Разработка новых концепций методики и геологической интерпретации в нефтяной сейсморазведке тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 04.00.12, доктор геолого-минералогических наук в форме науч. докл. Ведерников, Геннадий Васильевич

• Ведерников, Геннадий Васильевич
• доктор геолого-минералогических наук в форме науч. докл.
• 1997

Оглавление диссертации доктор геолого-минералогических наук в форме науч. докл. Ведерников, Геннадий Васильевич

Объектом исследования диссертационной работы являются методы сейсморазведки в нефтяной геологии.

Актуальность темы. Сейсморазведка, будучи ведущим методом разведочной геофизики, затраты на которую составляют 90-95% всех ассигнований на геофизические работы в нефтяной геологии, в значительной степени определяет эффективность всего процесса геологоразведочных работ (ГРР).

Богатый теоретический и методический потенциал, наработанный в отечественной сейсморазведке в 50-60-е годы (Г.А.Гамбурцев. Н.НПузырев, И.И.Гурвич, Л.АРябинкин, И.С.Берзон, М.КПолшков и др.), обеспечил ей последующее бурное развитие в эпоху научно-технической революции, когда новые технические возможности в результате обратной связи рождали новые модификации методик, полевых работ, обработки и интерпретации материалов.

Taie, внедрение воспроизводимых записей и технологии обработки с построением временных (динамических) разрезов, аналоговый этап которой начался в 60-х, а цифровой - с середины 70-х годов, привели к коренным переменам в технико-методическом уровне сейсморазведки, сформировали ее современное лицо.

Начиная с цифрового этапа воспроизводимой записи, скачкообразные изменения технико-методического уровня сейсморазведки фактически определяются сменой поколений средств вычислительной техники (СВТ). Под каждое поколение СВТ, исхода из их возможностей, разрабатывались свои системы обработки и интерпретации, которые, в свою очередь, обеспечивая решение всё усложняющихся геологических задач, приводили к совершенствованию и появлению новых методик полевых работ.

В методе отраженных волн (MQB), который занимает доминирующее положение в сейсморазведке, можно проследить переход на системы многократных перекрытий - метод общей -дубинной точки (МОГТ - 70-е годы), переход на ^¿йсмостратиграфические приемы интерпретации и рождение ;:хнологий прогнозирования геологического разреза (ПГР-80-е годы), интегрированные компьютерные технологии интерпретации, g |зхнологии высокоразрешающей и трехмерной сейсморазведки (90-е годы), решение обратных динамических задач и технологии многоволновой сейсморазведки - проблема, которая определяет развитие сейсморазведки на рубеже столетий.

Это перечисление, отнюдь не претендуя на системное изложение истории развития сейсморазведки, позволяет в многочисленных направлениях ее развития более четко обозначить место основных исследований соискателя.

Данная работа освещает разработки автора, направленные на совершенствование технико-методической базы сейсморазведки, которые сгруппированы в следующих трех ее областях: региональные работы МОГТ, детальные работы по доразведке месторождений и развитие методики многоволновой сейсморазведки.

Региональные работы МОГТ в 80-е годы выдвигаются в качестве одаого из важных элементов научно-технического прогресса (НТП) сейсморазведки в развитие региональных сейсмических работ на преломленных волнах (КМПВ, ЗПВ), доминировавших на предыдущем этапе.

По инициативе и под руководством соискателя региональные работы МОГТ широко выполнялись Производственным Объединением (ПО) "Сибнефтегеофизика" в Западной и Восточной Сибири, в Восточном Казахстане и в Монголии.

Актуальность проведения региональных работ МОГТ определяется полученными результатами; в настоящее время разработана и претворяется федеральная программа региональных работ МОГТ, в которой интегрированы как нефтепоисковые задачи, так и задачи изучения глубинного геологического строения, плитной тектоники и т.д.

Детализациониые работы по доразведке месторождений как специфический вид сейсморазведки зародился в конце 70-х - в 80-е годы, исходя из потребностей практики яефтепоисковых работ. Под руководством соискателя такие работы в тесном контакте с нефтедобывающими предприятиями выполнялись в Западной и Восточной Сибири на площадях и месторождениях, характеризующихся широким разнообразие;« сейсмогеологических условий, стратиграфических уровней залежей и типов ловушек. При этом решались вопросы оптимизации методики полевых работ, обработки и интерпретации материалов, оценки геологической и экономической эффективности, уточнения программ ГРР.

Актуальность данных исследований определяется полученными результатами и подтверждается тем, что в настоящее время этот тип работ "узаконен" включением его в официальный перечень стадийности ГРР над названием промысловой сейсморазведки и широко применяется во всех районах при ГРР на нефть и газ.

Многоволновш сейсморазведка, базирующаяся на комплексном использовании продольных (Р) и поперечных (8) волн является одним из основных резервов дальнейшего развития сейсморазведки.

Разработка физико-геологических основ многоволновой сейсморазведки (МВС) потребовала проработки широкого круга научных, технических и методических проблем.

Соискатель, начав свои исследования по поперечным волнам в 60-х годах в тресте "Татнефтегеофизика", с 1974 года продолжал их в Новосибирске в составе межведомственного коллектива ИГиГ СО АН и специализированной Сибирской геофизической экспедиции (в последующем трест, ПО и ОАО "Сибнефтегеофизика"), выполнявшего работы под общим научным руководством академика Н.Н.Пузырева.

Автором решались вопросы разработки и оптимизации способов возбуждения и регистрации поперечных волн, исследований характеристик волновых картин, разработки алгоритмов обработки и комплексной интерпретации продольных, поперечных и обменных волн, комплексирования и эффективного опробования многоволновой сейсморазведки в различных регионах страны для решения конкретных геологических задач.

Актуальность исследований поперечных волн подтверждается теоретическими и экспериментальными данными по информативности МВС и прогнозами развития сейсморазведки на начало XXI века, где основное место отводится технологии МВС.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка новых концепций методики и геологической интерпретации в нефтяной сейсморазведке»

Целью работы является разработка концепции развития технико-методической базы нефтяной сейсморазведки на основе создания, широкого опробования и внедрения в практику новых методик и их геологической и

Методы

Обработка и

ЭВМ программных комплексов и гастем (СЦС-3, СЦС-ЗТС, СДС-РС. ИНПРЕС и др.). В случае работ, среди которых "Татнефть", "Томскнефть", "Юганскнефегаз", "Кондаетролеум", идр.

Сформулированы и защищаются научные положения.

1. Новая концепция стадийности сейсморазведочных работ применительно к районам с установленной нефтеносностью должна включать проведение наблюдений МОГТ на региональных (опорных) профилях и выполнение постразведочной стадии детализационных работ по доразведке нефтяных месторождений как на этапе подготовки их к эксплуатации, так и в процессе разработки.

2. Эффективное изучение нетрадиционных типов сложно-построенных объектов и новых стратиграфических комплексов возможно только на базе новых технологий ГРР, таких как высокоразрешающая и трехмерная сейсморазведка.

Совершенствование технологий сейсморазведочных работ должно базироваться на детальных исследованиях и оптимизации всех составных элементов методики полевых и камеральных работ. При этом в разных районах решающий вклад в достижение нового уровня технологии могут вносить различные элементы методики: источники возбуждения волн, схемы или системы наблюдений, способы обработки и интерпретации материалов.

3. Дальнейшим развитием сейсмостратиграфии является реализация литмологической концепции в интерпретации данных, опирающейся на интегрированное использование всей геолого-геофизической информации и обеспечивающей решение задач восстановления условий седиментации, анализа постседи-ментационных процессов, выделения перспективных объектов, ранжирования их по степени значимости и очередности ввода в разведку, а также уточнения моделей залежей.

4. В качестве новых направлений ГРР и нетрадиционных типов перспективных объектов выдвигаются: для Нюрольской и Бакчарской впадин Западно-Сибирской плиты (ЗСП, Новосибирская и Томская области) поиск неангиклинальных ловушек (НАЛ) в верхнеюрском продуктивном комплексе; высокоперспекгивными здесь являются также отложения, представленные в фациях иалеодельт нижнеюрского комплекса, рифовых массивов и "раздробленных" карбонатов палеозойского комплекса;

• для западного склона Красноленинского свода (Тюменская область) - высокоамплитудные антиклинальные складки в доюрском комплексе Муттомской котловины, а также карбонатные массивы и зоны дезинтеграции доюрского комплекса на склонах Красно-ленинского свода;

• да Верхнечонского куполовидного поднятия (КП) Непского свода (Иркутская область) - валообразвые (горстовидные) поднятая дня нижнетеррйгенного продуктивного комплекса и рифоподобные биогермные постройки в продуктивных карбонатных комплексах венда;

• для всех районов исследований необходим переход на изучение и построение блоковых моделей геологического строения.

5. Совместное использование продольных и поперечных волн (многоволновая сейсморазведка) существенно расширяет набор информативных параметров, позволяя решать принципиально новые задачи прогнозирования геологического разреза (ПГР), такие, как прогноз литологии, трещиноватости, вещественного состава и т.д.

Физико-геологические основы метода многовояковой сейсморазведки включают в себя: в использование направленных инверсионных источников S-волн и оптимальных способов возбуждения Р-волн;

• детальное изучение характеристик волновых полей и установление их связей с характеристиками геологического разреза;

• оптимизированное вычитание волновых полей от инверсионных источников;

• получение и использование при интерпретации широкого набора моно- и комплекс- параметров.

Научная новизна работы. Личный вклад.

1. Основываясь на тенденциях развития сейсморазведки, соискателем проведено широкое использование метода ОГТ на региональных (опорных) профилях на Русской платформе, в ряде регионов Западной Сибири, в Восточной Сибири и в Восточном Казахстане, в результате чего выделены и рекомендованы дня последующих поисковых работ рад перспективных объектов, в том числе нетрадиционного типа и в малоизученных комплексах пород;

- обоснованы новые направления поисково-разведочных работ (в частности, для юго-востока ЗСП доказаны высокие перспективы открытия нефтяных залежей в неантиклинальных ловушках верхнеюрского продуктивного комплекса и в сейсмофациях рифовых массивов и раздробленных карбонатов в отложениях палеозойского комплекса);

- основываясь на исследованиях по литмологаи осадочных бассейнов, разработана методика сейсмолитмолотического подхода к интерпретации материалов региональных и детальных работ.

2. Проведено методологическое и экспериментальное обоснование новой постразведочной стадии сейсморазведочных работ - детальных работ по доразведке месторождений:

- на основе критериев разреженности и соотношения сигнал/помеха, исходя из особенностей сейсмогеологических условий, в каждом районе исследований обоснованы оптимальные источники сейсмических волн, схемы и системы наблюдений;

- исходя из оценки реальных затрат на проведение ГРР и последующее освоение месторождений, разработана методика оценки экономической эффективности работ по доразведке месторождений и внедрения новых методов и технологий применительно к МВС; доказана высокая геологическая и экономическая эффективность промысловой сейсморазведки;

- выделен, детально исследован и рекомендован к бурению ряд перспективных объектов, открыты новые нефтяные месторождения и залежи.

3. На большом экспериментальном материале по исследованию характеристик поперечных и обменных волн, полученном на Русской платформе, в Предкавказье, на Мангышлаке, в Прикаспийской и Зайсанской впадинах, а также в ряде районов ЗСП доказаны:

• совпадение опорных отражающих границ по Р и Б-волнам; различный характер проявления кратных волн на Р и 8-волнах;

• сопоставимость динамического диапазона отраженных Р и Б-волк, что говорит об отсутствии аномального затухания в большинстве районов; разная градиентность разреза для Р и Б-волн, что требует разработки специальных подходов при кинематической интерпретации и увязке данных;

- разработаны новые способы возбуждения поперечных волн; широко опробован и внедрен в практику плужный источник для летних работ, оптимизированы параметры барьерного источника применительно к зимним условиям Западной Сибири;

- разработаны алгоритмы и программы оптимизированного вычитания сейсмограмм от инверсионных источников, а также алгоритмы и программы отоэдествления временных разрезов для волн разных типов;

- систематизированы информативные параметры МВС, введено понятие "моио- и комплекс- параметры";

- на основании широкого экспериментального опробования МВС определены и обоснованы основные направления эффективного применения МВС.

Практическая значимость работы. Обосновано новое понимание стадийности ГРР на нефть и газ с включением в нее работ МОП на опорных профилях и промысловой (постразведочной) сейсморазведки, применяемой на этапе освоения месторождений.

