3. Исследование прогнозных показателей залежи нефти и газа на основе анализа теоретических сейсмограмм

В Институте прикладных проблем механики и математики АН УССР разработана и опробуется методика физико-геологической интерпрета­ции интервальных скоростей продольной сейсмической волны, обеспе­чивающая количественную оценку пористости горных пород и глинисто­сти (песчанистости) исследуемых отложений по данным сейсморазведки МОГТ. Получаемые в результате интерпретации коллекторские характе­ристики пластов могут быть использованы для выявления в исследуе­мом геологическом разрезе объектов с условиями наиболее благопри­ятными для скопления углеводородов. Для оценки эффективности таких прогнозных показателей целесообразно использовать теоретические сейсмограммы, рассчитанные для моделей геологических разрезов, со­держащих породы-коллекторы с заданной пористостью и глинистостью, насыщенные пластовой водой, нефтью или газом.

Задачей данного раздела является изучение влияния изменения глинистости и пористости пород-коллекторов, а также нефтегазонос- ности отдельных пластов на параметры отраженных волн путем числен­ного моделирования, анализ полученных результатов с целью разра­ботки на этой основе рекомендаций по выбору прогнозных сейсми­ческих показателей наличия залежей нефти или газа в исследуемом геологическом разрезе.

3.1. Краткие сведения об основных сейсмических показателях нефтегазоносно.Сти и способы их определения.

Для решения задач прямого поиска залежей нефти и газа ис­пользуют практически все волновые сейсмические характеристики:

времена вступления и пробега отраженных волн, пластовые, интер­вальные и средние скорости их распространения, амплитуды, видимые частоты и длительность отражений, коэффициент отражения и ампли­тудный спектр, частоту максимума и ширину спектра отраженной вол­ны, энергию интервала сейсмической записи или функцию автокорре­ляции, ее амплитуду и период, спектр мощности и частоту его мак­симума, смещение максимумов спектров волн, отраженных от соседних границ, или спектров мощности для соседних интервалов сейсмиче­ской записи, коэффициент и декремент поглощения и т.д. /^9 "г 15cL /. Но, как показывает анализ литературных данных /451/, основными сейсмическими показателями залежи нефти или газа явля­ются аномальное изменение (^увеличение - "яркое пятно" или умень­шение - "темное пятно") амплитуд отражений, изменение в некоторых случаях полярности отражения при переходе через контур залежи, наличие у краев "яркого пятна" интерференционных осложнений или горизонтальных осей синфазности и уменьшение интервальной скоро­сти.

Интенсивность регистрируемых отражений сейсмических волн, как известно, зависит не только от величины коэфиициента отраже­ния данной границы, но и от ослабления колебаний при прохождении через покрывающую ее среду. Для учета влияния вышележащей части геологического разреза на интенсивность отражений необходимо оце­нить эффект частотно-зависимого затухания, геометрического расхож­дения, а также условий возбуждения и приема. Изменение коэффици­ента отражения вдоль сейсмического профиля, в свою очередь, может быть вызвано колебаниями значений скорости и плотности материала контактирующих пластов в результате изменения их литологии, кол­лекторных свойств, флюидосодержания; наклоном и уменьшением мощ­ности отражающего горизонта, а также эффектами фокусировки и рас­фокусировки энергии волн, отраженных от вогнутых или выпуклых

участков границы.

Эффективные параметры затухания, определяемые в результате соответствующей обработки сейсмограмм, зависят не только и не столько от неидеальной упругости-среды, но и от способа их опре­деления, а также от рассеяния на различных неоднородностях. При­чем, затухание, вызванное многократными отражениями в тонкосло­истой среде как и в резз^льтате рассеяния на микронеодно­родно с тях, зависит от частоты.

Таким образом при прогнозировании нефтегазонасыщенности гор­ных пород по данным сейсморазведки необходимо иметь в виду воз­можность влияния всех отмеченных выше факторов и учитывать их. Необходимо отметить, что способы определения кинематических пара­метров отраженных волн разработаны значительно лучше, чем динами­ческих. Это объясняется сложностью интерпретации и меньшей поме­хозащищенностью последних.

Динамические параметры изучены неодинаково. Так, до сих пор нет еще более или менее надежного способа определения коэффици­ентов отражения или амплитуд волн приведенных к отражающим грани­цам. В то же время для определения коэффициента поглощения или, точнее, частотно-зависимого затухания по данным сейсморазведки разработано несколоко способов /. Правда, эффективность

этих способов нуждается еще в оценке. Ряд способов определения пластового интервального коэффициента затухания отличается ис­пользованием для этой цели различных волновых параметров. Так, в формуле Еерзон /&9/

СМ)

исходными являются амплитуды и А^волн, отраженных соот­ветственно от кровли и подошвы пласта. Здесь , "Ъ^ и К»* , -

времена вступления отраженной волны и коэффициента отражения для соответствующих границ; Н - мощность пласта. Б формуле Куз­нецова /156/

о $*и)

- ашлитудные спектры ¿^ Ц) ^1/1 волн, отравленных от

кровли и подошвы исследуемого пласта. Причем, коэффициент погло­щения определяется выражением оС_к^г . А в формуле Гриня- Рапопорта /151, 156/

^ ф , ^1п уШТ С5."2>)

^ ^ И

исходными являются спектры мощности VI С^) и \л/_г ( двух со­седних интервалов сейсмической записи.

Б выявлении аномалий амплитуд, обусловленных изменением ха­рактера насыщения пласта, большая роль отводится синтетическим сейсмограммам, с помощью которых идентифицируются амплитудные ано­малии, вызванные характером слоистости разреза, изменением фор­мы импульса падающей волны, интерференцией однократных и много­кратных волн, кривизной границ и т.д. Более детальное изложение современной техники и методики обработки и интерпретации данных сейсморазведки с целью прямого определения нефтегазонасыщенности пород-коллекторов можно найти в обзорной работе /161/.

Для оценки достоверности и установления физического смысла известных прогнозных показателей целесообразно использовать теоретические сейсмограммы, рассчитанные, для заданных моделей среды. В качестве модели среды наш принято горизонтально-слоистое однородное полупространство с заданными значениями скорости про­дольной волны и плотности пород в каждом слое. Плоская импульсная сейсмическая волна возбуждается на свободной поверхности и рас­пространяется нормально к границам этого полупространства. Ма­шинные программы расчета сейсмограмм описаны в следующем разделе.