К оглавлению журнала

 

УДК 550 834 553 048

Ю.Г. ГАВРИН, С.Н. КАЛАБИН (Пермнефтегеофизика), Ю.А. ДУЛЕПОВ (Пермнефть)

Использование детализационной сейсморазведки для оценки запасов залежей нефти в карбонатных коллекторах

Достоверность подсчета запасов нефти, а, следовательно, и оптимальность проектов разработки зависит прежде всего от полноты и надежности информации о ФЕС пород-коллекторов, вмещающих залежь [3], которые особенно важны при оценке запасов и разработке залежей нефти в карбонатных коллекторах, отличающихся, как правило, сложным пространственным распределением и контрастными изменениями геометрических и петрофизических параметров [2].

Типичным примером месторождения нефти в сложных карбонатных коллекторах является турнейско-фаменская залежь Гежского месторождения в Соликамской депрессии, связанного с верхнедевонским рифовым массивом. Как видно на рис. 1, кривые пористости в продуктивной части разреза, полученные по соседним скважинам, не коррелируются между собой. Продуктивные пачки пород (I–IV) не выдержаны по площади, их выделение имеет условный характер. В целом распространение пород-коллекторов в теле карбонатного массива пластово-гнездообразное. Анализ данных ГИС и испытания скважин показывают случайный характер изменения параметров коллекторов по площади и разрезу. При использовании только данных по скважинам с интерполяцией их на межскважинное пространство модель залежи получается недостоверной. Соответственно искажаются представления о запасах нефти и условиях разработки залежей.

Случайный характер изменения параметров коллекторов по площади и разрезу сложнопостроенных залежей предопределяет необходимость использования вероятностно-статистических способов их изучения. Для применения этих способов нужен массовый информационный материал, характеризующий изменчивость пород-коллекторов не только в отдельных точках-скважинах, но и по всей площади залежи. Единственным источником такой массовой информации могут быть материалы детализационной сейсморазведки, увязанные с данными лабораторного изучения керна, ГИС, промыслово-гидродинамическими исследованиями. При этом объем информации определяется плотностью сети детализационных сейсмических профилей, а при переходе к пространственным системам сейсмических наблюдений становится практически безграничным.

Опыт комплексного изучения Гежского месторождения показывает, что на современной стадии развития сейсморазведки имеется возможность детального изучения распространения коллекторов, прогноза их пористости и эффективной толщины в межскважинном пространстве. Проверка прогноза коллекторов бурением добывающих скважин дала положительные результаты [1]. Средняя пористость коллекторов прогнозируется с погрешностью ±2 %, эффективная толщина коллекторов – около 40 %, емкость коллекторов рассчитывается с относительной погрешностью не более 50 %. При определении параметров коллекторов путем интерполяции скважинных значений на межскважинное пространство погрешности в условиях случайного распределения параметров могут достигать сотен процентов. Эффективность прогноза коллекторов по данным сейсморазведки подтверждается также тем, что все восемь рекомендованных скважин вскрыли пачки пород-коллекторов, тогда как при разбуривании залежи по геометрической сетке сухих эксплуатационных скважин было более 20 %. Таким образом, применение детализационной сейсморазведки в комплексе с данными ГИС, промысловых гидродинамических исследований и лабораторного изучения керна позволяет получить более надежное представление о модели сложнопостроенной нефтяной залежи в карбонатных коллекторах.

В настоящее время результаты детализационной сейсморазведки на Гежском месторождении используются лишь для оптимизации сети добывающих скважин. Они могут быть применены также, во-первых, для пересчета запасов нефти, во-вторых, для корректировки проекта разработки. Данные сейсморазведки по распространению и емкостным свойствам коллекторов для подсчета запасов нефти в настоящее время не применяются. Порядок подсчета запасов, предоставления материалов в ГКЗ СССР, проектирования разработки нефтяных месторождений не предусматривает использования результатов сейсморазведки для определения емкости залежи за исключением ее структурных построений. Вопрос этот новый и дискуссионный. Данные детализационной сейсморазведки для подсчета запасов нефти сложнопостроенных залежей в карбонатных коллекторах имеют следующие преимущества.

1. Масса информации о распространении коллекторов и их параметрах на два порядка больше информации только по скважинам. При этом сейсмическими наблюдениями покрывается равномерно площадь месторождения и прилегающие законтурные зоны, где имеется незначительная информация по единичным разведочным скважинам.

2. Данные сейсморазведки позволяют на фактическом материале намечать границы зон распространения каждой пачки коллекторов, оконтуривать участки распространения коллекторов, не вскрытые скважинами. При использовании детализационной сейсморазведки можно получить модель сложнопостроенной нефтяной залежи.

Варианты данных детализационной сейсморазведки для подсчета запасов нефти различны. При прогнозировании коллекторов по материалам сейсморазведки получают среднюю пористость Kпк и эффективную толщину коллекторов hк. Поскольку методика подсчета пористости коллекторов по данным сейсморазведки базируется на определении КпНГК, то КпкS близок к открытой пористости коллекторов для подсчета запасов [4]. Произведение Кпкhк• 1 м2=Vк приближенно можно считать удельной емкостью коллекторов. Объем нефтенасыщенных коллекторов может быть определен суммированием произведений площадей участков Si на средние значения Vкi в их пределах. Формула подсчета извлекаемых запасов (Qизв) нефти объемным методом примет вид:

где Кнг – коэффициент нефтегазонасыщения, g – плотность нефти на поверхности, Q – пересчетный коэффициент, учитывающий усадку нефти на поверхности, h коэффициент нефтеотдачи.

