кривой, отклоняющейся от вертикали пропорционально амплитуде. Отклонение вправо принято считать положительным. Для удобства закрашивалась черным положительная амплитуда (фаза) В разных пакетах закрашивалась разная фаза. У тюменских геофизиков было принято представлять разрезы в обеих полярностях. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела РАЗРЕЗ АМПЛИТУД Современные пакеты позволяют создавать любой вид оцвечивания разреза. Поэтому будьте аккуратны с определением, какая фаза каким цветом закрашена. 95 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КАРТА АМПЛИТУД ПО ГОРИЗОНТУ Карта амплитуд показывает их изменение в плане. Видны аномалии, по-видимому связанные с антиклинальной структурой, но имеющие достаточно сложную конфигурацию. Поскольку палитра для карты может быть создана любой, необходимо обязательно прикладывать цветовую шкалу. По данной карте невозможно сказать, какого цвета аномалии положительных значений амплитуд, а какого – отрицательных. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КАРТА АМПЛИТУД ПО ГОРИЗОНТУ Цветовая шкала есть. Проблемы: 1. Заниженный уровень качества материала 2. Субъективная корреляция горизонта 96 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ФАЦИИ МОРСКОГО СКЛОНА (ТУРБИДИТЫ) Турбидиты, образуя конуса выноса, формируют характерный рисунок на сейсмической записи, отражающийся в амплитудах и поэтому их можно закартировать Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ЯРКИЕ ПЯТНА НА КАРТЕ Отложения турбидитов выделяются на карте амплитуд яркими синими пятнами. Так же выделяются и другие объекты, возможно, песчаники на кромке шельфа. По аналогичным причинам фациальный анализ карт амплитуд часто довольно затруднителен. Помочь может комплексный подход с построением карт сейсмофаций. 97 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КАРТА АМПЛИТУД ПО ВРЕМЕННОМУ СРЕЗУ Современные материалы 3D сейсморазведки высокого разрешения позволяют картировать по картам амплитуд (и других атрибутов) отдельные каналообразные тела. Глубоководные третичные отложения, побережье Западной Африки. Получить удачную карту с хорошо видимыми геологическими телами – всегда большое искусство интерпретатора Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КАРТА АМПЛИТУД ПО ВРЕМЕННОМУ СРЕЗУ Временной срез, блок 668 Матагорда, вблизи побережья Техаса По A.R.Brown. Interpretation of threedimensional seismic data. Fifth Edition. Tulsa 98 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КАРТА АМПЛИТУД (Кровля Резервуара) Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела (Подошва Резервуара) КАРТА АМПЛИТУД 99 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ИНТЕРПРЕТАЦИЯ Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Карта амплитуд отражающего горизонта «Х» На локальных площадях (месторождениях) возможно прослеживание таких сложнопостроенных объектов, как русловые каналы. Пока это качественная, а не количественная карта, но ее основа количественные изменения По A.R.Brown. Interpretation of three-dimensional seismic data. Fifth Edition. Tulsa 100 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Картирование разнофациальных тел Карта среднеквадратичных амплитуд в окне 50 мс - формация Балдер к западу от Шетландских островов (Великобритания). Высокие амплитуды – красные, низкие – синие. Данные съемок 3D нескольких лет. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Карта магнитуд между горизонтами В2 и В3. Крапивинское месторождение, Томская область. Верхи тюменской свиты, интервал анализа 15-30 мс. На карте четко видны аномалии, которые могут быть сопоставлены только с руслами рек с ярко выраженными меандрами. Карта говорит о направлении уклона поверхности и почти полной пенепленизации и затухании тектонической активности на границе средней и поздней юры. 101 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Киняминское месторождение, Западная Сибирь Данные наземной съемки. В верхнеюрском пласте уверенно выделяются русловые каналы. Об их свойствах сказать что-либо сложно. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Раздел 7 Прямые признаки наличия углеводородов 102 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРЯМЫЕ ПРИЗНАКИ УГЛЕВОДОРОДОВ ( DHI ) Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Основы: эффект присутствия углеводородов Коэффициент отражения зависит от скорости и плотности. Плотность пористой среды описывается уравнением: Плотность пористой среди с неоднородной насыщенностью описывается как: 103 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Основы: влияние плотности Поскольку нефть и особенно газ имеют меньшую плотность, чем пластовая вода, то их присутствие снижает общую плотность. Снижение тем больше, чем выше пористость Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Основы: влияние скорости Изменение насыщающего поры флюида также меняет скорость прохождения волн по породе Скорость зависит от пористости и химического состава углеводородов 104 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Изменение влияния флюида на отражения с глубиной Приведенные графики (опубликованные Гарднером, Гарднером и Грегори в 1974 г.) показывают, что изменения скорости при смене насыщения изменяется с глубиной и зависят от характера замены При глубинах более 12000 футов (около 4 км) смена нефти на воду никак не влияет на пластовую скорость Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела АМПЛИТУДЫ И ГАЗОВЫЕ ЗАЛЕЖИ Модель газовой залежи в карбонатах: газонасыщенность может привести к исчезновению отражений от кровли резервуара Модель газовой залежи в песчаниках: вероятный результат – смена полярности отражений на кровле резервуара при переходе через ГВК 105 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела АМПЛИТУДЫ И ГАЗОВЫЕ ЗАЛЕЖИ Модель газовой залежи в песчаниках: вероятное изображение – яркое пятно в кровле и плоское пятно на ГВК Модель газовой залежи в карбонатах: вероятное изображение – тусклое пятно в кровле и плоское пятно на ГВК Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРЯМЫЕ ПРИЗНАКИ УГЛЕВОДОРОДОВ ( DHI ) АНАЛИЗ СЕЙСМИЧЕСКИХ АМПЛИТУД По A. R. BROWN, Mem 42, 1991, AAPG 106 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела АМПЛИТУДНЫЕ АНОМАЛИИ НА РАЗРЕЗЕ Мы видим на разрезе даже не очень хорошей визуализации яркое пятно и плоское пятно Прямые признаки наличия углеводородов Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ЯРКОЕ ПЯТНО – ПЛОСКОЕ ПЯТНО По A. R. BROWN, Mem 42, 1991, AAPG 107 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРЯМЫЕ ПРИЗНАКИ УГЛЕВОДОРОДОВ ( DHI ) Проявление залежей газа на временном разрезе, выполненном в цвете. Хорошо видна смена полярности при пересечении ГВК. Мы имеем уже на временном разрезе хорошие доказательства наличия залежей газа и их размеры. Из Oilfield Review Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела «Яркое пятно» над залежью газа. Мексиканский залив Эффект наличия прямых признаков углеводородов на сейсмической записи можно использовать в 4-D сейсмике. 4Пользоваться им надо осторожно: может быть связан с другими явлениями (например, углями). 108 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела АМПЛИТУДНЫЕ АНОМАЛИИ НА РАЗРЕЗЕ «Яркое пятно» может быть связано не только с антиклинальной ловушкой, но и с литологическими залежами. В этом случае к ним надо подходить особенно осторожно, чтоб не спутать со сменой литологии. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПЛОСКОЕ ПЯТНО НА РАЗРЕЗЕ Обнаружение прямых признаков во многом зависит от обработки сейсмического материала. При неудачном графе обработке эффект может и не наблюдаться. 109 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПЛОСКОЕ ПЯТНО НА РАЗРЕЗЕ ПОСЛЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО СУММИРОВАНИЯ На разрезе виден результат целенаправленного повышения качества суммирования. Плоское пятно, ранее не видимое, начинает проявляться. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПЛОСКОЕ ПЯТНО НА РАЗРЕЗЕ НЕРЕГУЛЯРНОСТИ Это уже не разрез амплитуд, но тот же эффект плоского пятна стал виден особенно хорошо в результате применения специальных процедур. 110 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПЛОСКОЕ ПЯТНО НА ВРЕМЕННОМ РАЗРЕЗЕ Из-за снижения пластовых скоростей в залежи УВ контакт в подошве залежи у антиклинальной ловушки будет выглядеть не плоским, а изогнутым вниз Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРЯМЫЕ ПРИЗНАКИ УГЛЕВОДОРОДОВ ( DHI ) НА КАРТЕ Амплитудные аномалии, связанные с прямыми признаками углеводородов, могут быть закартированы и дадут представление о распределении залежей в пространстве. Качество получения такой карты опять во многом зависит от опытности интерпретатора. Возможные проблемы - смена полярности - смена литологии 111 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Заключение • Прямые признаки наличия углеводородов на сейсмической записи физически обоснованы и существуют на практике • К ним относятся эффекты «яркого пятна», «бледного пятна», «плоского пятна». • • • • Наиболее часто эти эффекты наблюдаются на газовых месторождениях Эффект наблюдается не на всех месторождениях углеводородов, но это не повод отрицать его существование вообще Выразительность эффектов зависит от конкретных условий На степень их видимости влияют обработка сейсмического материала и искусство интерпретатора Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Методы количественной интерпретации 112 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Прогноз коллекторских свойств пласта Исключительно важная и сложно решаемая задача, которую разработка ставит перед сейсморазведкой. Мы будем говорить о количественном прогнозе – построении карт со значениями, характеризующими то или иное физическое свойства резервуара, которое необходимо учитывать при построении гидродинамической модели. Параметрический анализ Инверсия AVO Существует большое количество методик. Некоторые из них: Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Обоснование атрибутного анализа в сейсморазведке Пластовая с корость, м/с 6000 5500 5000 4500 А 144 образца 3500 393 5 401 0 521 3 412 6 424 8 426 1 419 8 440 2 466 0 403 0 434 9 400 0 4000 418 0 434 0 419 6 426 8 390 5 2500 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 496 2 3000 2580 3025 4000 Литология 25 20 15 10 5 0 3750 4150 455 0 4950 5350 5750 Пластовая скорость, м/с % Б 58 образцов 25 20 15 % Мода 4150 м/с В 41 образец Песчаник 4150 Алевролит 4150 Мода 4150 м /с 10 5 0 3750 3950 4150 4350 4550 4750 4950 5150 Пластовая скорость, м/с 20 % Г 15 10 26 образцов Мода 4050 м/с Коды литологии приведены на рис.1.13 (стр.49 ) 5 0 3250 3650 4050 4450 4850 5250 Пластовая скорость, м/с Аргиллит 4050 Рис.1.2. Распределение пластовых скоростей продольных волн в породах васюганской свиты (по данным исследования керна) З ависимости скорости п родольных волн от литологического состав а породы (А); полигоны распределения пластовых скоростей в песч аниках (Б), алевролитах (В), аргиллитах (Г). Породы разной литологии и свойств различаются по пластовым скоростям и плотности (следовательно, и по акустической жесткости), что создает предпосылки для определения их по данным сейсморазведки. Основа интерпретации – существование таких различий, определенных по керну. 113 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Схема соответствия элементов геологического разреза динамическим параметрам Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Раздел 8 Анализ сейсмических атрибутов 114 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Что такое атрибуты? Для чего они нужны? Некоторые примеры. Определение: Сейсмические Атрибуты - вся информация, полученная из сейсмических данных, прямыми измерениями, логическим или опытным путями. Интерпретатор использует атрибуты в качестве основы при прослеживании разломов, описании резервуара и прогнозировании коллекторских свойств в межскважинном пространстве. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Типы и использование атрибутов Сейсмические Параметры рассчитываются на основе исходных Сейсмических Амплитуд, либо во Временной Области, либо в Частотной Области. Предлагаемая Классификация Сейсмических Параметров : •Объемные атрибуты •Атрибуты Горизонта •Атрибуты Интервала 115 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОБЪЕМНЫЕ АТРИБУТЫ Параметры, рассчитываемые для каждого сейсмического отсчета: •Амплитуда; •Мгновенная фаза; •Мгновенная частота; •Акустический импеданс; •Когерентность или Подобие; Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Основные признаки сейсмической записи - амплитуда и время. амплитуда Амплитуда = a(t) амплитуда время сейсмоприемник записывает скорость как функцию времени прохождения сейсмической волны сквозь землю "Амплитуда" - основной признак. Большинство изображений сейсмических данных, на которые мы смотрим. 116 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ВРЕМЕННОЙ РАЗРЕЗ АМПЛИТУД Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Расчет мгновенных сейсмических атрибутов В основе алгоритмов анализа мгновенных параметров лежит преобразование Гильберта. Важнейшее преимущество этого преобразования состоит в том, что с помощью простой и доступной вычислительной схемы преобразования, функция, оставаясь во временной области, переводится в комплексный вид, что позволяет оценить ее мгновенные параметры: текущих амплитуд, фаз и частот. 117 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Мгновенная фаза Θ(t)= arctan[q(t)/r(t)] Мгновенная фаза как правило, используется для идентификации: •Выклиниваний; Угловых несогласий; •Разломов; Литологических ловушек; •Границ пластов. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Мгновенная частота Мгновенная частота информативна как: •Индикатор углеводорода – низкочастотная аномалия. Индикатор зоны трещоноватости, проявляется как низкочастотные зоны, •Индикатор толщины пласта. Более высокие частоты указывают четкие границы или тонкие глинистые пропластки, низкие частоты указывают богатые песчаные пропластки, •Индикатор отношения песок/глина. ω(t)=dΘ(t)/d(t) 118 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Акустический импеданс Жесткость отражения: Rc = (Z2-Z1)/(Z2+Z1) Z = (скорость)*(плотность) Если мы знаем скорость и по возможности плотность (возможно из скважины, то возможен пересчет сейсмических данных в импеданс. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Когерентность разлом Куб когерентности отражений служит для определения меры подобия формы сигналов для соседних трасс. Предполагается, что формы трасс резко различаются по обе стороны от тектонического разрыва или стратиграфической границы. По признаку слабой корреляции на горизонтальных сечениях кубов могут выявляться сбросы, древние русла, рифы, соляные тела и несогласия. 