Разработана технология нового метода многоволновой сейсморазведки, существенно расширяющего информативную базу сейсмических исследований.

Геологические результаты работ заключаются в выделении по региональным работам перспективных объектов, которые были рекомендованы для поисковых работ; в открытии новых месторождений, уточнении контуров и запасов доразведанных месторождений; непосредственно с участием автора открыто 15 нефтяных месторождений, например, таких, как Восточно-Тарское в Новосибирской области, Лугинецкое (но палеозойскому комплексу) в Томской области, Шереметьевское, Федоровское, Слободское и другие в Республике Татарстан.

На доразведанных месторождениях получен прирост продуктивных площадей около 250 км2 с извлекаемыми запасами - 70 млн. т, за счет уточнения строения залежей сокращены их площади на 160 км2, что позволяет уточнить проекты их разработки с сокращением бурения порядка 650 эксплуатационных скважин.

Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались автором и обсуждались на XXIX и XXX Международных геофизических симпозиумах (София, 1984, Москва, 1985), на Международном симпозиуме по карбонатным бассейнам (Париж, 1990), на Международных семинарах стран-членов СЭВ (Брно, 1978, Ереван, 1981, Баку, 1984), на Всесоюзных геофизических конференциях (Тюмень, 1976, Красноярск, 1980) на Всесоюзном совещании по многоволновой сейсморазведке ( Новосибирск, 1985 ), на

Международной геофизической конференции (Москва, 1997), на XV Международном нефтяном конгрессе (Пекин, 1997) и на ряде других семинаров, совещаний и научно-технических советов.

По теме диссертации опубликовано 75 научных статей, четыре работы монографического плана (включая две методические рекомендации), получено 5 авторских свидетельств на изобретения. Основное содержание работы отражено в 49 публикациях, приводимых в диссертации.

За цикл научных трудов "Физико-геологические основы многоволновой сейсморазведки" соискатель в составе творческого коллектива в 1987 году был удостоен Государственной премии СССР в области науки и техники.

Работа выполнена в открытом акционерном обществе "Сибнефтегеофизика" в основном в порядке плановых работ по тематике, утверждавшейся Миннефтепромом.

Отдельные научные вопросы по развитию многоволновой сейсморазведки входили в координационный план научно-исследовательских работ по разведочной геофизике стран-членов СЭВ, в координационные планы НИР Академии Наук и Миннефтепрома СССР. Методические и геологические аспекты региональных работ и работ по доразведке месторождений координировались супер-программой "Сибирь" и межведомственной программой "Поиск".

Автор отмечает большую роль, которую сыграли в проведении и организации исследований ведущие специалисты и коллеги в тех организациях, где ему довелось трудиться, в первую очередь Э.П.Халабуда, Б.В.Семакин, И.И.Максюта (из треста "Татнефте-геофизика"), Л.П.Мехед, И.Ю.Недашковский, ВВЛокцик, Е.АХавдебурова, Т.К.Фирсова, В.Л.Сергеев и многие другие (из ОАО "Сибнефтегеофизика"), а также ученые ОИГГМ СО РАН (в первую очередь Н.Н.Пузырев, АВ.Тригубов. К. А. Лебедев, Т.В.Нефедкина, ЮНКарогодин) и ВНЙИГеофизики (в первую очередь Л.Ю.Бродов, Л.Н.Худобина, А.Г.Гинодман) Автор выражает им искреннюю признательность.

Особую благодарность автор выражает академику Н.Н.Пузыреву -научному руководителю работ по многоволновой сейсморазведке за глубину постановки задач и высокую требовательность к результатам, чья неизменная поддержка и помощь во многом способствовали появлению данной работы.

ЗАДАЧИ, МЕТОДИКА И ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕГИОНАЛЬНЫХ РАБОТ МОГТ

Региональные работы традиционно базировались на комплексной интерпретации материалов геофизических методов, использующих потенциальные поля (грави- магнито- электроразведка, Э.Э.Фотиади.

B.С.Сурков, Н В.Неволин и др.), а также профильные и дискретные наблюдения на щреломяенных (рефрагированных) сейсмических волнах (Г.АГамбурцев, А.М.Епинатьева, Ю.НГодин, Н.Н.Пузырев,

C.В.Крылов и др.). Главной задачей, которая решалась этими работами, было тектоническое районирование изучаемых территорий, значение чего, как основы планирования последующих этапов ГРР, трудно переоценить.

С появлением технологий получения динамических временных разрезов начинаются попытки проведения региональных работ на отраженных волнах. (Хотя к подобным работам следует отнести и более ранние работы по аэросейсмозондированиям и речной сейсморазведке, широко выполнявшиеся в Западной Сибири в 50 -60-е годы).

Автором такие попытки были начаты на Русской платформе также на уровне простого профилирования MOB (Северо-Татарский свод

1965-66 гг.) [3], а затем с первых работ МОГТ (Южно-Татарский свод - Серноводско-Абдуллинская впадина - 1971-72 гг.).

Прогресс сейсморазведки на базе плотных систем многократных дарекрытий, оптимальной методики возбуждения и регистрации сейсмических волн и их углубленной селекции при обработке материалов на ЭВМ позволил использовать получаемые временные сейсмические разрезы в качестве их глубинных аналогов. Это открыло возможности изучения геологических особенностей через различные параметры сейсмической записи (амплитуды, частоты, фазы, соотношение общего рисунка записи и т.д.) и явилось обоснованием использования метода ОГТ в региональных работах на основе разработанных к тому времени сейсмостратшрафических подходов в интерпретации получаемых материалов.

В 80-е годы такие работы начинают широко применяться, в том числе и в достаточно, казалось бы, изученных районах интенсивной нефтедобычи (Г.Н.Гогоненков. Ю.А.Михайлов, Н.Я.Кунин, Г.В.Ведерников и др.).

Автор составлял программы и руководил работами, выполняемыми ПО "Свбнефтегеофизика" в Западно-Сибирском регионе (Тюменская, Томская и Новосибирская области), где отработано более 2000 пог. км, в Восточной Сибири (Иркутская область), где отработано 130 пог. км, в Зайсанской впадине, где отработано более 1000 пог. км и в ряде других районов. Соискателем рассмотрены методологические и методические аспекты региональных работ МОГТ [4]. По принятой в 50-70-е годы стадийности ГРР считалось, что вид работ уже определяет их детальность, и схематичность наблюдений по латерали находилась в определенном соответствии со схематичностью получаемой информации по вертикали. При сейсмостратиграфическом подходе к данным МОГТ, когда за информативный принимается каждый участок временного разреза 5 (х, t), резко возрастает количество извлекаемой и используемой при интерпретации информации. Эта информация, детально освещая теологическое строение по горизонтали и вертикали (несмотря на схематичность самой сети профилей, плотность которой по-прежнему принимается соответствующей масштабу съемки), существенно расширяет возможности интерпретации.

Действительно, то, что можно получить, например, от детальных схем корреляции разрезов пробуренных скважин, анализа поведения отдельных сейсмических (отражающих и преломляющих) границ или данных тектонического районирования, выполняемого по материалам геофизических работ другими методами (например, потенциальных полей), здесь дополняется информацией по всему двумерному полю временного или глубинного (x-h) разреза, что существенно расширяет возможности интерпретации

Диалектическая связь потребностей (задач) и развития возможностей по их решению позволяет ставить новые, ранее не решаемые задачи.

Для региональных работ МОГТ ими являются:

- уточнение ранее выполненного тектонического районирования;

- выделение и изучение характеристик сейсмостратиграфических комплексов и восстановление по ним условий осадконакопления;

- выделение перспективных объектов для последующих поисковых работ.

Региональные работы МОГТ выполняются путем отработки протяженных опорных профилей (шга системы профилей), пересекающих наиболее характерные для изучаемого района крупные структуры (первого и второго порядков). Наблюдения на профилях производятся при оптимальных источниках возбуждения и интерференционных системах регистрации при высокой (как правило, 48) кратности наблюдений.

Автором совместно с Е. А. Гайдебуровой разработан сейсмо-литмологкческий подход к интерпретации материалов региональных маршрутов МОГТ [5]. Он заключается в том, что на основе системного анализа всей априорной геолого-геофизической информации разрез подразделяется на породно-слоевые ассоциации (ПСА), имеющие четкий иерархический уровень. Эти ПСА, названные (Ю.Н.Карогодин) литмологическими комплексами-щшштами, выделенные на временных сейсмических разрезах и названные сейсмоциклитами, являются элементами общей иерархической системы - аналогами геологических тел различного иерархического уровня - и сами иерархичны. Эта иерархичность аналогична ранговой системе, разработанной применительно к седиментационным циклам.

Для каждого района исследований выделялись наиболее крупные подразделения (нексосейсмоцюслиты - НСЦ). Например, для ЗСП в разрезе доюрских отложений выделены [13] три НСЦ: девон-ннжне-каменноутольный, средне-верхнекаменноугольный и пермотриасо-вый. В толще осадочного чехла этой платформы выделены также три сейсмоциклига аналогичного ранга: юрско-неокомский, апт-сеноманский и турон-неогеновый. что показано на Рис. 1а. Здесь отражена выдержанность верхних двух с половиной НСЦ, меняющаяся по площади полнота нижней половины юрско-неокомского НЦ и блоковый характер отложений второго структурного этажа. В зависимости от соотношения отложений чехла с подстилающими их комплексами доюрского возраста выделяются четыре типа геологического разреза (А, Б, В, Г).

В волновом поле сейсмических временных разрезов каждый из выделяемых седаментациошшх циклитов характеризуется специфическими признаками ( рисунок сейсмической записи, л б е г

Рис. 1а. Схематическое изображение типов разрезов Западно-Сибирской плиты

А-Г - типы разрезов; 1-7 - нек-социкяиты; а, б - границы: а - существенных эпигенетических преобразований пород чехла, б - значительного метаморфизма пород промежуточного комплекса.

Рис 16. Характер сейсмической записи для разных типов разрезов ЗСП

А! - Мсжовский свод, А2 - Александровский мегавал, А3 -Сургутский свод, Б - Нюрольская виадина (Верх-Тарский блок), В-Г - Колтогорекий меганрогиб, Г - зона межструктурного понижения в пределах Пудинского мегавала; 1-7 - нексосейсмо-циклиты преобладающие частоты, интенсивность отражений, протяженность границ и т.д.), отображающими как условия осадконакоплеюга, так и постседимектационные преобразования отяожеввд.

В отложениях чехла резкой и выдержанной для всей ЗСП границей раздела пород является переход от юры к неокому. Этот раздел связан с эпигенетической зональностью н затрагивает фактически все лктолого-пстрографические и физические характеристики пород. Этот переход не такой резкий, как между чехлом и фундаментом, но определяет существенные различия в характеристике сейсмической записи. Здесь же показана граница значительного метаморфизма пород промежуточного комплекса, которую можно считать разделом между потенциально перспективными и преимущественно бесперспективными породами этого структурного этажа.

Сопоставление временных разрезов для разных, достаточно удаленных друг ОТ друга районов Западной Сибири (Рис.16) показывает действительно хорошее сходство волновых картин для верхних двух с половиной НСЦ, существенное различие в полноте и характеристиках разреза нижней части юрско-неокемского НСЦ и низкую информативность сейсмических характеристик (и в первую очередь самого рисунка сейсмической зашей) для доюрских комплексов. Данный рисунок иллюстрирует ту основу, на которой базируется уточнение ранее выполненного тектонического районирования. Схематично она сводится к тому, что по временному разрезу профиля ОРТ определяется стратиграфическая полнота разреза (его тип), уточняются границы крупных структурных элементов, которые являются границами т ипов разреза.

Выделение в волновом поле сейсмолнтмологических подразделений более низкого ранга зависит от достигнутой разрешающей способности сейсморазведки, степени изученности данного стратиграфического интервала и поставленных задач. Конечной целью такого анализа является выделение перспективных объектов в каждом комплексе, и выбор из них первоочередных для постановки доследующих площадных поисковых работ.

