Лаборатория геологического моделирования

Анохина геологическое моделирование.jpg




Анохина Екатерина Валерьевна

Заведующий лабораторией

8 (4012)59-55-95 (9416)

EAnokhina@kantiana.ru





Научный интерес: Сейсморазведка, нетрадиционные резервуары, трудноизвлекаемые запасы, разработка месторождений, миграция углеводородов, трещинный коллектор, специализированная обработка, рассеянные волны, отраженные волны, рефлектор, дифрактор

Деятельность: Разработка нового метода прямого поиска и разведки залежей углеводородов с коллекторами нетрадиционного типа по рассеянным сейсмическим волнам и его практическое опробование.

Задачи лаборатории:

  • Комплексная интерпретация геолого-геофизической информации и поиск новых месторождений нефти и газа
  • Разработка, апробация и внедрение новых методов анализа геолого-геофизической информации
  • Комплексное геологическое моделирование месторождений углеводородов и геологических процессов в целях выработки новых прогнозных поисковых критериев и повышения эффективности выработки запасов

Основной научно-исследовательский проект:

Разработка нового метода прямого поиска и разведки залежей углеводородов с коллекторами нетрадиционного типа по рассеянным сейсмическим волнам и его практическое опробование (совместно с лабораторией комплексных методов геологического моделирования нефтяных месторождений).


Команда

Стариков Леонид Евгеньевич 

Ведущий инженер, к.г.-м.н.

8 (4012) 59-55-95 (9415)

LStarikov@kantiana.ru

Кремлев Сергей Андреевич

Ведущий программист

8 (4012) 59-55-95 (9482)

Skremlevkantiana.ru

Фидаев Джурабой Турсунбаевич

Старший научный сотрудник, к.г.-м.н.

 8(4012) 59-55-95 (9417)

 DFidaev@kantiana.ru

Ерошенко Денис Владимирович

Старший научный сотрудник, к.г.-м.н.

 8(4012)595595 (9470)

 DVEroshenko@kantiana.ru

Панфилова Тамара Александровна

Ведущий инженер     

 8(4012) 59-55-95 (9473)

TPanfilova@kantiana.ru   

Актуальность проекта

Важнейшей государственной задачей, стоящей перед российской нефтегазодобывающей отраслью, является поиск новых месторождений углеводородов. Успешность ее решения может быть достигнута только за счет развития новых технологий, обеспечивающих поиск и разведку глубокозалегающих сложнопостроенных месторождений углеводородов с коллекторами трещинно-кавернозного типа.Современное состояние нефтегазовой отрасли характеризуется вступлением все большего числа крупных и уникальных высокодебитных месторождений, связанных в основном с пористыми коллекторами традиционного типа, в позднюю и завершающую стадию разработки, что приводит к значительному снижению добычи и росту обводненности продукции. Вовлечение в разработку сложнопостроенных иглубокозалегающих месторождений, приуроченных к трещинно-кавернозным коллекторам в карбонатных, глинистых, магматических и метаморфических породах, является важнейшим резервом повышения эффективности недропользования.По оценкам геологов, в трещинно-кавернозных коллекторах содержится более 25% мировых запасов нефти . В этих породах нефть локализуется не в антиклиналях, а распределяется по более сложному закону, определяемому каналами миграции флюидов, контролируемыми зонами трещиноватости, кавернозности и карстования. Коллекторы, проявляющие себя в рассеянных волнах, широко распространены в кембрийских и венд-рифейских отложениях Лено-Тунгусской НГП Сибирской платформы, карбонатных отложениях девона Волго-Уральской НГП, в доюрском комплексе Западной Сибири, а также в глинистых, магматических и метаморфических породах различного возраста во многих регионах мира. Для изучения этих объектов результатов стандартной обработки данных сейсморазведки МОГТ совершенно недостаточно. Причина в том, что зоны трещиноватости не формируют регулярных сейсмических отражений, а являются источником повышенного поля рассеянных (дифрагированных) волн. То, что эти источники не входят в структуру стандартных сейсмических (временных) разрезов, связано с трудностями их выделения на фоне превосходящих их по амплитуде на 1-2 порядка (О.Л.Кузнецов и др.,2004) отраженных волн.В промышленных пакетах, применяемых для обработки сейсморазведочных данных (ProMAX, Geovector CGG, Paradigm Geophysics и др.) отсутствуют процедуры, предназначенные для выявления нерегулярных элементов геологических сред, таких, как зоны трещиноватости, которые могут быть использованы для поиска и разведки сложнопостроенных и глубокозалегающих месторождений с коллекторами трещинно-кавернозного типа. Попытки применить для прогноза зон распространения коллекторов нетрадиционного типа АVO –анализ, поляризационный анализ, а также различные модификации стандартных методов обработки, нельзя признать технологичными и удовлетворительными. 


