CC BY
132
УДК 550.834.05 (553.98)
МЕТОДИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ КОМПЛЕКСНОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАННЫХ ПРИ ОЦЕНКЕ ПЕРСПЕКТИВ ГАЗОНОСНОСТИ ВЕНДСКИХ ТЕРРИГЕННЫХ ГОРИЗОНТОВ АНГАРО-ЛЕНСКОЙ СТУПЕНИ*
Максим Юрьевич Скузоватов
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3, младший научный сотрудник, тел. (383)306-63-70, e-mail: [email protected]
В статье проанализированы особенности геологического строения вендского терриген-ного комплекса центральной части Ангаро-Ленской ступени (Иркутская область). Сделан вывод о том, что эффективность прогноза коллекторов на основе сейсмических методов обеспечена взаимосвязью петрофизических и акустических свойств отложений, что наиболее характерно для парфеновского горизонта Ковыктинского месторождения. Для боханского и базального горизонтов поиск такой зависимости затруднен вследствие слабой охарактеризо-ванности петрофизическими данными. На основе полученных результатов выявлены наиболее перспективные зоны для проведения дальнейших поисково-разведочных работ.
Ключевые слова: парфеновский горизонт, Ковыктинское месторождение, Ангаро-Лен-ское месторождение, амплитуды отраженных волн, пористость, перспективы газоносности.
METHODOLOGICAL APPROCHS FOR GEOLOGICAL AND GEOPHYSICAL DATA COMPLEX INTERPRETATION IN EVALUATION OF PETROLEUM POTENTIAL OF ANGARA-LENA STEP VENDIAN TERRIGENOUS HORIZONS
Maxim Yu. Skuzovatov
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 630090, Russia, Novosibirsk, 3 Koptyug Prospect, Junior Research Scientist, tel. (383) 306-63-70, e-mail: skuzovatovmj @ipgg. sbras.ru
In this article the geological structure features of Vendian terrigenous complex of AngaraLena step central part (Irkutsk region) was analized. It was concluded that effectiveness of reservoir quality prognosation based on seismic methods is due to strong relationship between petrophysical and acoustic properties that is more typical for Parfenovo horizon on Kovykta gas field. For Bokhan and Bazalny horizons such relationship is hard to dedect because of its poor petrophysical data characterization. Based on the work results the main prospective zones was delineated for further research and exploration.
Key words: Parfenovo horizon, Kovykta field, Angara-Lena field, seismic reflection amplitudes, porosity, gas prospects.
Южные районы Иркутской области являются одними из старейших регионов Восточной Сибири с точки зрения истории нефтегазопоисковых работ. В тектоническом отношении территория представляет собой моноклинальный
* Работа выполнена в рамках фундаментальных исследований по программам РАН и при поддержке гранта НШ-402.2014.5.
склон и выделена в качестве крупной структуры, названной Ангаро-Ленской моноклиналью (ступенью). Высокий нефтегазоносный потенциал этой территории связан с древнейшими вендскими толщами, в нижней части которых по результатам проведенных геологоразведочных работ выделен ряд регионально выдержанных терригенных горизонтов. Открытие ряда крупных месторождений, в особенности уникального Ковыктинского газоконденсатного месторождения (ГКМ) с залежью в парфеновском горизонте, значительно повысило перспективы поисков других скоплений УВ на этой территории.
Большая часть открытых на территории Ангаро-Ленской ступени месторождений УВ приурочены к ловушкам неантиклинального типа, поэтому основная задача поисково-разведочных работ сводится к выявлению и картированию зон улучшенных коллекторов. В связи с этим актуальной задачей является разработка критериев качества коллекторов на основе комплексирования данных глубокого бурения, ГИС и дистанционных методов, среди которых наиболее часто используется сейсморазведка. В ряде работ [1, 2] показано, что при наличии тесной связи петрофизических и акустических свойств коллектора эффективным критерием могут являться амплитудные характеристики отраженных волн, формирующихся на его границах, что, в частности, установлено и на Ковыктинском месторождении. Однако результаты геологоразведочных работ на близко расположенных Левобережном и Ангаро-Ленском месторождениях позволили сделать вывод о том, что использование аналогичных критериев качества коллекторов не всегда эффективно.
