В настоящее время в сейсморазведке имеются несколько преобладающих подходов для выделения и анализа НАЛ: это сейсмостратиграфия и динамическая интерпретация данных сейсморазведки и ГИС. К сожалению, на данный момент оба этих метода имеют существенные ограничения, которые не дают возможности в полном объеме изучать ловушки, их строение и свойства.
Методы сейсмостратиграфического анализа временных разрезов основываются на <визуальном>, достаточно произвольном выделении опорных отражающих горизонтов ОГ и слабых прерывистых отражений. Характер появления и исчезновения этих отражений дает информацию о генезисе отдельных геологических тел, зон выклинивания и врезов. Применение инструмента палеореконструкции сейсмических разрезов (приведение или выравнивание разреза на определенный геологический момент времени) позволяет точнее выделить отдельные клиноформные тела и дать оценку направления сноса материала, существующего на момент осадконакопления.
Если в геологии фация - это породно-слоевая ассоциация, дающая по облику и характеру залегания информацию об условиях её образования, то под сейсмофациями большинство интепретаторов-сейсморазведчиков понимают определенный рисунок или тип сейсмозаписи, свидетельствующий, как им представляется, о том же самом - условиях осадконакопления. Но если в геологии мы действительно физически имеем дело с определенной горной породой, то в сейсмостратиграфии визуально анализируется некий отклик среды, который может иметь различную природу и соотноситься с разными литотипами. Поэтому наряду с сейсмостратиграфией необходимо использовать количественные методы, дающие представление о характере распределения карбонатного, песчанистого и глинистого материала и оценки их коллекторских свойств.
В основе многих методик лежат частотно-временные преобразования сейсмической трассы. Мы использовали в работе спектрально-временной анализ (СВАН), дающий наиболее полное представление об интегральной характеристике отложений. Эта процедура является частью технологии структурно-формационной интерпретации (СФИ), которая изучает геологические формации по их современной и палео-морфологии и внутренней структуре слагающих их осадочных толщ.
СВАН - это непрерывная развертка сейсмической трассы по частоте и по времени. СВАН имеет два свойства: непрерывность и устойчивость отображения свойств геологического разреза. Исходным материалом для методики СВАН служат временные сейсмические разрезы. По сравнению с трассой СВАН-колонка является существенно более инвариантной к воздействию различных фильтрующих факторов. Применение технологии СВАН-анализа позволяет: устанавливать ранговость разреза, выявлять циклическую структуру изучаемой толщи, выделять и прослеживать перерывы осадконакопления (ПО). Это помогает решать важные задачи структурной интерпретации: выявление и картирование синхронных (стратиграфических) поверхностей, выявление с их помощью локальных геологических тел.
Большим преимуществом применения технологии СФИ является возможность построения детальной структурно-формационной модели изучаемого объекта, опирающаяся на выделение всех ПО, проявляющиеся в сейсмическом поле как устойчивые отражения. Методами СФИ могут быть выявлены и закартированы в плане все типы НАЛ, но он не дает количественных оценок ФЕС среды.
Для прогнозирования литологического состава, а так же емкостных свойств геологических тел, слагающих природный резервуар УВ, наиболее часто используется динамическая интерпретация (ДИ) сейсмических данных. Она включает в себя:
регрессионный анализ, построение прогнозных разрезов, карт и кубов емкостных параметров исследуемой толщи, а также прогноз их литологии.
Ключевой процедурой в инверсиях является согласование разномасштабных данных сейсморазведки и ГИС в точках скважин. Для изучаемой толщи отложений по скважинным данным строится тонкослоистая сейсмогеоакустическая модель среды. При этом каждый слой считается однородным, а изучаемую волновую картину жестко связывают с откликом на контрастность акустических свойств между этими слоями. В то же время, практика интерпретации данных сейсморазведки показала, что иногда акустически слабовыраженные слои, практически не отличающиеся по литологическому составу от вмещающих пород, дают устойчивые, динамически выраженные отражающие границы (примером такой ситуации могут служить баженовская свита в Западной Сибири). Тогда как резкая смена литологии, например, при картировании фундамента, не дает ярковыраженной отражающей сейсмической границы в волновом поле.
Возникает необходимость вовлекать в динамическую интерпретацию геологические данные о возможных ПО и типах седиментационных трендов изучаемых локальных тел. Это позволяет сделать прогноз ФЕС резервуаров изучаемых залежей УВ более достоверным.
Следующий раздел диссертации посвящен разработке приемов, направленных на учет выявленных недостатков.
2.2 Новые методические приемы создания детальной седиментационно- емкостной модели НАЛ.
Методические приемы комплексной интерпретации были разработаны диссертантом при участии группы сотрудников ООО <Геонефтегаз>, геологов и геофизиков местных геофизических организаций России.
Новая технология включает в себя все основные методические приемы сейсмостратиграфии, СФИ, динамической интерпретации и содержит ряд новых элементов их комлексирования (см. рисунок 1):
1. Обработка ГИС, выявление цикличности осадконакопления целевой толщи разреза, установление связей типа <керн-ГИС> и <ГИС-ГИС>.
2. Сейсмостратиграфический и структурно-формационный анализы данных сейсморазведки и ГИС, создание опорной седиментационной модели объекта.
3. Восстановление циклической модели разреза в зонах отсутствия записей ГИС. Подготовка опорных циклических сейсмоакустических моделей с учетом возможных ПО. Инверсия сейсмических данных, расчёт атрибутов.
