способ построений глубинных разрезов в районах западно- сибирской низменности с изменчивыми рельефом и толщиной криолитозоны

Формула изобретения

Способ построений глубинных разрезов в районах Западно-Сибирской низменности с изменчивыми рельефом и толщиной криолитозоны, включающий проведение сейсморазведочных работ, бурение скважин, проведение геофизических исследований скважин и определение глубин залегания и деталей строения рельефа перспективных геологических горизонтов, отличающийся тем, что по совокупности данных бурения определяют глубину залегания пласта отражающего горизонта и получают зависимость указанной глубины залегания от альтитуды рельефа, по глубине залегания отражающего горизонта определяют интервальную скорость верхнего неоднородного слоя, с учетом которой строят глубинный разрез.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной геологии и может быть использовано для оптимизации размещения разведочных и эксплуатационных скважин на исследуемом объекте по комплексу данных наземной сейсмической разведки и бурения.

Определение глубин залегания и деталей строения рельефа кровли (подошвы) нефтегазоперспективных горизонтов юрско-меловой части разреза Западно-Сибирского НГБ проводится главным образом по данным сейсморазведки MOB. Уникальные сейсмогеологические условия этого района (относительно простые поверхностные условия наблюдения, отсутствие явно выраженной зоны малых скоростей, выдержанный по площади терригенный разрез, наличие реперных песчаных и глинистых горизонтов и т.д.) практически повсеместно позволяют получать устойчивые отражения (отражающие горизонты ОГ, t ₀) от исследуемых горизонтов и пластов. Однако рельеф и распределение этих отражающих горизонтов (t₀) на временных разрезах часто не соответствуют рельефу и глубинному распределению отметок кровли (подошвы) соответствующих горизонтов и пластов, установленных затем по данным глубокого бурения. Главные последствия ошибок глубинных сейсмических построений в основном связаны с временными искажениями, которые вносятся в наблюденное время (t₀) отражающих горизонтов. Эти большие искажения t₀ (закономерные уменьшения или увеличения) в условиях относительно выдержанных, т.е. сравнительно маломеняющихся по толщине и интегральным физическим свойствам пластам юрско-меловых отложений, которым присущи плавные изменения пластовых (интервальных) скоростей, связаны с литолого-физическими неоднородностями отложений верхней части разреза (ВЧР). Эта, так называемая ВЧР, слагается приповерхностным слоем различных отложений и толщей многолетних мерзлых пород (ММП) переменной мощности, глубине залегания ее кровли и подошвы, сложному внутреннему устройству и закономерностям развития (мозаичное или сплошное) по площади исследования.

На обширнейшей территории севера Западной Сибири специальные работы по изучению ВЧР (микроОГТ, МПВ и т.д.) носят единичный характер и за рамки опытно-методических работ не выходят.

Применяются различные математические и технологические способы реализации учета скоростных аномалий, обязанных сложному геологическому устройству ВЧР (учет низкочастотной статики, замена слоя и многое другое).

В основном же компенсация "аномалии ВЧР" реализуется введением статических временных поправок, расчет которых проводится по следующей схеме:

- построение двухслойной модели ВЧР (слой ММП и подстилающий его слой) с опорой на устойчивый сейсмический реперный горизонт. Исходными данными для построения такой модели служат Voгт (пересчитанные в предельные скорости Vc), H и Т₀ по выбранному реперному горизонту. В этом случае скоростные аномалии, связанные с неоднородностями в ВЧР, будут учтены интервальными скоростями (Vинт) в верхнем слое (ММП);

- замена верхнего неоднородного слоя на квазиоднородный со скоростью Vинт. В результате замены определяется величина скоростной аномалии в ВЧР;

- пересчет скоростных аномалий в статические поправки (t ₀) и ввод их в сейсмограммы.

Для реализации описанной схемы в качестве базового горизонта используется сейсмический отражающий горизонт Г (ОГ Г) - соответствующий реперу на каротажных диаграммах (кровля уватской свиты). Строго говоря, речь идет о восстановлении наиболее адекватного глубинного положения последующих определений Voгт, возможных уточнений Т₀ всех опорных горизонтов; расчете интервальных скоростей между ними (Vинт) и построении глубинной модели разреза. Таким образом, задача сводится к расчету геофизических параметров V, Vинт (т.е. Voгт) и Т₀ через предполагаемое возможно точное определение положения и рельефа горизонта Г.

