Введение
На современном этапе разведки и разработки нефтяных месторождений со сложным геологическим строением необходимость достоверных построений и актуализации геологических моделей требует наличия информации о фациальных условиях осадконакопления, которые определяют: коллекторские свойства пластов; условия формирования в них ловушек нефти и газа; строение, наличие, расположение и характер глинистых микробарьеров внутри порового пространства, обусловливающих сложное распределение фильтрационно-емкостных свойств. На петрофизические параметры терригенных пород наибольшее влияние оказывает генетическая неоднородность, предопределенная условиями формирования осадочной толщи [3].
В настоящее время известно несколько методов реконструкции обстановок осадконакопления: с помощью литолого-фациального анализа (установление фации по набору признаков), сейсмофаций (по образу тела), электрометричеких моделей фаций (по одному параметру – кривой естественного потенциала ПС, либо кривой естественной радиоактивности ГК), однако наилучший результат фациальных реконструкций в условиях малочисленного, а зачастую и полного отсутствия отбора кернового материала отмечается при комплексировании вышеперечисленных методов.
Литолого-фациальный анализ
Единственным надежным источником интерпретации фациального состава пород является только керн, отбор которого в поисково-разведочных скважинах производится выборочно и в основном по продуктивным интервалам, с целью обеспечения фильтрационно-емкостных параметров для последующей оценки ресурсов углеводородного сырья. Методика литолого-фациального анализа базируется на установлении по керновому материалу по определенному количеству признаков (гранулометрический состав, степень сортированности материала, текстура/слоистость, количество и сохранность растительных остатков, контакты и переходы между слоями [1]) — фации, неопределенность понимания терминологии которой существует с давних времен по настоящее время. Основоположником учения о фациях (лат. facies – лицо, облик) является швейцарский геолог А. Грессли, в трудах которого этим термином неоднократно отмечались как одновозрастные породы с различным литологическим составом, так и изменения комплекса органических остатков в пределах единого стратиграфического горизонта. Таким образом, изначально в термин «фация» вкладывалось различное содержание: обстановка формирования, овеществленная в осадках; условия осадконакопления определенных стратиграфических уровней; признаки среды формирования осадка, либо признаки породы [1]. В настоящее время определения фации как обстановки осадконакопления, овеществленной в осадке (породе), придерживается большинство современных исследователей. При выделении фаций за основу принимается ведущий тип динамики среды, доминирующий на фоне какого-либо полидинамического ландшафта (речной поток, волновая деятельность, подводное течение, застойная среда и т.д.) [6].
Сейсмофациальный анализ
Под сейсмофацией понимается определенный рисунок или тип записи (группа сейсмических отражений), характеризующимся таким сочетанием амплитуды, непрерывности частоты и интервальной скорости, которое отличает его от соседних групп. Иначе – это некий отклик среды, результат волновой картины тел по разрезу (по площади), прослеженных по отражающим горизонтам и привязанных к опорным скважинам [5]. Анализ фаций по сейсмическим данным производится по следующей схеме: по исходному сейсмическому разрезу проводится анализ сейсмических секвенций (последовательностей сигналов), далее выделяются сейсмофации (с обязательным контролем данными скважин), далее по всему возможному комплексу данных выделяются сейсмофации с реальной геологической интерпретацией. В целом понятие сейсмофация должно быть идентично обычным геологическим фациям.
В последние годы, особенно при оформлении самостоятельного направления исследований – сейсмической стратиграфии, применение сейсморазведки для фациальных реконструкций непрерывно совершенствуется. Однако следует иметь в виду исключительную «образность» интерпретации материалов, что зачастую приводит к неоднозначным фациальным реконструкциям.
Одно из важных преимуществ сейсмофациального анализа — возможность наблюдения реальной геометрии геологических (фациальных) тел, прослеженной на десятки-сотни километров по данным сейсмических материалов.
Фациальная диагностика по данным ГИС
Преобладание бескернового бурения, развитие новых методов и технологий записи, обработки и интерпретации геофизических материалов привели к широкому применению различных геофизических методов для интерпретации генезиса осадочных пород. Для этих целей используются кривые потенциалов самопроизвольной поляризации (ПС) и естественной радиоактивности (ГК) [2, 4, 6]. Различные каротажные модели фаций представляют собой каротажные кривые определенной формы. Вид фаций устанавливается путем сравнения характера поведения каротажной кривой напротив пласта с типовыми формами каротажных кривых для различного рода фаций. Каротажные модели фаций отражают характерные изменения определенных геологических параметров (например, глинистости, пористости и др.), оцениваемых по результатам геофизических исследований скважин (ГИС) для различных типов фаций по разрезу [2, 4, 6].
Последовательность интерпретации на диаграммах выглядит следующим образом: 1) установление в разрезе положительных и отрицательных аномалий; 2) выделение линии глин и песков; 3) расчленение кривой ПС/ГК на условные уровни седиментации; 4) установление максимального значения ПС/ГК; 5) составление таблицы значений; 6) сопоставление с эталонными моделями.
