Кычкин А.Н., Судакова В.В. (ОАО Тюменьнефтегеофизика)
Шерстнов В.А. (ОАО Сургутнефтегаз)

Настоящие исследования базируются на материалах объемной сейсморазведки 3D сп 10/99, 10/00 ОАО «Тюменнефтегеофизика» и съемок 2D сп 14/96 ОАО «Хантымансийскгеофизика», сп 19/03 ОАО «Тюменнефтегеофизика». Общий объем площади сейсмических исследований в пределах Конитлорского месторождения составил около 800 км2. За прошедший период, после завершения работ 3D, в пределах площади съемки на залежи ачимовской толщи было пробурено около 270 скважин разведочного и эксплуатационного бурения.

В результате изучения данных разведочного и эксплуатационного бурения установлен сложный характер распределения коллекторов пласта Ач₁ по площади месторождения. Латеральная неоднородность песчаников склоновых фаций и фаций конусов выноса (фондоформа) мегаслоистого клиновидного тела – клиноформы БС₁₀² на Конитлорском месторождении осложняется из-за аномальных разрезов отложений баженовской свиты и формирования переходной баженовско-ачимовской толщи. Лавинная седиментация ачимовского материала обусловила размыв и переотложение битуминозных глин баженовской свиты, что, в свою очередь, повлияло на характер гидродинамических связей и коллекторских свойств продуктивных пластов ачимовской толщи.

После получения нового фактического материала возникла необходимость переинтерпретации сейсмических материалов съемки прошлых лет для повышения достоверности прогноза коллекторов в периферийных частях залежи с целью оптимизации эксплуатационного разбуривания.

Количественный прогноз развития коллекторов осуществлялся на основе комплексного анализа материалов эксплуатационного бурения, выявления связей параметров сейсмической записи с промысловыми характеристиками продуктивных пластов ачимовской толщи.

По результатам выполненного количественного прогноза и картирования песчаных тел планировалась корректировка размещения проектных скважин эксп луатационного бурения с определением прогнозных значений эффективных и эффективных нефтенасыщенных толщин.

По материалам бурения и ГИС 350-ти скважин разведочного и эксплуатационного бурения в наиболее полных разрезах ачимовской толщи выделяется пять преимущественно опесчаненных пачек: Ач₁, Ач₂, Ач₃, Ач₄, Ач₅, индексация и корреляция которых по площади очень сложная. Строение пластов в разрезе напоминает черепицу, где отдельные слои – линзы песчаников перекрывают друг друга и имеют слабый наклон вниз с востока на запад. В восточном направлении песчаные линзы ачимовской толщи выклиниваются вверх по склону, в юго-западном направлении из-за удаленности источников сноса и дефицита терригенного материала происходит постепенное замещение ачимовских пластов глинистыми аналогами. Общая толщина ачимовской толщи изменяется от 35 м (скв.152) в западной части площади до 217 м (скв.156) в восточной ее части .

Пласт Ач₁ на Конитлорском месторождении, вскрытый на а.о. от –2550 м до –2677 м, содержит основную по величине запасов залежь нефти в ачимовской толще.

Рис.1. Зависимость эффективной толщины пласта Ач₁ от интервальных скоростей V_ПАК в окне (2-8 мс) ниже ОГ НАч₁

В волновом поле сейсмический отклик от пласта Ач₁ связан с отрицательным полупериодом отражения, моноклинально погружающегося и выклинивающегося в западном направлении. Ниже отраженной волны НАч₁ выделяется переменно-амплитудное отражение, на формирование которого, во всей видимости, оказали влияние изменения толщин пласта Ач₁. Широкий диапазон амплитудных характеристик исследуемой волны обусловлен также и тонкими вариациями коллекторских свойств пласта Ач₁, что подтверждается количественными оценками зависимостей эффективных толщин пласта с экстремальными и средними амплитудами. По данным динамического анализа сейсмических параметров отраженной волны НАч₁, проведенного в 1999-2000 гг., коэффициенты корреляции этих характеристик составляли 0.73 и 0.76. При переинтерпретации сейсмического материала в 2004 г. была проведена дополнительная дообработка суммарных сейсмических данных по уточненному графу с целью получения кондиционных сейсмических материалов. Мероприятия по дообработке были направлены на оптимизацию характеристик сейсмического сигнала в ачимовской толще, на оценку и корректировку формы сейсмического импульса, на повышение разрешенности и подчеркивание динамических особенностей сейсмической записи путем ПАК-преобразований. Были проведены различные трансформации временного поля, получены максимально возможные частотные спектры, оптимизирована форма сигнала с использованием материалов ГИС.