Особая роль в решении этих задач при сейсмодитмологическом подходе отводится созданию и проверке на адекватность априорных геологических моделей на базе системного анализа породных ассоциаций, которые используются в качестве исходных интерпретационных. Действительно, для каждого района, как правило, уже изучены основные закономерности и особенности осадконакопления: тип бассейна и положение в нем изучаемой территории, стратиграфический диапазон осадков и основные лшотипы пород. Литмологический подход, имея в своей основе учет закономерной гармонии осадконакопления в зависимости от направленности циклита, позволяет еще более конкретизировать тип и положение прогнозируемого перспективного объекта. Например, в мелководноморских карбонатных комплексах наиболее интересными представляются рифовые тела, формировавшиеся в особых условиях переходных зон, для морских и прибрежноморских терригенных толщ - отложения палеодельт, баровые осадки и вдольбереговые хгаяжево-баровые отложения переходных зон от мелководья к субаквальной равнине; для континентальных осадков - врезовые (палеорусловые) и палеодельтовые системы и т.д.

Точно так же системно анализируются возможности формирования и типы перспективных объектов за счет постседаментационных процессов: зоны дезинтеграции на склонах и вершинах выступов фундамента, коры выветривания жильного типа в приразломных зонах, зоны трещиноватости на участках проседания при уплотнении пород и т.д.

Полученные на этом этапе достаточно четкие представления о том, в каких сейсмостратиграфкческих комплексах (ССК) и какие типы объектов следует ожидать, делают задачу их выделения более определенной. По разрезам имеющихся скважин осуществляется привязка опорных отражающих горизонтов к стратиграфическим границам; по результатам этой привязки и корреляции границ на временных разрезах определяется латеральное поведение ССК, и отыскиваются в его пределах участки аномального рисунка сейсмической записи, соответствующие ожидаемому типу объекта. Характер ожидаемого аномального рисунка сейсмической записи прогнозируется на основании многочисленных исследований в этой области, а также геосейемического моделирования. Для моделирования по возможности используются данные скважин, расположенных непосредственно на- или вблизи изучаемой площади. Если таких данных недостаточно, задается абстрактная модель с типичными характеристиками объекта (риф, врез, клин и т.д.).

Из вышесказанного следует, что сеясмолитмологяческий подход является дальнейшим развитием классического сейсмостра-тиграфического за счет углубленного системного анализа априорной информации на основе основополагающих положений литологии. Таким образом, сейсмолитмологический подход создан и может эффективно работать в районах с уже установленной нефтеносностью, где имеется достаточно большой объем априорной теологической информации и проработаны основные седимеятационные модели.

Следует отметить, что параллельно с сейсмолнтмологическим методом развивается структурно-формационный (Мушии И. А. и др.), интегрировавший в своей технологии все достижения как классической сейсмостратиграфии, так и сейсмолшгмологии, но выгодно отличающийся от последних формализацией и соответственно программной реализацией многих видов преобразований и анализов временных разрезов на ЭВМ, т.е. большей технологической проработкой процесса интерпретации.

Полученные автором интересные и важные геологические результаты подтверждают эффективность рассматриваемых работ В каждом из районов применения данной методики кроме выделения и ранжирования традиционных объектов удалось выявить новые их типы и фактически обосновать новые направления ГРР.

Так, по временным разрезам, полученным еще на уровне МОВ (1965-66 гг.), в пределах тогда малоизученного Северо-Татарского свода (Татарстан) было установлено наличие многочисленных тектонических нарушений, определяющих сложное блоковое строение низов осадочного чехла [3], что подтвердилось последующими ГРР в этом регионе.

На первых же профилях МОГТ, отработанных в пределах южного склона Южно-Татарского свода (Серноводско-Абдуллинская впадина, Оренбургская область, 1971 г.) были выделены и прослежены устойчивые наклонные отражающие горизонты в додевонских отложениях до глубины 5-6 км, свидетельствующие о дптологической дифференциации осадков этого комплекса, было зафиксировано положение осевой части впадины (сейсморазведочная партия № 56/71 треста "Татнефтегеофизнка").

Для межгорных Зайсанской впадины и Чиликгинской мульды (Восточный Казахстан),где отработана достаточно кондиционная сеть региональных профилей, впервые было доказано их двухэтажное строение, определена толщина расчлененного (неметамор-физованнога) осадочного чехла, выделены перспективные площади и объекты [7,15]. Приведенный на Рис.2 пример временного разреза из этого региона показывает, насколько наглядно представляются характерные особенности геологического строения за счет сжатия горизонтального масштаба разреза, когда можно сршзу обозревать и сопоставлять информацию по протяженным маршрутам.

Дня подчеркивания характерных особенностей зашей и особенно повышения надежности выделения аномальных участков по всем профилям делаются все технически возможные трансформации временных разрезов: мгновенных фаз и амплитуд (гильберт-преобразовашя), комбинирование этих параметров (программа ТАРЕХ), по программе ФОТОН (Трусов Л.Л.) и другие.

Рекомендованная по результатам работ в Зайсанской впадине параметрическая скважина Сарыбулакская-1 подтвердила новые представления о геологическом строении и впервые для этого района установила нефтеносность рада горизонтов перми.

Наибольший объем региональных работ МОГТ был выполнен в пределах ЗСП.

На юго-востоке ЗСП в пределах Нюрольской и Бакчарской впадин, Межовского свода и Пудииского мегавала (Томская и Новосибирская области) отработано более 2000 пог. км профилей. Полученные геологические результаты работ [6, 8, 9, 11, 12] кратко сводятся к следующему:

1. Уточнено районирование территории по структуре и вещественному составу палеозойских отложений (гранитные батолиты, антиклинальные складки, карбонатные массивы, шля эффузивов), выделены перспективные, в том числе первоочередные объекты для последующих детальных работ как по внутрипалеозойским комплексам (рифовые массивы, антиклинальные складки), так и по зоне контакта. Такими первоочередными объектами являются рифогенный массив, выявленный на границе Томской и Новосибирской областей по субмеридианальвому маршруту с Межовского массива в сторону Еллей-Егайской площади, а также высокоамплшудаый антиклинальный перегиб, выявленный по субширотному профилю Урманская - Комбарская площади к западу от Герасимовской структуры [9].

Рис.2. Зайсаяская впадина. Профиль 1-2.82.§9 (фрагмент). 1-скважина Сарыбулакская 1- первооткрывательшща Зайсанской нефти

2. Намечены зоны развития песчаных тел и первоочередные объекты яижнеюрского (подтогурскош) комплекса, кашвыми по мненшо автора являются дельтовые зоны нижнеюрских гидрографических систем, которые отмечаются на временных разрезах клиноформно-бугристьши фациями. Такие объекты намечены в пределах Колтогорсхого прогиба севернее и южнее Июльского куполовидного поднятия (ЮТ), а также в осевых частях наиболее погруженных зон Бакчарской впадины.

3. Показано, что на сводах многих структур П-го порядка наблюдается закономерное изменение формы записи в интервале основного здесь продуктивного горизонта К>1 (васюганская свита верхней юры). Судя по этим данным, для большинства структур, в том числе проверенных бурением, где в своде фиксируется отсутствие коллектора, на склонах можно ожидать повышенную мощность песчаных пластов Юз01 и К>12 надугольной части васюгаяской свиты, обязанных своим формированием высокоэнергетической зоне прибрежья (пляжево-баровые фации). На основании этих исследований рекомендовано поиски и разведку неантиклинальных ловушек (НАЛ) в верхнекурском комплексе считать главным направлением ГРР на юго-востоке ЗСП на ближайшие годы.

Такой подход, когда вся априорно полученная информация сопоставляется и уточняется детальными сейсмолитмологическими данными по новым сейсмическим профилям, делает эффективным отработку таких оптимально расположенных опорных профилей не только в малоизученных районах, но даже на площадях, законченных разведкой и с начатой нефтедобычей. Примером тому мо1ут служить работы, выполненные в северо-западной части ЗСП та Красноленинском своде в пределах уникальной Талинской зоны вефтегазонакопления и на Непском своде Сибирской платформы в пределах Верхнечонского КП.

В южной части Красноленинского свода (Тюменская область) был отработан субширотный профиль, пересекающий различные структурные зоны - Южно-Талинскую, Пальяновскую и Каменную. Повышенная кратность наблюдений (48) и последующая углубленная обработка материалов позволили получить сводный временной разрез с высоким отношением сигнал/помеха и повышенной разрешенносгью. Несмотря на высокую изученность района разведочным бурением (по маршруту расположено 16 разведочных и 5 эксплуатационных скважин) по материалам опорного профиля удалось получить новую важную информацию, которая кратко сводится к следующему.

1. В южном окончании Муттомской котловины, пересеченном профилем, зафиксировано наличие хорошо расчлененной осадочной (эффузивяо-осадочной?) толщи второго структурного этажа, в которой отмечается наличие высокоамплитудных (200-300 м) антиклинальных перегибов, что позволяет рассматривать эту впадину и этот комплекс в ее пределах в качестве перспективного направления последующих поисковых работ.

2.Уточнены границы зон развития и отсутствия наиболее продуктивного в этом районе раннеюрского комплекса отложений, в частности, выделена новая зона развития этих отложений восточнее Кальмановского прогиба (Рис.3).

3. Установлены ранее не картировавшиеся платформенные дислокации с амплитудой 30-50 м. В частности, на Западном склоне Каменной структуры (между скважинами 69 и 57) установлена локальная депрессиокная зона, ранее не выделявшаяся и бесспорно перспективная для поиска НАЛ в среднеюрскнх отложениях.

4. Зафиксированы проникающие в чехол вплоть до верхнего мела разрывные нарушения, что говорит о необходимости построения блоковых моделей изучаемых плошдцей (месторождений, залежей).

5ЭДЙ0 80000 7ЙЯ00 78000

Рис. 3. Красначешшскйп свод. Фрагмент временного разреза по профилю 1.92.01. 1 - Каменное поднятие, 2 - Кальмановскин прогиб, 3 - вновь выявленный Восючыо-Кальманонский прогиб, 4 - клиноформная толща- неокома, 5 - тектонические нарушения мелового комплекса

5. По неокомскому комплексу зафиксированы отражающие горизонты, связанные с клиноформными пачками, причем встречно-направленного падения в западной и восточной части площади, что говорит об уникальности данной зоны и позволяет утверждать, что осевая часть неокомского бассейна Западной Сибири находилась в зоне Кальмановского прогиба.

6. На западном борту Южно-Талинского прогиба отмечается расчлененная толща карбонатов, а на западном склоне Красноленинского свода - зоны дезинтеграции (возможные зоны улучшенных коллекторов) кристаллического фундамента, которые в силу их гипсометрического положения (выше основных продуктивных комплексов нижней юры) следует рассматривать как высокоперспективные объекты для последующих поисковых работ.

На Непском своде Сибирской платформы (Иркутская область) были отработаны два профиля, пересекающие самое крупное здесь Верхнечонское нефтегазокоаденсатное месторождение в субширотном и субмеридианальном направлениях. По результатам этих профилей было показано сложное блоковое строение площади с выделением ранее неизвестных тектонических нарушений, выявлены новые структурные осложнения типа валообразных (горстовидных) поднятий, с которыми связаны зоны повышенной продуктивности нижнетерригенного продуктивного комплекса, а также рифоподобные (биогермные) постройки в карбонатных комплексах (Рис.4.), которые в решональнонефтеносном Преображенском горизонте совпадают с отмечаемыми по скважинам зонами улучшенных коллекторов (полученных при испытаниях повышенных дебетов). Последнее позволяет ставить вопрос о пересмотре нефтегазового потенциала района, а также стратегии дальнейших поисковых работ с нацеленностью на выделение и разведку данного тюха достаточно контрастных объектов, сейсмолитмологические характеристики которых позволяют надеяться на существенное повышение эффективности сейсморазведки МОП в этих аномально сложных сейсмогеологических условиях.

Полученные автором результаты региональных работ являлись основой планирования параметрического бурения и площадных поисковых работ, что зафиксировано в ряде рекомендаций, переданных непосредственно нефтедобывающим предприятиям.

На основании полученного опыта в последние годы (1995-97) такие работы выполнены в пределах Межовского свода и Калгачского выступа (Новосибирская область), составлена и начала реализовываться трехлетняя программа (Конторович А.Э. и др.) региональных работ в Бакчарской впадине (Томская область) и планируется продолжение работ в Краснолешшском районе Тюменской области.

