Фгунпп «Росгеолфонд» Московский филиал фгунпп «Росгеолфонд» «Научный центр виэмс»

3.5. Сейсморазведка

Сейсморазведка представляется самым весомым методом разведочной геофизики. Несмотря на то, что это самый затратный из методов: количество отчетов о результатах сейсморазведки в 2011 г. составляет 52,7% (498 ед. хранения). Это связано, прежде всего, с эффетивностью метода при поисках и разведке углеводородов.

Отметим, что сейсмические исследования являются одним из главных элементов работ по изучению на региональном этапе глубинного геологического строения. Однако, исходная информация о разрезе не всегда извлекается в полном объеме. В то же время, уровень технологии полевых работ резко повысился за счет использования сейсмической аппаратуры с высоким мгновенным динамическим диапазоном (130 дБ), высокой чувствительностью и возможностями регистрации больших объемов сейсмической информации (до 8000 каналов) в реальном масштабе времени. Широко используются вибрационные источники сейсмических волн с усилием 20-30 тонн в широком диапазоне частот 5-200 Гц.

Наличие современной сейсмической аппаратуры, современных технологий полевых работ (высокоразрешающая сейсморазведка) и высокоэффективных средств обработки существенно повышает качество, достоверность кинематических и динамических характеристик волнового поля в большом диапазоне глубин.

Современная сейсмическая аппаратура, современные технологии полевых работ, высокоэффективные средства обработки позволяют получать волновые поля высокого качества с сохранением динамических характеристик и при региональных работах. Поэтому уже на региональном этапе можно ставить задачи по прогнозированию коллекторов.

Использование динамических характеристик позволяет прогнозировать и оценивать геолого-геофизические параметры разреза, оконтуривать зоны распространения пород-коллекоров.

Как показали исследования, проведенные ФГУП ГНЦ РФ ВНИИгеосистем [Руденко Г.Е., Алфосов А.В., Веденяпин О.А. и др. Разработать технологию прогнозирования и оконтуривания зон коллекторов на региональном и поисково-оценочном этапах применительно к условиям Восточной Сибири (юг Сибирской платформы) на основе прогрессивных подходов изучения сейсмических волновых полей и данных бурения (заключительный). Отчет о НИР. Гос. контракт № ПС-03-43/4, доп. согл. № 1,2 по базовому проекту 7.2-03/08. /ФГУП ГНЦ РФ ВНИИгеосистем. ГР № 643-09-90. Инв. № 497340. –Москва. –2010.], решение обратной динамической задачи с целью прогнозирования коллекторов с использованием ПМК ПАРМ–КОЛЛЕКТОР на региональном и поисково-оценочном этапах выдвигает высокие требования к качеству волновых полей, данных ГИС, бурения и петрофизики.

Исследования проводились с целью разработки технологии прогнозирования оконтуривания зон коллекторов на региональном и поисково-оценочном этапах применительно к условиям Восточной Сибири (юг Сибирской платформы) на основе прогрессивных подходов к изучению сейсмических волновых полей и данных бурения.

Технология разрабатана на экспериментальных материалах ГИС и сейсморазведки, полученных в перспективных районах Восточной Сибири на базе применения модернизированного ПМК ПАРМ–КОЛЛЕКТОР.

Она опирается на следующие выполненные исполнителями мероприятия:

- модернизация программно-методического комплекса ПАРМ–КОЛЛЕКТОР;

- разработка требований к подготовке скважинных и сейсмических материалов, направленных на повышение информативности для получения достоверного прогноза ФЕС;

- усовершенствование «Методики прогнозирования и оконтуривания зон коллекторов» на основе интегрирования данных сейсморазведки и ГИС при региональных и поисковых исследованиях на нефть и газ» и проведение ее целевого опробования;

- подготовка методических рекомендаций по использованию и внедрению технологии.

Эффективность применения технологии прогнозирования и оконтуривания зон коллекторов на региональном и поисково-оценочном этапах при недостаточном объеме априорной информации показано на конкретных примерах.

С использованием двух вариантов опорных сейсмомоделей, построенных по разным привязкам, был осуществлен прогноз импеданса горных пород по стандартной схеме технологии ПАРМ–КОЛЛЕКТОР.

Различные варианты прогноза так же позволили правильно по скоростной дифференциации отождествить и выделить отражения, связанные с баженовской свитой.

