Обоснование применения ВСП с ненаправленным источником продольных волн для выявления и оценки трещиноватости пород тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.10, кандидат технических наук Ахтямов, Рустем Анварович

• Ахтямов, Рустем Анварович
• кандидат технических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат технических наук Ахтямов, Рустем Анварович

ВВЕДЕНИЕ

1. Обзор существующих методик определения азимутального направления трещиноватости пород по данным НВСП.

1.1. Основные особенности распространения продольных и поперечных волн в анизотропных средах

1.2. Методические приемы оценки трещиноватости по данным НВСП

1.3. Определение анизотропии гидропроводности

2. Разработка методики определения азимутального направления трещиноватости пород и оценки трещинной пористости по данным неспециализированных наблюдений НВСП

2.1. Разработка методики определения азимутального направления трещиноватости пород по данным неспециализированных наблюдений НВСП

2.2. Разработка способа оценки трещинной пористости по данным НВСП

3. Приемы практической реализации разработанной методики выявления и определения азимутального направления трещиновато сти пород

3.1. Усовершенствование приемов обработки данных НВСП учетом разработанной методики, граф обработки

3.2. Выявление и определение азимутального направления трещиноватости пород

3.2.1. Анализ следящих компонент обменных 8-волн и транс-версальных компонент

3.2.2. Анализ азимутальных сейсмограмм

3.2.3. Анализ компонент волнового поля в направлении главных элементов симметрии

3.2.4. Анализ изменения интервальной скорости Р- и 8-волн и их поглощения

4. Опробование разработанной методики определения и оценки трещиноватости пород

4.1. Северо-Кочевское месторождение

4.2. Северо-Конитлорское месторождение

4.3. Тевлинско-Русскинское месторождение

4.4. Южно-Ягудинского месторождение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование применения ВСП с ненаправленным источником продольных волн для выявления и оценки трещиноватости пород»

Актуальность темы. Трещиноватость является важнейшим свойством резервуаров углеводородов. Информация о наличии трещиноватых интервалов, определение преобладающего направления трещиноватости, оценка степени трещиноватости необходимы для прогноза фильтрационно-емкостных свойств коллектора и направлений потока флюидов как при оценке возможности формирования ловушки углеводородов, так и при вскрытии коллектора наклонно направленными и горизонтальными скважинами, а также при техногенных воздействиях на продуктивный пласт с целью повышения нефтеотдачи, например, при гидроразрыве пласта.

Информация об азимутальном направлении трещиноватости пород в околоскважинном пространстве может быть получена из данных трехкомпо-. нентного непродольного вертикального сейсмического профилирования (НВСП). Классические способы изучения анизотропии и трещиноватости пород методами скважинной сейсморазведки предусматривают применение источников поперечных волн с управляемым направлением воздействия (Кузнецов В.М., Жуков А.П., Шнеерсон М.Б., 2006) [29]. Физической основой является расщепление поперечной волны в анизотропной среде на медленную и быструю. Необходимость постановки специализированных исследований для изучения азимутально трещиноватых пород не вызывает сомнений, поскольку только в этом случае можно обеспечить высокую точность и детальность исследований. Однако в последние годы в нефтегазоносных районах для решения структурных задач выполняется большой объем работ методом трехкомпонентного НВСП с ненаправленными источниками возбуждения продольных волн. Извлечение из полученных материалов дополнительной информации о трещиноватости коллекторов без затрат на дорогостоящие специализированные наблюдения существенно повысит геологическую эффективность традиционной широко используемой модификации ВСП.

Цель диссертационной работы - разработка научно-методических основ применения традиционного НВСП с ненаправленным источником возбуждения продольных волн для получения дополнительной информации о трещиноватости пород (обнаружения трещиноватых интервалов, определения азимутального направления трещиноватости, оценки трещинной пористости).

Основные задачи исследования

Заключение диссертации по теме «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых», Ахтямов, Рустем Анварович

Основные выводы

1. На основании выполненного обзора существующих методических приемов определения азимутального направления трещиноватости пород по НВСП показано, что они не могут быть использованы при традиционных неспециализированных наблюдениях методом НВСП с ненаправленным источником продольных волн.

2. По результатам анализа характера распространения продольных и поперечных волн в анизотропных средах и особенностей неспециализированных наблюдений НВСП разработана методика выявления трещиноватых интервалов и определения азимутального направления субвертикальной трещиноватости, основанная на комплексном использовании параметров обменных Р8-волн (скорости, затухания и поляризации).