Рис. 4. Тины перспективных объектов, выделенные иа Нспском своде Сибирской платформы но данным опорных (региональных) профилей МОП

А - валообразное (горстовидное) поднятие; Б - рифоподобные биогермные постройки в карбонатном комплексе; В - зона выклинивания и литологического замещения продуктивных пластов мотской свиты ; А, М2, Ф - индексы опорных отражающих горизонтов

Учитывая высокую эффективность этих работ, можно рекомендовать проведение наблюдений с густотой опорных профилей через 25-30 км, что соответствует средней густоте сети для рекогносцировочного изучения структур второго порядка. Первоочередными районами для таких работ должны быть обустроенные районы интенсивной нефтедобычи, где еще остаются неизученными отдельные перспективные комплексы пород, например, такие, как Самотлор с прилегающими к нему площадями, Большой Салым, уникальные Таганская и Приобская зоны нефтегазонакопления.

Для совершенствования методики таких работ с целью повышения информативности получаемых данных можно рекомендовать применение трехкомпонентных расстановок сейсмоприемников, что в настоящее время реализуемо на основе многоканальных телеметрических регистрирующих систем. Это позволит при интерпретации использовать комплекс продольных и поперечных(обменных) волн и безусловно повысит надежность районирования изучаемых территорий и выделения перспективных объектов.

ДЕТАЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПО ДОРАЗВЕДКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА

Данный вид работ начал формироваться в виде самостоятельного направления нефтяной сейсморазведки в начале 80-х годов (А Г.Авербух, Г.Н.Гогояенков. С.Н.Птецов и др.) на базе тех же научно-технических достижений, которые были рассмотрены выше, -достигнутого повышения отношения сигнал/помеха и разрешенноети получаемых временных разрезов, а также интегрированной интерпретации данных.

Большой вклад в развитие различных аспектов этой проблемы внесли ученые и специалисты: различных регионов, такие, как Б В Семакин, Е.Б.Грунис (Татария), Р.Х.Еникеев, Ф.И.Хатьяяов (Башкирия), В.А Ермаков (Волгоград), В.Л.Крипиневич, Б.С.Гамов, В.Я.Ойфа (Краснодар), Л.Л.Трусов, Н.М.Белкин, А.А.Нежданов, H.H.Туманов (Тюмень) и другие.

Соискателем дано методологическое обоснование данного вида работ, как постразведочного этапа - промысловой сейсморазведки [4],

Этот вид работ нельзя рассматривать как чисто сейсмический, т.к. комплексирование геофизических данных с данными бурения является органической основой этой модификации работ, а достигаемая геологическая эффективность является эффективностью не чисто сейсморазведки, а комплекса сейсморазведки и глубокого бурения.

В методическом плане автором и под его руководством выполнены работы но исследованию и оптимизации условий возбуждения и регистрации, а также схем и систем наблюдений [14. 16, 17], которые в каждом конкретном районе имеют свою специфику, определяемую ссйсмогеологическими условиями, характеристиками волновых полей и набором технических средств для выполнения долевых работ.

Так во время работы в тресте "Татнефтегеофизика" автором была предложена, обоснована и внедрена (1961-63 гг.) методика регистрации отражений от горизонтов в ВЧР ("мелких отражений"), которая сыграла решающую роль в повышении эффективности сейсморазведки в этом районе.

Большинство районов Русской платформы характеризуется резкими неоднородностями верхней (до 200-400 м) части разреза (ВЧР), для учета которых использовались специальные наблюдения методом преломленных волн в комплексе с параметрическими скважинами. Переход на регистрацию "мелких" отражений позволил повысить точность определения поправок за ВЧР, что не замедлило сказаться на эффективности работ. Если в предыдущие годы в целом по тресту готовилось 5-6 структур, то уже в 1963 году их было подготовлено более 40. (Автором только по тем отчетам, где он был ответственным исполнителем, подготовлено 24 структуры, на которых в последующем было открыто 11 месторождений). При разработке этой методики для повышения степени подавления помех при минимальных фазовых искажениях была исследоваиы и внедрены группы приборов с треугольной функцией распределения чувствительности, разрабатывались специальные способы изучения и прогнозирования оптимальных условий возбуждения. Главным из них было изучение и прогнозирование поведения водоносных горизонтов вдоль сейсмических профилей и проведение специальных работ (гамма-каротаж -ГК, электрокаротаж - ЭК, микросейсмокаротаж - МСК) во взрывных скважинах. Автором совместно с М.А.Завесиным был предложен и опробован способ одновременной регистрации отраженных волн на наземной расстановке и на специальной микро-установке приборов, размещаемой в пробуренной для последующего взрыва скважине [16]. Такая методика помимо получения статических поправок позволила оперативно и наиболее экономично прогнозировать оптимальную глубину погружения заряда для улучшения качества получаемых материалов. Оптимальные глубины погружения заряда на Русской платформе связываются, как правило, с устойчивыми водоносными горизонтами и глинами, играющими роль водоупоров для этих горизонтов. Они отмечаются повышенными амплшудами регистрируемых продольных волн при обращенном МСК и аномалиями времен вступления волн при работах вышеуказанным способом.

В связи с повышением требований к качеству материалов (в частности для реализации широкополосной сейсморазведки) во многих районах вновь возникает проблема детального изучения и оптимизации условий возбуждения, и в этом отношении результаты, полученные автором, могут быть востребованы и получить дальнейшее развитие.

Автором накоплен большой опыт исследования источников возбуждения, которые в каждом районе выбирались с учетом многих факторов, главными из которых были стабильность характеристик возбуждаемых волн, обеспечение необходимой глубинности и технологичности. Выполнение этих работ непосредственно в полевых партиях производственных организаций обеспечивало строгую проверку получаемых результатов и рекомендаций, их быстрое внедрение и широкое использование, определяя их актуальность и практическую значимость.

Так. при организации работ на Мангышлаке (трест "Татнсфтсгеофизика", 1966 г.) автором был предложен в качестве основного источника групповые взрывы в мелких скважинах, которые бурились с продувкой забоя воздухом. Главной особенностью большинства площадей Мангышлака является то, что ВЧР сложена здесь пористыми известняками-ракушечниками, неблагоприятными для возбуждения сейсмических волн. Бурение взрывных скважин до глубин иногда 60-80 м в условиях отсутствия воды резко сдерживало работы. Бурение с продувкой забоя воздухом обеспечило высокую производительность, а получаемый при этом сыпучий материал являлся идеальной у купоркой зарядов.

При организации работ в Зайсанской впадине (трест "Сиб-нефгс!еофизика''. 1982 г.) в качестве основного был выбран (совместно с И Ю.Недашковским) линейный источник, подготовляемый плужными погружателями детонирующего шнура (ДШ). Здесь серьезной проблемой для обычной взрывной технологии является резкая изменчивость разреза ВЧР, обусловленная многочисленными конусами выноса горных рек, которые представлены песками и валунно-галечниковыми породами, создающими неустойчивость пробуренных взрывных скважин. Применение линий ДШ обеспечило стабильность спектральных характеристик источника, а использование для ею К-700, работ. При погружателя, трактор высокую было показано, что I регистрируемых волн способности (ДРС) -аппаратуры, и характеристикой при этом является соотношение на тех частотах, которые являются конечной целью обработки сигналов. В результате этих исследований несостоятельность господствовавшего в о том, что для регистрации завершились переходом на сокращенные (до 12.5-25 м) базы групп приборов и сокращенный с 75-100 м до 25-50 м шаг пунктов приема (ПП).

Автором к плотности скважин на разведуемых ; (до 3-Х-4-Х nor. км/км2). Для была предложе продольно-иепродольного профилирования (2.5D), которая была опробована на Верхнечонском месторождении в 1987 году [14]. Суть этой системы заключается в том, что на изучаемом участке параллельных профилей, которые ашой регистрацией на двух профилях при одном из них. Этим разрезов по всем отработ (продольные яр ) и дополнительных временных разрезов по к средней линии между Таким образом достигается удвоенная и в два раза сокращаются буровзрывные работы и;

На Верхнечснекой площади расстояние между профилями составляло 500 м, т.е. общий составлял 250м, что < и неоднородкостей Здесь по этой методике было отработано 2700 пог. км. В последующие года данная методика нашла широкое применение и в Западной Сибири: на Ракитинской и Тай-Дасской площадях в Новосибирской области, на Шингинской и Карайской площадях в Томской области, на Кетовской, Бирюзовой, Северо-Правдинской, Рымовской и ряде датах площадей в Тюменской области.

Для доразведки месторождений, связанных со сложно-построенными отложениями (второго структурного этажа ЗападноСибирской плиты, соляно-купольных структур Прикаснш, иодтрашювых залежей Восточной Сибири) широко опробована технология трехмерной (ЗО) сейсморазведки [14, 17]. Начало этим работам было положено в 1987 году на Верх-Тарском .месторождении в Новосибирской области.

Автором обосновывались оптимальные системы наблюдений, осуществлялся авторский надзор за полевыми работами, проводилась интерпретация материалов.

Использовались в основном регулярные крестовые системы наблюдений с 96-192-канальной регистрацией (блоками по 4 линии) с плотностью сети 50 х 50 м (реже 25 х 25 м). Такие работы выполнены на 10 участках 7 месторождений.

При интерпретации материалов получил дальнейшее развитие сейсмолюшшогаческий (сейсмостратиграфический) подход. Связывая эффективность и детальность сейсмолитмолошческого анализа (как наиболее прогрессивного и полного метода интерпретации данных сейсморазведки в комплексе со всей априорной геолого-геофизической информацией) в основном с разреженностью и уровнем полезного сигнала, автор рассмотрел возможности и условия решения задач прогнозирования геологического разреза (ПГР) по следующей схеме: нефтеперспективная зона ^-перспективный объект продуктивный пласт (горизонт) тшт флюида [13].

Для каадого крупнот сейсмолитмологического подразделения (НСЦ) ЗСП рассмотрены возможности сейсморазведки но фактически реализуемой длине "цепочки" прогноза. Показано, что удлинения этой "цепочки" можно достичь только на базе коренного изменения применяемой технологии на основе прироста хотя бы одной из решающих характеристик волнового поля - информативности, разрешенное™ и отношения сигнал/помеха. В современной сейсморазведке это можно обеспечить на основе применения

27 многоволновой, высокоразрешающей и трехмерной сейсморазведки. Эти направления рассматриваются автором в качестве главных направлений ШП нефтяной сейсморазведки.

Автором разработана методика оценки экономической эффективности работ по доразведке месторождений, которая складывается из двух составляющих: прирост контура залежи (и, соответственно, запасов) и уменьшение ранее принятого на баланс контура, за счет чего обеспечивается сокращение затрат на обустройство этих участков месторождения] 18]. Суммарная экономия (э) при этом составляет:

Э = дSmK + А^ ~ -Се * (1)

1 3 1 т + \ где AS-, и АБ2 - соответственно прирост и сокращение площади месторождения после доразведки; q - удельная плотность запасов (ресурсов); К3 - удельные затраты на подготовку единицы запасов (ресурсов); п - плотность размещения эксплуатационных скважин -количество скважин на единицу площади; m - число скважин технологической схемы, отменяемых в случаях разбуривания одной непродуктивной скважины при доразведке в процессе эксплуатации;

С6 - стоимость бурения одной скважины; Сс - суммарные затраты на промысловую сейсморазведку. Как показывают расчеты, на большинстве месторождений 'затраты на проведение сейсмических работ по доразведке кратно (в 3-5 раз) окупаются последующим сокращением затрат на освоение месторождения, что можно видеть на примере Верх-Тарского месторождения (Рис.5). Здесь вновь приращена площадь с запасами С; - 3.72 млн.т. На участки сокращения контура попадает 105 эксплуатационных скважин. При коэффициенте т=3. эффективность работ составляет 4.2 рубля на 1 рубль затрат.

