Рекомендации к методике построения геологических моделей при подсчете запасов углеводородного сырья (стр. 5 )

Сейсмофациальный анализ

Изменение физических параметров сейсмического сигнала отражается в изменении формы сейсмической трассы. Процесс разделения на сейсмофации основан на определении изменения формы сейсмической трассы, тех или иных ее особенностей и отнесения этого изменения к тому или иному классу. При этом считается, что изменения формы записи часто более существенны, чем изменения величин амплитуд.

Таким образом, в процессе выделения сейсмофаций определяется ряд типовых форм сейсмотрасс (интервалов сейсмотрасс) и каждая реальная трасса относится к одной из этих форм. Анализ карт классов сейсмического сигнала по горизонтам позволяет предполагать районирование территории на различные фациальные области осадконакопления.

Метод выделения типов сейсмофаций является достаточно быстрым и полезным, позволяющим картировать по площади разные типы волновой картины, связанные с фациальными особенностями строения геологического разреза, его литологией или иными характерными чертами (песчанистостью, толщиной песчаного пласта) (рисунок 5). Метод малочувствителен к графу обработки и в случае разнородности сейсмических материалов применим, в отличие от других методов.

С другой стороны метод относительный - сходное волновое поле может быть получено за счет разных геологических разрезов. Поэтому и связь с фациями, литологией тоже достаточно относительная. Не всегда ясна точная природа той или иной сейсмофации, поэтому никогда нельзя гарантировать полученную эмпирическим путем взаимосвязь между волновым полем, геологическим строением и использованными параметрами. Метод чувствителен к кратности наблюдений и плохой стыковке кубов разных лет наблюдений.

Рисунок 5 - Фрагмент карты сейсмофаций, отображающей местоположение карбонатной постройки

Седиментационный анализ

Одним из методов, способствующих построению корректной геологической модели, наряду с сейсмофациальным, является седиментационный анализ. Седиментационный анализ служит для определения фациальной приуроченности геологических объектов и условий седиментации на момент образования исследуемого пласта. В рамках седиментационного анализа существует такое понятие как седиментационный, или пропорциональный, срез, который в отличие от классического горизонтального среза позволяет отображать литологические особенности вдоль горизонтального распространения пласта. Исходной информацией в данном случае являются конечно же данные 3D сейсморазведки в виде суммарных временных кубов после стандартной обработки.

Седиментационные срезы позволяют четко выделить не только источники транспортировки песчаного материала, но и положение так называемых "бровок" шельфа, конусов выноса, меандрирующих палеорек и других объектов. Кроме того, седиментационные срезы могут быть полезны при выявлении зон литологической неоднородности в карбонатных разрезах (рисунок 6).

Первый этап применения седиментационного анализа должен начинаться на стадии построения двухмерной геологической модели после сейсмической корреляции основных реперных отражающих горизонтов. Необходимо провести «седиментационную нарезку» по всему сейсмическому кубу 3D. Это позволит выявить геологические объекты разной фациальной природы по всему разрезу.

Рисунок 6 - Пример картирования русловых тел на седиментационном слайсе

На втором этапе необходимо выполнить фациальную классификацию данных геофизических исследований скважин по методике или и увязать полученные результаты с седиментационными срезами для всех геологических объектов.

Третий этап позволяет с помощью полученных данных сфокусировать динамический и сейсмофациальный анализ на конкретном геологическом объекте и после этого выполнить прогноз его коллекторских свойств.

Применение рассмотренной методики позволяет на стадии интерпретации данных сейсморазведки 3D обнаружить перспективные объекты во всем интервале геологического разреза, провести экспресс-оценку геологической ситуации (фациальной обстановки) на изучаемом участке и построить более точную и корректную геологическую модель месторождения.

Прямой прогноз нефте-газоносности

Методы сейсмофациального и седиментационного анализа применимы лишь к данным 3D сейсморазведки. Тогда как прямой прогноз нефтегазоносности выполним в ходе анализа материалов 2D.

Как отмечалось ранее, при газо - и нефтенасыщении уменьшаются значения скорости, плотности и акустического импеданса породы. Снижение тем сильнее, чем выше пористость, чем меньше жесткость минерального скелета и чем больше отличие упругих свойств углеводородного заполнителя от свойств пластовой воды.

Улавливаемые сейсморазведкой эффекты углеводородного насыщения связаны чаще всего с газовыми залежами на глубинах до 1,5-2 км или залежами легкой нефти на глубинах до 1-1,5 км.