Для временного интервала, ориентированного вдоль ОГ НАч₁, были рассчитаны различные амплитудно-частотные характеристики сейсмической записи, затем они были закартированы и использованы при совместном анализе со скважинной информацией для оценки и прогноза геолого-промысловых и петрофизических свойств пласта Ач₁.

Следует отметить, что на динамику сейсмической записи влияют многие факторы. В частности, наряду с изменением литологических и петрофизических характеристик изучаемого объекта большое влияние оказывают свойства вмещающих пород, а также другие параметры, которые не всегда удается учесть. Поэтому огромная статистическая выборка при корреляционном анализе в рамках Конитлорского проекта дала возможность оценить, как влияют строение и свойства пласта Ач₁ на динамические особенности сейсмических волн. В результате районирования и кластеризации пар данных по признакам площадной, сейсмофациальной, гипсометрической и других типов зональности была выявлена зависимость эффективной толщины пласта Ач₁ от интервальной псевдоскорости (рис. 1).

На рисунке видно, что на кросс-плоте выделяется два облака точек. Северной части площади соответствует меньшее множество точек (красный цвет точек), коэффициент корреляции между значениями невысокий (0.3), однако тенденция увеличения Нэф с уменьшением VПАК прослеживается однозначно. Для остальной части площади зависимость значительно лучше, коэффициент корреляции составляет 0.6, диспер сия значений Нэф равна 2.7 м, что не превышает 10% диапазона ее изменения.

Такое разделение массива данных на Конитлорской площади обусловлено различными фациальными условиями формирования пласта Ач₁ в северной и центрально-южной областях. В пласте Ач₁ северного конуса выноса (I), в его средней части, по данным ГИС, выделяется пачка тонкоотмученных глин трансгрессивной фазы, толщинами от 1 до 12 м. Эта пачка делит пласт Ач₁на два песчаных пропластка. По мере погружения клиноформного пласта в юго-западном направлении пачка глин утончается, и пропластки объединяются в единый пласт Ач₁. Пачка глин оказывает существенное влияние на распределение и величину значений сейсмических параметров ОГ НАч₁ и понижает значимость корреляционных связей в северной части Конитлорской площади.

Используя уравнения регрессии, полученные по установленным зависимостям, была построена прогнозная схема распределения Нэф пласта Ач₁. При этом была реализована следующая схема расчета:

• значения V_ПАК пересчитываются в масштаб значений Нэф по уравнениям регрессии отдельно для северной и южной зон площади;
• в зоне стыковки шириной примерно 2 км выполнялась интерполяция данных;
• затем проводится оценка соответствия реальных и прогнозных данных. Коэффициент корреляции (Ккор) после отбраковки аномальных точек составил 0.7, дисперсия 3.3 м, коэффициент надежности 0.53 (рис.2);
• на заключительном этапе выполняется редакция данных и построение схемы с учетом реальных скважинных данных.

Статистические оценки полученной схемы существенно улучшены, коэффициент корреляции составил 0.87, дисперсия 2.4 м, коэффициент надежности 0.77.

Рис.2. Схема прогнозных эффективных толщин пласта Ач₁: а) схема эффективных толщин, построенная по сейсмическим данным; б) схема эффективных толщин, построенная по сейсмическим данным с уточнением по данным скважин; в) кросс-плот соответствия реальных и прогнозных значений эффективных толщин; г — кросс-плот соответствия реальных и прогнозных уточненных значений эффективных толщин

Полученная прогнозная схема эффективных толщин (рис.2) позволила определить эффективные толщины пласта Ач₁ на неразбуренных участках площади. Углубленная переинтерпретация сейсмических материалов и использование новых данных по бурению позволили значительно уточнить гипсометрию продуктивного пласта Ач₁. Полученная в результате переинтерпретации объемная скоростная модель дала возможность скорректировать структурный план горизонта и значительно уточнить положение контура нефтеносности. Схема прогнозных эффективных толщин в пределах уточненного контура нефтеносности была пересчитана в схему прогнозных эффективных нефтенасыщенных толщин.