В случае использования данных ГИС для фациальной диагностики электрометрических моделей фаций единственным источником информации, на основании которых делаются выводы о генезисе отложений, является форма кривой ПС/ГК. Учитывая многообразие фациальных обстановок и ограниченное число форм кривых ПС и ГК, существует необходимость проверки фациальной диагностики ограниченным количеством кернового материала. Объективность построений контролируется подбором соответствующей седиментационной модели, отражающей пространственное распределение фациальных обстановок [4].
Одними из главных важных преимуществ данной методики являются: проведение широкого комплекса промыслово-геофизических исследований практически для всех скважин (не только поисково-разведочных), а также возможность получать непрерывную информацию о разрезе вдоль всей скважины [6].
Комплексирование геолого-геофизических исследований
Основное преимущество данного способа от описанных выше методик заключается в возможности прогнозировать фации в интервалах, не охарактеризованных керновым материалом. Комплексирование геолого-геофизических исследований представляет собой: 1) систематизацию проведенных ранее исследований продуктивных горизонтов; 2) изучение кернового материала с позиций литолого-фациального анализа, определение основных признаков, необходимых для идентификации обстановок осадконакопления [1]; 3) проведение сейсмофациального анализа, детальной интерпретации сейсмических материалов на основе анализа сейсмических толщ, контроля моделей отражений и анализа последовательности отложений сейсмических толщ [5]; 4) интерпретацию данных ГИС (радиоактивного каротажа ГК и самопроизвольной поляризации ПС) с целью палеореконструкций, в основу которого положено изучение особенностей распределения гранулометрической неоднородности пласта по разрезу, характеризующей гидродинамику процесса осадконакопления [4, 6]; 5) интеграцию полученных сведений в единую фациальную модель.
Заключение
Фациальные исследования являются основой для прогнозирования зон развития пород-коллекторов, флюидоупоров, оценки их качества, а также увеличения точности подсчета запасов. Детальные фациальные карты отдельных продуктивных пластов и пачек в пределах месторождения позволяют проектировать рациональную систему разработки и способствуют увеличению коэффициента нефтеотдачи — важнейшего фактора повышения экономической эффективности и комплексного использования нефтяных месторождений.
Как отмечено выше, для фациальной диагностики терригенных отложений применяются следующие методы: литолого-фациальный, сейсмофациальный и электрометрический анализы, для каждого из которых отмечаются как определенные преимущества, так и недостатки.
В литолого-фациальном анализе источником получения информации и идентификации фациальной принадлежности пород является непосредственно керновый материал, «немой», прямой и надежный свидетель условий осадконакопления, овеществленных в образцах керна, что придает данному методу уникальность и достоверность генетических реконструкций, однако бескерновое бурение сводит к минимуму его применение.
Применение исключительно сейсмофациального анализа при возможности наблюдения реальной геометрии фациальных тел, прослеженной на десятки-сотни километров по данным сейсмических материалов, ограничено ввиду неоднозначности фациальных реконструкций.
Использование данных ГИС для фациальной диагностики предоставляет возможность получать непрерывную информацию о разрезе вдоль всей скважины [6], однако единственным источником информации, на основании которых делаются выводы о генезисе отложений, является форма кривой ПС/ГК, которая может быть неинформативной без проверки керновым материалом.
Комплексирование геолого-геофизических исследований позволяет на основе литолого-фациального, сейсмофациального анализов и интерпретации данных ГИС выполнить детальный достоверный анализ фациальной характеристики разреза, а также прогнозировать в пространстве фации в интервалах, не охарактеризованных керновым материалом.
Список литературы:
1.Алексеев В. П. Литолого-фациальный анализ. Екатеринбург: Изд-во УГГГА, 2002. 147 с.
2.Использование геолого-статистического анализа для прогноза фациальной характеристики разреза / Марченко Е.А., Шилова Ю.В. // Нефтяное хозяйство, 2010. №2. С. 30-33.
3.Косентино Л. Системные подходы к изучению пластов. М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2007. 400 с.
4.Роль седиментационных моделей в электрофациальном анализе терригенных отложений / Белозеров В. Б. // Геология нефти и газа. Известия Томского политехнического университета, 2011. Т. 319, №1. С. 116-123.
5.Сейсмостратиграфия в решении проблем поиска и разведки месторождений нефти и газа / Кунин Н.Я., Кучерук Е.В. // «Месторождения горючих полезных ископаемых». (Итоги науки и техники ВИНИТИ АН СССР). Т. 13. Москва: ВИНИТИ, 1984. 198 с.
6.Чернова О.С. Седиментология резервуара. Учебное пособие по короткому курсу. Томск, 2004. 453 с.[schema type=»book» name=»ФАЦИАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА ТЕРРИГЕННОГО РАЗРЕЗА НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСИРОВАНИЯ ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ» author=»Фролова Елена Васильевна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-05-31″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 30.12.2014_12(09)» ebook=»yes» ]