Сборник - Тезисы конференции Геомодель - 2011
Подождите немного. Документ загружается.
«Геомодель – 2011» - 13ая конференции по проблемам комплексной
интерпретации геолого-геофизических данных.
Россия, г. Геленджик, 11 – 15 сентября, 2011 г.
Рисунок 3. Варианты структурных моделей антиклинальной складки Раевской зоны.
Под цифрой 2 – выбранная модель
Рисунок 4. Пример балансировки разреза и модель строения Раевской складки. В лежачем крыле
прогнозируется пологая складка срыва
Корректировка границы
Модель верна
Неинтерпретируемое
волновое поле
«Геомодель – 2011» - 13ая конференции по проблемам комплексной
интерпретации геолого-геофизических данных.
Россия, г. Геленджик, 11 – 15 сентября, 2011 г.
Рисунок 5. Теоретическая модель комбинации складки срыва в лежачем и взбросо-складки в
висячем крыльях (по Mitra, 1990).
Рисунок 6. Предлагаемая модель формирования Раевской взбросо-складки со складкой срыва
в лежачем крыле
Таким образом, результаты структурно-геологического анализа помимо решения общих
структурных задач позволяют прогнозировать в поднадвиговых частях складок Раевской зоны анти-
клинальные объекты, не картируемые сейсмическими методами. На поисковом этапе геологоразве-
дочных работ методика структурно-геологического моделирования позволяет снизить структурные
риски и повысить достоверность прогнозных моделей по данным интерпретации сейсмических ис-
следований в условиях сложной складчато-разломной тектоники.
Благодарности. Авторы благодарны администрации компании ОАО «НК «Роснефть» за возмож-
ность использования материалов и коллегам ООО «РН-Шельф Юг» за плодотворное сотрудничество.
Литература.
1. Гайдук В.В., Прокопьев А.В. Методы изучения складчато-надвиговых поясов. Новосибирск, Нау-
ка, СП РАН, 1999. - 159 с.
2. Закревский К.
Е. «Геологическое 3D моделирование», М.: ООО «ИПЦ «Маска», 2009 – 376 с.
3. Groshong R., «3-D Structural geology. A Practical Guide to Quantitative Surface and Subsurface Map
Interpretation», 2
nd
Edition, Springer, 2006 – 400 p.
4. Rowland S., Duebendforfer E., Schiebefelbein I. «Structural Analysis and Synthesis. A Laboratory
Course in Structural Geology », 3rd Edition, Blackwell Publishing, 2007 – 308 p.
«Геомодель – 2011» - 13ая конференции по проблемам комплексной
интерпретации геолого-геофизических данных.
Россия, г. Геленджик, 11 – 15 сентября, 2011 г.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИНВЕРСИОННЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ ДАННЫХ 3D
СЕЙСМОРАЗВЕДКИ В АКУСТИЧЕСКИ АНОМАЛЬНЫХ ПЛАСТАХ
Хохлов Г.А. (ОАО "ВЧНГ"), Шаповалов М.Ю. (ОАО "ТННЦ")* , Потысьев В.С. (ОАО "ТННЦ")
В работе изложена методика выполнения инверсионных преобразований по данным сейсмического
куба 3D на территории Верхнечонского нефтегазоконденсатного месторождения, расположенного на
северной периклинали Непского свода Непско-Ботуобинской антеклизы Сибирской платформы. Это
месторождение, являющееся одним из самых крупных в
Восточной Сибири, с октября 2008 г.
разрабатывается ОАО «Верхнечонскнефтегаз», являющимся одним из дочерних предприятий
Компании ТНК-ВР. Объектом разработки являются пласты ВЧ1 и ВЧ2, входящие в состав вендского
терригенного комплекса, залегающего в основании осадочного чехла платформы.
Целевой терригенный интервал залегает на кристаллическом фундаменте и перекрыт сверху
карбонатными отложениями. С точки зрения
акустических характеристик пород целевой интервал
представляет собой «мягкую» среду, находящуюся в значительно более жесткой вмещающей среде.