На основании совместного анализа схемы проектного разбуривания Конитлорского месторождения и результатов проведенных исследований в пределах площади рекомендуется разместить 18 эксплуатационных скважин.

Комплексный анализ сейсмической информации и скважинных данных показал, что отложения ачимовской толщи Конитлорского месторождения являются результатом периодического пульсационного поступления терригенных масс в бассейн седиментации в результате бокового заполнения бассейна, в условиях его некомпенсированного прогибания и лавинной седиментации.

Разброс мнений об условиях седиментации неокомских клиноформ, особенно ачимовских песчаников, велик. Авторы полагают, что отложения ачимовской толщи Конитлорского месторождения сформировались в относительно глубоководной части морского бассейна и представляют собой фации подводных конусов выноса. Основные механизмы формирования этих отложений – турбидиты, подводные оползни и контурные течения [2], которые проявлялись периодически под влиянием таких катастрофических явлений, как климатические флуктуации, тайфуны, муссоны, штормы, длительные тропические ливни [1]. Турбидиты, связанные с дельтовой системой, образуют сложнопостроенные комплексы – конусы выноса. Многие исследователи в качестве главных причин перемещения обломочного материала в осадочный бассейн выделяют эвстатические колебания уровня моря [3].

Рис.3. Ачимовские конусы выноса Конитлорской площади: а) схема изохрон ОГ НАч₁; б) вертикальное сечение сейсмического куба по линии I-I; в) схема изохрон отражающего горизонта Б; 1 — границы конусов выноса; 2 — направление осевых течений конусов выноса; 3 — скважины разведочного бурения

Таким образом, ачимовские отложения на Конитлорской площади – это отложения подводных конусов выноса в глубоководных областях авандельтового комплекса, сформированного в результате проградации берега морского бассейна с востока на запад. В пределах площади исследований расположено три конуса выноса. На рис.3 показано, как конусы выноса проявляются на схеме изохрон ОГ НАч₁ и в вертикальном сечении сейсмического куба. Согласно прогнозным построениям, развитие максимальных значений эффективных толщин пласта Ач₁следует ожидать во фронтальных частях конусов выноса, где развит относительно однородный песчаный пласт Ач₁ и прогнозные значения эффективных толщин составляют 10-30 м.

Для более детального прогноза коллекторских свойств пласта Ач₁ по 298 скважинам Конитлорской площади был проведен анализ каротажных характеристик. В результате было установлено, что в большинстве скважин пласт Ач₁ представляет собой пакет песчаных пропластков, разделенных глинистыми перемычками. Количество проницаемых прослоев меняется от 2 до 18. Толщина отдельного песчаного пропластка составляет 3-10 м, в некоторых разрезах может достигать 15-20 м. Толщина глинистых перемычек меняется от 1 до 20 м (северная часть площади исследований). Все разнообразие каротажных характеристик пласта Ач₁можно разделить на 8 классов (сейсмофаций) (рис.4).

Одним из эффективных аппаратных методов, используемых для районирования площади по литолого-фациальным признакам, является классификатор формы сейсмической записи, который использует принцип — «схожие сейсмические импульсы соответствуют схожей литологии или стратиграфии». Для районирования сейсмических фаций пласта Ач₁ были использованы пакеты Stratimagic (Paradigm) и Waveform Classifier (Landmark). Было реализовано два варианта расчета для временного интервала отражающего горизонта проведенного анализа НАч₁.

Рис.4. Схема сейсмофаций интервала пласта Ач₁, построенная по эталонам каротажных кривых и данным сейсморазведки. Конитлорская площадь

Первый вариант — неконтролируемый, когда опорный импульс определяется автоматически перед вычислением подобных импульсов, затем производится итерационная настройка и сортировка импульсов для получения желаемого количества групп. В результате было выбрано девять сейсмофаций по схожести сейсмического импульса.

Второй — контролируемый, когда отслеживается именно та форма записи, которую задает обработчик. В этом случае выделенные по скважинным данным типовые каротажные фации (8 классов) являлись опорными точками, послужившими эталонами для расчетов контролируемого сейсмофациального анализа. В результате была получена схема распределения сейсмофаций, соответствующих основным электрокаротажным фациям (рис.4).

Эталон №1 выделен в скважинах, расположенных в дистальной части клиноформного горизонта, где пласт Ач₁ глинизируется, а затем выклинивается. Общие толщины ачимовской толщи в пределах данной сейсмофации сокращены.

