UniQальная разведка

UniQальная разведка

Опыт проведения полевых сейсморазведочных работ по технологии UniQ.

Сейсморазведка сегодня — один из наиболее эффективных методов исследования земных глубин





Одиночный датчик (зеленый флажок) сравнивается с группой из 18 геофонов (желтые)

В декабре 2012 года «Газпром нефть» первой из российских компаний начала проводить полевые сейсморазведочные работы по инновационной технологии UniQ. За счет внедрения новшества предполагается значительно повысить достоверность получаемых данных и минимизировать затраты при разработке новых участков.

Текст: София Зорина

Предложенный в 1898 году метод исследования глубин с помощью сейсмических волн открыл геологам новый путь к недрам и одновременно потребовал непрерывного усовершенствования технологий. Впрочем, даже первые, относительно примитивные приборы позволяли добиться впечатляющих результатов. Например, в США к 1929 году за 10 лет практических изысканий удалось обнаружить 50 соляных куполов*, связанных с залежами углеводородов. С помощью «геологии и случая» за тот же самый период был открыт только один купол.

Дальнейшее развитие методов сейсморазведки было нацелено на совершенствование способов получения, передачи и обработки данных о состоянии земной коры. Этот процесс ускорило появление цифровых технологий, лежащих в основе всех современных разработок. В итоге за минувший век показатели успешности геологоразведочных работ в целом и сейсморазведки в частности выросли в несколько раз.

ВПЕРЕД И ВНИЗ

Необходимость постоянно модернизировать технологии, лежащие в основе сейсморазведки, диктуется стремлением сократить расходы на разработку месторождений — максимально полная информация о потенциально продуктивных объектах позволяет оптимизировать размещение разведочных и добывающих скважин, а также продлить их жизненный цикл. Подобная задача давно решается мировыми ВИНКами (вертикально интегрированными нефтяными компаниями), в то время как в России ее актуальность очевидна еще далеко не всем нефтедобывающим компаниям. Такое отношение можно во многом объяснить пережитками прошлого: в Советском Союзе традиционно мало заботились о долгосрочной нефтеотдаче, делая упор на достижение максимального результата в кратчайшие сроки. Огромные вложения в нефтяную отрасль позволяли наращивать уровень добычи за счет бурения большого количества разведочных скважин, а значительные залежи легко добываемых запасов нефти не способствовали внедрению новых технологий геологоразведки, в том числе и сейсмики. Плохую службу здесь сослужил и развал СССР, ставший отправной точкой резкого снижения объемов нефтедобычи, которое продлилось до 1997 года. По понятным причинам инвестиции в разведку в эти годы были минимальны.

Тем не менее виток роста добычи в условиях жесткой конкуренции— как внутри России, так и со стороны иностранных компаний — заставил отечественные ВИНКи вспомнить о сейсморазведке как об одном из наиболее эффективных методов исследования земных глубин.

РАЗВЕДКА В 3D

Основные этапы сейсморазведки включают в себя возбуждение упругих волн с по мощью искусственного источника, регистрацию этих волн сейсмоприемниками — геофонами, последующую обработку полученных сейсмограмм математическими методами и геологическую интерпретацию результатов. Надежность и точность информации о строении и составе изучаемой среды зависят от количества источников и приемников волн, адекватности применяемого математического аппарата и опыта интерпретатора.

По расположению приемников волн на поверхности земли сейсмические методы делят на узкоазимутальные (2D-сейсмосъемка) и широкоазимутальные (3D-сейсмосъемка): в первом случае приемники сейсмических волн располагают на одном квазипрямолинейном профиле, во втором — распределяют в определенном порядке на плоскости. Соответственно, сейсмическая съемка 2D позволяет получить лишь вертикальный срез земной коры, в то время как при 3D-съемке геологи получают трехмерное изображение исследуемого участка.

Очевидно, что максимально информативным методом является широкоазимутальная съемка при повышенной плотности регистрирующих датчиков. В этом направлении идет развитие технологий, среди которых наиболее инновационной является технология UniQ, разработанная компанией Schlumberger.