В прогнозном разрезе, полученном с использованием первого варианта привязки, предполагаемая баженовская свита (пласт 2) по своим свойствам резко отличается от истинных параметров, характеризующих баженовскую свиту, и по дифференциации скоростей практически не отличается от выше и ниже лежащих вмещающих пород, что не правильно. Полученные прогнозные скорости имеют широкий диапазон значений, который колеблется от 3000 м/с до 3750 м/с и выше, а так же сильно изменяются по латерали. Прогнозная временная мощность намного превышает реальную временную мощность горизонта в районе расположения скважины и сильно увеличивается к началу профиля.

На самом деле баженовская свита характеризуется более узким разбросом скоростей с более низкими значениями (2800 – 3150 м/с), которые резко отличаются от вмещающих пород. Мощность ее относительно выдержана по площади и находится в пределах 30 м.

Таким образом, первый вариант прогноза и на этапе осуществления инверсии волнового поля подтверждает ошибочность отождествления баженовской свиты.

Во втором варианте прогноза баженовская свита (пласт 2) хорошо прослеживается и действительно выделяется по пониженным скоростям, временная мощность соответствует мощности баженовской свиты.

Ниже баженовской свиты откоррелирована толща (пласт 3), относящаяся к верхнеюрским отложениям васюганской свиты. Характер распределения скоростей в выделенном пласте соответствует представлениям о васюганской свите других районов Западной Сибири. Васюганская свита представляет собой чередование пластов, линз, различающихся по дифференциации скоростей.

Все же пока по большей части сейсморазведка используется для изучения тектонического строения платформ с целью прослеживания распространения пластовых осадочных образований. Например, коллектив ФГУНПГП «Иркутскгеофизика» выполнил сейсмические исследования МОГТ на Верхнекатангской площади для решения следующих задач:

- Изучение глубинного геологического строения площади по отражающим горизонтам нижнего кембрия, венда, и, по возможности, поверхности фундамента.

- Изучение вариаций толщины венд-нижнекембрийских отложений.

- Выявление структур и зон, перспективных в нефтегазоносном отношении.

- Прогнозирование зон улучшенных коллекторских свойств потенциально продуктивных интервалов разреза на основе анализа данных ГИС и комплекса геолого-геофизических методов исследований.

- Оценка прогнозных локализованных ресурсов (Д_1л) и разработка рекомендаций по дальнейшим ГРР и заложению глубоких поисковых скважин.

Интересен факт постановки двух последних задач. Для их решения пришлось привлечь другие методы [Иванов Н.К., Заравняев В.А., Скворцова Н.А. и др. Отчет о результатах геофизических работ по объекту № 2.97/07 «Комплексные региональные геофизические работы на Верхнекатанской площади (Усть-Илимский, Усть-Кутский, Нижнеилимский и Катангский районы Иркутской области) за 2007-2010 гг.» Госконтракт № 70-343. Листы O-48-XV, XVI, XX. XXI, XXII. /ФГУНПГП «Иркутскгеофизика». ГР № 14-07-59. Инв. № 499335. –Иркутск. -2011.]: ретроспективные «материалы магнитного и гравитационного поля» и провести электроразведочные работ методом ЗСБ. Кроме того, сопоставлены геолого-геофизические материалы ГИС и сейсморазведки. Выполнены геохимические работы в виде прогнозно-рекогносцировочной гидрогазогеохимической съемки по поверхностным водоисточникам, геохимическое опробование приповерхностных отложений по сейсмовзрывным скважинам, химико-аналитические исследования полевых проб воды, шлама и газов методами газовой хроматографии, люминесцентной битуминологии, спектроскопии, вольтамперметрии, колориметрии и количественного химического анализа.

Результаты работы представлены в виде структурных карт, карт изопахит, прогнозных схем, временных разрезов. Изучен структурный план по поверхности кристаллического фундамента и по отражающим горизонтам, характеризующим осадочный чехол. Установлено несоответствие структурно-тектонических планов подсолевого и солевого комплексов. На основании динамического анализа выделены предполагаемые участки распространения коллекторов в парфеновском, марковском (ярактинском), осинском горизонтах и в 1 усть-кутском горизонте, оценены коллекторские свойства атовского и христофоровского горизонтов.

Уточнена модель геологического строения района. Выделены тектонически активные зоны и участки влияния траппового магматизма. Предложены прогнозные критерии для поисков углеводородного сырья.

Основные продуктивные горизонты приурочены к отложениям подсолевого комплекса: осинский, устькутский, преображенский карбонатные горизонты, марковский и парфеновский - терригенные отложения нижнемотской подсвиты. По скважинам, расположенным непосредственно на Верхнекатангской площади и вблизи неё, нефтегазопроявления выявлены в осинском, устькутском кабонатных горизонтах и в терригенной части разреза.

