СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СТРУКТУР, ПЕРСПЕКТИВНЫХ ДЛЯ ПОИСКОВО-РАЗВЕДОЧНОГО БУРЕНИЯ НА НЕФТЬ И ГАЗ
PREPARATION METHOD OF STRUCTURES PERSPECTIVE FOR PROSPECTING AND EXPLORATORY OIL AND GAS DRILLING

Изобретение относится к геофизическим методам глубинного структурного картирования нефтегазоперспективных поднятий. Преимущественная область использования изобретения - подготовка объектов по структурным планам горизонтов осадочного чехла нефтегазодобывающих или нефтегазоперспективных районов, характеризующихся относительно хорошей изученностью верхней части геологического разреза и недостаточной освещенностью глубинного строения.
Известен способ определения соотношения структурных планов локальных поднятий, в котором по материалам бурения и/или сейсморазведки изучаемые (целевые) структурные поверхности локального поднятия сравнивают с базисным горизонтом путем нахождения коэффициентов соответствия площадей, планового положения поднятия, смещения планового положения вершины поднятия и амплитудного соответствия (Горелов А.А. К методике количественной оценки несоответствия структурных планов локальных поднятий в связи с изучением их генезиса // Направления и методика поисков и разведки нефти и газа (Юго-восток Русской платформы). - М.: Наука, 1985. - С.58-62).
Недостатком известного способа является отсутствие количественных критериев локализации структур и отсутствие количественных характеристик приоритетности объектов по очередности дальнейшего бурения. Недостатком этого способа является также то, что в нем не производят определение вектора смещения локальных поднятий.
Известен также способ определения соответствия структурных планов локальных поднятий, в котором по данным сейсморазведки и/или бурения производят геолого-статистический анализ частоты смещения вершин локальных поднятий по различным горизонтам разреза по условной сетке координат, ориентированный вдоль длинных и коротких осей поднятий (Хачатрян P.O., Костенко А.Н., Суровиков Е.Я. Методика изучения несоответствия структурных планов нефтегазоносных локальных поднятий // Нефтегазовая геология и геофизика, 1988, №1, с.2-4).
Недостатком этого способа является отсутствие количественных критериев локализации структур и отсутствие количественных характеристик приоритетности объектов по очередности дальнейшего бурения. А кроме того, для прогнозирования смещения вершин локальных поднятий по незакартированным глубинным горизонтам необходимо проведение дополнительных сейсмических исследований, а в случае недостаточной информативности по этим горизонтам необходимо бурение глубоких скважин, что значительно удорожает исследования.
Также известен способ глубинного структурного картирования нефтегазоперспективных поднятий, характеризующихся несоответствием структурных планов различных горизонтов осадочного чехла (Патент РФ №2107314). Сущность известного изобретения: проводят рекогносцировочные, гравиметрические и профильные сейсмические (МОГТ) измерения по двум взаимно ортогональным профилям, совпадающим с направлениями длинной и короткой осей локального поднятия по базовому горизонту, проводят корреляционный анализ разночастотных составляющих гравиметрического поля и сейсмических данных, по результатам которого выделяют аномалии силы тяжести, соответствующие базовому и целевому горизонтам, определяют модуль и направление вектора смещения вершины локального поднятия и проводят площадную гравиметрическую съемку, ориентируя профили по направлению вектора смещения, выбирая расстояние между пунктами и профилями не более одной трети радиусов по осям ОХ и OY функций автокорреляции локальных аномалий силы тяжести целевого горизонта. Недостатком этого способа является отсутствие количественных критериев локализации структур и отсутствие количественных характеристик приоритетности объектов по очередности дальнейшего бурения.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ глубинного структурного картирования, обнаружения и измерения скрытых структурных целевых объектов и полезных ископаемых (Авт. свид. СССР №1048441). В известном способе измеряют вдоль различных направлений в естественных координатах деформографические характеристики кривизны, по меньшей мере, одной базовой структурной поверхности, при этом густоту дискретных наблюдений базовых поверхностей увеличивают с уменьшением радиусов кривизны, и по закартированным таким образом поверхностям, используя деформографические функции связи, картируют остальную геологическую среду и определяют в ней скрытые структурные целевые объекты и/или полезные ископаемые.