Залежь Ковыктинского месторождения приурочена к парфеновскому горизонту вендского терригенного комплекса, в котором выделены пласты П и П2 (сверху вниз). Газонасыщенный коллектор пласта П2 имеет площадной характер распространения, с чем связана практически повсеместная его продуктивность. На сегодняшний день многие специалисты связывают эту особенность с условиями накопления отложений пласта П2 в виде обширного дельтового комплекса [3]. Помимо достаточно высоких значений толщин пласта (30-45 м при общем толщине горизонта 60-90 м) он характеризуется повышенной пористостью, среднее значение которой по сравнению с вышележащим пластом П1 увеличивается в 2-5 раз и достигает 13-14%. Как было показано в ряде работ [1, 4], увеличение емкостных характеристик пласта сопровождается уменьшением скоростей сейсмических продольных волн. Перепад скоростей на границе пласта П2 достигает 1000 м/с. На основе полученных материалов был сделан вывод о том, что наличие тесной связи емкостных параметров коллектора и его акустических характеристик в интервале продуктивных горизонтов является необходимым условием эффективного прогноза коллекторов на основе сейсмических данных.
В результате выполненных исследований было установлено, что в разрезах, смежных с Ковыктинским ГКМ территорий, зачастую наряду с существенным уменьшением толщин парфеновского горизонта (до 20-30 м на Левобережном месторождении) акустическая дифференциация песчаных и алеврито-аргиллитовых пород практически исчезает. Пласты относительно низкоско-
ростных песчаников с повышенными емкостными свойствами выделены в единичных скважинах. Связано это главным образом с формированием песчаников в пределах Левобережного и Ангаро-Ленского месторождений преимущественно в условиях аллювиальной равнины, часто подверженной влиянию приливно-отливных процессов [5].
Моделирование волновых полей позволило выявить увеличение длительности временного интервала между отражающими горизонтами М-Мп, формирующимися на кровле и подошве парфеновского горизонта, в восточном и северо-восточном направлениях по мере увеличения общих толщин горизонта. Примечательно также то, что лишь в скважинах, где в разрезе парфеновского горизонта присутствуют пласты с повышенной пористостью и пониженными скоростями сейсмических продольных волн, отмечено увеличение амплитуд в интервале отражающих горизонтов М-Мп. В связи с вышеизложенным в качестве прогнозного критерия предлагается использование комплексного параметра НКп (произведения общей толщины горизонта и его средней пористости в процентах), который достаточно тесно связан с произведением длительности временного интервала между горизонтами М и Мп и суммарных амплитуд отраженных волн в этом интервале [6] (рис. 1).
Рис. 1. Карта комплексного параметра НКп (территория Левобережного
и Ангаро-Ленского месторождений
В случае нижележащих боханского и базального горизонтов был выполнен анализ материалов петрофизических исследований, данных ГИС и сейсморазведки по аналогичной методике. В результате было установлено, что для бо-ханских и базальных песчаников значимая связь емкостных и акустических свойств отсутствует. Лишь в единичных скважинах района (главным образом
в южной части территории) в песчаных пластах, четко выделяемых по данным ГИС, наблюдается относительное понижение скоростей распространения сейсмических продольных волн. Перепад скоростей в песчаных пластах боханско-го горизонта относительно алеврито-аргиллитовых разностей не превышает 600 м/с. При такой акустической характеристике разреза, как показали результаты моделирования, отдельные пласты песчаников с пониженными скоростями в волновом поле практически не обособлены.
Литолого-текстурные особенности пород боханского горизонта указывают на их формирование преимущественно в условиях баров, которые часто сменялись фациями мелкого, реже - среднего шельфов. При имеющейся степени изученности территории глубоким бурением прослеживание относительно протяженных геологических границ в интервале боханского горизонта, соответствующих отдельным баровым телам, является весьма сложной задачей. Возможным, с точки зрения автора, является лишь обозначение условной зоны распространения прибрежно-морских фаций, протягивающейся от Чорской до Знаменской и Чиканской площадей, где, вероятно, могло иметь место накопление осадков с улучшенной сортировкой и емкостными свойствами. Анализ структурных карт и карт толщин горизонта позволяет предполагать, что в пределах изученного района наиболее перспективной является южная его часть, находящаяся на более высоком гипсометрическом уровне и характеризующаяся повышенными толщинами горизонта. На этой территории уже были получены полупромышленные и промышленные притоки газа на Знаменской и Чиканской площадях, что увеличивает вероятность обнаружения других скоплений углеводородов.