Наиболее контрастно такие залежи проявляют себя в виде резкого возрастания интенсивности отражений внутри контура насыщения ("яркое" пятно). Эта аномалия обусловлена возрастанием значений коэффициентов отражения до границ продуктивного пласта за счет уменьшения импеданса в зоне углеводородного насыщения, но в основном – за счет AVO эффекта.

По той же причине при переходе через контур залежи может происходить смена полярности волн (знака амплитуды), отраженных от границ пласта. Кроме того, в результате уменьшения скорости волн в зоне залежи ниже ее образуются псевдопрогибы, связанные с возрастанием времен прихода волн без изменения конфигурации геологических поверхностей.

В случае мощных (десятки метров) залежей возможно также появление субгоризонтальных отражений от контактов флюидов, несогласных с наклонами волн, отраженных от границ напластований. Особенно эффектно отражения от контактов проявляются в случае водоплавающих залежей.

Наличие на сейсмической записи всей совокупности перечисленных признаков является достаточно уверенным критерием для прямого обнаружения залежи и для ее оконтуривания по материалам сейсморазведки.

Эффективность детального анализа волновой картины возрастает при раздельном изображении ее мгновенных динамических характеристик. Их вычисление основано на комплексном представлении сейсмической трассы. Пересчитанные на основе Гильберт преобразований трассы исходного временного разреза могут быть представлены в виде разреза мгновенных амплитуд, разреза мгновенных фаз и разреза мгновенных частот, на каждом из которых акцентирован соответствующий динамический параметр волновой картины. Эти материалы, анализируемые совместно с исходным разрезом, увеличивают информативность волновой картины.

AVO анализ

Для определения геологической причины возникновения амплитудной аномалии проводят анализ изменения интенсивности отраженной волны от угла ее падения на границу. Таким направлением интерпретации данных сейсморазведки является AVO или AVA анализ.

Коэффициенты отражения лежат в основе регистрируемых сейсмических амплитуд, а они меняются вместе с углом отражения (AVA) или, что идентично углу, удалению взрыв-прибор (AVO). Изменения амплитуд видны на первичных сейсмограммах ОПВ или на сейсмограммах общей глубинной точки (ОГТ) - но только до суммирования. После ввода кинематических поправок и суммирования, изменения амплитуд теряются. Для выделения аномалий AVO необходима специальная обработка до суммирования и обработка с сохранением амплитуд.

Метод AVO-анализа дает чаще всего качественные результаты, не позволяя прогнозировать количественную величину нефте или газонасыщенности, но поскольку при его использовании применен количественный расчет относительного изменения коэффициентов отражения, возможно считать его от части и количественным методом интерпретации сейсмических данных. Однако, AVO анализ, даже в сочетании с моделированием, не всегда эффективен, в связи с чем, правильное истолкование аномалий амплитуд нередко затруднительно, а иногда просто невозможно. Основное ограничение в использовании метода связано с проявлением реально наблюдаемых на практике волн-помех и неоднородностью поверхностных условий. Несмотря на это использование AVO-эффекта является одним из эффективных средств современной сейсморазведки при изучении месторождении УВ и создании их геологических моделей.

3.11 Динамическая интерпретация. Количественный прогноз подсчетных параметров

Главной целью динамической интерпретации сейсмических данных, является установление количественных связей между динамическими параметрами сейсмической записи и геологическими параметрами среды.

На основании закономерностей, выявленных при проведении литологических исследований керна, а также результатов анализа ГИС-фаций, необходимо разработать модель возможных геологических ситуаций, которые как уже определены, так и могут быть еще выявлены. Например, глинизация пород-коллекторов всего пласта или одной из его частей (верхняя, средняя или нижняя), изменение пористости, появление в целевых отложениях слоев с аномально-высокими (низкими) значениями акустического импеданса, выявлением зон повышенной трещиноватости и т. д. На этом же этапе необходимо адаптировать графы получения синтетических кривых скоростей и плотностей с учетом выявленных закономерностей строения исследуемого пласта в пределах полигона создания геологической модели. Из рассчитанного синтетического волнового поля извлекаются и анализируются псевдосейсмические атрибуты. В результате выделяется группа наиболее информативных атрибутов для прогнозирования петрофизических свойств целевых отложений.

Атрибутный анализ

В ходе выполнения динамического анализа сейсморазведочной информации используются различные атрибуты сейсмической записи. Сейсмический атрибут подразумевает под собой всю информацию, которую можно получить из сейсмических данных прямыми измерениями, логическим или опытным путями. Иными словами, атрибут - это определяемое по волновому полю значение, характеризующее какое-либо свойство колебаний. Величины атрибутов зависят от способа их оценки, от технических особенностей обработки сейсмических данных и от величины временного интервала, в пределах которого вычисляется значение атрибута.