119 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Пример использования когерентности Амплитуда (временной срез) Когерентность (временной срез) From Gersztenkorn et al, 1999 Низкая когерентность выделена темным Обратите внимание на детальность выделения разломов Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПАРАМЕТРЫ ГОРИЗОНТОВ Параметры, рассчитанные по и связанные с Горизонтом: - Наклон, - Азимут - Производные - И так далее … 120 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела “НАКЛОН” & “АЗИМУТ” Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КАРТА АМПЛИТУД 121 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КАРТА (УГЛОВ) НАКЛОНОВ Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КАРТА АЗИМУТОВ 122 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КАРТА (УГЛОВ) НАКЛОНОВ Крапивинское месторождение Тюменская свита Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КАРТА АЗИМУТОВ Крапивинское месторождение Тюменская свита 123 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ИНТЕРВАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ Параметры, рассчитанные по части трассы во Временном Окне: - заданном между 2 Горизонтами -между горизонтом и временной отметкой -между двумя отметками времен •Среднеквадратичная амплитуда •Сумма амплитуд •Средняя Энергия •Ширина частотного спектра •Преобладающая частота •И так далее … Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ИНТЕРВАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ Все области развития песчаных каналов/конусов выделяются высокими значениями амплитуд. Детальный статистический анализ интересующего нас интервала позволяет увидеть геометрию этих ярких пятен, представляющих собой меандры. 124 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Среднеквадратичная Сумма амплитуд амплитуда Ширина частотного спектра Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Использование атрибутов для прогноза Общий подход: •Выделить необходимую переменную (пористость, нефтенасыщенность, толщину и др.). •Рассчитать набор сейсмических атрибутов. •Сделать статистическое сравнение с набором различных атрибутов. •По полученным статистическим связям пересчитать карту атрибутов в карту петрофизического свойства. 125 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Пример одномерного анализа Пример одномерной зависимости между рассчитанной акустической жесткостью и скоростью. Достигнутый коэффициент корреляции 0,51 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Многомерная регрессия Y=a+bX1+cX2+dX3… Применение ее позволило повысить коэффициент корреляции между прогнозными и контрольными значениями до 0.62 Данные наземной сейсморазведки, Канада. 126 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Конволюционные параметры Использование конволюционных параметров позволило повысить коэффициент корреляции до 0.67 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Результат пространственного прогноза: куб прогнозных данных (слева приведен один разрез) и прогнозные карты На карте и на разрезе виден песчаный канал, являющийся объектом разработки на этом месторождении 127 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Пористость (эффективная) тесно коррелируется с плотностью горных пород, отсюда и с акустической жесткостью. При вмещающих плотных породах пористые песчаники дадут всплеск абсолютных значений сейсмических амплитуд Зависимость эффективной пористости песчаников от сейсмических амплитуд, месторождение Страттон, США Зависимость одномерная. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Прогноз общей толщины пласта Ю13 (верхняя юра) на Крапивинском месторождении. Юговосточная часть ЗСП. Использованы временная толщина между 2 горизонтами и ширина частотного спектра. Зависимость 2-х мерная. Прогноз осуществляется для точек на плоскости (карты). 128 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Оценка точности Прогнозные карты петрофизических параметров не претендуют на высокую точность. Степень улучшения описывается формулой - среднеквадратическая погрешность карт, построенных по данным сейсморазведки и ГИС; - среднеквадратическая погрешность карт, построенных только по данным ГИС; - коэффициент взаимной корреляции сейсмических атрибутов и петрофизического параметра по данным ГИС. Из приведенной формулы следует, что значимое (на 30% и более) улучшение карт будет иметь место при r> 0.7. При меньших значениях коэффициента взаимной корреляции использование сейсмических параметров для геологического моделирования малоэффективно. где: Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Контроль точности прогноза Данная карта характеризует карту общей толщины Крапивинского месторождения. Видно, что на западе территории качество прогноза низкое. Это контроль без исключения скважин из выборки. Более корректно поочередное исключение скважин из выборки и получения для них чисто прогнозных значений. Как правило, в последующем прогнозные карты калибруются на скважинные данные. 129 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Карта эффективных толщин песчаного пласта. По внешнему контролю ошибка составляет 1,3 м при толщине пласта 8 м. Интересно сравнение со значениями по карте, построенной только по скважинным данным. Для тестированного фрагмента площади ошибка составила 1.45 м. Рис.3.10. Карта эффективных 0 толщин пл аста Ю1 с учетом сейсмических данных (северо-восточный склон Каймысовского свода) Условные обозначения Скважи на глубокого бурения Сейсмический профил ь Линия гл инизации пласта Ю10 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Контроль количества используемых параметров при многомерных зависимостях Чем больше используется параметров – тем меньше средняя ошибка (черная кривая). Но качество прогноза – контроль с поочередным изъятием из выборки исходных точек, при количестве параметров более 6 падает (красная кривая). По сути дела при формальном улучшении прогноза при количестве параметров более 6 мы увеличиваем шум. 130 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Карты эффективных толщин и средней пористости песчаного пласта на основе карт амплитуд сейсмических отражений. Видна коррелируемость между картами. Это близко к получению двух параметров на базе одного. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Использование множества атрибутов для интерпретации Знание слабых и сильных сторон каждого метода может вести к объединенной интерпретации. 131 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Использование когерентности импеданса и амплитуды, для выделения каналов. Некоторые скважины пробурены, с переменными результатами из-за изменений в литологии пористости и толщине. Могли бы атрибуты использоваться чтобы оценить эти факторы? Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Результаты: оценка пористости Использование скважинных данных для калибровки данных сейсморазведки. Алгоритм предсказал пористость по площади. 132 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Прогнозная карта эффективных толщин пласта А11. Приобское месторождение. W260PRB W448PRB W255PRB W412PRB W431PRB W411PRB W408PRB W248PRB W432PRB W252WSX W626PRB W1PRB W246PRB W410PRB W266PRB W242PRB W265PRB W235PRB W404PRB W415PRB W233PRB W430PRB W247PRB W236PRB Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Эффективность сейсморазведки Parameter Number of values Minimum Maximum Range Mean Median Standard deviation Error range in percent Structural imaging Seismic wells wells 218 229 -6.7 -37 5 49.6 11.7 86.6 0.012 -1.436 0.007 -3.49 1.343 15.06 -0.3..+0.2 % -1.5..+2 % Net thickness estimation Seismic wells wells 243 228 -3.4 -13.8 4.2 21 7.6 34.8 0.0065 -0.2832 -0.0867 -0.8896 1.066 5.403 -22..+21 % -87..+67 % 133 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Амплитудный анализ Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Амплитудный анализ 134 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Объемный амплитудный анализ Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Объемный амплитудный анализ Фотография одной из современных рек Западной Сибири 135 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Амплитудный анализ Пласт АС4/2а Нэфф. до 5 м Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Синтетическое моделирование Максимальные Нэфф. Тонкая слоистость 7м 9.4м 15.7м 4.9м Качественный прогноз 6.6м 2.8м Прогноз не работает Количественный прогноз Основное ограничение сейсмического метода описания резервуаров связано с влиянием интерференции волн из-за тонкослоистой структуры пласта 136 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Прогноз эффективных толщин пласта АС4 Амплитуды Эффективная толщина Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Прогноз эффективных толщин пласта АС4 По данным бурения По данным бурения и 3Д 137 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Проверка точности прогноза эффективных толщин по результатам бурения 45 новых скважин Ошибка прогноза до 2 м (25) 2-4 м (13) 4-6 м (3) 6-8 м (4) Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Параметрический анализ – метод, удобный в применении и практически всегда применимый. Важно контролировать физичность зависимостей, т.к. посчитать можно все. Визуальный контроль зависимостей. Хорош контроль зависимостей по керну и по сейсмическому моделированию. контролировать результат сопоставлением с данными бурения при исключении скважин из выборки и сравнением с картами по данным только бурения. что высокий коэффициент корреляции получается не только при хорошей зависимости, но и при малом количестве данных – следить за количеством исходных данных. применять зависимости не на всю площадь, а на ее отдельные участки (по фациальному признаку, например). 138 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Раздел 9 Методы инверсии сейсмических данных Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СЕЙСМИЧЕСКАЯ ИНВЕРСИЯ Сейсмические Данные нельзя прямо связать с Петрофизическими Свойствами Резервуара УВ : Сейсмические Амплитуды напрямую не связаны со Свойствами Резервуара. Сейсмическим Данным свойственно присутствие на них Шума. Сейсмическая Инверсия – существенный шаг обработки данных сейсморазведки и позволяет рассчитывать 2D Разрезы или 3D Кубы Акустической Жесткости, которые : ноль-фазовые Лучше Отношение Сигнал/Шум Лучше Вертикальное Разрешение } лучше корреляция, лучше интерпретация TDROV от CGG, InterWell от Beicip-Franlab, STRATA от HRS, InverTrace от Jason GS, … 139 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Инверсия Сверточная модель трассы – свертка сейсмического импульса с геологическим разрезом. Инверсия – группа процедур, осуществляющая по разным алгоритмам обратное преобразование: из сейсмотрассы в геологический разрез. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОСНОВЫ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ИНВЕРСИИ Прямая Задача Обратная Задача По Beicip – Franlab 2001 140 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела В идеальном случае инверсия позволяет перейти от волнового поля с интерференционным характером записи к свойству геологического разреза, измеряемому лабораторно. Б 50 мс Этап 1: Расчет импульса w(t) Опорная сейсмотрасса Этап 2: Расчет модели геологической среды e(t) 100 мс s(t) Интерпрети руемая се йсмотрасса s(t) Рассчитанный импульс w(t) 200 мс 250 мс Рассчитанны й имп ульс w(t) Рассчитанная акустическая К идеальным условиям необходимо стремиться, но реально мы от них далеки. 300 мс И сходная акусти ка (скваж инны е данные) модель среды e(t) e(t) 350 мс Суммотрасса ОГТ – это не однократное наблюдение Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОСНОВЫ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ИНВЕРСИИ По Elf Aquitaine 141 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ВХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ИНВЕРСИИ • • • • • Сейсмические Данные после суммирования Каротажи Акустической Жесткости Результаты Интерпретации ( Горизонты и Разломы ) Стратиграфия Сейсмический Сигнал Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СЕЙСМИЧЕСКАЯ ИНВЕРСИЯ КАК ОНА ВЫГЛЯДИТ ? 142 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СЕЙСМИЧЕСКАЯ ИНВЕРСИЯ КАК ОНА ВЫГЛЯДИТ ? По Beicip – Franlab 2001 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела 1. 2. 3. 4. Существует довольно много алгоритмов инверсионных преобразований Частотно-ограниченная инверсия (band limited inversion) Минимальной плотности импульсов (sparse spike inversion) Основанная на модели (model based inversion) Основанная на нейронных технологиях (neuron network inversion) Инверсия выполняется с заданием ряда параметров: диапазонов частот для алгоритма 1, количества импульсов – алгоритм 2, количества итераций, радиуса осреднения, размера блока, интервала перебора значений, детерминистического или стохастического заполнения модели. Точность результата зависит ото всех их. Результат, как правило, не уникален. Возможно получение разных результатов счета. 143 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Процедура инверсии имеется в обрабатывающих или интерпретационных пакетах практически всех ведущих компаний Инверсия в обрабатывающем пакете Focus. Приведены стандартный временной разрез, разрез коэффициентов отражения и разрез акустической жесткости. Неудачная цветовая гамма и масштаб изображения результата делают его ненаглядным. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Материалы той же партии (ТГТ). Темно-синяя – баженовская свита, однозначно выделяющаяся в разрезе. Красные тона в первом приближении соответствуют опесчаненным породам. Более удачная палетка – вид гораздо удобнее для восприятия 144 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СОПОСТАВЛЕНИЕ ИНВЕРСИИ по 3D и по 2D Карты Акустической Жесткости в Интервале Пласта По IFP, 2001 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Пример выполнения инверсии в пакете STRATA компании Hampson-Russel на Крапивинском месторождении. При аккуратном использовании данных АК и подборе сейсмического импульса возможно изучение внутреннего строения пласта Ю13. Инверсия – алгоритм, основанный на подборе модели, размер подбираемого блока 2 мс, равном шаге дискретизации сейсмических данных 145 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Использование разрезов акустической жесткости 259P Крапивинское месторождение 2000 bg vs 2050 5600 7000 8400 9800 11200 12600 14000 А) Уточнение положения горизонтов, связанных со строением горизонта Ю1 к северо-западу от Первомайского месторождения Первомайское месторождение Б) Уточнение положения горизонтов, связанных с подошвой баженовской свиты, кровлей и подошвой пласта Ю 13 в северо-восточной части Крапивинского месторождения - Возможно уточнение положения отражающих горизонтов Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела 60 50 40 Пористость , % 30 Между акустической жесткостью терригенных горных пород и пористостью существует тесная взаимосвязь 2 0,0 20 Открытая пористость, % 10 1 8,0 1 6,0 А y = 0,0000002x 2 - 0,0078x + 69,691 R2 = 0,8843 (По Таджалу Ариффину и др.) 0 3050 6100 9150 Акустически й импеданс, м/сек х г/см 3 12200 1 4,0 1 2,0 1 0,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 4 000 5000 6000 7000 8000 9000 100 00 110 00 12000 174 образца Алевролиты Песчаники Аргиллиты Часто удобно пересчитать акустическую жесткость в пористость Угли, углистые и битуминозны е аргиллиты 13000 14000 1 5000 1 6000 Акус тическая жесткость, м г/с см 3 1 7000 18000 Зависимость для пород J3. Запад Томской области. По керну. 146 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Окончательный временной разрез 4552Э ПК № ОГ Т 1800 10950 220 11450 230 11950 240 101Р 12450 250 12950 260 13250 266 Б 1850 IIa 1900 Т, мс Применение инверсии на Северо-Вахской площади. Разрез рассчитанной акустич еской жесткости 1800 Использованный имп ульс 1850 1900 Т, мс Схематический геологический разрез Ю1М У1 Е Ю1 1А У1 Ю1 3А Ю1 Н .