Способ геофизической разведки при поиске нефтегазовых месторождений

Способ геофизической разведки при поиске нефтегазовых месторождений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к методам сейсмической разведки и может быть использовано при прямых поисках нефтяных и газовых месторождений.

Известен способ разведки нефтегазовой залежи (патент РФ № 2145099, МПК G01V 1/00), включающий формирование сейсмического разреза, над которым осуществляют трансформации посредством преобразования Гильберта, строят разрезы мгновенных частот, мгновенных амплитуд и мгновенных фаз с получением набора свойств для каждой точки, классифицируют объекты на основании полученных свойств с получением в результате разреза с заранее заданным числом классов, списка наиболее информативных свойств, ранжированных по степени информативности, сравнивая полученные результаты с результатами известных нефтегазовых залежей со сходным геологическим строением, судят о наличии залежи.

К недостаткам способа можно отнести:

- полевая система наблюдений не оптимизирована на регистрацию сейсмических эффектов, связанных с присутствием в разрезе нефтегазовой залежи;

- формирование характеристик геологического разреза проводят по широкому перечню расчетных параметров, в том числе не связанных с проявлением нефтегазовой залежи, это существенно снижает достоверность прогноза и может привести к ошибочным выводам.

Известен также способ вибросейсморазведки при поиске нефтегазовых месторождений, включающий возбуждение сейсмических колебаний сейсмовибратором, регистрацию трехкомпонентными сейсмоприемниками сейсмического сигнала и его математическую обработку. Сейсмические колебания возбуждают в диапазоне частот 1-20 Гц длительностью не менее 3 мин, регистрацию сейсмического сигнала производят в течение не менее 20 мин до возбуждения сейсмических колебаний и не более чем через 5 мин после окончания возбуждения сейсмических колебаний, в качестве сейсмического сигнала используют сейсмический фон, а о наличии месторождения судят по увеличению площади под кривой взаимного спектра одноименных компонент при записи сейсмического фона после возбуждения сейсмических колебаний по сравнению с записью до возбуждения.

Однако решение требует применения нестандартной, специализированной полевой аппаратуры для работы в указанных режимах. Кроме того, способ не позволяет определить глубину залегания залежи.

Наиболее близким к предлагаемому решению является способ сейсмической разведки при поисках нефтегазовых месторождений (патент РФ № 2105324, МПК G01V 1/00). Сущность способа: при непрерывном профилировании возбуждают и регистрируют сейсмические колебания интерференционными системами, одновременно регистрируют колебания наведенной и естественной сейсмоакустической эмисии (САЭ) в нефтегазовых залежах. Из зарегистрированного сейсмического волнового поля выделяют квазигармонические сигналы наведенной САЭ в диапазоне частот от 1 до 10 Гц, измеряют амплитуду, частоту и время прихода выделенных квазигармонических сигналов в скользящем временном окне анализа, величину которого определяют по формуле: Ti=1/fi (i-1, 2, 3…), где Ti - временной интервал скользящего окна; fi - преобладающая частота квазигармонических сигналов наведенной САЭ. По полученной информации судят о наличии нефтегазовых залежей, а по времени регистрации максимального по амплитуде сигнала наведенной САЭ и скоростной характеристики разреза определяют глубину и контуры нефтегазовых залежей.

К недостаткам способа можно отнести:

- как показала практика, получение достоверной информации в полосе частот 1-10 Гц стандартными сейсмическими полевыми системами наблюдений технически весьма проблематично (особенно для вибрационных источников);

- сигналы, получаемые на нижних граничных частотах спектра (1-10 Гц), осложнены помехами либо обрезаны полосовыми фильтрами на стадии предварительной обработки, что делает последующую квазигармоническую трансформацию некорректной;

- в методе не предусмотрена технология контроля достоверности выделенных аномалий на предмет их случайного формирования в результате погрешностей обработки или других дефектов.