Подобные работы выполнены ОАО «Тюменьнефтегеофизика» [Берсенёв В.К., Басырова С.С., Стекленёв В.В. и др. Региональные сейсморазведочные работы МОВ ОГТ 2Д, включая многоволновую сейсморазведку (МВС), в комплексе с геохимией в пределах южного склона Байкитской антеклизы. Лист О-47. /ОАО «Тюменнефтегеофизика». ГР № 16-05-18/1. Инв. № 500510. –Тюмень. –2008.] с аналогичной целью: изучение глубинного геологического строения территории и уточнение её структурно-тектонических особенностей. Кроме того, ставились задачи выявления зон, благоприятных для аккумуляции УВ. ОАО «Тюменнефтегеофизика» прекрасно оснащен: телеметрические станции 408UL и 428XL, датчики DSU-3 для регистрация сигналов при МВС.

Получены временные разрезы трёх компонент волнового поля и рассчитан коэффициент Пуассона для вендского сейсмокомплекса.

Изучен структурный план венд-нижнекембрийских отложений, прослежены дизъюнктивные нарушения, создана структурно-тектоническая модель рифейского комплекса. Подтверждён ряд положительных структур, выявлена Среднеиркинеевская-2 структура. Составлена геологическая карта рифейской эрозионной поверхности в зоне сочленения Байкитской антеклизы и Присаяно-Енисейской синеклизы.

Суммарная предполагаемая площадь нефтеносности перспективных объектов по рифейскому комплексу оценивается в 1212 км², что в пересчете на извлекаемые ресурсы нефти категории Д₁л составляет 26,5 млн. т.

Для того, чтобы «выполнить регионально-рекогносцировочные сейсморазведочные работы по системе 60-кратного МОГТ -2D в объеме 2000 пог. км, с целью выявления зон и объектов в отложениях верхнего протерозоя - нижнего-среднего кембрия с дальнейшей постановкой поискового (параметрического) бурения» ИНГГ СО РАН им. А.С.Трофимука понадобилось 3 полевых сезона (2008-2010) [Конторович В.А., Петров В.Н., Голощехин В.Г. и др. Постановка региональных сейсморазведочных работ МОГТ в пределах Райгинско-Ажарминской гряды (Томская область). Отчет по результатам работ с.п. 6.16/07-10 масштаба 1:500 000, 1:200 000 . Гос. контракт № 3/12-240107. /ИНГГ СО РАН им. А.С.Трофимука. ГР № 35-07-36. Иинв. № 499325. -Томск – Новосибирск. -2010.]. За это время в процессе анализа геолого-геофизических материалов создан интерпретационный сейсмический проект в пакете W-Seis, включающий всю сейсмическую информацию, полученную на востоке Томской области за период с 1989 по 2010 гг. С целью построения модели геологического строения верхнепротерозойско-палеозойских отложений полученные материалы были увязаны с материалами прошлых лет, а также с разрезами параметрических скважин Вездеходня-4, Восток-1, Восток-3, Восток-4. Построены сейсмогеологические разрезы масштаба 1:200 000 по всем профилям, отработанных в рамках федеральных работ, выполненных в 2008-2010 гг. по проекту «Райгинско-Ажарминская гряда». На территории исследований построены структурные карты масштаба 1:250 000 по серии верхнепротерозойско-палеозойских стратиграфических уровней, а также карты изопахит рифей-палеозойских сейсмокомплексов. Выполнен сейсмофациальный анализ, построена модель геологического строения и выполнена оценка перспектив нефтегазоносности верхнепротерозойско-палеозойских отложений. Выделены нефтегазоперспективные объекты в вендских доломитах котоджинской и пойгинской свит и осуществлена оценка их ресурсов по категории Д₃ локализованное. Выданы рекомендации на постановку «поисково-параметрического бурения».

Построен набор структурных карт по юрским потенциально нефтегазоперспективным комплексам, выполнен комплексный анализ геолого-геофизических и геохимических материалов и результатов испытаний скважин, построена модель геологического строения юрских отложений, сделан вывод о невысоких перспективах нефтегазоносности этого комплекса пород на рассматриваемой территории.

Работа коллективов ЗАО «Красноярскгеофизика» и ОАО «Самаранефтегеофизика» интересна тем, что представляет собой попытку оценить прогнозные ресурсы, базируясь на данных сейсморазведки МОГТ-2D [Ткачук Д.Н., Грицаенко Г.В., Шиликов В.В. и др. Обоснование прогнозных ресурсов углеводородов на Лебяжинско-Полигусовской площади (северо-западный склон Байкитской антеклизы). Гос. контракт № 89. /Красноярскгеофизика - ОАО «Самаранефтегеофизика». ГР № 16-07-92/1. Инв. № 499610. -Красноярск. -2010.].