В. 3Б В Ю1 3 В Стандартный временной разрез (фрагмент) и разрез акустических жесткостей после инверсии Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела - 107 Юг 170 180 190 200 210 220 230 240 250 Север 260 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 1071 4527 4552 101Р Точки ОГТ Между точками ОГТ 50 м Фрагмент схематического геологического разреза по профилю 1 .88.11 с эле ментом про гноза коллекторских с войств Породы с хорошими коллекторскими свойствами (коэффициент пористости более 15%) Породы с посредственными коллекторскими свойствами (коэффициент пористости 12-14%) Ю1А Северо-Вахская площадь Породы с плохими коллекторскими свойствами (коэффициент пористости 6-11%) Границы пород-покрышек (коэффициент пористости 5% и менее) Прогнозные геологические границы без учета данных сейсморазведки Ю13- 1 Ю1 3 -2 Ю1А Кошильская площадь Ю13- 3 Н.В. Баженовская свита Ю1 3-1 Ю 1А Ю 1М 170 180 Васюганская свита Ю1 3-2+3 Ю13-1 Ю13-2 Ю 13-1 190 200 210 220 230 Н.В. В качестве опоры использована 1 скважина: 101Р. На разрез вынесен только интервал васюганской свиты. Ю1 3-3 Ю 13-2 Н.В. Н.В. Тюменская свита Рис.3.5. Фрагмент разреза значений открытой пористости по профилю 1.88.11 (Северо-Вахская площадь) Н, м (усл.) Разрез акустических жесткостей по имеющейся зависимости можно пересчитать в разрез средней пористости 147 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Пересчет акустической жесткости в пористость Формация Маннвил, Канада Sheriff, 1992 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ИНВЕРСИИ Beicip - Franlab – Пакет INTERWELL 148 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МЕТОДОЛОГИЯ INTERWELL По Beicip – Franlab 2001 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Предобработка данных в пакете INTERWELL Предобработка данных Каротажей (Редактирование, Пересчет во временной масштаб) • • Спектральный Анализ Амплитуд сейсмических Данных • • Извлечение Импульса по каждой Скважине Извлечение Импульса по набору Скважин В других пакетах набор процедур предобработки близок к этому 149 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРЯМОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В INTERWELL • Исходный Пункт для расчета Инверсии – начальная Априорная Модель распределения Акустической Жесткости с: • • • • Тем же шагом дискретизации, что и Сейсмические Данные Интерполяцией Акустической Жесткости между скважинами Использованием Структурной основы ( горизонты + разломы ) Использованием Стратиграфической Схемы (модели осадконакопления ) Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ИНВЕРСИЯ В INTERWELL Особенность инверсии заключается в интеграции всех данных для получения достоверного распределения Акустической Жесткости : • • • Геологических Данных Сейсмических Данных Скважинных Данных 150 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРОИНТЕРПРЕТИРОВАННЫЕ СЕЙСМИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ Пример 1 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела НАЧАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ АКУСТИЧЕСКОЙ ЖЕСТКОСТИ Пример 1 151 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ИСХОДНЫЙ МОДЕЛЬНЫЙ СЕЙСМИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ Пример 1 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОПТИМИЗИРОВАННАЯ МОДЕЛЬ АКУСТИЧЕСКОЙ ЖЕСТКОСТИ Пример 1 152 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОПТИМИЗИРОВАННЫЙ МОДЕЛЬНЫЙ СЕЙСМИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ Пример 1 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела “ СЫРЫЕ ” СЕЙСМИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ По J. Brac, P.Y. Déquirez, F. Hervé, C. Jacques, P. Lailly, V. Richard, D.T. van Nhieu. Reservoir Geophysics, SEG, 1997 Пример 2 153 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела НОЛЬ-ФАЗОВЫЕ СЕЙСМИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ Пример 2 По J. Brac, P.Y. Déquirez, F. Hervé, C. Jacques, P. Lailly, V. Richard, D.T. van Nhieu. Reservoir Geophysics, SEG, 1997 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела НАЧАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ АКУСТИЧЕСКОЙ ЖЕСТКОСТИ Пример 2 По J. Brac, P.Y. Déquirez, F. Hervé, C. Jacques, P. Lailly, V. Richard, D.T. van Nhieu. Reservoir Geophysics, SEG, 1997 154 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОПТИМИЗИРОВАННАЯ МОДЕЛЬ АКУСТИЧЕСКОЙ ЖЕСТКОСТИ Пример 2 По J. Brac, P.Y. Déquirez, F. Hervé, C. Jacques, P. Lailly, V. Richard, D.T. van Nhieu. Reservoir Geophysics, SEG, 1997 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОПТИМИЗИРОВАННЫЙ МОДЕЛЬНЫЙ СЕЙСМИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ Пример 2 По J. Brac, P.Y. Déquirez, F. Hervé, C. Jacques, P. Lailly, V. Richard, D.T. van Nhieu. Reservoir Geophysics, SEG, 1997 155 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела РАЗРЕЗ ОСТАТОЧНЫХ СЕЙСМОТРАСС Пример 2 По J. Brac, P.Y. Déquirez, F. Hervé, C. Jacques, P. Lailly, V. Richard, D.T. van Nhieu. Reservoir Geophysics, SEG, 1997 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела РАЗРЕЗ ОПТИМИЗИРОВАННЫХ ОСТАТОЧНЫХ СЕЙСМОТРАСС Пример 2 По J. Brac, P.Y. Déquirez, F. Hervé, C. Jacques, P. Lailly, V. Richard, D.T. van Nhieu. Reservoir Geophysics, SEG, 1997 156 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ИНВЕРСИИ CGG Пакет - TDROV Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СЕЙСМИЧЕСКАЯ ИНВЕРСИЯ – AVO ПРИМЕР Из «First Break», Май 2002 157 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КАРТА АКУСТИЧЕСКОЙ ЖЕСТКОСТИ Микрослои 82-83 Аномалия, связанная с залежью газа, показана голубоватозеленым цветом Из «First Break», Май 2002 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КАРТА АКУСТИЧЕСКОЙ ЖЕСТКОСТИ Микрослои 110-112 Аномалия, связанная с залежью газа, показана голубоватозеленым цветом Отметьте смещение относительно выделенной Структурной ловушки: вероятно, это Стратиграфическая ловушка. Из «First Break», Май 2002 158 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ИНВЕРСИЯ И ПОРИСТОСТЬ – ПРИМЕР РИФА Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ИНВЕРСИЯ И ПОРИСТОСТЬ – ПРИМЕР РИФА 159 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела 3-х мерная многоканальная инверсия с итерационным уточнением модели и глобальной оптимизацией. Отличается от одномерной использованием модели при обратном счете, уточненным законом распределения низких частот, блоковым характером результирующих данных. Толщина пласта 50 м, глубина 1650 м. (Месторождение Эван в дельте р.Нигер, работы компании Chevron Nigeria Ltd) Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Полученное решение более устойчиво сейсмические данные должны быть свободны от кратных волн, обработаны с сохранением амплитуд, приведены к нулевому удалению, мигрированы и желательно приведены к 0фазовой форме записи. Требования к исходным данным: 160 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Аккуратная 3-х мерная инверсия помогла оценить свойства пласта по вертикали и выделить ВНК. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ИНВЕРСИИ Hampson-Russell Systems, Veritas company Пакет - STRATA 161 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела В проект STRATA необходимо загрузить (или создать внутри него) несколько горизонтов. Они необходимы для задания корректной геометрии при распределении свойств в начальной модели. Поэтому целевой объект должен находиться между двумя горизонтами. Крапивинское месторождение, Томская обл. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Начальная модель рассчитывается с максимальным разрешением (рекомендуется), с использованием всех горизонтов с заполнением межскважинного пространства по алгоритму Inverse Distance На начальной модели хорошо проницаемая часть пласта Ю13 выделяется оранжевым цветом, его плохо проницаемая часть и пласт Ю12 – красным и коричневым – объекты различимы Крапивинское месторождение, Томская обл. 162 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Подбор сейсмического импульса В процессе коррекции акустического каротажа и привязки скважин к сейсмическому разрезу были использованы импульсы 0-фазовый по умолчанию 0-фазовый, полученный статистически Импульс полной формы, извлеченный по скважинным данным Импульс, рассчитанный по алгоритму Roy White Импульс с постоянным фазовым сдвигом Для инверсии выбран импульс полной формы, полученный по скв.208, как дающий наилучшую сходимость. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Импульс, подобранный на скв.208Р, подходит для моделирования (особенно отложений васюганской свиты) в окрестностях скв. 208Р и 214Р. Меньшее сходство отмечается для скв. 203Р и 211Р. Пример работ на Крапивинском месторождении Оценка применимости импульса для выполнения инверсии на разных скважинах 163 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Подбор параметров инверсии • Перед выполнением инверсии были протестированы ее параметры. На рисунке приведены результаты расчета инверсии по «Основанному на модели» алгоритму с размером подбираемого блока 4 мс, количеством итераций 12 и интервалом изменения значений 25%. • Сходимость реальной и модельной трасс высока, но расхождения есть. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Точность работы инверсии оценивается сейсмическим моделированием (встроенным в пакет). Если по рассчитанной акустической жесткости модельная трасса совпадает с реальной, это считается доказательством правдоподобия результата. На рисунке - подбор трассы в районе скв.208Р Крапивинского месторождения. Относительная ошибка между трассами равна 0.055 164 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Еще о подборе параметров инверсии Перед расчетом инверсии удобно рассчитывать в качестве теста 1 линию – это быстро и результат нагляден. Результаты инверсии при размере блока 4 мс. Размер блока великоват для решения поставленной задачи. Крапивинское месторождение, Томская обл. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Крапивинское месторождение, Томская обл. Опробованный расчет инверсии, «основанной на модели» с применением стохастического подхода показал хорошие, но более обобщенные результаты. Также были опробованы варианты расчета инверсии частотно-ограниченной и по нейронной технологии. Первый дает хорошие, но недостаточно детальные результаты, второй при достижении высокой разрешенности отдельных слоев в целом дает менее правдоподобную картину. 165 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Срез по рассчитанному кубу акустической жесткости по горизонту «Подошва баженовской свиты» -22 мс. Просматривается изменение свойств пласта по латерали и наличие нескольких тел с улучшенными коллекторскими свойствами. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Форма сейсмических импульсов, подобранных из сейсмотрасс по скважинам Крапивинского месторождения Импульс имеет тенденцию к изменению по площади. Он меняется и по вертикали 166 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Карты средней акустической жесткости пласта Ю1 , построенные с использованием разных импульсов (импульс подобран по скважине 1) 191Р, 2) 192Р, 3) 207Р, 4) 212Р) различаются по уровню, но одинаково повторяют все особенности строения территории. 3 Карты средней акустической жесткости пласта Ю13 северовосточной части Крапивинского месторождения Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела 1 3 2 4 Схематические карты пористости пласта Ю13 до коррекции на скважинные данные (1, 3) и после (2, 4). Использованы импульсы скважин 191Р (1, 2) и 192Р (3, 4). Северо-восточный фрагмент Крапивинской площади 167 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Схематическая карта средней пористости пласта Ю13. Северо-восточный фрагмент Краивинского месторождения Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Карта распределения стандартного отклонения средней пористости пласта Ю13. Северо-восточный фрагмент Крапивинского месторождения 168 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела А) Карта средней акустической жесткости 3 пласта Ю 1 Б) График зависимости пористости от акустической 3 жесткости, пласт Ю 1 В) Карта средней пористости пласта Ю 13 Пересчет акустической жесткости в значения пористости. Крапивинское месторождение Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Схемы изменения коэффициентов А и В в формуле пересчета средней пористости всего пласта в относящуюся к его проницаемой части. Северо-восточный фрагмент Крапивинского месторождения 169 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Схематическая карта средней пористости потенциально продуктивной части пласта Ю13. Северо-восточный фрагмент Крапивинского месторождения Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела А Б Схемы распределения свободного члена А (А) и множителя В (Б) в формуле расчета проницаемости по пористости: lgK = A + BФ . Крапивинское месторождение 170 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Схематическая карта средней проницаемости потенциально продуктивной части пласта Ю13. Северо-восточный фрагмент Крапивинского месторождения Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Проблемы и возможные ошибки при выполнении СЕЙСМИЧЕСКОЙ ИНВЕРСИИ 171 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Б 0.10 1.0 0.09 0.9 А, усл. ед. График амплитудно-частотного спектра График амплит удно-частот ного спектра при 10-ти крат ном увеличении 0.08 0.8 0.07 0.06 0.05 0.7 0.6 0.5 Частотный диапазон сейсмических материалов часто уменьшен в результате обработки (особенно в области ВЧ) А 0 Исходный акустический разрез Рассчитанные акустические разрезы 0.04 0.4 0.03 0.3 50 0.02 0.2 0.01 0.1 0.00 0.0 0 100 200 300 f, Гц 150 100 Сохранение во временном разрезе высоких частот даже с невысокими значениями амплитуд существенно повышает качество инверсии t, мс Использовано 125 гармоник Верхня я граничная част ота 125 Гц 250 Гц Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Рассчитанная модель Скв.214Р Исходная модель Скв.214Р Сравнительно невысокая оценка сходимости модельных и реальных трасс при использовании обобщенного импульса ко всему кубу приводит к значительным ошибкам в прогнозе акустической жесткости разреза вблизи скважин и (надо полагать) между ними. 172 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела При выполнении сейсмической инверсии может наблюдаться существенное изменение уровня значений акустической жесткости в рассчитанной модели по сравнению с исходной моделью. Исправить это возможно последующей калибровкой на исходные данные Рассчитанная модель Скв.208Р Исходная модель Скв.208Р Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Заключение Инверсия – один из наиболее эффективных методов количественной интерпретации материалов сейсморазведки, в том числе и ОГТ • • • • • К основные ее достоинствам относятся: Переход от волнового поля к акустическим жесткостям Уход от интерференционности волнового поля Повышение вертикальной разрешенности Возможность перечета акустической жесткости в свойства пласта по зависимости керн-керн Возможность увидеть на временных разрезах и картах положение контактов УВ и контуров залежи или зон улучшенного коллектора 173 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Раздел 10 AVO-анализ Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ЗАВИСИМОСТЬ АМПЛИТУДЫ ОТ УДАЛЕНИЯ Коэффициенты отражения = Сейсмические амплитуды, меняющиеся вместе с углом отражения ( AVA) = Удаление ( AVO) Изменения амплитуды видны на сейсмограммах ОПВ или на сейсмограммах Общей Глубинной (Средней) Точки (ОГТ) ( CMP ) Изменения Амплитуд теряются после ввода кинематических поправок и суммирования : для Выделение Аномалий AVO необходима специальная Обработка До Суммирования и обработка с Сохранением Амплитуд. Уравнение Цёппритца объясняет изменение зависимости Сжатия и Растяжения при пересечении границы раздела двух сред. Другие критически важные параметры: Скорость P-волн, Скорость Sволн, ρ Плотность, σ Коэффициент Пуассона. 