Работы по доразведке месторождений выполнялись соискателем в Восточной Сибири (Верхнечонскос месторождение), в Прикаспийской впадине (площадь Бляули-Макат) и главным образом в Западной Сибири: Верх-Тарское. Ракитинское. Тай-Дасское, Мало-Ичское

Рис. 5. Результаты доразведки Верх-'Гарского нефтяного месторождения. Положение контура месторождения: 1 - по материалам разведочного бурения, 2 - ¡¡о результатам доразведки; участке: 3 - прироста запасов (цифры в кружках -1-УП); 4 - сокращения запасов (УШ-Х1); 5 - пробуренные разведочные скважины: а - нефтеносные, б- водоносные; 6 -проектные эксплуатационные скважины: а - добывающие, б-шгнетатеяьиые; 7 - рекомендуемые разведочные скважины; 8 -рекомендуемые к ликвидации эксплуатационные скважины

Рис. 6. Лугинецкая площадь (Томская область). Сейсмофации и моде,ш карбонатных отложений, а - массивных, б - субгоризонтальных, в - раздробленных карбонатов месторождения в Новосибирской области, Лугинецкое, Игольско-Таловос, Западно-Останинское, Карайское, Герасимовское, Северо-Калиновос и Нижне-Табагакское месторождения в Томской области, Кетовское, Бирюзовое, Западно-Усть-Балыкское, Правдинское, Восгочно-Салымское. Южно-Талинское, Северо-Приразломное в Тюменской области.

Широкий стратиграфический диапазон и разнообразие глубинных и поверхностных сейсмогеологических условий, в которых выполнялись исследования, дали возможность накопления богатого опыта и получения новых методических и геологических результатов. Основные из них сводятся к следующему.

1. Для палеозойского комплекса юго-востока ЗСГТ была предложена методика сейсмофациального районирования приконтакгной части палеозоя с выделением фаций "массивных", "субгоризонтальных" и "раздробленных карбонатов" и "слоистых толщ" [6,8,9,10]. применение которой на Лугинецкой площади (Томская область) увенчалось успешным прогнозом нефтеносности этого комплекса. Как видно из Рис.6, характер сейсмической записи для прикокгактной части палеозоя существенно различается для разных сейсмофациальных зон и является достаточно информативным, -пробуренная здесь по нашим рекомендациям скв. 181 подтвердила наличие карбонатов, но оказалась непродуктивной из-за отсутствия коллектора, а скв. 180 стала первооткрывательницей месторождения нефти в палеозойском комплексе.

2. Показано, что для сложно-построенных структур и объектов, таких, как подкарнизные залежи для солянокуполышх структур Прикаспийской впадины и блоковые структуры палеозоя Западной Сибири ЗД-сейсморазведка является совершенно необходимым и практически единственным методом, позволяющим получить объективную и надежную информацию о положении и характере тектонических нарушений, конфигурации и размерах перспективных объектов и т.д. [14,17].

Приведенная на Рис.7 карта утлов наклона (градиентов 1о) для поверхности палеозойского карбонатного комплекса (второго структурного этажа) Западной Сибири показывает, с одной стороны, сложное поведение аномальных зон, с которыми связываются зоны улучшенных трещинных коллекторов, а, с другой стороны, возможность их изучения по данным ЗВ-сейсморазведки (и только по ним!). Связь улучшенных коллекторов и соответственно высокой продуктивности скважин с зонами повышенных градиентов 1о, которые можно интерпретировать как приразломные зоны, доказывается здесь по данным ранее пробуренных разведочных и эксплуатационных скважин, а также скважин, пробуренных после проведения работ по ЗВ-сейсморазведке.

3. Показана необходимость перехода на блоковые модели залежей не только в палеозойском комплексе, но и в отложениях чехла ЗСП (особенно юрского комплекса); разработан ряд новых подходов к проведению анализа тектонического развития изучаемых территорий, г—т - ' —--:-Г—г лтт ■■■■. ■-■.бее®-: - вате •■'■ temes

Рис. 7, Герасимовская площадь (Томская обл.). Карта углов наклона горизонта Ф2 (поверхность палеозойского комплекса), полученная по данным ЗО-сейсморазведкн позволяющих разделять и анализировать роль тектонического фактора на седиментационном и постседиментационном этапах образования и преобразования осадков. Эти подходы базируются на детальном анализе сейсмической записи в вертикальной и горизонтальной плоскостях с выделением тектонических нарушений. Для этого осуществляются различные преобразования временных разрезов, оптимизирующие и расширяющие набор анализируемых признаков: разрезы мгновенных параметров, когерентности, узкополосных фильтраций, палеореконструкций, - а также получение наряду с каргами градиентов to- карт градиентов Ato для последовательности стратиграфических интервалов, карг высокочастотных составляющих амплитуд, скоростей и т.д.

4. Для верхнеюрского продуктивного комплекса (васюганская свита, пласты К)/"2, Юг'"4) получены четкие зависимости информативности сейсморазведки от соотношения мощностей подугольной. межугольной и надутольной толщ и достигаемой разрешенносга временных разрезов. В наиболее благоприятных сейсмогеологических условиях, когда продуктивность определяется развитием верхнего пласта надугольной пачки (пласт K>i16 - оксфордские отложения васюганской свиты) удается четко прогнозировать границы выклинивания этого пласта, зоны его развития и даже толщины. Например, на склонах Рашгганской и Тай-Дасской структур в Новосибирской области, в сводах которых ранее были открыты лишь небольшие месторождения (с запасами 0.2-0.бмлн.т), были подготовлены НАЛ с прогнозными извлекаемыми запасами 5-10 млн. т.

На Рис.8 показана ситуация по Тай-Дасской площади. Здесь скв. 2 и 3 при испытаниях пласта Ю; дали притоки нефти с дебетами около 2 т/сут., а скв. 4, расположенная в небольшом понижении между двумя вершинами дала при испытаниях приток воды. Поэтому была взята на баланс небольшая залежь (С2=0.2 млн.т).

При проведении детальных работ по доразведке было выявлено, что залежи в скв. 2 и 3 связаны с разными пластами (K)i16 и KVa), и водоносность в скв. 4 определяет ВНК только для пласта KVa. Для пласта Ют16 путем моделирования была установлена достаточно тесная связь между увеличением мощности и уменьшением амплитуды отражения от горизонта Юь На основании уточненных структурных построений и динамического анализа к северо-западу от скв. 2 прогнозируется зона развития повышенной мощности песчаников Ю;'° с извлекаемыми запасами нефти 9.1 млн. т. Учитывая, что подобная ситуация характерна для большинства структур юго-востока ЗСП (Томская и Новосибирская области) ¡12]. это направление выявления, детального изучения и подготовки к бурению НАЛ на склонах структу р, где отрицательные результаты уже выполненного бурения связаны с отсутствием (глинизацией) коллектора в пласте Юь по мнению соискателя, является главным направлением FPP на юго-востоке ЗСП.

5. Были получены новые критерии прогноза нефтеносности баженовской свиты в районе Большого Салыма, которые связываются с блоковой структурой изучаемых площадей. На временных разрезах широкополосной обработки (интервал частот 15-125 -=- 15-150 гц) удается изучать внутреннюю структуру баженовской свиты, - в частности, отмечается четкая смена слоистых фаций баженитов на бугристо-холмообразные в продуктивных зонах. в/ШЫШЩШ'«- гтяЩЩШЩЩ шФШЯШШЩИШШшиШЩт

ВШ лвш

Рис. 8. Тай-Дасская плеададь (Новосибирская обл.). Схема прогноза зон развития песчаников пласта Ю}1"; 2, 3, 4 -пробуренные разведочные скважины; 5 - рекомендуемая поисково-оценочная скважина

В целом по рассматриваемым работам по доразведке месторождений получен (запаспортизован) прирост продуктивных площадей не менее 250 км~ с запасами С; - ресу рсами С3 - 70 млн. т. За счет уточнения строения залежей сокращены их площади на 160 км", что позволяет уточнить проекты разработки с сокращением бурения не менее 650 эксплуатационных скважин. Все это позволяет оценивать экономическую эффективность проведенных работ величиной не менее триллиона рублей. Автор далек от мысли относить эту эффективность на свой счет. - она является следствием работ большого коллектива АО "Сибнефтегеофизика". а также геологических служб Заказчиков, которые эти работы планировали и финансировали Но несомненно определенную роль автору и его методическим разработкам в этом следует отвести.

Учитывая высокую эффективность промысловой сейсморазведки, очевидно, что ее применение будет оправданным не только на этапе подготовки месторождений к эксплуатации, но и на уже эксплуатируемых месторождениях. В этом случае накопленная в процессе освоения и эксплуатации залежей информация обеспечит постановку новых задач и позволит существенно уточнить модели эксплуатируемых залежей и соответственно скорректировать технологическую схему разработки. Основной технологией таких работ должна быть 3 Д-сейсморазведка.

РАЗВИТИЕ МЕТОДИКИ МНОГОВОЛНОВОЙ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ

Показанная в 50-е годы теоретически (Г.А.Гамбурцев. Г.И.Петрашенъ) необходимость использования в сейсморазведке полного волнового поля, т.е. наряду с продольными поперечных волн, поставила перед методистами и экспериментаторами трудную задачу разработки соответствующих технологий. Эти работы, начиная с 60-х годов выполнялись под общим научным руководством академика Н.Н.Пузырева. Ведущими организациями по этим работам следует назвать Институт геологии и геофизики СО АН (А.В.Тригубов. К.А.Лебедев. И С.Чичинин. И.Р.Оболенцева. Б.П.Сибиряков. В.А.Куликов и др.), ВНИИГеофизику (Л.Ю.Бродов, А.Г.Гинодман. Л.Н.Худобина и др.), ОАО "Сибнефтегеофизика" (Г.В.Ведерников, И.Ю.Недашковский, В.В.Локцик, Л.А.Максимов и др.).

Понятие и термин "мкоговолновая сейсморазведка" был предложен и обоснован автором совместно с Н Н Пузыревым и Л.Ю.Бродовым (1980 г.) для обозначения модификации сейсморазведки, использующей комплексирование наблюдений волн разной поляризации: продольных Р и поперечных 8 [38}. Рассматривая многоволновую сейсморазведку (МВС) в качестве

Р и S-волн, заключающемся в том, что для S-волн в ВЧР отсутствует ряд резких акустических границ, наблюдаемых на Р-волнах (подошва ЗМС, ЗПС) [20,22,31].

Это различие в характере волновых картин приводит и к различию характера погрешностей, осложняющих наблюдаемые времена регистрации (годографы) продольных и поперечных волн. Если для поперечных волн погрешности в большинстве случаев можно принять за случайные, то для продольных волн они часто носят признаки систематических, что связано с характером интерференции с кратными волнами (Рис.9в,г).

4. На основании измерений динамического диапазона отраженных волн, выполненных на ряде площадей Русской платформы, ЗСП, Прикаспийской и Зайсанской впадин, было показано, что для резонансных частот полезных отраженных волн спад интенсивности примерно одинаков для всех типов волн [1, 8, 26, 28] (Рис.10). В то же время в ряде районов отмечается наличие отдельных литологических комплексов пород (пласты утлей тюменской свиты ЗСП, трещиноватые известняки Мангышлака), обладающих аномальным поглощением поперечных волн и оказывающих заметное экранирующее влияние на их распространение. Совершенно очевидно также, что разная градиентность разрезов для продольных и поперечных волн даст более сложное распределение амплитуд продольных и поперечных волн с глубиной (Тритубов A.B.), но приведенные на Рис.10 графики сопоставления интенсивностей, которые следует рассматривать в качестве макрохарактеристик этого параметра, однозначно свидетельствуют об отсутствии аномального затухания поперечных волн в большинстве районов.

5. При изучении кинематических характеристик отраженных волн разных типов показано существенно большее различие эффективных и средних параметров поперечных волн по сравнению с продольными, что обусловлено, главным образом, разной градиентностью сред (большей для поперечных волн), особенно в ВЧР, что обуславливает и разную градиентность всего разреза. При этом величина и влияние анизотропии, как показали детальные сопоставления поверхностных и скважинных наблюдений, являются примерно одинаковыми для Р и S-волн [33,34, 35].

В часта методики полевых наблюдений были выполнены исследования по разработке и оптимизации источников поперечных волн, оптимизации параметров регистрации и развитию способов изучения ВЧР [20,23,24,26,41,47,49].

03

1.0

V;"Лпчти^н*"^ тггггтг У,Я.,*, : .С*. . . «К , , Iй . Л,, у* г; 'У аа а < Акь А".

