Применение геофизики при поисках и разведки месторождений углеводородов

курсовая работа

§4. Сейсморазведка

Сейсмическая разведка является ведущим методом полевых геофизических исследований земной коры. Принцип ее применения основан на способности пород различного состава проводить колебания упругих волн с различными скоростями.

При сейсмической разведке упругие волны искусственно возбуждаются у поверхности земли при помощи, главным образом, взрывов зарядов взрывчатых веществ. В процессе распространения в земной коре упругие волны, взаимодействуя с неоднородностями геологической среды, претерпевают процессы отражения, преломления и дифракции. Вследствие этого, часть сейсмической энергии возвращается к земной поверхности, где улавливается специальными приборами, называемыми сейсмоприемниками, или сейсмографами. Анализ и интерпретация полученных после обработки результатов позволяет определить глубину залегания, форму и петрофизические свойства изучаемых объектов, а значит, их структурные особенности, коллекторские свойства и флюдонасыщение.

Рис.15. Рабочий момент сейсморазведки по методу отраженных волн.

Единственным признаком возможного обнаружения залежи по данным сейсморазведки служило наличие антиклинальной замкнутой структуры (рис.16). Для выявления такой структуры достаточно было изучать всего один параметр: время прихода отражений от протяженных границ, устойчивых по площади. Антиклинальной структуре соответствует замкнутая зона относительного уменьшения времен прихода отражений от одного или нескольких горизонтов.

Рис. 16. Антиклинальная структура: 4 - возможная кривая амплитуд отраженных волн Акр от кровли залежи; 5 - кривая эффективного коэффициента поглощения сейсмических волн б нефтегазовыми залежами; 6 - кривая распределения пластовых скоростей хпл в области залежи и за ее контуром; 7 - возможные кривые амплитуд отраженных волн от контактов нефть - вода, газ - вода Акон.

Однако в последнее время возникла необходимость выявления неантиклинальных залежей, которые не контролируются указанными структурами, а локализируются на отдельных участках обширных зон. При поисках таких залежей недостаточно располагать сведениями об одних лишь структурных особенностях разреза, так как местоположение залежей неантиклинального типа контролируется зачастую различного рода геологическими неоднородностями, которые не отображаются в геометрии разреза столь отчетливо, как локальные антиклинальные структуры. Поэтому при выявлении залежей неантиклинального типа необходимо использовать все возможности сейсморазведки, которые связаны с информацией о сейсмологических неоднородностях разреза, тем более что и сами залежи представляют собой характерные сейсмологические неоднородности. Это связано, прежде всего с тем, что в объеме однородных коллекторов в результате замещения пластовых вод углеводородами в области залежей происходит: а) уменьшение средней плотности у на 0,25-0,10 г/смі; б) уменьшение интервальной скорости х на 20-10%; в) увеличение коэффициента поглощения б в полосе частот 30-70 Гц на порядок и выше, причем для высоких частот это увеличение больше, чем для низких.

На стадии выявления объектов неантиклинального типа, в которых достаточно уверенно прогнозировалось обнаружение залежей углеводородов, сейсморазведчики пристальное внимание уделяли соляным куполам.

На рис. 17 приведен пример временного разреза, где в центральной части разреза находится прогиб (мульда) между двумя куполовидными поднятиями. В пределах мульды наблюдаются протяженные оси синфазности отраженных волн, указывающие на то, что осадочные горные породы, слагающие мульду, достаточно хорошо выдержаны и тектонически не нарушены. В левой части профиля соляной купол залегает ближе к земной поверхности, чем соляной купол в правой части профиля. А также в левой части временного разреза прослеживаются дизъюнктивные нарушения почти от земной поверхности до отражающих горизонтов на времени прихода 2 - 3 с. Между пикетами 651 - 723 прослеживается пять очень четких разрывов небольшой амплитуды, радиально расходящихся от соленого ядра. Само соленое тело находится в левом нижнем углу временного разреза, где отсутствуют непрерывные и протяженные оси синфазности на времени 1,8 с. на ПК 651 и более 3,6 с на ПК 683. В правой части временного разреза соляной купол отмечается областью отсутствия протяженных отражающих горизонтов на временах, больших 3 с на ПК 843. Залегающие выше осадки достаточно интенсивно нарушены сбросами, часть из которых прослеживается через всю толщу пород до земной поверхности (ПК 783 - 843). Вблизи левого крыла купола (ПК 795 - 819) на времени 2,4 -2,8 с отчетливо видны участки выклинивания отдельных пластов.