В указанном известном способе измерение деформографических характеристик производят вдоль различных направлений, при этом дискретность наблюдений базовых поверхностей обратно пропорциональна радиусам кривизны базовых поверхностей, полученные наблюдения деформированных поверхностей в соответствии с их эволютными графами, полями перемещений геологической среды при ее деформациях, а также ее геологическим строением и составом пород устанавливают деформографические функции связи, которые затем используют для картирования остальной геологической среды.
Существенными недостатками указанного способа являются неопределенность азимутов и количества направлений, вдоль которых производятся измерения характеристик базовых поверхностей, отсутствие количественных связей между базовым и исследуемыми горизонтами, ограниченная применимость в районах, характеризующихся относительно низким соотношением структурных планов по различным горизонтам и, как следствие этого, затруднительность определения вектора смещения вершин локальных поднятий по различным горизонтам осадочного чехла. Существенным недостатком этого способа является также отсутствие количественных критериев локализации структур и отсутствие количественных характеристик приоритетности объектов по очередности дальнейшего бурения.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение геолого-геологической информативности геофизических исследований, локализация и ранжирование подготовленных структур по перспективности при подготовке к поисково-разведочному бурению.
Поставленный технический результат достигается предлагаемым способом подготовки структур, перспективных для поисково-разведочного бурения на нефть и газ, согласно которому проводят сейсмические измерения МОГТ на площади, перспективной в нефтегазоносном отношении, выполняют обработку и структурную интерпретацию сейсмических данных, получая структурные карты целевых отражающих горизонтов (ОГ), при этом новым является то, что на базе структурных карт дополнительно производят построение двумерных сеток целевых отражающих горизонтов, затем по полученным двумерным сеткам целевых отражающих горизонтов, используя метод тренд-анализа, производят построение двумерных сеток региональной составляющей Reg для каждого отражающего горизонта, после чего вычисляется локальная составляющая Lok по формуле: Lok=OГ-Reg, где ОГ - отражающий горизонт в метрах, Lok - локальная составляющая в метрах, Reg - региональная составляющая в метрах, по ячейкам двумерной сетки локальной составляющей локализуют подготавливаемые структуры для каждого целевого отражающего горизонта при одновременном выполнения двух условий: первое - когда Lok больше нуля, и второе - когда нулевая изолиния замыкается, устанавливают сумму локальной составляющей ∑Lok для всех целевых отражающих горизонтов, при этом локальная структура считается подготовленной по всем целевым отражающим горизонтам при значении ∑Lok больше нуля, для выделенных локализованных структур по каждому отражающему горизонту рассчитывают параметры: А - амплитуда локальной структуры и S - площадь локальной структуры, причем приоритет по степени готовности подготовленной структуры для поисково-разведочного бурения на нефть и газ определяется по величине значений А и S, а именно: чем выше указанные значения локальной структуры, тем выше перспективность поисково-разведочного бурения на нефть и газ.
Отличительными особенностями предложенного способа в сравнении с прототипом являются: 1) наличие количественных критериев локализации (∑Lok>0 и Lok>0) подготавливаемых структур; 2) возможность количественных характеристик по параметрам А и S локальной структуры, приоритетности объектов по очередности дальнейшего поисково-разведочного бурения; 3) учет при реализации способа направлений смещений вершин подготавливаемых структур по целевым отражающим горизонтам за счет использования параметра суммарной локальной составляющей ∑Lok.
Указанный технический результат достигается благодаря совокупности операций предлагаемого способа и использованию новых параметров и критериев.
Повышение геолого-геологической информативности геофизических исследований предлагаемым способом обусловлена построением двумерных сеток целевых отражающих горизонтов, применением метода тренд-анализа, для построения двумерных сеток региональной и локальной составляющей для каждого отражающего горизонта.
Также повышение геологической информативности геофизических исследований предлагаемым способом обусловлено учетом направления смещения вершин подготавливаемых структур при суммировании локальных составляющих ∑Lok для всех целевых отражающих горизонтов.