Недостатком первого варианта подсчета является трудоемкость определения Si и Vкi в обстановке мозаичного распределения коллекторов по площади и разрезу залежи.

Второй вариант расчета Qизв основан на выявленной закономерности случайного распределения нефтенасыщения коллекторов по площади залежи. Сущность его заключается в следующем. Строятся кривые вероятности проявления на площади различных значений Vкi по всей массе их вычисленных значений (рис. 2, а), показывающие долю в процентах каждого уровня Vкi от общего количества их значений. При достаточно высокой плотности наблюдений, обеспечиваемой детализационной сейсморазведкой, эта закономерность может быть распространена на всю площадь и Si находится для каждого значения VKi путем умножения площади объекта на значение вероятности Vki. Участки отсутствия коллекторов при этом оказываются учтенными на вариационной кривой (рис. 2). Дальнейшие расчеты Qизв проводятся по приведенной выше формуле.

Второй вариант расчета Qизв реализован на примере турнейско-фаменской залежи Гежского месторождения. Сравнение полученных результатов с величиной запасов нефти, рассчитанной по традиционной методике институтом ПермНИПИнефть показало, что последняя существенно выше, чем по расчетам с использованием данных детализационной сейсморазведки. Нереальность запасов нефти, полученных традиционным методом, подтверждается результатами разработки турнейско-фаменской залежи.

Возможности выявления площадного распределения емкости коллекторов открывают путь не только к подсчету запасов, но и дифференцированию их по категориям, в частности определению непромышленного скопления нефти для исключения их из разработки и активных запасов. На рис. 2, б приведен пример распределения на площади Гежского месторождения нефти участков запасов непромышленных категорий по пачке III. Как видно, они значительны по размерам и размещены несистемно. К ним отнесены участки с запасами в коллекторах емкостью, меньшей или равной 0,2 м3. Расчеты показывают, что участки с непромышленными запасами составляют около 35 % площади залежи. Вместе с зонами полного отсутствия коллекторов размер части месторождения, не содержащей промышленных запасов составляет более 50 %. При этом надо отметить, что емкость коллекторов можно определять несколькими независимыми способами по пластовым и интервальным параметрам сейсморазведки [1], что будет способствовать повышению надежности получаемых результатов.

Анализ материалов сейсморазведки и ГИС по другим нефтяным залежам, связанным с верхнедевонскими рифогенными массивами Соликамской депрессии, показывает, что строение этих залежей не имеет принципиальных отличий от строения турнейско-фаменской залежи Гежского месторождения. Таким образом, предлагаемая методика может быть использована в пределах крупного нефтегазоносного района аналогичного строения.

Выводы

1. Использование результатов детализационной сейсморазведки при изучении сложнопостроенных залежей нефти в карбонатных коллекторах и подсчете запасов позволяет ликвидировать или снизить традиционный дефицит информации о коллекторах.

2. Увязка данных детализационной сейсморазведки, ГИС, лабораторного изучения керна, промыслово-гидродинамических исследований с применением современных математических способов обработки данных помогает создать более детальную модель объекта, способную служить основой для подсчета запасов нефти и составления проекта разработки месторождения.

3. Проблема использования результатов детализационной сейсморазведки при подсчете запасов нефти и составлении проектов разработки месторождений весьма актуальна в условиях общего усложнения сырьевой базы нефтяной промышленности.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Гаврин Ю.Г., Калабин С.H., Дулепов Ю.А. Использование детализационной сейсморазведки для оптимизации разработки нефтяных залежей в сложных карбонатных ловушках // МНП ВНИИОЭНГ. Сер. Геол, геофиз. и разработка нефт. м-ний.– 1988– № 9. С. 10–13.
  2. Извлечение нефти из карбонатных коллекторов /М.Л. Сургучев, В.И. Калганов, А.В. Гавура и др. М.: Недра, 1987.
  3. Латышева М.Г, Дьяконова Г.Ф., Цирюльников В.П. Достоверность геофизической и геологической информации при подсчете запасов нефти и газа. М.: Недра, 1986.
  4. Петрофизические исследования коллекторов нефти и газа / Л.И. Орлов, Е.Н. Карпов, В.Г. Топорков и др. М.: Недра, 1987.

Рис. 1. Параметрический профиль пористости коллекторов (Кп) Гежского месторождения:

I—IV — пачки коллекторов

Рис. 2. Кривая вероятности проявления на площади месторождения различных значений удельной емкости коллекторов Vк пачки III (а) и распределение промышленных и непромышленных категорий запасов нефти в пачке III Гежского месторождения (б):

1 – сейсмические профили, 2 – участки профилей с запасами промышленных категорий, 3 – участки с непромышленными

запасами, 4 – контур Гежского рифового массива по турнейским отложениям, 5 – тектоническое нарушение