Происходит двукратное уменьшение импеданса при переходе от карбонатных пород к терригенным и
практически столь же резкое увеличение импеданса при переходе от терригенного комплекса к
фундаменту. В ходе экспериментов было установлено, что при таких условиях, сейсмическая
инверсия, выполненная по классическим алгоритмам, позволяет надежно картировать общую
мощность терригенного венда, но попытка восстановить акустические свойства среды не привела к
положительным результатам. Мощность всего терригенного комплекса составляет от 20 м до 45 м (в
пределах планшета съемки). Поэтому при фильтрации кривой акустического каротажа до частот 10-
20 Гц (длинна волны 150-300 м), используемых в
фоновой модели, осреднение происходит таким
образом, что средние значение импеданса по фоновой модели завышается по сравнению со
значением по скважинным данным. Различие между фоновой моделью и реальными данными
хорошо видно на рис. 1. Известно, что результирующий куб акустического импеданса состоит из
двух компонент: Априорная фоновая модель акустического импеданса и относительный
акустический
импеданс, полученный из сейсмических колебаний. Описанные выше проблемы с
фоновой моделью, очевидно, не позволят получить истинные значения акустического импеданса.
Рисунок 1. Планшет
результатов акустической
инверсии. Очевидна разница
между акустическим импедансом,
рассчитанным в скважине (синяя
кривая) и акустическим
импедансом из фоновой модели
(черная кривая), полученной с
использованием фильтрации в
полосе
частот 10-20 Гц.
«Геомодель – 2011» - 13ая конференции по проблемам комплексной
интерпретации геолого-геофизических данных.
Россия, г. Геленджик, 11 – 15 сентября, 2011 г.
Для изучения возможного решения проблемы было проведено создание акустической модели среды,
в которую заложены реальные соотножения акустических жесткостей изучаемого интервала и
вмещающей толща, а так же изменение мощности изучаемого интервала. Далее производилась
свертка акустической модели с оператором, соответсвующим импульсу Рикера с постоянным нуль-
фазовым спектром и амплитудно-частотным спектром со следующей
полосой пропускания 0-7-60-80
Гц, данный спектр максимально приближен к спектру реальных сейсмических данных, полученных
на изучаемой площади. Модель и её синтетическая сейсмограмма приведены на рис. 2.
а)
б)
Рисунок 2. Акустическая модель (а) терригенного комплекса, залегающего между карбонатными
отложениями и кристаллическим фундаментом, и результат (б) свертки этой модели с импульсом
Рикера.
Имея в распоряжении полные знания об акустических свойствах среды (акустическая модель
известна в каждой точке среды), знания о сейсмическом импульсе (оператор свертки – импульс
Рикера) и принципиальное отсутствие
ошибок, свзязанных с переходом между глубинным и
временным масштабами, можно надеяться на близкое к 100% восстановление акустической модели
из синтетической сейсмограммы с использованием акустической инверсии.
Инверсия выполнялась в програмном комплексе Hampson Russel ™. Использовался алгоритм Model
Based. В качестве априорной фоновой модели на вход подавалась акустическая модель среды,
приведенная на рис. 2, отфильтрованная до частот 10-20 Гц, остальные
данные (импульс и
сейсмограмма) подавались на вход в том виде, в котором они были получены при моделировании и
конволюции. Результат работы алгоритма приведен на рис. 3.
Рисунок 3. Разрез акустического импеданса, полученный в результате акустической инверсии
модельной сейсмограммы.
Из приведенного выше рисунка очевидно, что с задачей восстановления общей мощности
терригенного комплекса алгоритм справился, тогда как восстановление внутреннего строения
осталось за пределами возможностей классической акустической инверсии.
«Геомодель – 2011» - 13ая конференции по проблемам комплексной
интерпретации геолого-геофизических данных.
Россия, г. Геленджик, 11 – 15 сентября, 2011 г.
Таким образом требование к низкочастоности фоновой модели привоядт к невозможности
решения поставленной задачи классической (model based) методикой.