Описание проекта

Разрабатываемый метод престековой миграции до суммирования CSP (Common Scattering Point) позволяет прогнозировать резервуары с трещинно-кавернозным коллектором по выделенным из полного волнового поля рассеянным волнам. Он реализует строгое решение обратной задачи разделения полного волнового поля на отраженную и рассеянную компоненты. Математически корректное разделение волн позволяет визуализировать невидимые при стандартной обработке сейсмических данных рассеивающие элементы. 

Метод CSP позволяет получать временные кубы дифракторов, содержащие изображение только рассеивающих элементов среды (CSP-дифракторы) и временные кубы рефлекторов без этих рассеивающих элементов (CSP-рефлекторы). Кубы CSP-дифракторов содержат уникальную информацию о трещинно-кавернозных зонах, которая при традиционной обработке сейсмических данных полностью теряется на фоне гораздо более интенсивных отражающих элементов. Кроме этого, качество CSP-рефлекторов обычно выше, чем при традиционной обработке. Повышение качества происходит благодаря вычитанию рассеянных волн, являющихся для рефлекторов волнами-помехами. 
Обработка стандартных данных 3Д сейсморазведки по методу CSP реализована в виде законченного графа на специализированном вычислительном кластере производительностью 12 Терафлопс и оперативной памятью 8 терабайт. 

Метод CSP обладает высокой разрешающей способностью. На рисунке 1 в верхней части изображена модель антиклинальной складки использованной для расчета синтетических сейсмических данных. Модель состоит из трех слоев. Средний слой, толщиной 50 м, содержит круговые включения диаметром 40 м. Численные расчеты показали, что амплитуды рассеянных на включениях волн меньше амплитуд отраженных волн от 50 (левое включение) до 250 (правое включение) раз. На временном разрезе, полученном по стандартной технологии престековой временной миграции (средняя часть рисунка), присутствуют только отражающие границы, а рассеивающие элементы совершенно не видны. Вместе с тем, дифракторы очень хорошо видны на разрезе, полученном по методу CSP (нижняя часть рисунка).


1.jpg
Рис. 1 – Разрешающая способность метода на примере антиклинальной складки

Примеры.

В качестве примеров представлены результаты обработки и интерпретации данных 3Д сейсморазведки по методу CSP для трех месторождений Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции (НГП). 
Месторождение №1
Залежи нефти сосредоточены в карбонатных породах фундамента девонского возраста и приурочены к его верхней части Тип коллектора трещинно-кавернозный. Залежи массивные и структурным планом не контролируются. Емкостно-фильтрационные свойства коллектора резко изменяются по площади и по разрезу. Максимальные притоки нефти получены из органогенных известняков. Прогнозируемая толщина коллектора изменяется от 0 до 100 метров. В левой части рисунка 2 изображены совмещенные кубы CSP-рефлекторов и CSP-дифракторов. Дифракторы здесь и далее изображены красным цветом. В правой части — карта прогноза зон распространения коллекторов в традиционном виде.

2.jpg

Рис. 2. А — Куб CSP-рефлекторов совмещенный с кубом CSP-дифракторов. Б — Карта прогноза зон распространения коллекторов

 (скважины с притоком: нефти — коричневые, воды — синие, без притока — белые).


Месторождение №2

Залежи нефти сосредоточены в карбонатных породах фундамента девонского возраста и приурочены к верхней части. В кровле фундамента в наиболее приподнятых участках имеется кора выветривания. В коре выветривания тип коллектора трещинно-поровый. В неизмененных породах — коллектор трещинно-кавернозный. Толщина коллектора изменяется от 0 до 200 метров. Залежи структурно-литологические. В левой части рисунка 3 изображены совмещенные кубы CSP рефлекторов и дифракторов. В правой части — карта прогноза зон распространения коллекторов.