174 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КОЭФФИЦИЕНТ ОТРАЖЕНИЯ при нормальном падении : i = 0° R Z2 – Z1 R 1 - 2 = ------------------------------------Z2 + Z1 R 1 – 2 есть отношение амплитуды смещения отраженной волны к амплитуде смещения падающей волны на границе слоев 1-2 R изменяется от -1 до +1 Z : акустическая жесткость в средах формула применима для малых углов падения от 0° и 15°. В действительности амплитуда смещения отраженной волны также является функцией угла падения падающей волны, что означает удаление источника сигнала от точки приема (вынос). Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ЗАВИСИМОСТЬ АМПЛИТУДЫ ОТ УДАЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТ ОТРАЖЕНИЯ R Z2 cos i – Z1 cos r R 1 - 2 = ---------------------------------------------Z2 cos i + Z1 cos r i : угол отражения в среде 1 r : угол преломления в среде 2 В действительности формула гораздо сложнее и учитывает скорости как продольных, так и поперечных волн (Vp и Vs – основа для расчета параметра γ). При больших углах наклона зависимость становится нелинейной и комплексной, т.е. начинает меняться и фаза сигнала 175 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ЗАВИСИМОСТЬ АМПЛИТУДЫ ОТ УДАЛЕНИЯ Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРИНЦИПЫ АНАЛИЗА ЗАВИСИМОСТИ АМПЛИТУДЫ ОТ УДАЛЕНИЯ (AVO)- АМПЛИТУДЫ ОТ УГЛА ПАДЕНИЯ (AVA) Из Schlumberger Oilfield Review, Hydrocarbon Detection with AVO 176 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела AVO – AVA и СУММИРОВАНИЕ Из Schlumberger Oilfield Review, весна 2002 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Изменение отражений в зависимости от угла отражений. Учитывать угол существенно более корректно. Разные породы имеют разные зависимости коэффициента отражения от угла отражения – основа для литологической интерпретации. Породы с разным насыщением имеют разные зависимости коэффициента отражения от угла отражения – основа для определения насыщенности. 177 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела AVO-эффект Зависимость коэффициента отражения от угла отражения для кровли газонасыщенных и водонасыщенных песчаников Основа для определения характера насыщенности Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Обменные и поперечные волны несут дополнительную информацию и позволяют более достоверно определять как литологию, так и насыщенность горных пород. • Для этого необходимо их регистрировать (многокомпонентная сейсморазведка). За неимением ее – делаются приближения. • Нужны исходные данные: акустический каротаж по продольным и поперечным волнам, лабораторные определения скоростей продольных и поперечных волн, а также модулей сдвига и сжатия. Модельные отражения волн разных типов Из JL. MARI, F. GLANGEAUD, F. COPPENS, Prospection Sismique, 2001, Technip 178 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Сопоставление амплитуды отражений при разных выносах и на суммотрассах Из Rutherford et Williams Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Сопоставление амплитуды отражений от газонасыщенных песчаников при разных выносах Из Rutherford et Williams 179 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела AVO – AVA и коэффициент Пуассона Изменение Коэффициента Отражения при изменении Угла Падения прямо связаны с Коэффициентом Пуассона в среде. Анализы AVO позволяют приблизительно определить Коэффициенты Пуассона и тем самым подойти к : • • • • Прогнозу Литологии Резервуара Петрофизических Характеристик Резервуара Прогнозу Изменения Характера Насыщенности … Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КОЭФФИЦИЕНТ ПУАССОНА γ2 – 2 σ = -----------------2 ( γ2 – 1 ) σ VP где γ = ----------VS Заметьте, что отношение VP / VS не зависит от плотности горной породы и позволяет рассчитать Коэффициент Пуассона VP - скорость P волн, VS - скорость S волн 180 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела График зависимости коэффициентов отражения от угла падения и коэффициента Пуассона Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Технология применения AVO-эффекта Из Schlumberger Oilfield Review, Seismic Tools for Reservoir Management, 1995 181 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела AVO-эффект Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела AVO В КАЛИФОРНИИ По K.H. Van Sickle, W.L. Soroka, J.E. Valusek in Reservoir Geophysics, SEG, 1997, р. 215 182 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела AVO В КАЛИФОРНИИ Карта амплитуд Карта увеличения амплитуд Зона С По K.H. Van Sickle, W.L. Soroka, J.E. Valusek in Reservoir Geophysics, SEG, 1997, р.215 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела AVO В КАЛИФОРНИИ Карта амплитуд Карта увеличения амплитуд Зона 14 По K.H. Van Sickle, W.L. Soroka, J.E. Valusek in Reservoir Geophysics, SEG, 1997, р.215 183 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Технология применения AVO-эффекта Расчет полного эффекта по первичным сейсмограммам с последующим расчетом разрезов и карт Ro и G ПРИБЛИЖЕНИЕ ШУЭ Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела РАЗРЕЗЫ AVO Для Сейсмических Трасс, собранных в сейсмограмму Общей отражающей Точки, график зависимости Изменения Амплитуд с использованием прямой линии регрессии, которая является функцией от sin2θ, позволяет определить AVO Параметры “R0” и “G” для более детальной характеристики Отражения. Эти параметры могут изображаться как “Сейсмические Разрезы AVO” : Разрез R0 отображает сейсмотрассу в виде Волны Сжатия (Р). Разрез R0 – G отображает сейсмотрассу в виде Волны Сдвига (S). Разрез R0 + G отображает Сейсмический Отклик на изменения Коэффициента Пуассона в Геологической Модели. 184 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Классификация Резерфорда и Вильямса Типы сейсмического отклика от кровли насыщенного резервуара могут быть классифицированы на основе типа AVOэффекта Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Интерпретация AVO-данных Газонефтяное месторождение в бассейне Малай. Продуктивные песчаники имеются в двух частях месторождения, поэтому типов пород 4. Как видно, тренды при этом имеют одинаковое направление. Sams, 1998 185 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела AVO АНАЛИЗ: РАЗРЕЗЫ RO x G Из Beicip-Franlab, 2001 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела AVO НА МЕСТОРОЖДЕНИИ КАМЕРУН Выделение газонасыщенных песчаников По D.J. Hall, J.A. Adamik, D. Skoyles, J. DeWildt, J. Erickson in The Leading Edge, August 1995 186 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела AVO НА МЕСТОРОЖДЕНИИ КАМЕРУН Выделение газонасыщенных песчаников По D.J. Hall, J.A. Adamik, D. Skoyles, J. DeWildt, J. Erickson in The Leading Edge, August 1995 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела AVO НА МЕСТОРОЖДЕНИИ КАМЕРУН Выделение газонасыщенных песчаников По D.J. Hall, J.A. Adamik, D. Skoyles, J. DeWildt, J. Erickson in The Leading Edge, August 1995 187 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела AVO НА МЕСТОРОЖДЕНИИ «БК» Из Schlumberger Oilfield Review, Seismic Tools for Reservoir Management Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела AVO НА МЕСТОРОЖДЕНИИ «БК» Из Schlumberger Oilfield Review, Seismic Tools for Reservoir Management 188 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Пример использования AVO Одно из месторождений, где работала фирма CGG. Видны высокие амплитуды, связанные с изначально нефтенасыщенной, но выработанной зоной в окрестностях остановленных скважин в блоках A, B и D УСЛОВНАЯ КАРТА ДОБЫЧИ ПО 3D АМПЛИТУДАМ Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Пример использования AVO Красным и Желтым показано Возрастание Амплитуд с Увеличением Выноса Карта показывает положительный отклик AVO, связанный с выработанными зонами. Будьте осторожны, применяя AVO и метод «Яркого пятна» , т.к. они не разделяют КАРТА ИНТЕНСИВНОСТИ ДОБЫЧИ ПО аномально низкую и высокую углеводородонасыщенность. 3D AVO 189 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Пример использования AVO Красный, Зеленый и Желтый показывают развитие разреза с высоким содержанием углеводородов. Белый и Серый показывают истощенные зоны месторождения К сожалению методика не опубликована – Know-How, но возможности метода 3D КАРТА ПЛОТНОСТИ РАЗЛИЧИЯ иллюстрирует хорошо ДОБЫЧИ (остаточная нефть) Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела УСЛОВНЫЙ РАЗРЕЗ ДОБЫЧИ ПО 3D АМПЛИТУДАМ 190 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела РАЗРЕЗ ПЛОТНОСТИ РАЗЛИЧИЯ ДОБЫЧИ ПО 3D Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела УСЛОВНАЯ КАРТА ДОБЫЧИ ПО 3D АМПЛИТУДАМ 191 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела 3D КАРТА ПЛОТНОСТИ РАЗЛИЧИЯ ДОБЫЧИ Инверсия и AVO Методы EI (Эластической инверсии) 192 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Эластический импеданс Суммотрассы ОГТ обычно собраны из трасс с разным удалением от ПВ, от субвертикальных до 12 км в некоторых случаях. Известно, что видимые акустические свойства горных пород меняются в зависимости от выноса. Для выполнения инверсии с учетом выноса нам необходимо смоделировать каротажные данные с ненулевым выносом. Коннолли (1999) опубликовал концепцию Эластического импеданса (или акустического импеданса, рассчитанного с учетом выноса) для калибровки и инверсии сейсмических данных с ненулевым выносом. При этом применена линейная аппроксимация уравнения Цеппритца к каротажным данным и инвертированию данных, полученных при заданных углах падения Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Пересчет каротажа акустической жесткости с 00 в 300 приводит к получению подобной каротажной кривой, но с меньшими абсолютными значениями; видимая акустическая жесткость уменьшается с увеличением угла. Но уменьшение происходит быстрее для нефтенасыщенных песков, чем для глин Connolly 1999 – NB Y-axes scales 193 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Пересчет каротажа акустической жесткости из 0° в 30° по статье Коннолли Connolly 1999 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела На нормализованных для глинистого разреза каротажах эластического импеданса выделяются углеводородонасыщенные зоны Connolly 1999 194 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Пример последовательности действий • Получить сейсмограммы ОГТ • Выровнять годографы путем введения кинематических поправок • Сформировать суммотрассы для заданного интервала углов падения Θ • Применить пересчет каротажа в эластический импеданс по формуле: - EI = V p(V ( tan2 И) ( − 8 K sin2 И) p s V с ( 1− 4 K sin2 И) • Построить 2D/3D модель, используя каротаж V2 where K = s2 Vp ) эластического импеданса для заданного угла Θ • Произвести инверсию модели в пакете Strata Пример применения: Мексиканский залив 195 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Куб малых углов падения (5º - 35º) Куб больших углов падения (35º 65º) Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Сравнение акустического и эластического импеданса ясно выделяет зону, насыщенную углеводородами 196 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Начальная модель эластического импеданса малых углов падения Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Начальная модель эластического импеданса больших углов падения 197 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Импульсы, использованные для инверсии: малых (слева) и больших (справа) углов падения Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Результирующая модель эластического импеданса малых углов падения 198 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Результирующая модель эластического импеданса больших углов падения Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела На график вынесены результаты инверсии по малым углам (ось Х) и большим углам (ось Y). В выделенную красным зону попадают нефтенасыщенные песчаники. Результат выделения на разрезе. 199 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Они же, вынесенные на карту. Временной срез на 1200 ms показывает простирание аномальной зоны Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела AVO: мифы и реальность • Мифы AVO не работает • Амплитуда от кровли газонасыщенных есчаников увеличивается с выносом • AVO нельзя использовать для выделения нефтенасыщенных песчаников AVO не работает в карбонатах • AVO работает при наличии необходимых условий, но чаще просто не применяется • Коэффициент отражения на кровле газонасыщенного песчаника обычно приобретает более отрицательное значение с увеличением выноса. Амплитуда может как увеличиваться, так и уменьшаться. • Насыщенные легкой нефтью с высоким газовым фактором породы могут создавать значительные аномалии AVO • Существуют специальные разработки, позволяющие получать эффект AVO в карбонатах • Реальность 200 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела AVO: мифы и реальность (продолжение) AVO на суше получить труднее, чем на море • • Мифы Vp/Vs равно 1,6 для водонасыщенных песчаников, 1,8 для доломитов, 1,9 для известняков и больше 2 для глин Rp и Rs могут быть извлечены только когда Vp/Vs около 2 • Проблема кратных отражений при морской съемке иногда очень сложно решается • Vp/Vs изменяется весьма значительно вдоль четко выделяемого тренда для каждой из литологий и может быть довольно высоким • Rp и Rs могут быть извлечены, если сущность Vp/Vs известна. • Реальность Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СЕЙСМИЧЕСКАЯ ИНВЕРСИЯ и AVO Из «First Break», Май 2002 201 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела AVO в комплексе с другими методами Использование AVO-эффекта – одно из наиболее мощных средств современной сейсморазведки, наряду с инверсией, многокомпонентной сейсморазведкой и сейсмомониторингом. Они тесно взаимосвязаны, т.к. 4D сейсморазведку эффективно применять с использованием АVO-обработки. Инверсия в варианте эластического импеданса – рассчитывается на основе исходных сейсмограмм, а не суммотрасс, с учетом изменения коэффициента отражения от удаления – точнее результат. На западе уже до 70% расчетов идет по эластическому импедансу. Мировая тенденция – лет через 7 вся обработка будет идти не по суммотрассам, а по первичному материалу. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Раздел 11 Сейсморазведка 4D (сейсмомониторинг) 202 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела 4 МЕРНАЯ СЕЙСМОРАЗВЕДКА (4D СЕЙСМОРАЗВЕДКА) Применение: 4-ое Измерение = Время • • • Основы : Изучение Изменения положения Контактов Флюидов : - горизонтальных - вертикальных Оптимизация Добычи Базовая Сейсмическая Съемка на месторождении до начала разработки • Повторная Сейсмическая Съемка на месторождении через некоторый интервал при добыче или закачке • Анализ Изменения Сейсмических Данных между базовой и повторной съемками – изменения насыщенности и давления Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Принципы использования сейсморазведки 4D Время 1 Съемка Обработка Куб 1 Различия Время 2 Съемка Обработка Куб 2 Уравнивание Амплитуды и т.д. Сравнение Амплитуды и т.д. Насыщенность и т.д. 203 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Периоды проведения повторных съемок До начала разработки • Перед началом закачки • Для оптимизации закачки • Остаточные запасы • • или через равные промежутки времени на регулярной основе Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Общий эффект от процесса добычи Рассчитано для неконсолидированного песчаника с пористостью 30% Этот эффект меньше для: • Более консолидированных пород • Менее пористых пород Изменение давления влияет на скорости Vp и акустическую жесткость Изменение отражающей способности при этом больше, чем изменение импеданса По Jack 1999 204 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Моделирование сейсмического отражения на подошве резервуара при замещении нефти газом φ ρ Vp All Gas GOC Gas - Oil ∆ρ ∆Amplitude Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Периодически повторяющаяся съемка помогает проследить перемещение флюида в пласте. Сейсмическое моделирование – обосновать эти наблюдения и сопоставить наблюденные с ожидаемыми (расчетными). 205 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Мониторинг разработки месторождений: сейсморазведка 4D – Моделируется ожидаемый эффект от разработки месторождения – Наличие ожидаемого эффекта определяется на материалах – Производится количественная оценка Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Основная задача данного вида сейсморазведки – мониторинг разработки месторождений. Видит прежде всего появление в пласте свободного газа, выделившегося из нефти. Площадь Фойнавен, Великобритания, карты амплитуд 1995 и 1998 гг. Видно расширение газовой шапки. ВНК практически остался на месте 206 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МЕСТОРОЖДЕНИЕ ДУРИ- ИНДОНЕЗИЯ Пилотный проект нагнетания пара From Schlumberger Oilfield Review, Winter 1995 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МЕСТОРОЖДЕНИЕ ДУРИ- ИНДОНЕЗИЯ Пилотный проект нагнетания пара По Alistair R. BROWN, AAPG Memoir 42, 1999, AAPG - SEG 207 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МЕСТОРОЖДЕНИЕ ДУРИИНДОНЕЗИЯ Пилотный проект нагнетания пара Три карты, показывающие три горизонта. В каждом из них выполнена интерпретация по температуре пласта на определенный момент времени. Наименее прогрет верхний горизонт, наиболее прогрет средний. Нижний занимает по прогретости промежуточное положение From Schlumberger Oilfield Review, Winter 1995 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МЕСТОРОЖДЕНИЕ ДУРИ- ИНДОНЕЗИЯ Пилотный проект нагнетания пара Карты по временам отражения подошвы продуктивного пласта. Синим указано уменьшение времен, красным – увеличение. На последней карте приведен результат гидродинамического моделирования – она хорошо подтверждается последней из наблюденных карт. From Schlumberger Oilfield Review, Winter 1995 208 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МЕСТОРОЖДЕНИЕ «ФРАНЦИЯ» Газохранилище компании "Gaz de France" Начало Тест Тест Полное Полунаполнение Полунаполнение Пустое Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СИСТЕМА МОНИТОРИНГА SEISMOVIE ФИРМЫ CGG По First Break, February 2002 209 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СИСТЕМА МОНИТОРИНГА SEISMOVIE ФИРМЫ CGG Специализированная система постоянного мониторинга. Приборы заглубляются под грунт. Каждый прибор может работать как источник сигнала, как приемник, осуществлять предобработку данных и передавать их на центральную станцию. Шаг дискретизации составляет 0,1 мс. По First Break, February 2002 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МЕСТОРОЖДЕНИЕ ГРЕГОИР ЛЕЙК. ПРОЕКТ ВЫПАРИВАНИЯ В ПЛАСТЕ GLISP - Атабаска- Канада На месторождении имеются песчаники с высоким содержанием битумов – проблемы с извлечением По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG 210 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МЕСТОРОЖДЕНИЕ ГРЕГОИР ЛЕЙК. ПРОЕКТ ВЫПАРИВАНИЯ В ПЛАСТЕ GLISP - Атабаска- Канада В основу исследований положено снижение скорости при повышении температуры По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МЕСТОРОЖДЕНИЕ ГРЕГОИР ЛЕЙК. ПРОЕКТ ВЫПАРИВАНИЯ В ПЛАСТЕ GLISP - Атабаска- Канада По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG 211 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МЕСТОРОЖДЕНИЕ ГРЕГОИР ЛЕЙК. ПРОЕКТ ВЫПАРИВАНИЯ В ПЛАСТЕ GLISP - Атабаска- Канада По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МЕСТОРОЖДЕНИЕ ГРЕГОИР ЛЕЙК. ПРОЕКТ ВЫПАРИВАНИЯ В ПЛАСТЕ GLISP - Атабаска- Канада По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG 212 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МЕСТОРОЖДЕНИЕ ГРЕГОИР ЛЕЙК. ПРОЕКТ ВЫПАРИВАНИЯ В ПЛАСТЕ GLISP - Атабаска- Канада По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРОФИЛЬ ИЗМЕНЕНИЯ СКОРОСТЕЙ С ГЛУБИНОЙ GLISP – Атабаска –Канада Через 4 Недели Через 10 недель По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG 213 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СРЕЗ ИЗМЕНЕНИЯ СКОРОСТЕЙ С ГЛУБИНОЙ GLISP – Атабаска–Канада Через 4 Недели Через 10 недель По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МЕСТОРОЖДЕНИЕ ГУЛЛФАКС Северное Море, Норвежская зона Месторождение Гуллфакс, газонефтяное. Очень сложное тектоническое строение, сильная отражающая граница выше залежи и резко меняющаяся глубина кровли продуктивного пласта делали сложным применение 4D сейсморазведки. По Schlumberger Oilfield Review 214 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МЕСТОРОЖДЕНИЕ ГУЛЛФАКС Северное Море, Норвежская зона Материалы съемок 1985 и 1995 гг. На разностном разрезе четко видны изменения в области ВНК Материалы курсов EAGE июнь 1998, Лейпциг Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МЕСТОРОЖДЕНИЕ ГУЛЛФАКС Северное Море, Норвежская зона Карта различий амплитуд. Зеленым показано начальное положение ВНК. Не вся территория покрыта равномерной сетью наблюдений – черно-синим пунктиром показаны области, где взрывы не проводились Материалы курсов EAGE июнь 1998, Лейпциг 215 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МЕСТОРОЖДЕНИЕ ГУЛЛФАКС Северное Море, Норвежская зона Приведены карты амплитуд разных лет. На новой карте видны искажения из-за неравномерной кратности. Карта в нижнем левом углу – калибровочная функция, а правее ее – скорректирован ная карта амплитуд 1995 г. По Schlumberger Oilfield Review Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МЕСТОРОЖДЕНИЕ ГУЛЛФАКС Северное Море, Норвежская зона Результирующие карты, проинтепретированные как карты насыщенности на 1985 и 1995 годы По Schlumberger Oilfield Review 216 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела 4D – СЛЕДУЮЩАЯ РЕВОЛЮЦИЯ? С использованием Сейсмического Мониторинга, качественный подход изучения нефтяных месторождений переходит в количественную оценку, позволяющую оптимизировать добычу. Главное направление развития на ближайшие годы? Оптимизация: - Отслеживать закачку газа в пласт (снижение объемов сжигания газа) - Контроль за добычей газа для обеспечения оптимального уровня газа - Отслеживание положения ВНК для оптимизации количества наклонных скважин - Адаптировать к ситуации в реальном времени устройство скважин и затраты на разработку. Сейсмика становится инструментом для принятия решений при Управлении Месторождением. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Раздел 12 Многокомпонентная сейсморазведка 4С 217 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела 4 КОМПОНЕНТНАЯ СЕЙСМОРАЗВЕДКА (4C) Продольные P-волны –Поперечные S-волны Запись 3 или 4 компонент (в морских условиях с помощью уложенного по дну моря сейсморазведочного кабеля) Обработка 3 компонент, принятых гидрофоном, позволяет получить поля Р - волн и S – волн Позволяет лучше определить • • Флюидонасыщенность и литологию Проблемы с возбуждением волн Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРОДОЛЬНЫЕ ВОЛНЫ – ПОПЕРЕЧНЫЕ ВОЛНЫ Из Schlumberger Oilfield Rewiew 218 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела РАСПРОСТРАНЕНИЕ Р - ВОЛН И S - ВОЛН Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МНОГОВОЛНОВАЯ СИСТЕМА ПРИЕМА NESSIE 4C По Schlumberger Oilfield Rewiew 219 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела OBS - МОРСКОЙ ДОННЫЙ СЕЙСМОМЕТР Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела OBS - МОРСКОЙ ДОННЫЙ СЕЙСМОМЕТР 220 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПЕРВИЧНЫЕ ДАННЫЕ МОРСКОГО ДОННОГО СЕЙСМОМЕТРА Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПЕРЕОРИЕНТИРОВАННЫЕ ДАННЫЕ МОРСКОГО ДОННОГО СЕЙСМОМЕТРА 221 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПЕРЕОРИЕНТИРОВАННЫЕ ДАННЫЕ МОРСКОГО ДОННОГО СЕЙСМОМЕТРА Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела РАЗРЕЗЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ МОРСКИМИ ПЛАВАЮЩИМ КАБЕЛЕМ ДЛЯ ПРИЕМА ВОЛН Р-Р И ДОННЫМ КАБЕЛЕМ ДЛЯ ПРИЕМА ВОЛН P-S Дальный Восток Из Schlumberger Oilfield Rewiew 222 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Использование волн P-S над газовым месторождением По Schlumberger Oilfield Rewiew Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Разрезы, полученные морскими плавающим кабелем для приема волн Р-Р и донным кабелем для приема волн P-S По Schlumberger Oilfield Rewiew 223 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела РАЗРЕЗ, ПОЛУЧЕННЫЙ МОРСКИМ ПЛАВАЮЩИМ КАБЕЛЕМ ДЛЯ ПРИЕМА ВОЛН Р-Р Месторождение Альба Из Schlumberger Oilfield Rewiew Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела РАЗРЕЗ, ПОЛУЧЕННЫЙ МОРСКИМ ДОННЫМ КАБЕЛЕМ ДЛЯ ПРИЕМА ВОЛН P-S Месторождение Альба Из Schlumberger Oilfield Rewiew 224 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Модельные разрезы волн Р-Р и волн P-S Месторождение Альба Из Schlumberger Oilfield Rewiew Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела VECTORSEIS : P-P ДАННЫЕ 225 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела VECTORSEIS : P-S ДАННЫЕ Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КАРТА АМПЛИТУД ВОЛН PS 226 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КАРТА VP / VS Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КАРТЫ VP / VS И ЭФФЕКТИВНОЙ ТОЛЩИНЫ ПЕСЧАНОГО ПЛАСТА Карта VP / VS, полученная Векторным Сейсмоприемником 1998 г. Карта эф. толщины песчаника по Каротажным данным 227 Применение методики расчета Lambda-Mu-Rho (LMR©) Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Метод LMR© Гудвей с коллегами (1997) предложил новый подход к инверсии с использованием эффекта AVO, основанный на постоянных Ламе λ и µ, и плотности ρ, или метод Lambda-MuRho (LMR©). Его теоретическая основа состоит в следующем: VP = λ + 2µ µ and VS = ρ ρ 2 therefore : ZS = ( ρVS )2 = µρ 2 and : ZP = ( ρVP )2 = ( λ + 2 µ ) ρ 2 2 so : λρ = ZP − 2 ZS ©PanCanadian Petroleum 228 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела LMR Анализ Годографы AVO анализ Оценка RP Оценка RS Инверсия в ZP Инверсия в ZS Пересчет в λρ и µρ Графики взаимосвязи Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Интерпретация Lamda-Rho и Mu-Rho В работе Гудвея и других предложена следующая физическая интерпретация параметров Lambda-Rho и Mu-Rho. Постоянная λ, или несжимаемость, более чувствительна к содержащемуся в порах флюиду, в то время, как µ, или жесткость, чувствительна к матрице горной породы. Для снижения влияния плотности удобно пользоваться графиком λρ от µρ. 229 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Соотношение Zp к Zs По Гудвею и др., 1999 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Графики Lambda – Mu – Rho По Гудвею и др., 1999 230 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Lambda-mu-rho for 3 Lithologies (No Gas) 100.00 90.00 80.00 70.00 Mu-Rho 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 0.00 10.00 20.00 30.00 Lam bda-Rho Sandstone Limestone Shale 40.00 50.00 60.00 Пример применения методики в пачке песчаников Колони, Альберта, Канада 231 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Colony Sand Example - Logs В скважине имелся акустический каротаж по Р-волнам и плотностной каротаж, S-волны рассчитаны по уравнению Кастаньи. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Rp/Rs Results По фактическому материалу рассчитаны Rp (на слайде) и Rs. Также рассчитан флюид-фактор ∆F = Rp - g(t)Rs, использованный для закраски разреза. 232 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Picked Results in STRATA На разрезе Р-волн прокоррелировано 3 горизонта. Горизонт 2 протянут по отрицательной фазе в кровле газонасыщенных песчаников. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела P-wave Model Исходная модель акустической жесткости Р-волн, построенная по 1 скважине. 233 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Результат инверсии по Р-волнам Результат инверсии по Р-волнам. Низкие значения акустической жесткости ниже горизонта 2 связаны с газонасыщенными песками. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Rs Section Временной разрез по S-волнам. На него вынесены те же горизонты и скважина с рассчитанным акустическим каротажем по S-волнам. 234 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела S-Impedance Model Исходная модель акустической жесткости S-волн, построенная по 1 скважине. Заметьте, что цветовая гамма говорит об ином уровне акустических жесткостей. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Результат инверсии по S-волнам Результат инверсии по S-волнам. Заметьте, что акустическая жесткость ниже горизонта 2 повышается и это также связано с газонасыщенными песками. 235 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Mu-Rho Result Разрез параметра Mu-Rho. Ниже горизонта 2 значения возрастают, что связано с изменением жесткости матрицы горных пород. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Lambda-Rho Result Разрез параметра Lambda-Rho. Снижение его величины ниже горизонта 2 указывает на изменение состава насыщающего поры флюида, в данном случае, на наличие газа. 236 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Применение графика Для интерпретации использован график. Вертикальная линия делит его на две зоны. Левая (с низкими значениями Lambda-rho) соответствует газонасыщенным песчаникам. Полученный критерий применен к кубу данных. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Метод LRM – краткие выводы • • • Метод LMR © в настоящее время уже реализован в программных пакетах, в частности в пакетах AVO и STRATA компании Hampson-Russell. Метод позволяет получить два независимых параметра на основе первичных сейсмических данных (до суммирования). График зависимости параметров Lambda-rho от Mu-rho позволяет отделить углеводородонасыщенные породы от вмещающих их отложений, согласно предложенной теоретической основе. 