Обработка и интерпретация материалов выполнены с помощью систем ProMAX и SeisWorks. Переобработано около 2000 п. км архивных профилей. На площади размером 45 тыс. кв. км уточнен структурный план горизонтов нижнего кембрия, венда и фрагментарно - рифея. Построены карты толщин кембрийских, вендских и рифейских отложений, прогнозируются толщины терригенного венда. Проблемы при систематизации рифейских отражающих горизонтов вблизи границ кряжа обусловлены сложным складчато-блоковым строением рифейского комплекса и развитием здесь надвиговых дислокаций. В дизъюнктивной системе основная роль принадлежит Бахтино-Тунгусскому разлому. Проведены профильные гравиметрические исследования и электроразведочные работы М-ЗСБ. В результате получено представление о глубинном геологическом строении земной коры. Составлена прогнозная геологическая карта довендской эрозионной поверхности. Выполнена оценка прогнозных ресурсов по категории Д1л.

Сейсморазведка в силу своей специфики, по большей части, решает задачи, связанные с нефтяной геологией или занимается изучением глубинного строения земной коры. Поэтому использование сейсморазведки для поисков рудных полей вызывает повышенный интерес у специалистов не только с точки зрения приспособления методических приемов нефтяной сейсморазведки к резко отличным «рудным» условиям, но и как некоторая экзотика, особенно, когда в качестве исполнителя работ выступает организация, созданная для развития нефтяной геофизики [Заможняя Н.Г., Костюченко С.Л., Николаева В.И. и др. Выявление и предварительная оценка колчеданных рудных полей в перекрытом залегании на юго-востоке Республики Башкортостан на основе применения высокочастотной сейсморазведки. Гос. контракт № 19-326/07. /ВНИИГеофизика. ГР № 5-07-27. Инв. № 497386. –Уфа. -2010.].

Цель работ усматривалась в выявлении и предварительной оценке колчеданных рудных полей в перекрытом залегании на Юго-Востоке Башкирии. В качестве инструмента достижения этой цели была выбрана высокочастотная сейсморазведка (МОГТ-ВРС) в ее профильном варианте.

Для достижения цели исполнители работ взялись за решение следующих задач:

1. По материалам высокоразрешающей (высокочастотной) сейсморазведки оценить глубины залегания кровли колчеданоносных комплексов, перекрытых вулканогенно-осадочными отложениями среднедевонского и верхнедевонско-раннекаменноугольного возраста в пределах Присакмарско-Вознесенской, Тубинско-Гайской и Орско-Сибайской структурно-формационных зон, выделить выступы кровли колчеданоносных комплексов, где мощности перекрывающих образований не превышают 300-500 м.

2. В пределах выделенных выступов колчеданоносных комплексов расшифровать особенности их внутреннего строения, расчленить вулканогенные образования на основные и кислые дифференциаты, выделить зоны околорудных хлорит-серицитовых метасоматитов.

3. По результатам расшифровки внутреннего строения колчеданосных комплексов выделить перспективные участки для бурения заверочных скважин глубиной до 500 м.

4. В пределах перспективных участков локализовать и оценить прогнозные ресурсы меди по категории Р₂.

В процессе исследований пробурено 7 скважин глубиной 500 м, в которых проведены геофизические исследования (ГИС) методами КС, ПС, МЭП, ГК, ГГУ, а также инклинометрия и сейсмические наблюдения методом ВСП.

Обработка, анализ и интерпретация сейсмических данных выполнены с использованием компьютерных пакетов ProMAX-8.6, Green Mountain, Коскад-3D, Discovery-2D и МДС. Обработка скважинных сейсмических материалов ВСП выполнена в пакете 3С-INTERACT.

Составлены:

- Временные и глубинные разрезы МОГТ-ВРС в масштабе гор. 1:20 000,

верт. 1:10 000.

- Интерпретационные геолого-геофизические разрезы в масштабе 1:20 000.

- Геологические разрезы в масштабе гор. 1:50 000, верт. 1:25 000.

- Структурно-формационная схема Присакмарско-Вознесенской, Тубинско-Гайской и Орско-Сибайской зон со снятым чехлом постколчеданоносных образований в масштабе 1:200 000.

Произведена локализация и оценка прогнозных ресурсов меди по категории Р₂.