3.jpg

  Рис. 3. А — Куб CSP-рефлекторов, совмещенный с кубом CSP-дифракторов. 

Б — Карта прогноза зон распространения коллекторов. (скважины с притоком: нефти — коричневые, воды- синие, без притока — белые).


Месторождение №3
Залежи нефти сосредоточены в двух продуктивных горизонтах: верхнеюрском и породах фундамента. Породы фундамента представлены эффузивами основного и кислого состава, сланцами, порфиритами. В кровле фундамента имеется кора выветривания толщиной первые метры. В коре выветривания коллекторы отсутствуют. В неизмененных породах коллектор трещинно-кавернозный. Толщина коллектора изменяется от 0 до 50 метров. Залежи структурно-литологические.
Верхнеюрский продуктивный горизонт сложен глинистыми породами, присутствуют прослои карбонатных и кремнистых пород. Суммарная толщина этих прослоев изменяется от 3 до 10 метров. Коллектор сформирован, преимущественно, в этих прослоях. Тип коллектора трещинно-кавернозный. Залежи структурно-литологические с тектоническим экранированием. 
Строение резервуаров этого месторождения более детально проиллюстрировано на рисунках 4-8.

4.jpg

Рис. 4 — Куб CSP-рефлекторов, совмещенный с кубом CSP-дифракторов. Резервуарами являются породы фундамента (эффузивы, сланцы, порфириты) и глинистые породы верхней юры, тип коллектора – трещинно-кавернозный. Из четырех скважин, рекомендованных и пробуренных по результатам прогноза, получены притоки нефти.


5.jpg

Рис. 5 — Проявление трещинно-кавернозных коллекторов на разрезах CSP-рефлекторов и CSP-дифракторов. a — структурная карта по кровле верхней юры, b — карта качества коллекторов в верхнеюрском резервуаре. Сопоставление временных разрезов CSP-рефлекторов по линии 471 (с) и 370 (e) через скважины 219 и 210 с разрезами CSP-дифракторов (d) и (k). 


6.jpg

Рис. 6 — Проявление трещинно-кавернозных коллекторов на разрезах CSP-рефлекторов и CSP-дифракторов. a — структурная карта по кровле верхней юры, b — карта качества коллекторов в верхнеюрском резервуаре. Сопоставление временных разрезов CSP-рефлекторов по L138 (с) и 114 (e) через скважины 218 и 220 с разрезами CSP-дифракторов (d) и (k).


7.jpg

Рис. 7 — Карты динамических параметров CSP- дифракторов для верхнеюрского резервуара.

 А- карта мгновенных амплитуд, B – карта мгновенных частот, С – карта когерентности, D- карта импедансов. 


8.jpg

Рис. 8 — А- карта амплитуд CSP-дифракторов в породах фундамента, В — карта амплитуд CSP-дифракторов юрского резервуара.


Ожидаемые результаты

Использование рассеянных (дифрагированных) волн позволяет эффективно изучать и прогнозировать трещинно-кавернозные коллекторы в породах доюрского и верхнеюрского нефтегазоносных комплексов. По полученным временным разрезам и картам дифракторов возможно заложение новых поисковых и разведочных скважин на перспективных неисследованных площадях и эксплуатационных скважин на хорошо изученных месторождениях. Информацию о трещиноватости важно получать не только на поисково-разведочном этапе с целью рационального размещения скважин и составления проекта (технологической схемы) разработки месторождения, но и на заключительных этапах эксплуатации месторождения, при планировании различных мероприятий по повышению коэффициента нефтеотдачи.

Применение данной технологии на разрабатываемых, хорошо изученных месторождениях с развитой инфраструктурой позволяет без больших материальных и финансовых затрат прирастить значительные объемы запасов, связанных с нефтегазоносными комплексами, не вовлеченными в эксплуатацию.

В результате исследований будет разработана принципиально новая схема изучения месторождений углеводородов, учитывающая всю имеющуюся геологическую и геофизическую информацию и позволяющая разрабатывать недра с макимальной эффективностью.

Ресурсы: http://www.aimg.kantiana.ru/?page_id=262   





























Главная страница