237 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Заключение • • • • • Регистрация многих компонент волновой картины при сейсмической съемке несет новую информацию, особенно полезную при определении литологии и насыщенности горных пород Для ее проведения требуются дополнительные усилия, в первую очередь при регистрации При наземной съемке возникают проблемы с регистрацией в болотных поверхностных условиях – амплитуда S-волн существенно искажается. Источники колебаний – для S-волн создать сложно, часто используют обменные волны Теория и ее реализация применительно к многокомпонентной сейсморазведке интенсивно развиваются • Одним из наиболее перспективных видов многокомпонентной сейсморазведки является скважинная сейсморазведка ВСП. • В рамках данного курса были рассмотрены далеко не все методы применения многокомпонентной сейсморазведки Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Раздел 13 Изучение анизотропии свойств горных пород 238 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Анизотропия сейсмических данных Геологическая среда существенно анизотропна. Основная особенность осадочных горных пород – слоистость, чаще всего не горизонтальная, с разной выдержанностью в разных направлениях. Отсюда анизотропия петрофизических свойств, влияющих на разработку. Наиболее ярким явлением в анизотропии являются системы трещин (особенно в карбонатных породах). Возможно определение анизотропии скоростей волн (Vp) Наиболее удобно определять анизотропию по поперечным Sволнам, т.к. они обладают свойствами поляризуемости. В настоящее время широко развиты наблюдения S-волн в скважинах. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Пример изучения анизотропии на Ромашкинском месторождении Объект исследований: гигантское нефтяное месторождение Ромашкинское Резервуар: трещиноватые карбонаты Работа резервуара: нефть поступает в основном за счет фильтрации по системам трещин Моделирование разработки: прогноз добычи по модели плохо подтверждается последующими результатами Потребности: проектирование новых нагнетательных скважин Пробное исследование: зона вблизи 3 скважин: 15548 (высоко продуктивная), 17598 и 15037 (низко продуктивные) Насколько материалы сейсморазведки могут уточнить наши сведения о системе трещин (направлению и плотности)? 239 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Многокомпонентная скважинная сейсморазведка в трещиноватых карбонатах Есть ли связь между плотностью/интенсивностью трещин, определенных по данным многокомпонентной сейсморазведки и продуктивностью скважин? Можем ли мы определить изменение направления трещин между тремя скважинами по сейсмическим данным? Можем ли мы определить изменения плотности трещин в пространстве? Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Схема съемки ВСП SP1'' N SP1' SP3'' 17598 SP0' 15037 SP0'' SP3' SP2'' SP1 SP2' 15548 WELL and its deviation SHO T PO INT 400 m SP0 SP3 240 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела P-волны V1 V2 VIBRATION PROPAGATION Схема распространения Р-волн Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела S-волны V1 V2 VIBRATION PROPAGATION Схема распространения S-волн 241 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела TRANSMISSION S1 S2 S2 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Диаграмма приема волн P P S P P 242 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Скважина 15037 Различия во временах регистрации компонент S-волн 500 250 550 600 650 700 750 T ( m s ) 350 450 550 650 750 850 Depth (below sea level) Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Скважина 17598 Различия во временах регистрации компонент S-волн 500 250 550 600 650 700 750 T ( m s ) 350 450 550 650 750 850 Depth (below sea level) 243 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Скважина 17598 Линия А - В Различия во временах регистрации компонент S-волн TIM E - DELAY ( m s ) MO SCO VIAN 400 -5 0 5 10 15 400 BASHKIRIAN 500 500 SERPOUKHO VIAN 600 600 DEPTH (m ) 700 700 800 800 900 -5 0 5 10 900 15 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Скважина 17598 Линия С - D Различия во временах регистрации компонент S-волн TIM E - DELAY ( m s ) MOSCOVIAN -5 400 0 5 10 15 400 BASHKIRIAN 500 500 SERPO UKHO VIAN DEPTH (m ) 600 600 700 700 800 800 900 -5 0 5 10 900 15 244 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Скважина 17598 Линии А – В и С-D Различия во временах регистрации компонент S-волн TIM E - DELAY ( m s ) MOSCOVIAN -5 400 0 5 10 15 400 BASHKIRIAN 500 500 SERPOUKHOVIAN DEPTH (m ) 600 600 700 700 800 800 900 -5 0 5 10 900 15 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела N 0° 550 600 MOSCOVIAN E 45° 90° S 180° azimuth (deg ) 700 800 BASHKIRIAN SERPOUKHOVIAN 900 1000 DEPTH (m) Направления анизотропии. Скв. 15548 245 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Направления трещиноватости N FROM INJECTION TEST 140° 98 37 155° ± 6° 400 m FROM ANISOTROPY 48 138° ± 4° 121° ± 4° Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Анизотропия по поверхностным наблюдениям Временные разрезы общих точек отражения по профилю 1 Эти данные позволяют получить отношение скоростей продольных и поперечных волн в разных плоскостях X COMPONENT 15037 15548 15037 Y COMPONENT 15548 N - 0.0 0.0 S - 0.0 0.0 N S - 0.0 0.0 0.5 0.5 0.5 1.0 1.0 1.0 1.5 1.5 1.5 2.0 TIME (s) 2.0 TIME (s) 2.0 246 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Параметры азимутальной анизотропии, полученные по данным наземной съемки Различное затухание сигнала говорит о разной плотности трещин вдоль линии исследований 15037 N 160° N 146° N 132° N 118° N 104° N 90° E 30 20 10 0 -10 -20 30 18 6 -6 -18 -30 21 31 41 21 31 41 15548 100 m N 160° N 146° N 132° ANISOTROPY DIRECTION N 118° ( degrees ) N 104° N 90° E 51 30 20 10 0 -10 -20 30 18 6 -6 -18 -30 DIFFERENTIAL ATTENUATION ( dB ) TIME - DELAY ( ms ) 21 31 41 51 51 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Заключение • • Изучение анизотропии горных пород возможно методами скважинной и наземной сейсморазведки Наиболее эффективной при решении таких задач является многокомпонентная съемка • Возможно определение как направления преимущественной трещиноватости, так и плотности трещин в породе • Прогнозные результаты хорошо сходятся со скважинными (промысловыми) наблюдениями 247 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Раздел 14 Применение нейронных технологий Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Нейронные технологии Основная идея – создание алгоритма самообучения программы для нахождения нелинейных зависимостей прогноза чего-либо. Различаются критериями принятия решения об оптимальности результата, алгоритмом счета. Недостаток – большинство работают как «черный ящик», оценить физичность найденных зависимостей трудно. Часто решения неединственные. Используются широко: при параметрическом анализе, инверсионных преобразованиях. Контроль результата – тот же, что и для других технологий. В пакете EMerge применяются 3 нейронных алгоритма: • Многослойный распространяющийся (MLFF) • Вероятностный нейронный метод (PNN) • Дискриминантный 248 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела MLFF работает подобно алгоритму обратного распространения. Задаются исходные данные, количество точек изгиба на кривой регрессии. Программой подбираются весовые коэффициенты для всех используемых параметров. • широко известен • после обучения счет быстрый • работает подобно «черному ящику» • использует счетчик случайных чисел и расчет с одинаковыми параметрами может привести к разным результатам Плюсы: Минусы: Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Алгоритм MLFF – эффект количества узлов на кривой. Оптимальное количество выбирает и оценивает интерпретатор. По умолчанию рекомендуется 2/3 от числа входных параметров 249 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела PNN – подобен регрессионному анализу. Определяет вероятность величины в зависимости от удаленности от опорной точки со значением и весового коэффициента Сигма Плюсы: • Процесс обучения повторяется при одинаковых данных • В варианте классификации рассчитывает вероятности Минусы: • Очень большое время счета конечного результата. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Пример применения нейронных технологий При обучении коэффициент корреляции достигнут 0.9. Однако при оценке путем исключения из выборки поочередно точек данных – оценка точности прогноза, коэффициент корреляции снизился до 0.53, что близко к одномерной зависимости Vp =f (AI). Относиться к высокому качеству обучения нейронных технологий надо осторожно. 250 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Раздел 15 Скважинная сейсморазведка Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СКВАЖИННАЯ СЕЙСМОРАЗВЕДКА Скважинная сейсморазведка – важнейший связующий элемент между скважинными (в глубинах) и сейсмическими (во времени) данными. Скважинная сейсморазведка решает следующие задачи: - Увязка сейсмических данных (зависимость времени от глубины) - Нахождение связи между геологическими горизонтами и сейсмическими отражающими горизонтами -Определение скоростной модели вблизи скважин - Уточнение акустического каротажа 251 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела РАЗНОВИДНОСТИ СКВАЖИННОЙ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ 1. Сейсмокаротаж 2. Вертикальное Сейсмическое Профилирование (ВСП) в Вертикальных Скважинах 3. Вертикальное Сейсмическое Профилирование (ВСП) в Наклонных Скважинах 4. Вертикальное Сейсмическое Профилирование с выносом пункта взрыва (непродольное) 5. Волновое зондирование 6. Межскважинное Сейсмическое Профилирование 7. Многоскважинная Сейсморазведка 8. Сейсмические Наблюдения в Процессе Бурения ( SWD ) Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ВСП РАЗНОВИДНОСТИ СКВАЖИННОЙ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ Волновое Специальные виды зондирование ВСП Непродольный ВСП Волновое зондирование в наклонных скважинах Из Oilfield Review 252 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Сейсмокаротаж Используя источник сигнала на поверхности (часто последовательно проводят наблюдения от нескольких источников) и перемещающийся от точки к точке приемник в скважине оператор получает информацию о связи времени и глубины. Фиксируются время прохода волны в одном направлении (в отличии от сейсмических разрезов, где время всегда двойного пробега) в виде срывов первых вступлений (поэтому требуется ввод поправки за фазу). Из Oilfield Review Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КРИВАЯ ЗАВИСИМОСТИ ВРЕМЕНИ ОТ ГЛУБИНЫ Выделение времен первых вступлений дают кривую зависимости времени от глубины для этой скважины : T = f(Z) (данные IFP и компании Gaz de France) По JL. MARI, F. GLANGEAUD, F. COPPENS, Signal Processing for Geologists and Geophysicists, 1999, Technip 253 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КОРРЕКТИРОВКА АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА По S. BOYER, JL. MARI, 1997, Technip Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КОРРЕКТИРОВКА АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА Корректировка акустического каротажа по сейсмокаротажу (или ВСП) По S. BOYER, JL. MARI, Sismique et Diagraphies, 1994, Technip 254 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП) В скважине находится не один приемник, а группа вдоль большого участка ствола скважины (вдоль всего ствола). Результат – не отсчет прихода волны, а полное волновое поле прямых и отраженных волн. Преимущество – на полученном материале видны волновые пакеты с известной геологической привязкой, которые могут по своему виду быть отождествлены с пакетами на временных разрезах. Из Oilfield Review Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СОПОСТАВЛЕНИЕ ВСП И СК ПО ОБЛАСТЯМ ИЗУЧЕНИЯ Глубинность измерений и области изучения пространства По S. BOYER, JL. MARI, Sismique et Diagraphies, 1994, Technip 255 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ГЕОМЕТРИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО СЕЙСМИЧЕСКОГО ПРОФИЛИРОВАНИЯ По JL. MARI, F. GLANGEAUD, F. COPPENS, Signal Processing for Geologists and Geophysicists, 1999, Technip Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СЕЙСМОГРАММА ВСП Исходное волновое поле по скважине А (данные компании Gaz de France) По JL. MARI, G. ARENS, D. CHAPELLIER, P. GAUDIANI, Géophysique de gisement, 1998, Technip 256 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СЕЙСМИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ НА ЗАПИСЯХ ВСП Падающие Продольные Р-волны (или Поперечные S-волны) : Прямые волны Кратные волны Восходящие Продольные Р-волны (или Поперечные S-волны) = Отраженные волны : Первичные отражения Кратные волны Падающие и Восходящие Трубные Волны : Первичные волны Кратные волны Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СЕЙСМОГРАММА ВСП Исходное волновое поле по скважине В (данные компании Gaz de France) Хорошо видны прямая падающая волна и восходящие отраженные волны По JL. MARI, G. ARENS, D. CHAPELLIER, P. GAUDIANI, Géophysique de gisement, 1998, Technip 257 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СЕЙСМОГРАММА ВСП Исходное волновое поле с Трубными Волнами ( TW ) (IFP данные, компания Gaz de France) На сейсмограмме присутствует значительное количество трубных волн По S. BOYER, JL. MARI, Sismique et Diagraphies, 1994, Technip Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ВСП и РАССТОЯНИЕ МЕЖДУ СЕЙСМОПРИЕМНИКАМИ В СКВАЖИНЕ Допустимое расстояние между принимающими точками (сейсмоприемниками в ВСП) определяется минимальной скоростью распространения волн и их максимальной частотой: ∆Zmax = Vmin/ 2fmax Vmin = 1500 м/сек Fmax = 150 Гц ∆Zmax = 5м 258 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОБРАБОТКА ВСП Исходная сейсмограмма Падающие волны Восходящие волны (данные IFP и компании Gaz de France) По JL. MARI, F. GLANGEAUD, F. COPPENS, Signal Processing for Geologists and Geophysicists, 1999, Technip Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОБРАБОТКА ВСП Сопоставление Восходящих волн с Геологическим Разрезом (данные IFP и компании Gaz de France) По JL. MARI, F. GLANGEAUD, F. COPPENS, Signal Processing for Geologists and Geophysicists, 1999, Technip 259 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОБРАБОТКА ВСП Исходная сейсмограмма ВСП Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОБРАБОТКА ВСП Сейсмограмма ВСП, преобразованная в картину прямых волн. Видно значительное количество волн отраженных, которые необходимо подавить 260 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОБРАБОТКА ВСП Прямые волны. Отраженные волны достаточно хорошо подавлены. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОБРАБОТКА ВСП Отраженные волны. Они наиболее актуальны для нас, т.к. их можно сопоставить с наземными наблюдениями. 