Л" и »"гтгаим« таг яя: л ж в., -Ч 8 V » «»Л -»-•-«-»® 4 *

Рис. 9. Характер записи продольных (а) и поперечных (б) отраженных волн и гистограммы разброса точек на разрезах но отражающему горизонту "КЛ" для поперечных (в) и продольных (г) волн дая я

0545

-, *г Зо5

О 0,1 1,0

ЦГ~ 40 ¡5"

Рис. 10. Графики саада интенсивности записи продольных (1), поперечных (2) и обменных (3) волн а - Западная Сибирь, б -Зайсаиская внаднна, в - Русская платформа

В различных сенсмогеологических условиях был исследован, оптимизирован и широко опробован камуфлетами источник, реализуемый на базе трех-четырехрядных групп неглубоких сухопробуретых скважин. На первом этапе внедрения метода поперечных волн (1968-1978 гг.) этот источник был самым употребимым, и в ряде районов обеспечил глубинность метода поперечных волн, сопоставимую с методом продольных волн (до 4.55 км. Рис.11) {1.22,41].

Барьерный источник, разработанный (Н.Н.Пузырев, А В.Тригубов, В. А.Куликов)1сак наиболее близкий по характеристикам к эталонному траншсйномл источнику', исследован автором применительно к зимним условиям ЗСП (Новосибирская и Тюменская области) [26]. 56 55 60 50 55 60

Рис. 11, Сопоставление временных разрезов Р и 8-велн и характер проявления аномалии типа "яркого пятна". Площадь Улькен-Тюбе, 'Прикаспийская впадина Казахстана.

Исследованы параметры источника в зависимости от свойств грунтов, особенно степени их промерзания. Было выявлено, что при полном промерзании (до 1-1.5 м) грунтов в источнике обеспечивается примерно двойной прирост амплитуды поперечной волны по сравнению с меньшей (до. 0.5 м) глубиной промерзания. На основании этих исследований была предложена технология подготовки профилей . с их расчисткой и предварительной проходкой одной траншеи (щели), что ускоряло и увеличивало глубину промерзания грунтов и способствовало оптимизации применяемого источника [23].

Упрощенный вариант траншейного источника, реализованный на базе стандартных двух- трехножевых укладчиков (погружателей) ДШ, (Л.И.Иванов, Г.В.Ведернихов, АВ.Тригубов) нашел пшрокое применение яри летвдх работах, как наиболее технологичный и обеспечивающий высокую производительность работ. Занимая по чистоте промежуточное положение между камуфлетным и барьерным источниками, данный источник значительно превосходит их по технологичности и производительности [24].

Для оптимизации регистрации оценивались суммарные характеристики интерференционных систем источника (группы скважин или линий Д1П) и приемника (групп приборов), обоснована необходимость максимально возможной селекции волн по характеристике направленности первого рода, т.е. за счет использования ортогональных (X, У, 2) расстановок, т.к. другое ведет к неоптимальяому использованию ограниченного динамического диапазона регистратора. Основой методики являлись парные разнонаправленные ( + и -) воздействия, регистрация на каждом ПВ двух сейсмограмм от этих воздействий, что обеспечивает возможность последующей селекции целевых волн по признаку их поляризации в источнике [1,42,44]. При разработке способов изучения ВЧР были исследованы и широко опробованы методы прямого и обращенного МСК, методы преломленных (рефрагированных) волн. В частности, были зафиксированы явления незакономерных изменений времен вертикальных годографов обращенного МСК (отрицательные приращения времен), которые оказались следствием высокой анизотропии разреза и неконтролируемого перехода при прослеживании с ЗУ на вН-волны. Были исследованы возможности изучения ВЧР по дисперсионным кривым волн Лява, а также по корреляционным связям статических поправок для З-волн с различными характеристиками разреза ВЧР: поведением рельефа, поправками для Р-вслн и т.д. При исследовании прямых (преломленных) волн показано, что для З-волн в большинстве районов является правомерным интерпретация наблюденных годографов как рефрагированных, т.е. принятие модели ВЧР в виде градиентной среды с плавным нарастанием скорости по вертикали [20].

При обработке материалов были проведены исследования по оптимизации графа с учетом характеристик поперечных и обменных волн [32]. Дм селекции волн по признаку' поляризации в источнике был разработан алгоритм оптимального, в том числе адаптивного вычитания сейсмограмм от + и - воздействий {29, 30].

Для селекции обменных отраженных PS-волн при обработке материалов многократных перекрытий проведены исследования годографов общей (фиксированной) точки отражения (обмена) -ОФТ, разработаны соответствующие алгоритмы, по которым были составлены обрабатывающие программы (П. Д. Ламбин). Комплекс МОФТ, разработанный и функционировавший в рамках обрабатывающей системы СЦС-3, состоял из трех основных обрабатывающих программ: расчет вертикальных спектров скоростей - VERPS, расчет горизонтальных спектров скоростей - HORPS и получение суммарных разрезов - OFT. Исходными данными для обработки были: суммарный временной разрез Р-волн, скоростной закон Vp(top,x) и априорный закон Vs(tops,x), по которым получался предварительный временной разрез обменных волн. Затем путем получения вертикальных и горизонтальных спектров уточнялся параметр Vs(tops,x), и с этими уточненными данными получался суммарный временной разрез PS-волн.

На этапе интерпретации временных разрезов проведены исследования по отождествлению волн разных типов, разработаны соответствующие алгоритмы и программы, которые базируются на переменной поинтервальной трансформации масштабов временных разрезов с последовательным приближением от отождествления отдельных интервалов между опорными границами к отождествлению временных разрезов целиком [36]. По отождествленным временным разрезам вычисляются интервальные соотношения времен, динамические параметры и их соотношения в заданных временных окнах (например в интервале продуктивной толщи), а так»® могут быть построены разрезы комплексных динамических параметров во всем интервале сейсмических записей, для чего исходные разрезы приводятся к единой временной шкале (синхронизируются).

При решении вопросов кинематической интерпретации автором исследованы погрешности определения скоростей и вопросы увязки структурных построений по Р и S-волкам путем учета соответствующего влияния градиентности среды при определении эффективных параметров и перевода их в средние {33-35],

Известно [1], что для осадочных пород величина "рУ^Ур изменяется в достаточно широких пределах (0,15-0,55), при этом для большинства районов особенно с терригенным разрезом четко прослеживается тенденция возрастания у с глубиной (от менее ж более плотным породам). Этим обуславливается разная градиентность разрезов для Р и 8-волн и необходимость учета этого явления при кинематической интерпретации и увязке получаемых данных.

Автором рассмотрены три аспекта этой проблемы: наличие и значимость этих эффектов, влияние их на эффективные и интервальные параметры и способы ах учета при переводе эффективных параметров в средние.

Величина и влияние градиентности разреза исследовались путем сопоставления скважинных я поверхностных наблюдений. По скважшшьш данным рассчитывались годографы отраженных волн как со средней скоростью, так и в толстослоистй и градиентной моделях и сопоставлялись с наблюденными данными. По этим годографам определялись эффективные скорости и глубины, которые также сопоставлялись с реальными.

Например, по скважине Северская-6 Краснодарского края, где проводились такие работы {35], для отражающего горизонта, залегающего на глубине 1000 м УтЛ/0(Р)=2.11, а У,п/\;о(5)=3.3, что дает средние градиенты |Зр=2.8 * 10~3 и (1=6.8 * 10"3, для глубины 1500 м рр=2.08 • 10~3 и р„=5.08 • 10 '. Сопоставление глубин, получаемых по теоретическим годографам, соответствующим однородным и реальным толстослоистым моделям, дает их завышение по сравнению с реальными по Р-волнам на 5%; по 8-волнам на 23%; то же по наблюденным годографам составляет, соответственно, 11% и 29%. Это позволило сделать вывод о том, что основное различие в соотношении эффективных и средних параметров для Р и Б-волн обусловлено различной градиентностью среды. Дополнительные эффекты, наблюдаемые по реальным годографам, которые можно связать с влиянием тонкой слоистости и анизотропии примерно одинаковы для обоих типов волн и составляют (для удалений Ь » Н) порядка 6%. Сходные результаты были получены также для разрезов Западной Сибири.

Для перевода эффективных скоростей в средние был предложен алгоритм ввода поправок в наклон годографа S(At) =f(x, to, At). Он базируется на том, что при сокращении пределов изменения Vm/V0 до реальных на конкретной площади исследований принята линейной зависимость At/to = f(Vr/Vo)

При использовании такого подхода существенно уменьшался разброс точек на разрезах (особенно в случаях резкопересеченного рельефа, когда to изменяется в значительных пределах, что обуславливает значительные величины 5(Д1)), улучшились увязка данных по Р и S-волнам и привязка отражающих границ к реальным [33].

Эти эффекты необходимо учитывать и при определении интервальных параметров, когда за счет локальных аномалий yt в верхней части разреза (например, в случае неогеновых врезов на Русской платформе, зон растепления вечной мерзлоты в Западной Сибири и т.д.) и разного влияния вызванных этим искажающих факторов для Р и S-волн в интервальных параметрах, вычисленных для нижележащих толщ, могут возникнуть ложные аномалии [34]. Для исключения или минимизации этих погрешностей рекомендовано в интерпретационной модели по возможности максимально использовать всю информацию о параметрах среды, особенно в покрьзвающей толще с криволинейными границами.

Автором систематизированы информативные (интерпретационные) параметры МВС с разделением их на моно- и комплекс-параметры [2, 39]. Моно-параметры - это параметры монотипных воля, которые объединяются в три класса: временные, скоростные и динамические, с пониманием их в самом широком смысле (например, в качестве динамических параметров понимаются энергия, амплитуда, частота, длительность импульса, когерентность, разрешенность и т.д.). Очевидно, что сейсморазведка на Р-волнах ограничена только одним набором этих параметров, а при многоволновом подходе добавляется еще два их набора для SH и SV (РБ)-волн, а также два набора временных и динамических параметров этих же волн на побочных компонентах, которые используются для определения характеристик их поляризации: азимута, степени нелинейности и отношения амплитудно-энергетических показателей на основной и побочной компонентах (Таблица 1).

Таблица 1

Моно- парамиры- Дополнительные моно-

Р-водн Модель параиетры при хвоговол- Жоши ккс-аараметры обычной среды еовой сейсморазведке еейездаз-зеда)

Ыр) ад од 1

V Р 1

1 V ¥ 1 и® и№

Ш 5) а.а*! 3

Здесь в качестве модели среды приняты две отражающих границы, разделяющие толстые слои, и тонкослоистая пачка, формирующая импульс отражения и,. Индексы Х,У,2 обозначают направленность регистратора, а Р, БН, ЗУ и Р8 - тип регистрируемых волн. Соотношение монопараметров волн разных типов дает новые параметры, определяемые только из комплекса волн и названные комплекс-параметрами. Это прежде всего упругие характеристики -коэффициенты Пуассона а в разных модификациях эффективных и интегральных значений (определяемых по соотношению скоростей и времен). Динамические комплекс-параметры определяются из соотношения соответствующих монопараметров волн разных типов, и также несут дополнительную информацию о свойствах среды, й совершенно новыми являются характеристики анизотропии, определяемые из соотношения параметров 8У и БН-волн, а также упругих характеристик по нормали и датерали. При решении задач ПГР, в том числе прямого прогноза нефтегазоносности, новые параметры приобретают особое значение, как более тесно связанные с вещественным составом изучаемого разреза. Среда них первостепенное место отводится скоростным и упругим параметрам [39-463.

Автором совместно с Н.Н.Пузыревым и Л.Ю.Бродовым рассмотрены и обоснованы основные направления эффективного применения МВС в нефтяной геофизике.

При решении структуртшх задач было рассмотрено и обосновано два направления эффективного комплексирования продольных и поперечных волн: повышение достоверности выполняемых по комплексу методов структурных построений и использование метода поперечных волн в качестве контрольно-ревизионного. На большом статистическом материале было показано, что при использовании поперечных волн погрешности по разбросу точек на разрезах в 1.35 раза, а по величинам невязок не пересечениях профилей в два раза меньше, чем нри использовании продольных волн [22]. Отсюда возникает возможность ограниченными объемами работ на поперечных волках решать наиболее тонкие задачи, недостаточно надежно решаемые по работам на продольных волнах. Это, например, доразведка пологих крыльев структур, подготовленных на продольных волнах, выделение и трассирование тектонических нарушений, повышение общей достоверности подготовленного объекта (структуры).