В основе следующей работы лежит идея о том, что необходимо описать целевые пласты в фоновой
модели, таким образром, чтобы она была максимально приближена к исходным данным. Одним из
очевидных вариантов сделать это является изменение параметров модели
в части вмещающих пород.
Принимая во внимание тот факт, что карбонатные отложения в акустическом плане представляют
малоконтрастный высокоимпедансный интервал, можно говорить, что процедура изменения уровня
значений акустического импеданса с высокого на низкий не вызовет значительных изменений в
синтетической волновой картине. Значения скоростей в смоделированных вмещающих породах
выбирались таким образом, чтобы
средняя линия новой кривой АК соответствовала бы уровню
значений акустического импеданса в терригенных пластах. В таком случае следует помнить, что
решение акустической инверсии будет иметь смысл только для пластов терригенного комплекса, а
для пластов карбонатного комплекса и для фундамента оно будет заведомо неправильным. За счет
изменения акустических свойств вмещающей толщи кривая
акустического каротажа не имеет резких
перепадов и может быть корректно описана моделью с частотой 10-20 Гц, то есть решение будет
получено в основном из сейсмических данных.
На рис. 4 приведен планшет оценки результатов инверсии с измененной моделью вмещающих пород.
Из рисунка очевидно улучшение точности прогноза в интервале Верхнечонских пластов.
Рисунок 4. Планшет
результатов акустической
инверсии при изменении модели
вмещающих пород. (цветовая
кодировка аналогична
кодировке на рис. 1). Фоновая
модель и результирующая
кривая акустического
импеданса значительно ближе
к реальным данным чем в
случае до изменения модели
вмещающей толщи.
На рисунке 5 видно, что восстановление внутреннего строения терригенной толщи прошло более
удачно, чем
в случае с классическим подходом к инверсионным преобразованиям.
Рисунок 5. Разрез акустического импеданса, полученный в результате акустической инверсии с
измененной фоновой моделью.
«Геомодель – 2011» - 13ая конференции по проблемам комплексной
интерпретации геолого-геофизических данных.
Россия, г. Геленджик, 11 – 15 сентября, 2011 г.
В результате на разрезе акустического импеданса можно выделить пласты с различными
акустическими свойствами и произвести прогноз их распространения. Это значительное достижение
методики, если учитывать, что общая мощность терригенного комплекса колеблется от 45 до 20 м, а
мощность внутренних пластов составляет не больше 10 м. Вторым результатом методики является
то, что при наличии связей
акустических параметров среды с какими либо петрофизическими
параметрами, можно провести количественный прогноз ФЕС коллектора.
Представленная методика была успешно опробована на реальном материале в рамках
Верхнечонского месторождения. Результатом работ явилось уточнение корреляции отражающих
горизонтов внутри терригенного интервала, а так же получение карт прогнозных параметров ФЕС
для пластов терригенного комплекса в межскважинном пространстве
.. На рис. 6 приведен кроссплот
зависимости акустического импеданса, рассчитанного в скважинах и акустического импеданса по
результатам акустической инверсии, выполненной по реальным данным.
Рисунок 6. Зависимость акустического импеданса, рассчитанного в скважинах и акустического
импеданса по результатам акустической инверсии до изменения модели вмещающих пород (синий) и
после изменения (красный).
Литература
1. Фред Дж. Хилтерман. Инерпретация амплитутд в сейсморазведке. - Тверь:
ООО"Издательство ГРЕС", 2010. - 256с.
2. Интерпретация результатов геофизических исследований нефтяных и газовых скважин,
справочник, Москва, “Недра”, 1988 г.
«Геомодель – 2011» - 13ая конференции по проблемам комплексной
интерпретации геолого-геофизических данных.
Россия, г. Геленджик, 11 – 15 сентября, 2011 г.