261 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОБРАБОТКА ВСП Отраженные волны. Сейсмограмма после процедур обработки, сходных со стандартным графом при наземных наблюдениях: мьютинг, фильтрация… Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОКОНЧАТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ВСП Сопоставление с фрагментом временного сейсмического разреза наземной съемки 262 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КОРРЕЛЯЦИЯ И УВЯЗКА СЕЙСМИЧЕСКИХ ДАННЫХ СО СКВАЖИННЫМИ Вертикальное сейсмическое профилирование позволяет для каждой скважины выполнить корреляцию и увязку сейсмических данных с разрезом скважины: • Увязать Шкалы Временную и Глубинную • Увязать с основными каротажами • Увязать с геологическими разбивками и сейсмическими отражающими горизонтами • С синтетическими сейсмограммами, рассчитанными на основе уточненного Акустического каротажа • С проходящими волновыми пакетами, полученными при обработке ВСП • С 2D и 3D сейсмическими данными (вдоль или вокруг скважины) Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КОРРЕЛЯЦИЯ ВСП С КАРОТАЖНЫМИ КРИВЫМИ МЕСТОРОЖДЕНИЕ ВУЛКАН – ЮЖНАЯ ЧАСТЬ СЕВЕРНОГО МОРЯ По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG 263 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела УВЯЗКА СКВАЖИН С ВРЕМЕННЫМИ РАЗРЕЗАМИ Увязка между данными скважинной сейсморазведки и наземными сейсмическими наблюдениями По S. BOYER, JL. MARI, Sismique et Diagraphies, 1994, Technip Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела УВЯЗКА СКВАЖИН С ВРЕМЕННЫМИ РАЗРЕЗАМИ По G. HENRY, GÉOPHYSIQUE DES BASSINS SÉDIMENTAIRES, 1994, TECHNIP Сопоставление данных ВСП с мигрированным временным сейсмическим разрезом (данные компании CGG) 264 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела УВЯЗКА СКВАЖИН С ВРЕМЕННЫМИ РАЗРЕЗАМИ Увязка между суммотрассами ВСП и данными наземной сейсморазведки ( данные компании Gaz de France) По JL. MARI, F. GLANGEAUD, F. COPPENS, Signal Processing for Geologists and Geophysicists, 1999, Technip Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ СКВАЖИННОЙ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ Инверсия данных для получения кривой акустической жесткости, лишенной влияния ствола скважины ( за счет каверн, и т.д.) • • • • • • • Корреляция между скважиной и сейсмическими данными Прогноз трещиноватости или высоко проницаемых зон Прогноз строения ниже забоя скважины (во время бурения) Детальный пространственный прогноз геологических объектов Затухание и анализ литологии Эталонирование AVO 265 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ВЕРТИКАЛЬНОЕ СЕЙСМОПРОФИЛИРОВАНИЕ С ВЫНОСОМ ПУНКТА ВЗРЫВА (НЕПРОДОЛЬНОЕ) Из Oilfield Review Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПЛАН СЪЕМКИ НЕПРОДОЛЬНОГО ВСП С НЕСКОЛЬКИМИ ПУНКТАМИ ВЗРЫВА БАССЕЙН ДЕНВЕР – ШТАТ КОЛОРАДО По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG. 266 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРИМЕРЫ НЕПРОДОЛЬНОГО ВСП БАССЕЙН ДЕНВЕР – ШТАТ КОЛОРАДО По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРИМЕРЫ НЕПРОДОЛЬНОГО ВСП БАССЕЙН ДЕНВЕР – ШТАТ КОЛОРАДО По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG. 267 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Результаты интерпретации данных ВСП На карте приведена схема распространения песчаного пласта “D” По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРИМЕРЫ НЕПРОДОЛЬНОГО ВСП БАССЕЙН ДЕНВЕР – ШТАТ КОЛОРАДО По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG. 268 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ВСП С ЦЕЛЬЮ ОКОНТУРИВАНИЯ БАССЕЙН ДЕНВЕР – ШТАТ КОЛОРАДО По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОКОНЧАТЕЛЬНАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ НЕПРОДОЛЬНОГО ВСП С НЕСКОЛЬКИМИ ПУНКТАМИ ВЗРЫВА Бассейн Денвер – штат Колорадо По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG. 269 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРИМЕР РАЗМЕЩЕНИЯ НЕПРОДОЛЬНОГО ВСП МЕСТОРОЖДЕНИЕ ВУЛКАН – ЮЖНАЯ ЧАСТЬ СЕВЕРНОГО МОРЯ По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕПРОДОЛЬНОГО ВСП МЕСТОРОЖДЕНИЕ ВУЛКАН – ЮЖНАЯ ЧАСТЬ СЕВЕРНОГО МОРЯ По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG. 270 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СОПОСТАВЛЕНИЕ ВСП – ВРЕМЕННОГО РАЗРЕЗА – МОДЕЛЬНОГО ВОЛНОВОГО ПОЛЯ МЕСТОРОЖДЕНИЕ ВУЛКАН – ЮЖНАЯ ЧАСТЬ СЕВЕРНОГО МОРЯ По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ВСП Вертикальная Компонента Z МЕСТОРОЖДЕНИЕ ВУЛКАН – ЮЖНАЯ ЧАСТЬ СЕВЕРНОГО МОРЯ Профиль ВСП, проходящий с северо-запада на юго-восток По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG. 271 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ВСП Вертикальная компонента Z МЕСТОРОЖДЕНИЕ ВУЛКАН – ЮЖНАЯ ЧАСТЬ СЕВЕРНОГО МОРЯ Профиль ВСП, проходящий с юго-запада на северо-восток По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ВСП Вертикальная компонента Z МЕСТОРОЖДЕНИЕ ВУЛКАН – ЮЖНАЯ ЧАСТЬ СЕВЕРНОГО МОРЯ Уточненная структурная карта с вынесенными на нее вновь выявленными тектоническими нарушениями По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG. 272 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ВОЛНОВОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ ВСП Из Oilfield Review Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ОСНОВЫ ВОЛНОВОГО ЗОНДИРОВАНИЯ По JL. MARI, F. GLANGEAUD, F. COPPENS, Signal Processing for Geologists and Geophysicists, 1999, Technip 273 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ВОЛНОВОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ – ИСХОДНЫЕ ПОЛЯ X, Y, Z СОСТАВЛЯЮЩИХ Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРИМЕР ВОЛНОВОГО ЗОНДИРОВАНИЯ 274 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРОФИЛЬ МОРСКОЙ СЕЙСМИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ месторождение Экофиск – Северное море На временном разрезе по профилю 100 поверхностной съемки в районе свода структуры имеется участок отсутствия информации По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПЛАН СЪЕМКИ ВОЛНОВОГО ЗОНДИРОВАНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЕ ЭКОФИСК – СЕВЕРНОЕ МОРЕ На структурный план по кровле формации Экофиск нанесены проектные линии размещения источников сигналов (пунктирные линии). Прием велся в наклонной скважине В-12. Профиль 100 поверхностной съемки также нанесен на карту. По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG. 275 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ВСТАВКА ПРОФИЛЯ ВОЛНОВОГО ЗОНДИРОВАНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЕ ЭКОФИСК – СЕВЕРНОЕ МОРЕ Профиль 100. Разрез со вставкой профиля волнового зондирования. По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела РАЗЛОМЫ НА МЕСТОРОЖДЕНИИ ЭКОФИСК На профиле волнового зондирования ВСП выделены тектонические нарушения, пересекающие формацию Экофиск По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG. 276 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела КАРТА ПО ДАННЫМ ВОЛНОВОГО ЗОНДИРОВАНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЕ ЭКОФИСК – СЕВЕРНОЕ МОРЕ Структурная карта по кровле формации Экофиск с нанесенным на нее грабеном, выделенном на всех трех профилях волнового зондирования по скв. В-12. По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СОВМЕСТНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНОЙ СЪЕМКИ И ВОЛНОВОГО ЗОНДИРОВАНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЕ ЭКОФИСК – СЕВЕРНОЕ МОРЕ По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG. 277 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ИНТЕРПРЕТАЦИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ДАННЫХ НА МЕСТОРОЖДЕНИИ ЭКОФИСК Результаты совместной интерпретации материалов всех волновых зондирований и поверхностной съемки. Выявлено значительное количество тектонических нарушений. По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ТАНГЕНЦИАЛЬНАЯ СЪЕМКА месторождение Экофиск – Северное море Положение профилей тангенциальной поверхностной съемки, выбранное для того, чтобы волны не проходили через газонасыщенные отложения По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG. 278 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ТАНГЕНЦИАЛЬНАЯ СЪЕМКА НА МЕСТОРОЖДЕНИИ ЭКОФИСК По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела РЕЗУЛЬТАТ ИНТЕРПРЕТАЦИИ НА МЕСТОРОЖДЕНИИ ЭКОФИСК Итоговая карта, построенная с использованием всех видов съемов По Robert E. SHERIFF, Reservoir Geophysics, 1997, SEG. 279 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МЕЖСКВАЖИННАЯ СЕЙСМОРАЗВЕДКА • • • Варианты Геометрии Межскважинной Сейсморазведки: проходящая волна, отраженная волна, волна внутри слоя По DELVAUX, Vers une nouvelle géophysique de gisement, 1986, Elf Aquitaine Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МЕЖСКВАЖИННАЯ СЕЙСМОРАЗВЕДКА Изображение Отраженных Волн при Межскважинной Сейсморазведке ( По Becquey and al., 1992 ) По JL. MARI, G. ARENS, D. CHAPELLIER, P. GAUDIANI, Géophysique de gisement, 1998, Technip 280 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела МЕЖСКВАЖИННАЯ СЕЙСМОРАЗВЕДКА Пример Сопоставления с данными Межскважинной Сейсморазведки ( По Becquey and al., 1992 ) По JL. MARI, G. ARENS, D. CHAPELLIER, P. GAUDIANI, Géophysique de gisement, 1998, Technip Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела 3D СКВАЖИННАЯ СЕЙСМОРАЗВЕДКА Схема 3D/3C ВСП, выполненного вблизи Бакерсфильда в Калифорнии в 2000 г., на тот момент самого масштабного. На карте отображено более 5 000 точек расположения вибраторов, использованных для записи более чем 1 040 000 трасс в 8 скважинах. Цветом показана высота дневной поверхности. 281 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела 3D СКВАЖИННАЯ СЕЙСМОРАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЕ ЭКОФИСК – СЕВЕРНОЕ МОРЕ Схема расположения сейсмических съемок, контура месторождения (показан черным) и области влияния газа (показан фиолетовым). Область проведения 3D скважинной сейсморазведки показана зеленым, 3D поверхностной съемки – красным, 3D съемки с выносом – бирюзовым. По Alistair R. BROWN, Interpretation of Three-Dimensional Seismic Data, 1999, AAPG-SEG Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ВРЕМЕННОЙ СЕЙСМИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ МЕСТОРОЖДЕНИЕ ЭКОФИСК – СЕВЕРНОЕ МОРЕ Газ оказывает влияние на сейсмическую запись в области ствола скважины По Alistair R. BROWN, Interpretation of ThreeDimensional Seismic Data, 1999, AAPG-SEG 282 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела 3D СКВАЖИННАЯ СЕЙСМОРАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЕ ЭКОФИСК – СЕВЕРНОЕ МОРЕ Схема расположения профилей пространственной скважинной сейсморазведки на структурной карте по кровле формации Экофиск. По Alistair R. BROWN, Interpretation of ThreeDimensional Seismic Data, 1999, AAPG-SEG Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела РАЗРЕЗ 3D СКВАЖИННОЙ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ МЕСТОРОЖДЕНИЕ ЭКОФИСК – СЕВЕРНОЕ МОРЕ Временной сейсмический разрез со вставленным в него фрагментом профиля скважинной 3D сейсморазведки. По Alistair R. BROWN, Interpretation of ThreeDimensional Seismic Data, 1999, AAPG-SEG 283 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела 3D СКВАЖИННАЯ СЕЙСМОРАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЕ ЭКОФИСК – СЕВЕРНОЕ МОРЕ Полученные данные пространственной скважинной сейсморазведки были обработаны, в том числе подвергнуты миграции. Результирующая структурная карта. По Alistair R. BROWN, Interpretation of ThreeDimensional Seismic Data, 1999, AAPG-SEG Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела «СЕЙСМИЧЕСКАЯ СЪЕМКА ПРИ БУРЕНИИ» - SWD (SEISMIC WHILE DRILLING) Основы Сейсмической съемки при Бурении По Schlumberger Oilfield Review, Summer 1997 284 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРИМЕНЕНИЕ СЕЙСМИЧЕСКИХ СКВАЖИННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ From Schlumberger Oilfield Review Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела «СЕЙСМИЧЕСКАЯ СЪЕМКА ПРИ БУРЕНИИ» - SWD Пример сейсмической съемки при бурении По Schlumberger Oilfield Review, Summer 1997 285 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела «СЕЙСМИЧЕСКАЯ СЪЕМКА ПРИ БУРЕНИИ» - SWD Пример сейсмической съемки при бурении По Schlumberger Oilfield Review, Summer 1997 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела СЕЙСМИЧЕСКИЕ СКВАЖИННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ (MWD) Из Schlumberger Oilfield Review 286 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРИМЕР СЕЙСМИЧЕСКИХ СКВАЖИННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ По Schlumberger Oilfield Review Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела ПРИМЕР СЕЙСМИЧЕСКИХ СКВАЖИННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ 287 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Заключение • • • • • • • • • • • • Видов скважинной сейсморазведки много: Сейсмокаротаж Вертикальное Сейсмическое Профилирование (ВСП) Непродольное Вертикальное Сейсмическое Профилирование Волновое зондирование Межскважинное Сейсмическое Профилирование Сейсмические Наблюдения в Процессе Бурения ( SWD ) Задачи разные: Уточнение зависимости глубина – время Уточнение скоростей Стратиграфическая привязка Уточнение в околоскважинном пространстве структурного плана • наличия тектонических нарушений • распространения песчаников Уточнение строения во время бурения Дело за использованием Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Применение несейсмических методов для прогноза контура нефтегазоносности 288 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Комплекс несейсмических методов • Магниторазведка (наземный и аэроварианты) • Радиогеохимические методы (радиометрия и гаммаспектрометрия - наземный и аэроварианты) • Гравиразведка (наземный вариант) Основные требования: Высокая точность (определяется видом исследований) Высокая детальность (шаг – 25 – 100 м, профильные и площадные съемки) Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Физико-геологические основы применения Окислительновосстановительный барьер Кислород Осадочный чехол Углеводороды Область измененных пород над залежью Залежь УВ Фундамент 289 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Физико-геологические основы применения • Вторичная субвертикальная миграция легких углеводородов из залежи • Взаимодействие углеводородов с вмещающими породами • Вторичное изменение пород в зоне над залежью (эпигенез) • Образование окислительно-восстановительных барьеров • Изменение физических свойств пород в надзалежном пространстве Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Высокоточная магниторазведка Измеряемая величина – амплитуда полного вектора магнитной индукции геомагнитного поля квантовые Применяемые приборы – магнитометры протонные Причины магнитных аномалий Магнитная восприимчивость Магнитные свойства горных пород Остаточная намагниченность 290 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Магнитогеологическая модель залежи углеводородов и особенности структуры магнитного поля Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Формы проявления залежей углеводородов в магнитных полях Арчинское месторождение газоконденсата Палеозойские отложения Нюрольская впадина Западная Сибирь 291 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Формы проявления залежей углеводородов в магнитных полях Крапивинское нефтяное месторождение Верхнеюрские отложения Каймысовский свод Западная Сибирь Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Формы проявления залежей углеводородов в магнитных полях Южно-Черемшанское нефтяное месторождение Нижнемеловые отложения Зона сочленения Каймысовского свода и Нюрольской впадины Западная Сибирь Залежь углеводородов 292 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Формы проявления залежей углеводородов в магнитных полях Герасимовское нефтегазоконденсатное месторождение Многопластовая залежь (палеозой, нижняя и средняя юра) Зона сочленения Пудинского мегавала и Нюрольской впадины Западная Сибирь Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Аномальные признаки проявления залежей УВ в магнитных полях Понижение амплитуды индукции магнитного поля на 10 -20 нТл с образованием типичной волнообразной аномалии Резкая дифференциация (дисперсия) аномального магнитного поля Уменьшение градиента (скорости изменения) аномального магнитного поля 293 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Специализированная обработка магниторазведочных данных Выделение аномальной составляющей магнитного поля способом осреднения скользящим окном и и вычитания регионального компонента Определение дисперсии аномального магнитного поля скользящим окном с нормализацией по точности полевой съемки Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Специализированная обработка магниторазведочных данных Спектрально- энергетический анализ аномального магнитного поля Определение несущих частот аномального магнитного поля скользящи окном Построение и анализ геомагнитных разрезов Вертикальные геомагнитные разрезы по профилю 4 (А) и 12 (Б) Колотушная площадь Р-275 Р-263 Р-261 Р-272 А 0 -2 -4 Н, км 2 4 6 Р-266 Р-275 8 Р-261 10 Р-267 12 14 ПК, км Б 0 Залежь углеводородов -2 -4 2 4 6 ПК, км Н, км Шкала интенсивности, у.