Эталон №2 выделен в склоновой части клиноформы, где пласт Ач₁ замещается склоновыми аналогами и представлен неколлектором, общие толщины ачимовской толщи увеличены.

Эталон №3 характеризует фронтальные части конусов выноса, где выделяется однородный песчаный пласт Ач₁ увеличенной толщины (30-40 м) с хорошими коллекторскими свойствами.

Эталон №4 отмечается во внутренних центральных частях ачимовских конусов выноса, характеризуется частым переслаиванием песчаных пропластков, толщиной 2-19 м, с тонкими глинистыми и алевритистыми прослоями. Пласт Ач₁ характеризуется увеличенными суммарными эффективными толщинами и хорошими коллекторскими свойствами.

Эталон №5. В интервале пласта Ач₁ выделяется два песчаных пропластка, разделенных глинистой перемычкой толщиной от 5 до 15 м. Боковые линии кривых ПС в интервале песчаных пропластков часто осложнены зазубренностью. Данный тип разреза выделяется в пределах северного конуса выноса.

Эталон №6. Пласт Ач₁ представлен однородным песчаником сокращенной общей толщиной (10-15 м). В кровельной и подошвенной частях пласта выделяются заглинизированные прослои, средняя часть пласта представлена высокоемким коллектором. Выделяется в скважинах, расположенных на удаленных участках конусов выноса, по периферии его фронтальных частей.

Эталон №7. Наблюдается переслаивание линз песчаника с глинистыми и алевролитовыми прослоями – это палеоприподнятые области склоновой фации пласта Ач₁ в пределах восточных заливообразных склонов структур. Характеризуется сокращенными общими толщинами, суммарные эффективные толщины не превышают 10 м.

Эталон №8. Для интервала пласта Ач₁ характерно частое переслаивание песчаников глинами, наблюдается сокращение эффективных толщин до 5 м. Данный тип разреза отражает наличие частого чередования трансгрессивных и регрессивных циклов седиментации, наблюдается в окраинных частях отложений конусов выноса.

Рис.5. Интерпретация динамических параметров отражающего горизонта НАч₁

Пространственное размещение глинистых сейсмофаций пласта Ач₁ (классы 1 и 2) совпадает с прогнозом зон ухудшенных коллекторов по динамическим параметрам отражающего горизонта НАч₁ (рис.5). Такое совпадение результатов прогноза дает основание полагать, что мы сделали правильные выводы: на некоторых участках пласт Ач₁ представляет собой неколлектор. Это позволило закартировать границу глинизации пласта Ач₁ и отметить участки существенно глинистого типа его разреза.

По мнению авторов, необходимо упомянуть о вероятностном характере прогноза литологии ачимовского пласта Ач₁ по наборам сейсмических атрибутов. Он обусловлен природой формирования сейсмического отраженного сигнала и влиянием на его параметры большого количества факторов не только геологической природы изучаемого интервала разреза, но и поверхностных условий сейсмических наблюдений, изменениями свойств толщи вышележащих пород, структурным фактором и т.д.

Тем не менее, проведенный прогноз коллекторских свойств пласта Ач₁ основывается на фактических сейсмических данных высокой плотности и хорошего качества, что позволяет говорить о высокой степени достоверности результатов интерпретации, правильности выводов об особенностях геологического строения и перспективах нефтегазоносности основного продуктивного пласта Ач₁.

Очевидно, что полученные схемы прогнозных эффективных и эффективных нефтенасыщенных толщин пласта Ач₁ позволят более рационально размещать скважины эксплуатационного бурения, оптимально формировать систему ППД и проектировать горизонтальные стволы скважин.

Литература

1. Гурари Ф.Г. Строение и условия образования клиноформ неокомских отложений Западно-Сибирской плиты.-Новосибирск.-СНИИГГиМС.- 2003.
2. Нежданов А.А. и др. Сейсмогеологический прогноз и картирование неантиклинальных ловушек нефти и газа в Западной Сибири // Разведочная геофизика/ Геоинформмарк. — М.- 1992.
3. Сейсмогеологический анализ нефтегазоносных отложений Западной Сибири/ О.М.Мкртчян, Л.Л.Трусов, Н.М.Белкин, В.А.Дегтев. — М.: Наука.- 1987.