1
ИСТОРИЯ ФОРМИРОВАНИЯ АКАДЕМИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ СЕВЕРО-ЧУКОСТКОГО
БАССЕЙНА И ЕЁ СВЯЗЬ С РАЗВИТИЕМ НАДВИГОВОЙ ЗОНЫ ВРАНГЕЛЯ-ГЕРАЛЬДА
Докладчик Ихсанов Булат (ООО «РН-СахалинНИПИморнефть»)
Обсуждения касательно оценки перспектив нефтегазоносности бассейнов Арктических морей в наши
дни получают всё большее развитие в кругу исследователей. Связано это с потребностью прироста
ресурсной базы и стимулируется развитием технологий разведки, обустройства и разработки
месторождений. Большинство ученых сходятся в едином мнении о высоком потенциале
акваториальных осадочных бассейнов, мощности отложений в которых
достигают 18 км.
В оценке перспектив бассейнов одну из ведущих позиций занимает вопрос восстановления их
истории формирования и определения основных этапов изменений в структурном плане. В решении
этой задачи помогает детальное изучение строения и становления отдельных структур,
расположенных в пределах осадочных бассейнов. Академическая структура, расположенная на
южном борту Северо-Чукотского прогиба
Чукотском моря в зоне сочленения с надвиговым фронтом
Врангеля-Геральда, является одной из таковых (рис. 1). Описанию последней посвящена данная
работа.
Тектонические процессы на острове Врангеля происходили стадийно в послепозднетриасовое-
докайнозойское время, причем кульминация, согласно калий-аргоновым датировкам в 115 млн. лет,
приурочена к концу раннего мела (Косько М.К.,1993 г.). Именно с
этими процессами было связано
формирование на южном борту Северо-Чукотского бассейна постседиментационной структуры
Академическая (рис. 2).
Региональные сейсмические отражающие горизонты, выделенные в исследуемой части акватории и
разделяющие основные этапы становления современного бассейна, были стратифицированы по
аналогии с американской частью Северо – Чукотского бассейна:
- горизонт EU, который является акустическим фундаментом и кровлей франклинского
комплекса
девона [1];
- горизонт PU, соответствующий пермскому несогласию (рис. 2), разделяет нижне- и
верхнеэлсмирские комплексы; по аналогии с американской частью литологически граница данного
ОГ отвечает переходу от карбонатного разреза к разрезу с преимущественно терригенной
составляющей;
- сейсмический горизонт JU, отвечающий юрскому несогласию, ограничивает кровлю элсмирского
комплекса и разделяет синеклизный этап осадконакопления в глубоководных условиях от
рифтогенного этапа;
- рифтовый комплекс, перекрывающий нижележащий элсмирский, в кровле ограничен брукским
угловым несогласием (BU);
- над рифтовым комплексом располагается толща нижнебрукских пострифтовых терригенных
разностей, внутри которых в присводовой части структуры Академическая прослежено
дополнительное локальное угловое несогласие BUint;
- границей между нижне- и верхне брукскими комплексами служит горизонт mBU, выраженный
самым значительным угловым несогласием.
На основе интерпретации сейсморазведочных данных, проведенной в ОАО «НК «Роснефть»,
были построены палеореконструкции этапов формирования структуры Академическая по
двум взаимноперпендикулярным профилям (рис. 3).
«Геомодель – 2011» - 13ая конференции по проблемам комплексной
интерпретации геолого-геофизических данных.
Россия, г. Геленджик, 11 – 15 сентября, 2011 г.
2
Рис. 1. Расположение и взаимоотношение основных структурных элементов на шельфе
российского сектора Чукотского моря. Структура Академическая.
Рис. 2. Временной разрез через структуру Академическая.
«Геомодель – 2011» - 13ая конференции по проблемам комплексной
интерпретации геолого-геофизических данных.
Россия, г. Геленджик, 11 – 15 сентября, 2011 г.
3
Рис. 3. Палеотектонические разрезы формирования Академической структуры.
В нижней части временного разреза, выравненного на горизонт JU (рис. 3а), выделена подошва
верхнеэлсмирского комплекса - PU, которая одновременно является и кровлей, предположительно,
карбонатов нижнеэлсмирского комплекса. Данная поверхность характеризуется началом
терригенного осадконакопления. Характер накопления на разрезе подтверждает гипотезу о северном
источнике сноса [1,2,3].