Преимущество комплексирования определяется тем, что структурные построения по материалам продольных и поперечных волн, как правило, независимы друг от друга: разные схемы наблюдений, шля помех, особенности скоростной модели среды, погрешности интерпретации, исполнители работ и т.п. Получаемые же результаты, относящиеся к одному объекту, условно зависимы, т.е. не должны противоречить друг другу. Эта непротиворечивость конечных результатов является важным критерием выявления и исключения грубых ошибок интерпретации, что уже само по себе ведет к увеличению достоверности полученных результатов. Можно полагать, что остающиеся ошибки после устранения грубых представляют неизбежный фон случайных погрешностей измерений. В этом случае вероятность существования тою или иного объекта разведки

Р5: = Рр + Р.-РрР, (2) где РР и Ра - вероятности правильного обнаружения элемента структуры, подученные по материалам соответственно продольных и поперечных волн.

Исхода из формулы (2), дай подготовки выявленной структуры к бурению необходимо обеспечить

Р^ --£ (3)

-Рр где Рп - пороговое значение вероятности обнаружения, при котором в заданном районе структура считаться подготовленной к бурению. Например, при Р„ = 0.9 и достигнутом Рр = 0.75 достаточно обеспечить Р8 > 0.6, чтобы структура могла быть переведена в разрзд быть разность стоимостей структур, подготовленных только одним методом продольных волн и комплексом методов. Это из следующего примера. Положим, что при затратах н работы одним методом продольных волн А тыс.руб. структур, из которых только п подготовлено для глубокого бурения. Стоимость одной подготовленной структуры а, = А/п (4)

После проведения детализационных работ методом поперечных волн с затратами В тыс.руб. подготовлено 1 структур. Стоимость одной подготовленной структуры при комплексировании с учетом

А+В а2=-(5) п + 1 зсех затрат

1А-пВ структур за счет Естественно, что работы

I соответствующих буровых работ, работ Е для всей площади в этом случае определяется следующим образом;

Е = пр »за-—,

7) доля не волн); С однозначно определяет один из модулей упругости - коэффициент Пуассона. Но между скоростями продольных и поперечных волн выявлены достаточно тесные корреляционные связи, неодинаковые для пород различных классов. Это обстоятельство очень важно, поскольку наличие связей дает возможность расставить на сейсмических разрезах реперы, по которым, с одной стороны, можно определять дополнительные физические параметры слоев, например, коэффициент Пуассона, а с другой - надежно выявлять новую информацию о степени дифференциации среды. Такими реперами в первую очередь являются устойчивые маркирующие отражающие горизонты, обладающие чаще всего распространением на больших площадях.

Особый интерес представляет сравнительное изучение скоростей распространения Р и 5-волн во флюидонасыщенных средах. Известно, что заполнение пор газом, всегда содержащимся и в нефтяных пластах, значительно сильнее проявляется на скоростях продольных волн (скорость уменьшается при увеличении газонасыщения). Этот выгод следует как из строгого решения динамической задачи, так и из лабораторных опытов, и выражается в наличии отрицательных аномалий коэффициента Пуассона для интервалов нефтегазовых залежей. Поскольку коэффициент Пуассона прямо зависит от отношения Ур / V» то отмеченное явление можно однозначно объяснить большей степенью влияния газонефтенасыщенности на Ур по сравнению с V».

Наблюдаемые при площадных работах аномалии не всегда совпадают с положением антиклинальных структур, что открывает новые перспективы использования многоволновой сейсморазведки при поисках и разведке залежей неструктурного типа . Показанное на Рис. 12а Зшадно-Усть-Балыкское месторождение, открытое на одноименной структуре (залежь в пласте БСю), по данным пробуренных скважин характеризуется резкой неоднородностью колдекторских свойств и связанной с этим различной продуктивностью скважин. Выполненные здесь площадные работы по МВС в рамках полигонных испытаний новых технологий поиска и разведки НАЛ [2] показали наличие четких локальных аномалий коэффициента Пуассона на западном и юго-западном склонах структуры, что позволило предположить развитие здесь зон улучшенных нефтенасыщенных коллекторов и дать соответствующие рекомендации на бурение.

Рис. 12. Западно - Усть-Вальшская площадь (Тюменская обл.). Информативные параметры МВС. а) Сопоставление структурной карты по горизонту Б с картой распределения коэффициентов Пуассона в интервале М-Б (1- профили МВС, 2 -изолинии горизонта Б, 3 - изолинии коэффициентов Пуассона); б) Характер проявления аномалий тина "яркого пятна" в интервале продуктивны! пластов группы АБ; в) Характер проявления аномальной поляризации БН-волк в зоне коаседиментацпониого роста структуры.

Быстринская, Западно-Сайгатинская). Материалы по прогнозу продуктивности по данным МВС получены на трех площадях: в Прикаспийской впадине (Махин), на Мангышлаке (Дунга) и в Западной Сибири (Заладно-Усть-Балыкская) [22,27,39,41,43]. По результатам этих работ доказана правомерность рассмотренных выше основных положений МВС о повышении эффективности и возможности решения новых задач ГРР.

Рассматривая данный вопрос, очевидно нельзя обойти вниманием сегодняшнее состояние МВС, которое можно охарактеризовать как достаточно глубокий кризис. Истоки этого кризиса автор склонен относить к началу 90-х годов, когда сейсморазведка на продольных волнах сделала рывок в освоении новых технологий высокоразрешающей и трехмерной модификаций, где достигнутый большими усилиями паритет в технологической совместимости, достигнутой глубинности и информативности данных Р и 8-волн был нарушен не в пользу последних.

Однако потребности практики в повышении надежности прогноза геологического строения и неумолимые теоретические положения о необходимости изучения полного волнового поля для решения динамических задач сейсмики создают объективные предпосылки для возрождения работ на поперечных волнах.

Эта проблема уже встала в повестку дня и в какой-то степени решается большинством организаций, занимающихся изучением околоскважшшого пространства, а также при изучении и прогнозе зон трещиноватости, при геодинамических расчетах и т.д. Свидетельством высокой потребности б получении параметров 5-водн является появление технологии АУО и увеличивающиеся объемы использования в зарубежных работах обменных Р8-волн. Поэтому автором прогнозируется возрождение работ по МВС. Технической основой такого возрождения могут быть универсальные вибраторы и новые типы импульсных невзрывных источников, малошумящне сейсмолриемники и многоканальные регистрирующие системы с 24-х разрядными регистраторами. В методическом плане целесообразной представляется отработка отдельных параметрических прюфилей, задаваемых оптимально по априорно полученной информации на продольных волнах (например, профиль, задаваемый вкрест простирания сложно-построенных объектов, выявленных по данным ЗВ-сейсморазведки на продольных волнах; профиль, пересекающий аномалию типа "яркого пятна" и т.д.).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основным результатом работы является разработка новых концепций методики сейсмических исследований в нефтяной геологии: обоснование и внедрение в практик}' методики региональных (регионально-рекогносцировочных) работ методом ОГТ, обоснование и широкое внедрение в практику промысловой сейсморазведки - детшшзационных работ но доразведке месторождений, разработка физико-геологических основ и технологии многоволновой сейсморазведки.

В отличие от ранее применявшихся методов региональных сейсмических работ, основанных на использовании преломленных волн, технология МОГТ обеспечивает детальное освещение всего изучаемого разреза, а не отдельных преломляющих границ. Это позволяет не только уточнять структурно-тектоническое районирование территорий, но и оперативно выделять перспективные объекты, выбирать из них первоочередные ддя постановки детальных работ, что имеет большое значение даже в достаточно изученных районах при вводе в разведку новых стратиграфических комплексов и новых типов объектов.

Показана высокая эффективность промысловой (постразведочной) сейсморазведки. Она достигается за счет комплексирования с уже имеющимися на месторождении данными бурения и оптимизации всех элементов технологии работ: применение плотных систем наблюдений (2.5-ЗД), оптимизация источников возбуждения и схем наблюдений, углубленная обработка информации с использованием специальных технологий расширения частотного диапазона и сейсмолитмологическая интерпретация получаемых данных. Такая технология в отличие от стандартной позволяет в 1.5-2 раза повысить разрешенность получаемых результативных данных, что обеспечивает изучение и прогнозирование свойств продуктивных пластов до толщин 6-8 м и обеспечивает высокую геологическую и экономическую эффективность этого вида исследований.

Впервые системно рассмотрены информативные параметры мно-шволновой сейсморазведки - нового метода сейсмических исследований, основанного на комплексном использовании продольных и поперечных волн, введено понятие "моно" и "комплекс-параметры". С позиций информативности многоволновой сейсморазведке нет альтернативы, поэтому развитие ее физико-геологических основ и совершенствование технологии представляется важным для развития сейсморазведки в целом.

В развитии физико-геологических основ МВС работами автора существенно продвинуто решение следующих вопросов.

• методы изучения ВЧР;

• способы возбуждения поперечных волн; характеристики волновых картин;

• способы обработки и интерпретации материалов; вопросы комплексирования наблюдений на Р и Б - волнах.

Впервые проведено широкое опробование многоволновой сейсморазведки в разных регионах для решения конфетных геологических задач, в результате которого определены и обоснованы направления ее эффективного применения при решении задач ИГР, таких, как изучение природы динамических аномалий типа "яркого пятна", прогноз нефтегазоносносги на основе изучения интервальных значений коэффициентов Пуассона, прогноз зон трещиноватости на основе изученш поляризации поперечных волн и другие.

На основании выполненных исследований рекомендуется:

1. Проведение специальных регионально-рекогносцировочных работ МОГТ на опорных профилях с расстоянием между ними 25-30 км в первую очередь в районах с уже развитой нефтедобычей, например, в пределах Самотлорского месторождения и прилегающих к нему территорий. Большого Салыма, уникальных Талинской и Приобской зон нефтегазонакоплешш и других, где стоит задача ввода в разведку новых стратиграфических интервалов разреза. В качестве совершенствования методики таких наблюдений рекомендуется на базе многоканальных регистрирующих систем осуществлять на них трехкомпоненгаые наблюдения с целью изучения полного волнового поля и комплексного использования продольных и поперечных (обменных) волн.

2. Проведение промысловой (постразведочной) сейсморазведки не только на месторождениях, вводимых в разработку, но и на всех уже эксплуатируемых месторождениях, в том числе тех, которые вступили в позднюю стадию разработки. Уточнение моделей залежей, надежность которого может быть существенно повьппена за счет использования детальной геологической информации, полученной в процессе эксплуатационного бурения и эксплуатации гарантирует высокую окупаемость затрат. Основной технологией таких работ должна быть пространственная ЗД-сейсморазведка в широкополосной {высокоразрешающей) модификации.

3. На базе многоканальных сейсморегастрирующих систем шире применять 3-х компонентную регистрацию сейсмических волк с целью более широкого использования комплекса продольных и обменных волн. В развитие технологии обработки и интерпретации таких данных рекомендуется на основе ранее разработанных аагоржшов дополнить современные обрабатывающие комплексы программами оптимального суммирования обменных волн по фиксированным точкам обмена и программ пространственного амплитудного анализа (АУО) по комплексу продольных и обменных волн. На базе существующих технологий возбуждения поперечных волн выполнять параметрические наблюдения на поперечных волнах по отдельным оптимально проложенным профилям на участках проведения; 3-Д сейсморазведки, на участках уже оконтуренных динамических аномалий, при изучении околоскважинного пространства и т.д.

В результате проведенных работ более четко обозначились те проблемы, которые не имеют достаточного теоретического и экспериментального обоснования:

1. Дальнейшим развитием дегализационных сейсмических работ на месторождениях следует рассматривать работы по мониторингу разработки залежей. Отдельные эксперименты и публикации по этому вопросу носят скорее эвристический характер, что говорит о необходимости разработки физико-геологических основ этого направления с установлением четких связей наблюдаемых волновых полей с изменяющимися в процессе разработки флюидогео-динамическими характеристиками разреза.

2. Представляется бесспорным продолжение работ по созданию универсальных источников, возбуждающих одновременно достаточно стабильные и управляемые поля поперечных и продольных волн. Предпосылками для определенного продвижения исследований в данном направлении является внедрение в практику регистраторов с расширенным динамическим даапазоном, когда за счет некоторого снижения чистоты можно добиться повышения мощности источника.

3. В связи с бурным развитием работ по трехмерной 3-Д сейсморазведке требуется создание такой технологии в варианте многоволновой сейсморазведки. Решение этой проблемы требует проведения больших теоретических, методических и программно-алгоритмических работ, но в свете всех прогнозов развития сейсморазведки, в том числе и автора данной работы, потребность и неизбежность этих работ очевидна.