Рис.17. Типичный временной разрез в районе развития солянокупольной тектоники

На поисковом этапе успешно ставить и решать задачи по выявлению еще одного важного вида неантиклинальных ловушек углеводородов - рифогенных структур. На рис.18 изображен фрагмент временного сейсмического разреза по профилю, пересекающему Ново-Узыбашевский риф, расположенный в Акантыш-Чишминской депрессии Камско- Кинельской системы прогибов. Горизонт В залегает почти горизонтально. Отражающий горизонт У в интервале 50 - 70 образует локальное поднятие. В районе рифа наблюдается резкое выклинивание толщи горных пород, залегающих над отражающими горизонтами У и Т.

Грабены и горсты являются достаточно обычными элементами геологического разреза на восточной окраине Русской платформы. К ним нередко приурочены небольшие залежи углеводородов. Умение их выделять на временных разрезах - задача высшей степени трудности для интерпретаторов. На рис.19 показан фрагмент временного сейсмического разреза по одному из профилей, секущему Искандеровское месторождение. Сергеевско - Демский прогиб четко виден на отражающем горизонте Д1, менее четко проявляется в поведении горизонта У, и совершенно не проявляется на горизонте В между ПК 20 - 30.

Рис.19. Временной сейсмический разрез по профилю, пересекающему Сергеевско - Демский грабенообоазный прогиб в Башкирии.

Особо интересными объектами для поисков месторождений нефти и газа являются неантиклинальные ловушки, связанные с ограничением коллекторов по простиранию. Зоны несогласного залегания пород обычно достаточно четко фиксируются на временных сейсмических разрезах. В качестве такого примера на рис.20 приведен фрагмент временного разреза (Шерифф и др.) по одному из профилей на побережье Мексиканского залива, где поверхность несогласия ПП образует сильное отражение. В зонах примыкания вышележащих пластов нередко обнаруживаются крупные скопления нефти и газа.

Рис. 20. Проявление поверхности несогласия ПП1 двух осадочных сейсмофаиальных комплексов на временном сейсмическом разрезе на шельфе Мексиканского залива

Сейсморазведочные работы с использованием наблюдений высокой кратности открыли новые возможности по прямым поискам залежей углеводородов. Особенно успешно сейсморазведкой решаются задачи по обнаружению залежей газообразных углеводородов на основе методики выделения «яркого пятна». В качестве примера на рис.21 приведен временной сейсмический разрез, на котором достаточно четко видна амплитудная аномалия - «яркое пятно», связанная с газовой залежью в песчаниках. Результаты интерпретации данного временного разреза крупным планом показаны на рис.22.

Рис.21 Характер проявления газовой залежи - аномалии типа «яркого пятна» - на временном сейсмическом разрезе по одному из профилей Мексиканском заливе

Рис.22. Результаты геосейсмической интерпретации фрагмента записи временного разреза с аномалией типа «яркого пятна», показанной на рис.21

В настоящее время роль сейсморазведки на разведочном этапе существенно возросла. Решение основных вопросов сейсмическая разведка может осуществлять только на основе совместного анализа данных бурения и материалов ГИС в скважинах. Особо широкое распространение получило использование сейсморазведки для получения данных, которые могут быть применены для уточнения объема запасов, распределение их по площади месторождения, оконтуривания зон запасов углеводородов категории С1 и С2, а также для уточнения оценки ресурсов С3.

Делись добром ;)