«Геомодель – 2011» - 13ая конференции по проблемам комплексной
интерпретации геолого-геофизических данных.
Россия, г. Геленджик, 11 – 15 сентября, 2011 г.
4
Следующий этап формирования Северо-Чукотского бассейна в американской части акватории
характеризуется активным развитием рифтогенеза и существенными переменами в структурном
плане (3б). В исследуемой части акватории продолжается развитие прогиба, наблюдаемое раннее в
продольном сечении структуры, но при этом появляются грабены, а также полуграбены в
поперечном.
В исследуемой зоне акватории Чукотского моря
помимо известных ранее региональных несогласий в
нижнебрукском комплексе прослеживается дополнительная несогласная граница локального
характера, названная BUint (рис. 3в). Подошвенное прилегание верхних горизонтов к поверхности
BUint указывает на начало инверсионного движения, что явилось следствием деформаций сжатия в
результате воздействия молодой зоны надвига Врангеля-Геральда.
Субмеридианальное сечение структуры Академическая на данном этапе указывает на
смену
источника сноса терригенного материала с северного на южный, а также начало деформаций сжатия.
Активный этап развития надвиговой зоны Врангеля-Геральда, осложнение временной картины
многочисленными разломами и развитыми по ним сбросо- и взбросо-сдвиговыми структурами
характерно до отражающей границы mBU, что говорит о прекращении периода высокой
тектонической активности в начале палеогена (рис
. 3г). На палеотектоническом разрезе, дневная
поверхность которого соответствует горизонту mBU, отвечающему средне-брукскому несогласию,
ярко выражено срезание нижележащих комплексов. Восстановленная амплитуда эрозии в сводовой
части структуры составляет около 1,5 км.
На сейсмическом разрезе, соответствующему современному состоянию исследуемой структуры,
наблюдаются признаки тектонической активизации в постмеловое время, которое проявлено в
малоамплитудном срезании четвертичными отложениями
нижележащих осадков в центральной части
поднятия структуры (рис. 3д).
Исходя из вышесказанного, можно сделать выводы о том, что образование описываемой
постседиментационной структуры Академическая происходило под воздействием деформаций
сжатия со стороны складчато-надвиговой зоны Врангеля-Геральда в два этапа. Основной вклад внес
позднекиммерийский этап деформаций, наиболее яркое проявление которого соответствует первой
половине позднего мела. Второй этап, предположительно миоценовый нашел отражение в менее
выраженном и малоамплитудном процессе роста, фиксируемом незначительными угловыми
несогласиями в верхней части разреза.
Литература
1. Бурлин Ю.К., Шипелькевич Ю.В. Основные черты тектонического развития осадочных бассейнов
в западной части шельфа Чукотского моря и перспективы их нефтегазоносности // Геотектоника.
2006. № 2. С. 65-82.
2. Вержбицкий В.Е., Соколов С.Д., Тучкова М.И. Тектоника, этапы структурной эволюции и
перспективы нефтегазоносности шельфа Чукотского моря (Российская Арктика) // Геология
полярных
областей Земли. Материалы XLII Тектонического совещания. Москва. ГЕОС. 2009, 1 том -
376 с., 2 том - 344 с.
3. Косько М.К., Авдюничев В.В., Ганелин В.Т. и др. Остров Врангеля: геологическое строение,
минерагения, геоэкология. М.: МПР РФ; СПб.: ВНИИОкеангеология, 2003. 137 с.
4. Малышев Н.А., Обметко В.В., Бородулин А.А, Баринова Е.М., Ихсанов Б.И
. Тектоника осадочных
бассейнов российского шельфа Чукотского моря // Тектоника и геодинамика складчатых поясов и
платформ фанерозоя. Материалы XLIII Тектонического совещания. Москва. ГЕОС. 2010,2 том–504 с.
5. Хаин В.Е., Полякова И.Д. Седиментационные бассейны и перспективы нефтегазоносности шельфа
Восточной Арктики // Океанология. 2007. Т. 47, №1. С. 116-128.