4. Установление связей типа <сейсморазведка-керн> и <сейсморазведка-ГИС>, выбор информационных параметров. Пересчёт информационных параметров в ФЕС коллекторов и покрышек резервуара.
5. Оценка ресурсов УВ сырья, передача материалов модели на гидродинамическое моделирование согласно действующим Рабочим документам.
Остановимся на ключевых моментах предложенной технологии, отличающих ее от предыдущих аналогов.
В основу технологии положен детерминистский подход. Он предполагает тесную взаимоконтролирующую работу геологов и геофизиков.
Основным преимуществом используемой технологии на первом этапе является применение аппарата структурно-формационной интерпретации (СФИ) и <робастных> оценок для малых выборок при анализе материалов ГИС и сейсморазведки. Необходимо на каждой скважине выделить элементарные циклиты и построить зависимости типа <керн - ГИС> и <ГИС - ГИС>, сгруппировав точки по глубине, относимой к подошвенной, центральной или кровельной частям циклов осадконакопления. Для анализа данных ГИС необходимо привлекать пакеты поточечной интерпретации, обладающие максимальной разрешающей способностью скважинных геофизических методов. Только получив такие зависимости, можно, воспользовавшись законом Головкинского - Вальтера, переходить к загрублению данных при интерпретации сейсморазведки. После восстановления внутренней структуры всех седиментационных тел, определив их генезис, даются оценки литофациального состава каждого отдельного элемента геологического тела.
Основным параметром традиционной сейсморазведки, позволяющим перейти к количественным оценкам коллекторов и покрышек природного резервуара УВ, является акустическая жесткость γ. В новой технологии использованы <робастные> методы оценки ФЕС, которые позволяют увеличить коэффициент корреляции изучаемых параметров R до 0.83-0.99 и уменьшить среднестатистическую ошибку Δ до 0.010-0.045 и, таким образом, значительно сузить неоднозначность определения коэффициентов общей пористости Кп и нефтенасыщенности Кн по величине γ.
Использование новых зависимостей позволяет получить более надежные карты и кубы емкостных свойств целевых объектов и при этом существенно уточнить ФЕС как коллекторов, так и разделяющих их экранов перемычек. Таким образом, построение опорной модели с разрешающей способностью каротажа и учетом цикличности изучаемых тел ведет к получению максимально детальной сейсмоакустической модели. Сравнение моделей полученных по стандартной и новой технологии (рис.2) показал, что разрешающая способность метода по вертикали увеличивается (до первых метров).
Увеличение разрешенности достигается как по вертикали, так и по горизонтали. Выявленные особенности разреза характеризуют резервуары выделенных НАЛ и экранирующие свойства покрышек и перемычек. Существенно, что эти особенности выделяются как в терригенной, так и в карбонатной части разреза.
Обычно опорная сейсмоакустическая модель строится только по данным АК, имеющихся на площади или соседних площадях скважин. Поэтому для распространения этих пластовых моделей на всю площадь исследований используется их интерполяция в межскважинном пространстве и задание постоянной модели вне разбуренной площади. Это приводит к значительным ошибкам при латеральных изменениях литологии и ФЕС по разрезу, особенно при определении сейсмоакустических свойств изолированных, не вскрытых скважинами, тел.
Особенностями разработанной технологии являются опора на выделение и трассирование основных перерывов осадконакопления (ПО) при воссоздании седиментационного процесса и оценку направлений смены литофаций. Синхронность ПО - основной признак, позволяющий избежать ошибок при прослеживании отражений внутри какого-либо локального осадочного тела. Восстановление границ, связанных с ПО различных рангов позволяет выполнять трассирование ОГ более уверенно, нежели по видимым в сейсмостратиграфии минимумам и максимумам отражений, а самое главное, избежать при этом пересечения разновременных границ. Восстановленная геометрия отдельных пластов, линз и других геологических тел (формаций) образует структурно-формационную модель разреза. Такая детальная модель является исходной для динамической интерпретации данных сейсморазведки.
Главной особенностью нашей методики является восстановление модели среды в каждой точке пространства. Для этого используются все доступные скважинные данные, из которых комбинируются и восстанавливаются характеристики всех прослеженных тел, исходя из закономерностей смены фаций и циклического строения. При этом мы обеспечиваем большую правильность передачи литолого-стратиграфических и акустических данных на внескважинное пространство с учетом законов их формирования. Особенно это важно при изучении разрезов, где бурением не вскрыты все возможные геологические тела. Помимо этого, использование детальных литологических исследований позволяет прогнозировать "внутреннее наполнение" осадочных тел и его изменение в пространстве и времени, зачастую не отображающиеся в сейсмических характеристиках в силу определенной разрешающей способности сейсморазведки. Пример построения такой модели приведен на рис. 3.
Наш подход позволяет использовать для интерпретации сейсмических данных более геологически обоснованную информацию, что выгодно отличает ее от общепринятой модели осредненного однородного пласта. С другой стороны, особенности изменения волнового поля служат для детализации исходной седиментационной модели, что ведет к ее пересмотру, делая этот процесс итерационным.
Можно сделать вывод о том, что только с помощью адекватной седиментационной модели, разработанной с использованием новейших достижений научной и практической геологии, можно определить какие осадочные тела могут присутствовать на изучаемом участке, каков характер наслоения в этих телах, как и куда они могут смещаться в течение седиментационного цикла или его фазы и, следовательно, каким образом эти тела будут отображаться в волновом поле.