В заключение еще раз отметим, что автором накоплен богатый опыт планирования и проведения научно-исследовательских и опытно-методических работ по разработке, опробованию и оценке геологической эффективности новых методических подходов и технологий нефтяной сейсморазведки в широком диапазоне сейсмогеологических условий. Подведение итогов проделанной работы может оказаться полезным для определения приоритетов дальнейших научных и методических устремлений.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Монографии

1. Сейсмическая разведка методом поперечных и обменных волн /Пузырев H.H., Тригубов A.B., Бродов Л.Ю., Ведерников Г.В. и др; Под ред. Н.Н.Пузырева. -М.: Недра, 1985. -277 с.

2. Руководство по методике поисков залежей нефти и газа в ловушках сложно-экранированного типа. /Под ред. А.Г.Алексина, Г.НГсгоненкова. -М.: ИГиРШ, 1990. 457 с.

Статьи

3. Ведерников Г.В., Смирнов В.Г. О выделении тектонических нарушений по сейсморазведочным данным. //Выделение и трассирование разломов но геофизическим аномалиям Волго-Камского края. -М.: Недра.1970. -С.56-60.

4. Ведерников Г.В. Диалектика содержания и формы понятий "региональные" и "детальные работы" в сейсморазведке.// "Методологические проблемы геологии нефти и газа. Под ред. А.А.Трофимука. -Новосибирск, Наука, 1986. -С.269-276.

5. Ведерников Г.В., Гайдебурова Е.А. Особенности сейсмолнтмологического анализа при региональных работах. //Прикладные вопросы седиментадионной цикличности и нефтеносности. Под ред. А.А.Трофимука, Ю.Н.Карогодина. -Новосибирск, Наука, 19S7. -С. 23-33.

6. Сейсмогеологаческий анализ доюрских отложений в Среднем Приобье и ш юго-востоке Западной Сибири (совместно с Бененсоном В.А, Белкиным Н.М., Бнкбулатовым Б.М., Самсоновым AB.). //Современные геофизические методы при решении задач нефтяной геологии. -М.: Наука, 19S8.-C.65-72.

7. Новые данные о геологии Зайсанской впадины (совместно с Воробьевым В.Т., Оруджевой Д.С., Обуховым А.Н., Шампшковым И.Ф.). //Советская геология.- 1986. -№ 11. -С. 104-108.

8. Ведерников Г.В., Яшков Г.Н., Фирсова Т.К. К вопросу об изучении палеозойских отложений юга Западной Сибирской плиты методами сейсморазведки//Геология и геофизика. - 1980.- № 5. -С.85-96.

9. Ведерников Г.В., Гайдебурова Е.А. Перспективные объекты палеозоя Нюрольского осадочного бассейна Западно-Сибирской плиты//Геология и геофизика. - 1990. - № 8. -С.35-43.

10. Ведерников Г.В., Соловьев С.Н. Сейсмофациальное районирование палеозойских отложений на Луганецкой площади/Яеология и геофизика. -1990. - № 6. -С. 139-143.

11. Ведерников Г.В., Гайдебурова Е.А. Сейсмогеологические предпосылки выделения песчаных зон в низах чехла ЗападноСибирской плиты//Геология и геофизика. - 1986.- № 6. -С. 118-126.

12. Гайдебурова Е.А., Ведерников Г.В. К поиску неантик линалъных ловушек углеводородов в верхнеюрских отложениях на юго-востоке Западно-Сибирской шиггы//Геология и геофизика. -1989. -Ш 5. -С. 10-17.

13. Ведерников Г.В. О задаче "прямых поисков" и возможностях сейсморазведки в Западной Сибири. //Прикладные вопросы сейсмолнтмологаи. Под. Ред. Н.П.Запивалова, Ю Н.Карогодина. -Новосибирск. Наука. 1987. -С.8-15.

14. Опыт детальных сейсморазведочных работ по доразведке месторождений Восточной Сибири (совместно с Мехедом Л.П. Недашковским И.Ю., Кулагиным С.И.).//Геологическое строение, нефтегазоносность и перспективы освоения нефтяных и газовых месторождений нижнего Приангарья.-Красноярск. КрасНИИГИМС. 1997.С. 175-182.

15. Ведерников Г.В. Мехед Л.П. Результаты сейсморазведочных работ в Зайсанской впадине и проблема сохранения полученных материалов.//1 -й Международный геофизический конгресс Казахстана. Тез.докл.-Алматы. 1995.0.77,85

16. Завесин М.А., Ведерников Г.В. Об одновременном изучении верхней части разреза (ВЧР) при работах MOB и ОРГ. //Нефтепоисковые геофизические исследования на территории Татарии. -Казань. Изд-во КГУ. 1974. С. 65-69.

17. Ведерников Г.В., Преженцев A.A., Южаков Д.Г. Опыт пространственной сейсморазведки нодкарнизных отложений в Прикаспийской впадине. //Научно-технические достижения и передовой опыт, рекомендуемые для внедрения в нефтяной промышленности. 1991. вып.5. Москва, ВНИИОЭНГ. -С. 1-6.

18. Ведерников Г.В. Опенка эффективности сейсморазведочных работ по доразведке месторождений//Геология нефти и газа. 1992. -№ 4. -С. 21-24.

19. Ведерников Г.В. Выделение аномалий типа "яркого пятна" при сейсморазведке пермо-триасовых отложений Прикаспийской впадины. //Геология нефти и газа. -1984. -№ 6. -С. 17-19.

20. Ведерников Г.В. Об изучении верхней части разреза в методе поперечных отраженных волн. //Нефтепоисковые геофизические исследования на территории Татарии. Казань. Изд-во КГУ. 1974. -С. 54-64.

21. Ведерников Г.В. Способ возбуждения поперечных волн при сейсморазведочных работах. //Аппаратура, методика и интерпретация геофизических наблюдений, вып.5.Казань.КГУ .1971. -С.29-42.

22. Ведерников Г.В. Детальные сейсморазвсдочные работы методом поперечных отраженных волн в северной части Оренбургской области. //Нефтепоисковые геофизические исследования на территории Татарии. Казань. Изд-во КГУ. 1974. -С.35-43.

23. Ведерников Г.В., Конюхов В.Г. Некоторые особенности применения барьерного источника поперечных волн. //Геология и геофизика. - 1983. -№ 10. -С. 119-121.

24. Иванов Л.Й., Ведерников Г.В., Тригубов A.B. Возбуждение поперечных волн с использованием плужных псгружателей ДШ. //Нефтегазовая геология и геофизика. -1980. -№ 1. -С.29-32.

25. Ведерников Г.В. Максюта Й.И. Кинематические и динамические характеристики волновой картины при регистрации поперечных БН-волнУ/Нефтеноисковые геофизические исследования на территории Татарии. -Казань. Изд-во КГУ. 1974. -С.43-54.

26. Ведерников Г.В., Клешнин H.H., Ларкин Г.В. и до. Новые возможности метода поперечных волн в условиях Западно-Сибирской равнины.// Геология и геофизика. -1979. -№ 7. -С.75-88.

27. Ведерников Г.В., Недашковскнй И.Ю., Преженцев A.A. Возможности многоволновой сейсморазведки при картировании объектов неантиклинального типа (на примере Среднего Приобья). //Прогнозирование геологического разреза и поиски сложноэкранированных ловушек ~М. Наука. 1986. -С. 164-169.

28. Ведерников Г.В., Громова З.И., Карпов Е.Б. и др. Опыт опробования метода поперечных волн в Зайсанской впадине. //Многоволновые сейсмические исследования. Под ред. Н.Н.Пузырева. Новосибирск. Наука. 1987. -С. 166-169.

29. Яшков Г.Н., Семехина В.П., Ведерников Г.В. Исследование лриемов оптимизации при селекции поперечных волн//Геология и геофизика.-1983. 2. -С. 104-112.

30. Ведерников Г.В., Семехина В.П., Синицына Н.Р. Программа селекции поперечных SH-волн при парных воздействиях//Геология и геофизика -1986. -№ 3. -С. 90-97.

31. Ведерников Г.В., Максюта И.И. Исследование характера ошибок наблюдений поперечных и продольных отраженных волн//Геология и геофизика.-1975. -№ 3. -С. 114-} 19.

32. Особенности обработки поперечных волн в СЦС-3. (совместно с Сергеевым В.Л., Косачевой H.A., Пономаревой Л.Н.).//Многоволновые сейсмические исследования. Под ред. Н.Н.Пузырева. Новосибирск. Наука. 1987. С. 47-51.

33. Ведерников Г.В., Максюта И.И. Исправление эффективных скоростей для сред с вертикальным градиентом скорости//Геология и геофизика.-1972. -№ 9. -С.71-76.

34. Ведерников Г.В., Преженцева Л.Л., Черняк B.C. Особенности кинематической интерпретации при комплексировании продольных и поперечных волн//Геология и геофизнка.-1981. -№ 4. -С.95-101.

35. Ведерников Г.В. Об увязке структурных построений до продольным и поперечным волнам.// Нефтегазовая геология и геофизика. -1982.~№ 2.-С. 35-37.

36. Ведерников Г.В., Каганский А.М., Карпов Е.Б. Расчет комплексных параметров многоволновой сейсморазведки. //Геология и геофизика. -1990. № 10. -С.66-72.

37. Бродов Л.Ю., Ведерников Г.В. Повышение надежности поисков пологих структур при совместном применении методов продольных и поперечных волн//Разведочная геофизика.-!977.№ 76.С. 14-18.

38. Пузырев H.H., Бродов Л.Ю. Ведерников Г.В. Развитие метода поперечных волн и проблема многоволновой сейсморазведки.// Геология и геофизика.-1980.-№ 10.-С. 13-26.

39. Пузырев H.H., Ведерников Г.В. Многоволновая сейсморазведка при решении задач ПГР в Западной Сибири.ЛТеология и геофизика. -1986. -№ 1. -С. 119-129.

40. Бродов Л.Ю., Ведерников Г.В. Многоволновая сейсморазведка в нефтяной геофизике. //Многоволновые сейсмические исследования. Под ред. Н.Н.Пузырева. -Новосибирск. Наука. -1987. -С. 146-150.

41. Пузырев H.H., Ведерников Г.В., Бродов Л.Ю. и др. Сейсмические исследования методом поперечных волн для решения задач прогнозирования геологического разреза//Доклады методического семинара по усовершенствованию существующих и созданию новых геологических, геохимических и геофизических методов. -Брно.ЧССР. 1978. -С. 111-124.

42. Пузырев H.H., Ведерников Г.В., Мехед Л.П. Теоретические и экспериментальные исследования поперечных и обменных волн//Сотрудничество стран-членов СЭВ в области автоматизированной обработки геофизической информации. Москва.СЭВ. 1986. -С.218-226.

43. Пузырев H.H., Ведерников Г.В., Тршубов A.B. Состояние многоволновой сейсморазведки и результаты опробования в задачах ПГР //Доклады второго научного семинара стран-членов СЭВ по нефтяной геофизике. -М. -Секретариат СЭВ. 1982.Т.1. -С. 50-57.

44. Пузырев Н.Н., Ведерников Г.В., Мехед Л.П. Сейсморазведка методом поперечных волн//Груды XXIX Международного геофизического симпозиума. -София.-1984.С. 170-182.

45. Пузырев Н.Ы., Бродов Л.Ю., Тригубов А.В., Ведерников Г.В. Комплексирование наблюдений продольных, поперечных и обменных волн при изучении геологических разрезов/ЛГруды XXX международного геофизического симпозиума. М. 1985.Т.А.21. -С. 5662.

46. Trigubov А.V., Vedemikov G.V. Multi-wave seismic profiling for prospecting for oil and gas. //The potential of deep seismic profiling for hydrocarbon exploration. -Paris. -Editionstechnip. 1990. -P.77-87.

Изобретения

47. A.c. 201673 СССР.МКИ GOlc. Способ возбуждения поперечных волн при сейсморазведочных работах / Г.В.Ведерников (СССР). -2 с: ил.

48. A.c. 316052 СССР, МКИ GOlvl/28. Способ построения сейсмических разрезов поперечных отраженных волн/Л.КХБродов, Г.В.Ведерников, ИИ. Максюта (СССР).-2с.

49. Ас. 1093107 СССР, МКИ GOlvl/O0. Способ сейсмической разведки/Г.В. Ведерников (СССР). -8 с.