Обеспечение локализации структур при подготовке к поисково-разведочному бурению в заявляемом способе достигается за счет выполнения двух условий: первое - когда Lok больше нуля, и второе - когда нулевая изолиния замыкается.
Обеспечение подготовленности структур к поисково-разведочному бурению в заявляемом способе достигается при значении ∑Lok больше нуля.
Обеспечение ранжирования подготовленных структур по перспективности при подготовке к поисково-разведочному бурению в заявляемом способе достигается за счет расчета амплитуд и площадей локальной структур, а также за счет учета приоритета по степени подготовленности структуры для поисково-разведочного бурения на нефть и газ, определяемого по величине значений А и S, а именно: чем выше указанные значения, тем выше перспективность поисково-разведочного бурения на нефть и газ.
Предлагаемый способ иллюстрируется следующими рисунками: Рис.1 - двумерная сетка для описания поверхностей отражающих горизонтов; Рис.2 - трехмерная структурная модель целевых отражающих горизонтов; Рис.3 - отражающий горизонт Пк (кровля везейских терригенных отложений) на юге Пермского края; Рис.4 - региональная составляющая отражающего горизонта Пк; Рис.5 - локальная составляющая отражающего горизонта Пк.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Проводят сейсмические исследования МОГТ, после чего выполняют их обработку и структурную интерпретацию. Получают структурные карты целевых отражающих горизонтов (Ампилов Ю.П. Сейсмическая интерпретация: опыт и проблемы. - М.: Геоинформарк, 2004. - 286 с.).
Полученные структурные карты целевых отражающих горизонтов описывают поверхностями двухмерных сеток, используя алгоритмы интерполяции. Размер ячеек сеток преимущественно 100×100 метров (Рис.1). Все целевые отражающие горизонты описываются собственными двумерными сетками единой размерности и представляют собой трехмерную структурную цифровую модель, разрез с такой модели показан на Рис.2. На этом рисунке наглядно видно пространственное соотношение различных целевых отражающих горизонтов. На Рис.3 приведен пример построенной поверхности одного отражающего горизонта Пк на юге Пермского края в пределах Бымско-Кунурской впадины.
Затем из полученных двумерных сеток целевого отражающего горизонта, используя метод тренд-анализа (Девис Дж.С. Статистический анализ данных в геологии. - М.: Недра, 1990. - Кн.2. - 426 с.), производят построение двумерной сетки региональной составляющей Reg (Рис.4) для каждого целевого отражающего горизонта. После чего вычисляется локальная составляющая (Рис.5) по формуле Lok=OF-Reg, где ОГ - отражающий горизонт в метрах, Lok - локальная составляющая в метрах, Reg - региональная составляющая в метрах.
На Рис.4 и Рис.5 приведены примеры практического построения поверхностей региональной и локальной составляющих соответственно на юге Пермского края в пределах Бымско-Кунурской впадины.
Далее по ячейкам двумерной сетки локальной составляющей (Рис.5) локализуют подготавливаемые структуры для каждого отражающего горизонта (Рис.2), а именно по количественному условию Lok>0 и при условии их описания замкнутой изолинией.
Для учета направлений смещений вершин локальных поднятий выделенных локальных подготовленных структур по целевым отражающим горизонтам производят суммирование локальной составляющей ∑Lok. И по количественному критерию ∑Lok>0 устанавливают окончательную локализацию подготавливаемых структур.
Затем для выделенных локализованных структур по каждому отражающему горизонту рассчитывают параметры: А - амплитуда локальной структуры и S - площадь локальной структуры.
Таким образом, для дальнейших геолого-разведочных работ подготовлены локальные структуры с А и S. С максимальными значениями А и S считаются структуры наиболее подготовленными и перспективными на нефть и газ. На Рис.5 римскими цифрами обозначены подготовленные структуры в порядки убывания их перспективности на нефть и газ.
Как видно из представленных данных, предлагаемый способ подготовки структур перспективных на нефть и газ в сравнении с известным способом (прототипом) позволяет повысить информативность геофизических исследований; уменьшить геологические риски за счет количественных критериев локализации и ранжирования структур при их подготовке к поисково-разведочному бурению.
Предлагаемый способ может быть реализован при использовании сейсмического метода при изучении сложнопостроенных геологических сред.