е. 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 0.0 0.2 294 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Локальный прогноз контуров залежей по данным магниторазведки 11 -2 360 -2 400 -2 440 -2 480 -2 520 -2 560 -2 600 -2 640 -2 680 -2 720 -2 760 -2 800 -2 840 -2 880 -2 920 -2 960 87.01.28 0 0 87.01.42 0 13 87.01.3 4 12000 87.01.32 14760 87.01.33 11880 87.01.31 14744 87.01.37 87.01.36 87.01.35 0 480 87.01.41 87.01.38 1542 0 Северо-Останинское нефтяное месторождение Палеозойские отложения Пудинский мегавал 12 87.01.30 11860 1 16 87.01.34 0 9 8 3 87.01.40 0 87.01.29 23400 87.01.28 11880 87.01.26 87.01.33 0 17 2 10440 87.01.32 240 0 7 0 87.01.25 23400 87.01.42 87.01.24 23400 10440 87.01.23 87.01.43 29400 Условные обозн ачения -2960 87.01.31 87.01.30 87 .01.37 87.0 1.27 14400 15 0 808 6 4 10440 5 11880 14 87.01.22 20520 87.01.21 11880 изоги псы отраж ающего горизонта Ф2 (подошва юрских отложений) профили МОГТ номера структур осевые зоны градиентов аномального магни тн ого поля 87.01.41 14280 87.01.39 87.01.26 87.01.20 20520 87.01.19 11880 9000 Структуры III порядка 808 Северо-Останинская 984 Маркинская 955 Западно-Останин ская 87.01.44 87.01.39 0 0 808 87.01.43 87.01.29 50 2 0 1 0 87.01.21 0 7 87. 01.40 87 .01.38 87.01.17640 36 11880 разведочные скважины прогнозная зона по данным магнитной съемки 984 87.01.27 87.01.2 4 87.01.25 0 0 87.01.19 87.01.35 0 17640 17640 87.01.44 87.01.22 87.01.20 0 0 87.01.39 9000 9000 955 Рис. 5.20 Схема результатов анализа магнитной съемки с элементами прогноза нефтегазоносности. Северо-Останинская площадь. Масштаб 1: 200 000 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела 295 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Радиометрия Измеряемая величина – мощность экспозиционной дозы естественного радиоактивного излучения, мкР/час Приборы – радиометры – датчики сцинтилляционного типа Гамма-спектрометрия Измеряемые величины – весовые концентрации естественных радионуклидов К40, U238, Th232 Приборы – гамма-спектрометры- датчики сцинтилляционного типа Причины радиоактивных аномалий Изменение концентраций радиоактивных элементов Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Естественное гамма излучение Энергетические спектры радиоактивных элементов Th и U ряды образуются при распаде элементов. Для U особенно важно, что некоторые продукты раннего распада чрезвычайно хорошо растворимы и подвижны в системах горных пород. Подвижность изотопов убывает в направлении U – K – Th. 296 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Радиогеохимическая модель залежи углеводородов и особенности структуры радиометрических полей Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Аномальные признаки проявления залежей УВ в радиогеохимических полях • Относительное уменьшение интенсивности естественного гамма излучения в области над залежью • Относительное уменьшение концентраций урана • Относительное увеличение концентраций тория • • Увеличение торий-уранового отношения более 2.5 Увеличение концентраций радона в краевых частях залежи 297 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Изменение концентраций естественных радионуклидов в пределах месторождения нефти Южно-Черемшанское нефтяное месторождение Нижнемеловые отложения Зона сочленения Каймысовского свода и Нюрольской впадины Западная Сибирь Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Специализированная обработка радиогеохимических данных Построение и анализ планов графиков и планов изоконцентрат различных радионуклидов - К, U, Th Определение пространственного тренда и дисперсии концентраций радионуклидов Определение комплексного параметра – отношения концентраций торий/уран Корреляционно-регрессионный анализ соотношения концентраций U – Th, U – K, Th - K 298 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Применение радиогеохимических методов на конкретных объектах Крапивинское месторождение Каймысовский свод Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела План изоконцентрат тория – Крапивинское месторождение 202 205 208 214 211 207 201 212 191 192 190 206 203 199 Шкала интенсивности 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 n x 10 % Продуктивные скважины Пустые и водоносные скважины 299 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела План изоконцентрат урана – Крапивинское месторождение 202 205 208 214 211 207 201 212 191 192 190 206 203 199 Шкала интенсивности 0 1 2 3 4 5 6 7 8 n x 10 % Продуктивные скважины Пустые и водоносные скважины Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела План изодинам магнитного поля – Крапивинское месторождение 202 205 208 214 211 207 201 212 191 192 190 206 203 199 Шкала интенсивности -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 нТл Продуктивные скважины Пустые и водоносные скважины 300 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Схема прогноза контура залежи северной части Крапивинского месторождения в сравнении с данными эксплуатационного бурения 216 301 303 309 300 304 308 202 319 205 213 306 307 312 208 314 313 503 323 321 214 326 211 59 36 207 61 501 201 212 345 102 104 124 191P 156 170 176 187 190 502 191 177 192 188 206 203 Шкала интенсивности 199 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Применение радиогеохимических методов на конкретных объектах Крапивинское месторождение Каймысовский свод 301 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела 302 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела 303 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Высокоточная гравиразведка Измеряемая величина – ускорение поля силы тяжести пружинные Применяемые приборы – гравиметры маятниковые Причины гравитационных аномалий объемная плотность Плотностные свойства горных пород дефект ли избыток плотности Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Высокоточная гравиразведка Геоплотностная модель залежи углеводородов I – залежь нефти и газа; II – запечатывающий слой; III – ореол вторжения; IV – зона разуплотнения пород в зоне структуры; V – субвертикальные зоны неоднородностей (разнонапряженных состояний); VI – опорные границы между породами с различными физическими свойствами; VII – фундамент; 1 – граница между зонами окисления и восстановления; 2 – состояние физических свойств пород (относительно пород законтурной части залежи; σ - плотность 304 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Высокоточная гравиразведка Графики ∆g для модели нефтегазовой структуры разных параметров: Н – глубина плоскости, над которой располагается структура, равная 1км, hc – амплитуда структуры, равная 200м. Rc – радиус вертикального цилиндра области разуплотнения, равные соответственно: 0,5, 1,0 и 1,5км; избыточная плотность основной структуры ∆r = 0,3г/см3, избыточная плотность структуры с учетом разуплотнения ∆rр = 0,1г/см3, глубина шара, описывающей поверхность структуры Нш = 5км. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Компоненты аномального Гравитационного поля I – кривая остаточной аномалии силы тяжести (∆g0 = ∆gн – ∆gв) разность наблюденной аномалии силы тяжести и восстановленного графика регионального фона); II – суммарный гравитационный эффект (gмс = g1 + g2 + g3 + g4); III – гравитационный эффект кровли карбонатного комплекса (g1); IV гравитационный эффект кровли нижнего терригенного комплекса (g2); V – суммарное гравитационное влияние залежей нефти и газа (g3); VI – гравитационный эффект поверхности размыва (g4). 1 – литолого-стратиграфические комплексы (гравиактивные контакты); 2 – газовая шапка; 3 – нефтяные залежи; 4 – поверхность кристаллических пород. 305 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Формы проявления залежей углеводородов в гравитационных полях Месторождения: а – Бендюжинское; б – Актанышское; в – Крым-Саоайское; г – Александровском; д – Нурлатское и Эштебенское; е – Кулешовское; ж – Герасимовское; з – Степановское; и – Слепцовское 1 – наблюденная аномалия силы тяжести; 2 – кривая восстановленной аномалии; 3 – региональный фон; 4 – локальная аномалия силы тяжести (максимум); 5 – локальный минимум; 6 – поверхность одной из гравиактивных границ Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Аномальные признаки проявления залежей УВ в гравитационных полях Положительные аномалии поля силы тяжести, обусловленные присутствием структурных поднятий Локальная отрицательная аномалия поля силы тяжести, обусловленная разуплотнением, на фоне относительно высоких значений Уменьшение градиента (скорости изменения) аномального гравитационного поля 306 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Гравитационное и магнитное поле центральной части Лавровского наклонного вала 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 Шкала интенсивности Т, нТл 140 120 100 80 60 40 20 0 -20 -40 -60 -80 -100 -120 -140 -160 -180 -200 -220 -240 -260 -280 3 1 2 Чагвинская -0.6 11 Сев.Урманская -0.8 -1 -1.2 -1.4 -1.6 3 1 Чагвинская 11 Сев.Урманская 2 1 Еллейская 1 Еллейская 2 3 2 3 2 2 3 45 1 Юж.Урманская 50 3 54 1 Юж.Урманская 45 42 43 1 Еллей-Игайская 50 54 42 43 51 Арчинская 51 Арчинская 1 Еллей-Игайская 1 58 49 40 41 Арчинская 1 58 49 40 41 Арчинская 2 2 4 Водораздельная 2 44 46 3 14 4 17 18 2 4 Водораздельная 44 46 3 14 4 17 18 Нижнетабаганское Нижнетабаганское 20 13 12 12 20 13 1 2 Хылькинская 1 4 1 Смоляная 6 1 2 Хылькинская 1 4 1 Смоляная 6 5 2 Условные обозначения: 5 2 3 2 Верх.Васюганская 3 2 Верх.Васюганская геофизические профили 2 20 глубокие скважины изодинамы аномального магнитного поля Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Схема локального нефтепрогноза центральной части Лавровского наклонного вала по данным гравимагнитных съемок 307 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Итоги: Магнитные, радиогеохимические и гравитационные поля несут информацию о локализации областей эпигенетического преобразования пород над залежами нефти и газа. Комплексные геофизические аномалии пространственно приурочены к контуру нефтегазоносности, фиксируя проекцию залежи на дневную поверхность. Достоверность прогноза контура залежи достигает 85 %. Достоинства: Высокая производительность Низкая стоимость Экологическая безопасность Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Раздел 17 Центры трехмерной визуализации 308 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Визуализация играет все большую роль в процессе интерпретации и использования данных Особенно это касается сейсмических данных, в силу их пространственности • • • • • Этапы визуализации: Карта в изолиниях Карта в цветовой индексации Карта в аксонометрическом изображении Псевдо стерео изображение Изображение всего комплекса данных в псевдо стерео изображении От наглядности результата часто во многом зависит степень его последующего использования Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Современные пакеты программ позволяют визуализировать результаты весьма наглядно При этом используются возможности псевдо трехмерного изображения, варьирования цветом, видом отображения объектов, их прозрачностью, количеством объектов 309 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Современные рабочие станции оборудованы 2, а часто и 3 экранами, но этого не достаточно для эффективной работы в команде Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Использование больших экранов, «умных» одно из первых путей решения этой проблемы 310 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Использование стереоизображения – принципиально новый шаг в визуализации данных Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Организация стереоизображения требует создания специальных центров визуализации, оснащенных экранным и проекционным оборудованием, ПО и мощными графическими компьютерами 311 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Создание стереоэффекта Для активного стереоэффекта необходимо два источника изображения, причем они должны подавать поляризованный сигнал, сдвинутый в зависимости от удаленности предмета. Смотреть также надо через поляризационные стерео очки. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела 4-х экранные комплексы позволяют создать полную иллюзию нахождения внутри 3-х мерного пространства. Такие центры дороги, их пока немного 312 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Монтаж зала с полуобъемным изображением. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Центры 3-мерной визуализации используются для проведения совещаний, планировании работ. На слайде – положение ствола горизонтальной скважины 313 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Рабочая комната Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Заключение • Центры трехмерной визуализации используются все шире и шире • ВР приобрело более 10 центров и использует их для ежедневной работы команд, работающих над проектами по месторождениям • По их мнению, такие центры позволяют по-новому ощутить строение месторождений • Существует и скептическая точка зрения о необходимости таких центров • Стоимость их постоянно снижается. Существуют даже относительно небольшие и недорогие мобильные средства трехмерной визуализации 314 Научно-образовательный Центр Томский политехнический университет Современные методы изучения месторождений сейсморазведкой (итоги) Томск 2004 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Так что же изображено на сейсмическом разрезе? 315 Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела Заключение Сейсморазведка приносит много важной информации для построения модели месторождений и контроля за его разработкой: Детальные структурные построения Положение разломов Трассирует разнофациальные тела Карты свойств пластов-коллекторов и покрышек Положения ГВК (ВНК) на разрезах и в плане Внутреннюю структуру пластов-коллекторов Литологический состав, тип насыщающего флюида, наличие и направление трещиноватости. Методик много, и у всех есть как плюсы, так и минусы. Для хорошей интерпретации всегда необходима физическая основа. Спасибо за внимание! 316