По перечисленным причинам данный способ не получил широкого распространения.

Задачей заявляемого изобретения является обнаружение нефтегазовых залежей и определение площади их распространения.

Технический результат заключается в повышении достоверности при сокращении сроков поиска и разведки нефтегазовых залежей.

Поставленная задача решается тем, что в способе геофизической разведки при поиске нефтегазовых залежей, включающем возбуждение и регистрацию сейсмических волн с помощью групп сейсмоприемников и последующую обработку полученных данных, согласно изобретению, регистрацию сейсмических волн проводят по сети профилей, имеющих не менее двух пересечений в контуре предполагаемого объекта, используют комбинированную расстановку групп сейсмоприемников, настроенную на одновременную регистрацию двух различных типов волн: восходящих отраженных волн для получения временных разрезов общей глубинной точки и скоростной модели разреза и волн сейсмической люминесценции нефтегазовых залежей, при этом для регистрации первого типа волн используют стандартные параметры расстановки групп сейсмоприемников с максимальным удалением взрыв-прибор, равным или более 1500 м, и шагом между центрами групп сейсмоприемников до 50 м, для второго типа волн используют расстановку с максимальным удалением взрыв-прибор 800 м и с шагом между центрами групп сейсмоприемников не более 10 м, регистрацию амплитуды, частоты и времени прихода сейсмических волн производят от общего источника одной или двумя параллельными сейсмостанциями, при обработке данных, полученных второй расстановкой сейсмоприемников, с учетом результатов обработки данных, полученных первой расстановкой, осуществляют расчет спектральных плотностей для последовательности единичных значений частоты, в случае, если на нескольких пересекающихся профилях в точках пересечения устанавливают корреляционную связь аномально высоких значений рассчитанных амплитуд для последовательности одноименных значений частоты, а в окрестности точек пересечения профилей выполняется условие , делают вывод о присутствии нефтегазовой залежи,

где A - текущее значение амплитуды,

- среднее значение амплитуды, посчитанное вдоль профиля в заданном временном интервале.

Способ поясняется чертежами: на фиг.1 представлена комбинированная расстановка сейсмоприемников, на фиг.2 - результат обработки динамического разреза общей глубинной точки (ОГТ), где

1 - расстановка групп сейсмоприемников для регистрации восходящих отраженных волн;

2 - расстановка групп сейсмоприемников для регистрации волн сейсмической люминесценции нефтегазовых залежей;

3 - источник возбуждения;

4 - участки аномально высоких значений амплитуд, рассчитанных в плоскости временного разреза ОГТ;

L₁ - максимальное удаление взрыв-прибор расстановки сейсмоприемников для регистрации восходящих отраженных волн;

L₂ - максимальное удаление взрыв-прибор расстановки сейсмопрйемников, регистрирующих волны сейсмической люминесценции нефтегазовых залежей;

Т₀ - двойное время пробега сейсмической волны.

Способ осуществляют следующим образом.

В способе геофизической разведки при поиске нефтегазовых месторождений проводят сейсморазведку комбинированной системой наблюдения, представляющей собой две параллельные расстановки сейсмопрйемников, настроенные на одновременную регистрацию двух различных типов волн. Первой 1, стандартной расстановкой, обеспечивают оптимальные параметры для регистрации восходящих отраженных волн на удалениях взрыв-прибор L₁=1500 м и более и шагом между центрами групп сейсмопрйемников до 50 м. Второй 2 расстановкой на малых удалениях взрыв-прибор (L₂ до 800 м) с шагом между центрами групп сейсмоприемников не более 10 м обеспечивают оптимальные параметры для регистрации волн сейсмической люминесценции нефтегазовых залежей, возникающих под воздействием используемого сейсмического источника 3. Регистрацию сейсмического отклика производят одновременно двумя параллельными расстановками от общего источника возбуждения, одной или двумя сейсмостанциями. При этом сейсмические профили на площади работ имеют не менее двух взаимных пересечений в контуре изучаемого объекта и по своей протяженности не менее чем в два раза превосходят линейные размеры этого объекта.