Базальный горизонт среди всех изученных продуктивных горизонтов имеет наиболее сложное строение. В пределах исследованного района горизонт характеризуется толщинами от 0 до 30 м. В разрезе единичных скважин (Левобережное месторождение) в нем отмечаются пласты песчаников с повышенной пористостью и проницаемостью, для которых также характерно относительное уменьшение скоростей продольных волн, однако толщины таких прослоев суммарно составляют не более 5 м. При такой слабой акустической дифференциации разреза основной вклад в амплитуду отраженных волн в его интервале вносит отражение, формирующееся на границе терригенных пород базального горизонта и пород кристаллического фундамента либо рифейской толщи (горизонт Ro), где происходит увеличение сейсмических скоростей в среднем на 1000-1500 м/с.
Все вышеозвученные выводы не позволяют по имеющимся на сегодняшний день материалам оценить емкостные характеристики боханских и базаль-ных песчаников на основе динамического анализа. Для оценки перспектив их газоносности применены структурные и сейсмостратиграфические критерии. В частности, в процессе интерпретации сейсморазведочных материалов на ряде временных разрезов выделены участки (северо-западнее Знаменской площади), характеризующиеся увеличением градиента наклона отражающих горизонтов на временных разрезах и появлением дополнительных осей синфазности в
направлении погружения. Воздымание кровли базального горизонта в этой зоне совпадает с направлением уменьшения толщин базальных отложений, что благоприятно для формирования залежей стратиграфического типа. Оценить достоверность такой сейсмогеологической модели и выявить закономерности распределения фильтрационно-емкостных свойств отложений будет возможно только после бурения 1-2 скважин, поскольку зона предполагаемого палео-склона, находящаяся между скважинами Знаменской и Правобережной площадей, в настоящий момент глубоким бурением не изучена.
По результатам выполненных исследований намечен ряд первоочередных зон для проведения детальных геологоразведочных работ. Успех дальнейших поисков залежей УВ в пределах изученного района зависит от их полноты и качества, что особенно относится к малоизученным горизонтам. В связи с этим в процессе глубокого бурения рекомендовано проводить полный отбор керна продуктивных горизонтов, а также комплекс литолого-седиментологических и петрофизических исследований. Основными направлениями в повышении качества сейсморазведочных материалов должны стать увеличение плотности данных (вплоть до проведения работ в модификации 3D), повышение вертикальной разрешенности временных разрезов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Барышев Л. А. Физико-геологическая модель подсолевого комплекса осадочного чехла и прогноз продуктивности терригенных коллекторов на Ковыктинском месторождении // Технологии сейсморазведки. - 2003. - № 2. - С. 38-43.
2. Барышев Л. А., Барышев А. С. Многопараметровая физико-геологическая модель Верхнечонского газоконденсатнонефтяного месторождения // Геология нефти и газа. - 2008. -№ 4. - С. 46-54.
3. Дробот Д. И., Пак В. А., Девятилов Н. М., Хохлов Г. А., Карпышев А. В., Бердников И. Н. Нефтегазоносность докембрийских отложений Сибирской платформы, перспективы подготовки и освоения их углеводородного потенциала // Геология и геофизика. - 2004. -Т. 45, № 1. - С. 110-120.
4. Скузоватов М. Ю. Комплексирование данных ГИС, сейсморазведки и петрофизических исследований при прогнозе фильтрационно-емкостных свойств парфеновского горизонта Ковыктинского месторождения // Трофимуковские чтения: труды всерос. мол. науч. конф. с участием иностр. ученых, посвященной 100-летию со дня рождения акад. А. А. Тро-фимука. - Новосибирск, 2011. - С. 285-286.
5. Вараксина И. В., Хабаров Е. М., Пушкарева М. М. Обстановки осадконакопления парфеновского горизонта венда Ангаро-Ленской ступени // Ленинградская школа литологии: материалы всерос. литологич. сов., посвященного 100-летию со дня рождения Л. Б. Рухина. -СПб: СПбГУ, 2012. - Т. 1. - С. 164-166.
6. Скузоватов М. Ю. Критерии оценки перспектив газоносности парфеновского горизонта центральных районов Ангаро-Ленской ступени // Геология нефти и газа. - 2014. - № 1. -С.101-109.
© М. Ю. Скузоватов, 2015