КОЛИЧЕСТВО В КАЧЕСТВО

Эффективность технологии UniQ обусловлена использованием значительного количества источников и приемников сигнала. При этом увеличение числа датчиков сопровождается высокой плотностью их распределения, что является необходимым условием получения на выходе максимального соотношения «сигнал/ шум» и расширенного диапазона частот регистрируемого сигнала. Это дает исследователям более ясную картину изучаемой среды и позволяет точнее согласовать сейсмические и скважинные данные.

Воплощение, казалось бы, простой идеи — увеличения точек излучения и приема на единицу площади для детализации сейсмограмм — до последнего времени упиралось в объективное препятствие — отсутствие возможности для передачи большого трафика по кабельным каналам. С появлением оптоволоконных технологий эта задача стала решаемой. Уже сейчас в UniQ количество активных каналов для передачи данных практически не ограничено и в реальности может доходить до нескольких сот тысяч, что на порядок больше, чем при стандартных методиках 3D. На практике это означает, что высокоплотной сетью источников и приемников сейсмических волн могут быть покрыты тысячи квадратных километров, а вся информация будет одновременно поступать в центр обработки данных.

О масштабах трафика можно судить по следующим цифрам: в 2012 году на месторождениях «Газпром нефти» была проведена стандартная широкоазимутальная съем ка на площади порядка 3 тыс. кв. км и получено около 40 Тбайт данных; при исследова нии с помощью технологии UniQ участка в 350 кв. км объем информации составляет порядка 50–55 Тбайт.

Что касается увеличения плотности расположения датчиков, то здесь также нужно отметить один принципиальный момент: в отличие от стандартных методик в UniQ данные регистрируются с помощью точечных приемников, при этом расстояние между пунктами приема (ПП) значительно сокращено. В свою очередь при обычной 2Dили 3D-сейсмосъемке для приема сигнала используют линейные группы сейсмоприемников: несколько датчиков объединяются на одной базе, а полученный суммарный сигнал записывается на одну трассу сейсмограммы. Группировка датчиков дает возможность увеличить надежность приема сигнала, однако часть регистрируемых при этом шумов не поддается подавлению, а сам суммарный сигнал оказывается сглажен и теряет некоторую долю полезной информации. Шаг между сгруппированными ПП, как правило, составляет 25 или 50 метров, в то время как точечные приемники устанавливаются на расстоянии 12,5 метров друг от друга. Такая плотность получаемых данных дает возможность математическими методами подавить помехи и обеспечить стабильное качество сигнала.

Повышение плотности сейсмических данных на единицу площади позволяет проводить детальный анализ верхней части разреза (практически недоступный при стандартных методиках), определять наличие скрытых карстовых зон, устранять влияние реликтовой вечной мерзлоты и получать изображение круто падающих границ пластов.

Таким образом, UniQ незаменим при разработке новых залежей со сложной геологией, а также при доразведке старых ме сторождений, где другие методы сейсморазведки оказываются неэффективными. К тому же технология не имеет климатических и ландшафтных ограничений (кроме водных объектов) и может быть адаптирована под геологические задачи конкретного месторождения.


С помощью технологии UniQ значительно повышается детализация получаемых данных по сравнению с обычным 3D

UNIQ В «ГАЗПРОМ НЕФТИ»

Последние несколько лет UniQ успешно ис пользуется ведущими мировыми нефтегазовыми гигантами, с ее помощью проводят исследования месторождений все крупные нефтяные компании Ближнего Востока. В России технологию первой опробует «Газпром нефть». Соответствующее соглашение с «Геотек Холдингом», эксклюзивно предоставляющим UniQ на территории РФ, было подписано в 2012 году.

В рамках договора широкоазимутальными сейсмическими исследованиями высокого разрешения будут охвачены участки Чонского проекта (Игнялинский, Вакунайский, Тымпучиканский) в Восточной Сибири

Эффективность сейсмической съемки в 3D в «Газпром нефти» уже доказана: объемные исследования проведены на территории большинства активов компании. Применение технологии UniQ должно стать следующим шагом к повышению качества получаемых в результате сейсморазведки данных.

* Соляной купол — часть пласта каменной соли, внедрившаяся в виде купола в вышележащий пласт осадочных пород. Соляные купола часто сопровождаются выходами горючих газов и залежами нефти.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