3. По результатам теоретических исследований разработан аналитический способ оценки трещинной пористости по данным НВСП (как для ориентированной, так и для хаотической трещиноватости), основанный на определении эффективных коэффициентов Пуассона и сжимаемости в трещиноватых и нетрещиноватых интервалах.

4. На основании проведенных экспериментальных исследований выполнена адаптация методики обработки данных НВСП к условиям решения задачи выявления и оценки трещиноватости и обеспечило получение согласованных результатов по всему комплексу изученных параметров (амплитуд, поляризации, скорости, затухания).

5. На основании результатов практической реализации выполненных методических и теоретических разработок по изучению трещиноватости пород с использованием данных НВСП в 10 скважинах, расположенных на 5 месторождениях ТПП «Когалымнефтегаз», установлено наличие трещиноватости и оценена трещинная пористость в продуктивных отложениях нижнего мела и верхней юры на четырех участках и выданы рекомендации по зало жению эксплуатационных скважин с горизонтальными стволами.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Ахтямов, Рустем Анварович, 2010 год

1. Амиров А.Н. Изучение трещиноватости карбонатных пород наблюдениями ВСП на нефтяных месторождениях Татарии /А.Н.Амиров, Б.В.Семакин, Г.Н.Знатокова.-Бюл. Ассоц. «Нефтегазгеофизика», 1992.№3.-47-51с.

2. Амиров А.Н. Опыт и результаты применения ВСП для оценки фильтрационных свойств коллекторов /А.Н.Амиров, Е.И.Гальперин// Нефтегазовая геология и геофизика: экспресс-информ., 1990.-Вып.З.С-25-31.

3. Ампилов Ю.П: сейсмическая интерпретация: опыт и проблемы / Ю.П.Ампилов. -М.: Геоинформмарк, 2004. -286с.

4. Багринцева К.И. Трещиноватость осадочных пород /К.И.Багрин-цева. М.: Недра, 1982.-237с.

5. Бондарев В.И. Сейсморазведка: Учебник для вузов. /В.И.Бондарев. Екатеринбург: Издательство УГГУ, 2007. -690с.

6. Бондарев В.И. Новые технологии анализа данных сейсморазведки /В.И.Бондарев, С.М.Крылатков. — Екатеринбург: Издательство УГГУ. -116с.

7. Бродов Л.Ю. Некоторые результаты экспериментального изучения сейсмической анизотропии осадочных пород при использовании волн разных типов /Л.Ю.Бродов, Е.В.Карус, В.И.Евстифеев// Прикладная геофизика: 1984. -Вып. 109.-С. 19-27.

8. Бродов Л.Ю. Применение многоволнового вертикального сейсмического профилирования (ВСП-МВС) для изучения коллекторских свойств осадочных отложений /Бродов Л.Ю.//Бюл. Ассоц. «Нефтегазгеофизика», 1992,-№ 4, -С.20-31.

9. Воскресенский Ю.Н. Изучение изменений амплитуд сейсмических отражений для поисков и разведки залежей углеводородов: учеб. пособие для вузов. /Воскресенский Ю.Н.- М: РГУ нефти и газа, 2001, -68с.

10. Гальперин Е.И. Вертикальное сейсмическое профилирование /Гальперин Е.И. М.: Недра, 1971, -263с.

11. Гальперин Е.И. Поляризационный метод сейсмических исследований/Гальперин Е.И. — М.:Недра, 1977.-227с.

12. Гальперин Е.И. Вертикальное сейсмическое профилирование: опыт и результаты /Гальперин Е.И. М.: Наука, 1994. —320с.

13. Гамбурцев Г.А. Основы сейсморазведки /Гамбурцев Г.А. М.: Гостоптехиздат. 1959. -378с.

14. Гогоненков Г.Н. Изучение детального строения осадочных толщ сейсморазведкой /Гогоненков Г.Н. -М.:Недра. 1987.-221с.

15. Гольдин C.B. Линейные преобразования сейсмических сигналов /Гольдин C.B. -М.:Недра. 1974. -352с.

16. Гольдин C.B. Интерпретация данных сейсмического метода отраженных волн /Гольдин C.B. -М.: Недра, 1979. -344с.

17. Гурвич И.И. Сейсмическая разведка / Гурвич И.И. М.: ГНТИ-НиГТЛ, 1970. -552с.