Однако именно определение реального рельефа и глубины залегания границы Г представляет главную сложность при решении обратной кинематической задачи сейсморазведки. По известным причинам ее положение всегда остается неоднозначным, при отсутствии достаточного количества относительно равномерно распределенных точек внешнего контроля (данных бурения). Эти данные представлены редко или отсутствуют совсем. Поэтому практически всегда при чисто сейсмических способах восстановления рельефа и глубин этой границы разреза сохраняется большая вероятность неадекватных построений.

Наиболее близким к заявленному является способ построений глубинных разрезов в районах Западно-Сибирской низменности с изменчивыми рельефом и толщиной криолитозоны, включающий проведение сейсморазведочных работ, бурение скважин, проведение геофизических исследований скважин и определение глубин залегания и деталей строения рельефа перспективных геологических горизонтов (см. В.А.Завьялов и др. "Учет влияния зоны малых скоростей и неоднородностей верхней части разреза по работам MOB ОГТ", ГЕОФИЗИКА Технологий сейсморазведки 11, г. Москва, 2003 г.).

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение надежности и обоснованности определения условий заложения новых разведочных и эксплуатационных скважин на основе высокоточной глубинной модели разреза.

Поставленная задача решается таким образом, что в способе построений глубинных разрезов в районах Западно-Сибирской низменности с изменчивыми рельефом и толщиной криолитозоны, включающем проведение сейсморазведочных работ, бурение скважин, проведение геофизических исследований скважин и определение глубин залегания и деталей строения рельефа перспективных геологических горизонтов, по совокупности данных бурения определяют глубину залегания пласта отражающего горизонта и получают зависимость указанной глубины залегания от альтитуды рельефа, по глубине залегания отражающего горизонта определяют интервальную скорость верхнего неоднородного слоя, с учетом которой строят глубинный разрез.

Изучение и анализ геологического строения обширной части территории ЗС НГБ по данным глубокого, опорно-картировочного и эксплуатационного бурения позволили обнаружить следующие факты:

- современный рельеф поверхности (альтитуды, м) и рельеф горизонта Г (абсолютные отметки, м) подобны. Высокочастотные изменения рельефа современной поверхности, связанные с овражно-мелкоречной сетью, при этом не вносят существенных нарушений в выявленную закономерность;

- на выявленную закономерность подобия строения современного рельефа и рельефа горизонта Г закономерно накладывается региональный (условно сверхнизкочастотный) рост общей толщины отложений между этими границами.

При регрессионном анализе без предусловий получить корректную картину можно было бы при равномерном покрытии скважинами данной площади. Однако это условие в силу ряда геологических, технологических и экономических причин практически никогда не соблюдается, поэтому регрессионный анализ многомерных связей без предусловий практически никогда не дает разумного результата.

Таким предусловием и являются вышеописанные закономерности.

Алгоритм решения задачи выглядит следующим образом:

1. Создание тестовой выборки. (Выбор скважин, относительное влияние региональной составляющей в которых минимально, то есть находящихся приблизительно на одной широте (X) и достаточно разнесенных по ней (Y)).

2. Расчет по тестовой выборке. Получение по тестовой выборке априорной зависимости глубины залегания горизонта Г (Н_г*) при отсутствии влияния региональной составляющей Н_г*=F_t (h_альт); Н _г ^рег=const; пересчет по полученной зависимости всего объема данных; расчет региональной составляющей по априорной зависимости Н _г ^рег*=Н_г-Н_г*.

3. Расчет корреляционной связи полученных значений Нг* и региональной составляющей H _г*=F(X, Y).

4. Обратный пересчет с уточнением априорной зависимости H _г**=F(X, Y), Н_г-Н _г**=F(h_альт).

5. Проверка полученной трехмерной зависимости на сходимость Н_г=F(Х, Y, h _альт).

6. Уточняющие итерации. (Повторное выполнение пунктов 3-5). При необходимости уточнения полученной трехмерной зависимости проводятся дальнейшие итерации, если они ведут к незначительному увеличению КВК (<2%), то расчет прекращается.

Естественно, что при полном наличии амплитуд по площади исследования имеется возможность достаточно строгого восстановления рельефа и глубин залегания (либо а.о.) горизонта Г.

И далее учет влияния верхней части разреза с учетом криолитозоны и построение глубинных границ разреза в соответствии с приведенными выше сейсмическими методико-технологическими приемами.

Техническим результатом, достигнутым при использовании данного изобретения является то, что впервые в практике разведочных работ в нефтяной геологии удалось определить с высокой точностью положение и рельеф горизонта Г и соответственно с высокой точностью восстановить глубинное положение всех опорных горизонтов; рассчитать интервальные скорости между ними и построить глубинную модель разреза.