Новый взгляд на старые данные

Новый взгляд на старые данные

Инновационные методы обработки результатов сейсмических исследований

3D-сейсморазведка предоставила материалы для новых методов обработки и интерпретации данных



АРЧИНСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ

Урмано-Арчинскую группу месторождений в Томской области классифицируют как ТРИЗ по двум категориям: низкие ФЕС и высокая обводненность. Фактически часть залежей нефти здесь находится или в низкопроницаемых карбонатных отложениях доюрского фундамента (палеозоя), или на границе палеозоя и юрских отложений. По прогнозным данным, разработка Арчинского месторождения позволит получить к 2017‑му прирост добычи 375 тыс. тонн нефти в год и вовлечь в разработку более 3 млн тонн трудноизвлекаемых запасов. Общий объем запасов нефти Урмано-Арчинской группы по категориям С1 и С2 оценивается в 116 млн тонн, из которых 31 млн тонн — извлекаемые запасы.

ПАЛЬЯНОВСКАЯ ПЛОЩАДЬ

Сланцевая нефть содержится в баженовской, абалакской и фроловской свитах — породах Западной Сибири со сверхнизкой проницаемостью, но высокой нефтенасыщенностью.

На Пальяновской площади Красноленинского месторождения, относящейся к баженовской свите, проведены сейсмические исследования 2D и 3D, пласты сланцевой нефти обнаружены при бурении 25 разведочных и 10 эксплуатационных скважин. Всего начальные геологические запасы месторождения по АВС1 + С2 оцениваются в 165,2 млн тонн. Опытно — промышленные работы на Пальяновской площади начались осенью 2012 года, когда было расконсервировано пять скважин. После компания приступила к бурению поисково-оценочной скважины в северо-восточной части Пальяновской площади.

Эффективная разработка любого месторождения начинается с успешной обработки и интерпретации сейсмических данных. Однако в случае с нетрадиционными запасами стандартные подходы к анализу сейсмической информации оказываются недостаточными. Выход — в применении современных методов в области обработки данных сейсморазведки. Некоторые из таких технологий уже принесли положительные результаты

На текущем балансе «Газпром нефти» около 527 млн тонн извлекаемых запасов, которые по разным признакам — низкие фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС), высокая обводненность, малые нефтенасыщенные толщины и т.д. — можно отнести к трудноизвлекаемым или нетрадиционным. Компания планирует вовлечь в опытно-промышленную разработку (ОПР) 60 млн тонн из них уже до 2015 года. К 2020‑му этот показатель должен увеличиться до 300 млн тонн. Реализация подобных планов подразумевает применение инновационных подходов не только на стадии бурения и добычи, но и на этапе интерпретации сейсмических данных.

За последние годы в «Газпром нефти» реализовано сразу несколько проектов по изучению нетрадиционных коллекторов, в рамках которых за счет специализированной обработки волнового поля выделялись наиболее перспективные для бурения зоны. В частности, новая методика отрабатывалась на трещиноватых коллекторах Арчинского месторождения и на сланцевых залежах Пальяновской площади.

МУРАВЬИНАЯ ЛОГИКА

Палеозойские отложения Арчинского месторождения относятся к кавернозно-порово-трещинным коллекторам. Присущая им высокая степень неоднородности, в свою очередь, формирует значительный диапазон неопределенности исследуемых характеристик, в связи с чем оценка свойств таких коллекторов непроста и затратна.

Структуру коллекторов кавернозно-поровотрещинного типа описывают двумя элементами — трещинами и так называемой матрицей. Пористость и проницаемость этих элементов отличаются друг от друга на порядки. Что касается качества коллектора с точки зрения эффективности нефтедобычи, то оно главным образом определяется характером распространения систем трещин и их вкладом в продуктивность залежи. Трещиноватость коллектора может быть идентифицирована с помощью изучения материала геофизических исследований скважин. При обнаружении признаков трещиноватости встает вопрос о ее природе, ответ на который позволяет предсказать характер распределения трещин, их ориентировочную геометрию и в итоге подобрать эффективную систему разработки.