18. Дзебань И.П. Акустический метод выделения коллекторов с вторичной пористостью. /Дзебань И.П. -М.: Недра, 1981. -160с.

19. Добрынин В.М. Деформации и изменения физических свойств коллекторов нефти и газа /Добрынин В.М. -М.: Недра, 1970. -150с.

20. Дорофеева E.B. Тектоническая трещиноватость горных пород и условия формирования трещинных коллекторов нефти и газа /Дорофеева Е.В. -М.: Недра, 1986. -221с.

21. Чичинин И.С. Исследования распространения сейсмических волн в анизотропных средах / И.С. Чичинин, И.Р. Оболенцева, М.М. Немирович-Данченко и др. // Труды ИГГ СО РАН. -Вып. 798. Новосибирск: Наука, 1992.

22. Клубова Т.Т. Глинистые коллекторы нефти и газа /Клубова Т.Т. -М.: Недра, 1988. -196с.

23. Козлов Е.А. Трещиноватость: эволюция, обнаружение, оценка параметров /Козлов Е.А. Изд. Московского госуниверситета им. В.М. Ломоносова: 2007. -143с.

24. Кузнецов В.М. Методика полевых работ способом многоволновой поляризационной сейсморазведки / Кузнецов В.М. // Разведка и охрана недр. 2001.-№4. -С.12-16.

25. Кузнецов В.М. Возможности ВСП при оценке структуры порового пространства в микронеоднородных средах /Кузнецов В.М., Шехтман Г.А. // Технологии сейсморазведки. 2004. -№ 1. -С.41-46.

26. Кузнецов В.М. Исследование трещиноватых коллекторов Восточной Сибири методом МВС-ВСП /Кузнецов В.М., Шехтман Г.А., Ефимов A.C., Кащук Е.П.// Тезисы докладов на Международной геофизической конференции SEG, EAGE. М., 2003.

27. Кузнецов В.М. Ведение в сейсмическую анизотропию: теория ипрактика / Кузнецов В.М., Жуков А.П., Шнеерсон М.Б.- Тверь: ООО «Издательство ГЕРС», 2006. -160с.

28. Ленский В.А. Особенности сейсмического волнового поля в области разрывных нарушений по данным скважинных наблюдений и их практическое использование /Ленский В.А. Э.И. ВИЭМС, сер. Регион., разв. и про-мысл.геофизика, 1982.-Вып.З, -С. 1-10

29. Ленский В.А. Скважинная сейсморазведка в рудных районах. / Ленский В.А., Карташев А.Ф. М.: Разведочная геофизика. Обзор/ВНИИ экон. минер, сырья и геол. разв. работ. ВИЭМС, 1984, -52с.

30. Ленский В.А. Повышение технологичности поляризационной обработки данных ВСП с использованием полярных компонент / Ленский В.А. -Деп. в ВИНИТИ 17.06.94, № 1524-В94.

31. Ленский В.А. Применение ВСП при разведочном и эксплуатационном бурении на нефть и газ. / Ленский В.А. //Научно-техн. журнал ЕвроАзиатского геофизического общества "Геофизика".-1994, -№ 2 -С.37-41.

32. Ленский В.А. Опыт изучения нефтенасыщенных коллекторов методом ВСП/ Ленский В.А. //Геофизика, специальный выпуск «Технологии сейсморазведки-Ii»- М.: 2003 -С.108-113.

33. Ленский В.А. Возможность количественной оценки фильтрацион-но-емкостных свойств карбонатных коллекторов по данным вертикального сейсмического профилирования. / Ленский В.А. //Научно-технический вестник АИС "Каротажник" 2007. -Вьтп.Ю (163).-С.30-43.

34. Ленский В.А. Эффективность применения НВСП на нефтяных объектах Западного Оренбуржья./ Ленский В.А., Ахтямов P.A., Адиев Р.Я., Бачурин H.A., Шапоренко С.Н.// Технологии сейсморазведки, М.: 2008. -Вып. 4, -С.87-92.

35. Ляховицкий Ф.М. Параметры упругой анизотропии орготропных геологических сред /Ляховицкий Ф.М. Сиротенко Д.О.// Изв. РАН. Физика Земли. -1994. -№ 9. -46-50с.

36. Оболенцева И.Р. Алгоритм разделения квазипоперечных волн в анизотропных средах /Оболенцева И.Р., Горшкалев С.Б. 7/ Изв. АН СССР. Физика Земли. -1986. -№2. -101-105с.

37. Оболенцева И.Р. Особенности пространственной поляризации поперечных и обменных волн и проблемы их поляризационной обработки. /Оболенцева И.Р., Горшкалев С.Б., Никольский A.A. //Многоволновые сейсмические исследования. Новосибирск: Наука, 1987. -25-29с.

38. Петрашень Г.И. Распространение волн в упругих анизотропных средах /Петрашень Г.И. JL: Наука, 1980.

39. Петрашень Г.И. Распространение объемных волн и методы расчетаволновых полей в анизотропных упругих средах /Петрашень Г.И., Каштан Б.М., Ковтун A.A. Л.:Наука, 1984. -281с.

40. Птецов С.Н. Анализ волновых полей для прогнозирования геологического разреза/Птецов С.Н. М.:Недра, 1989. -135с.

41. Пузырев H.H. Сейсмическая разведка методом поперечных и обменных волн / Пузырев H.H., Тригубов A.B., Бродов Л.Ю. и др.- М.: Недра, 1985. -277с.

42. Рыжов A.B. Анализ свойств сейсмоприемников / Рыжов A.B.// Геофизика. 2003. -№> 4.

43. Савич. А.И. Исследовние упругих и деформационных свойств горных пород сейсмоакустическими методами / Савич. А.И., Ященко З.Г. — М.: Недра, 1979. -214с.

44. Пузырев H.H. Сейсмическая разведка методом поперечных и обменных вол /H.H. Пузырев, Л.Ю. Бродов, A.B. Трегубов и др. М.: Недра, 1985.-274с.

45. Гурвич И.И. Сейсморазведка. Справочник геофизика /Под ред. И.И. Гурвича. М.: Недра, 1981.

46. Сибиряков Б. П. Структура порового пространства и упругие свойства малопористых трещиноватых сред /Сибиряков Б. П. // Геология и геофизика. 1996. Т.37.-№9. -С.146-155.

47. Сидорчук А.И. Прогнозирование и оценка трещинной пористости по комплексу новых методов ГИС /Сидорчук А.И., Рыскаль O.E. // НТВ «Ка-ротажник». Тверь: Изд. АИС. 2003. -Вып.113. -С.141-151.

48. Спасский Б.А. Основы цифровой обработки данных сейсморазведки /Спасский Б.А. Пермь: Изд-во ПГУ. -1986. -96с

49. Федоров Ф. И. Теория упругих волн в кристаллах /Федоров Ф. И. -М.: Наука, 1965. -388с.

50. Alford R.M. Shear data in the presence of azimuthal anisotropy // Expanded Abstracts /Alford. R.M. 56th SEG Meeting. Houston, 1986.-P476-479.

51. Alkhalifan T. Velocity analysis for transversely isotropic media /Alkhalifan T., Tsvankin I. // Geophysics. 1995. -V.60. -P1550-1566.

52. Alkhalifan T. Velocity analysis and imaging in transversely isotropic media /Alkhalifan T., Tsvankin I., Larner K., Toldi J. // The Leading Edge. 1996. -№ 5. -P.371-378.

53. Cramplin S. Evaluation of anisotropy by shear wave splitting /Cramplin S. //Geopysics. 1985. Vol. 50. -№ I. -P142-152.

54. Thomsen L. Weak elastic anisotropy /Thomsen L. // Geophysics. 1986. Vol. 51. -P. 1954-1966.

55. Thomsen L. Understanding seismic anisotropy in exploration and exploitation /Thomsen L.// Distinguished Instructor Shot Course. EAGE. 2002.

56. Tsvankin I. Normal moveout from dipping reflectors in anisotropic media /Tsvankin I. //Geophysics. 1995. -Vol.60. -P.268-284.

57. Tsvankin I. Anisotropic parameters and P-wave velocity for orthorhom-bic media /Tsvankin I. //Geophysics. 1997. -Vol.62. -P.1292-1309.

58. Tsvankin I. Seismic signatures and analysis of reflection data in anisotropic media / Tsvankin I. Pergammon Press 2000.

59. Winterstein D.F. Shear-wave polarization and subsurface directions at Lost Hills field/ Winterstein D.F., Meadows M.A. //60th Meeting of SEG: Expanded abstr. San Francisco, 1990. -P 1431-1434, Idem//Geopysics.l991. -Vol. 56. -P1331-1348.