Решение этой задачи как раз и было одной из основных целей опытно-промышленных работ на Арчинском нефтегазоконденсатном месторождении. Прогноз пространственного распределения систем открытых и закрытых трещин основывался на результатах специализированной обработки и интерпретации данных 3D-сейсморазведки, ГИС, а также реконструкции палеонапряжений.

На основании стратиграфических, структурных и тектонических данных по Арчинскому объекту удалось описать эволюцию полей напряжений в палеозойских толщах в изучаемом районе (см. рис. на стр. 10 вверху). Это позволило лучше понять, как именно в течение миллионов лет формировалась современная структура месторождения. Кроме того, была создана модель распределения открытых трещин потенциального продуктивного горизонта (см. рис. на стр. 10 внизу).

При прогнозировании пространственного распределения систем трещин на основе специализированной обработки и интерпретации 3D-сейсморазведки использовалась новая технология, основанная на моделировании деятельности колонии муравьев. С помощью алгоритма под названием синергетические сингулярности (Synergetic Singularity, SS) выделяются особенности исходных данных на основе коллективной (синергетической) эволюции колонии аниматов — абстрактных примитивных существ, поведение каждого из которых подчиняется очень простым законам. Дополнительно для выявления области трещиноватости используется технология фокусирования исходного волнового поля, разработанная специалистами «Славнефть-НПЦ».

Применение этой технологии для исследования трещиноватости по сейсмическим данным особенно актуально для месторождений, залежи которых представляют собой массивный трещинный резервуар, — именно таких, как массивная, тектонически экранированная залежь на Арчинском месторождении. Эффективность прогнозирования трещиноватых коллекторов за счет комбинации методов подтвердило бурение, которое ведется в ходе опытно-промышленной эксплуатации Арчинского объекта.

Реализация проекта позволила расширить представление о геологическом строении палеозойских отложений, создать модель нефтеносности продуктивных интервалов и получить схему ожидаемого распространения зон трещиноватости различной интенсивности по поверхности продуктивного горизонта. Исходя из этих данных, а также данных бурения, были сформированы рекомендации по изменению точек закладки поисково-оценочных скважин на Арчинском месторождении.

ЭФФЕКТИВНАЯ КОМБИНАТОРИКА

Еще одним апробированным способом локализации трещин в теле залежи стали моделирование напряженно-деформационного состояния пород, динамический анализ и специализированная обработка и интерпретация результатов сейсморазведочных работ 3D, основанная на пространственном отображении трещинных зон коллектора. Этот комплекс исследований позволил сделать предположение о трещинно-блоковой структуре пласта, образованной двумя системами разломов еще одного нестандартного ресурса компании — баженовской свиты в пределах Пальяновской площади Красноленинского месторождения. Кроме того, удалось установить прогнозные признаки наличия проницаемых зон в породе бажено-абалакского комплекса. В итоге были определены места закладки оценочных скважин, давших по результатам их опробования непереливающие* притоки.

Однако отечественный опыт исследований бажена показывает, что тектонические нарушения — не единственный признак нефтеносности залежи. Существует также ряд характеристик, которые при выборе перспективных зон для бурения на бажен должны учитываться совместно. В числе этих характеристик значительное содержание органического вещества в породе (не менее 7%); высокое пластовое давление (коэффициент аномальности не ниже 1,3); повышенные пластовые температуры (выше 100 °C); наличие глинистых толщ мощностью не менее 5 м, изолирующих породы от выше- и нижележащих песчаных пластов.

Комбинирование всех параметров, характеризующих сланцевую залежь, сегодня представляется наиболее оптимальным методом. На Западе такой подход называется поиском лакомых кусков. Каждый известный параметр снижает экономические риски неудачного бурения. На таких нетрадиционных месторождениях, как нефтяные сланцы, отличающихся отсутствием естественных ограничений коллекторов в виде структурных ловушек и подошвенных и краевых вод, этот метод позволяет выделить границы экономически рентабельных участков залежи.

В целом проведение палеотектонических реконструкций и применение новых методов обработки сейсмических данных с целью определения перспективных зон для бурения эффективны для оценки залежей трещинного типа, но, вероятно, требуют совмещения с дополнительным набором исследований при оценке коллекторов в глинистых сланцах.

Инфографика: Анна Симонова

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