Данные полевых наблюдений обрабатывают в два этапа. Сначала для восходящих отраженных волн, зарегистрированных первой расстановкой, строят временные разрезы ОГТ, получают скоростную модель разреза. На втором этапе с использованием полученной скоростной модели строят динамические временные разрезы ОГТ для данных, зарегистрированных второй расстановкой, настроенной на эффективную регистрацию волн сейсмической люминесценции нефтегазовых залежей. По динамическим временным разрезам проводят вычитание регулярных волн, спектральный анализ волнового поля, расчет спектральных плотностей в скользящем окне для последовательности единичных значений частоты, определенных по амплитудно-частотному спектру на уровне 0.7 от максимальной амплитуды. Измеряют амплитуду, частоту и время положения окна по оси T₀ (фиг.2). Выделяют участки аномально высоких значений амплитуд 4 (фиг.2) для серии единичных частот. Если на нескольких пересекающихся профилях в точках пересечения устанавливают корреляционную связь аномально высоких значений амплитуд для последовательности одноименных значений частоты, а также в окрестности точек пересечения выполняется условие (где A - текущее значение амплитуды, - среднее значение амплитуды, посчитанное вдоль профиля в заданном временном интервале), делают вывод о присутствии нефтегазовой залежи. По полученной скоростной модели разреза определяют глубину залегания залежи. По измеренным значениям амплитуд в области выделенных аномально высоких значений вдоль профилей определяют участки максимального нефтегазонасыщения и контур залежи в плане. При наличии на площади работ добывающих скважин рассчитывают корреляционную зависимость полученных динамических характеристик с продуктивностью залежи, дают количественную оценку запасов углеводородов.

Заявляемое изобретение позволяет определять нефтегазоносность объектов различного геологического строения, в том числе неструктурных нефтегазовых залежей.

В предлагаемом способе нефтегазовая залежь рассматривается как источник вторичных сейсмических волн, возникающих при воздействии на залежь внешним искусственным источником упругих колебаний. При взаимодействии внешнего сейсмического фронта с углеводородным флюидом, содержащимся в породе-коллекторе, залежь переходит в активное состояние, выражающееся в виде посылок волн сейсмической люминесценции в широком диапазоне частот, имеющих резонансный характер. В отсутствие нефтегазовой залежи эффект сейсмической люминесценции не возникает.

Способ геофизической разведки при поиске нефтегазовых залежей, включающий возбуждение и регистрацию сейсмических волн с помощью групп сейсмоприемников и последующую обработку полученных данных, отличающийся тем, что регистрацию сейсмических волн проводят по сети профилей, имеющих не менее двух пересечений в контуре предполагаемого объекта, используют комбинированную расстановку групп сейсмоприемников, настроенную на одновременную регистрацию двух различных типов волн: восходящих отраженных волн для получения временных разрезов общей глубинной точки и скоростной модели разреза, и волн сейсмической люминесценции нефтегазовых залежей, при этом для регистрации первого типа волн используют стандартные параметры расстановки групп сейсмоприемников с максимальным удалением взрыв-прибор, равным или более 1500, м и шагом между центрами групп сейсмоприемников до 50 м, для второго типа волн используют расстановку с максимальным удалением взрыв-прибор 800 м и с шагом между центрами групп сейсмоприемников не более 10 м, регистрацию амплитуды, частоты и времени прихода сейсмических волн производят от общего источника одной или двумя параллельными сейсмостанциями, при обработке данных, полученных второй расстановкой сейсмоприемников с учетом результатов обработки данных, полученных первой расстановкой, осуществляют расчет спектральных плотностей для последовательности единичных значений частоты, в случае, если на нескольких пересекающихся профилях в точках пересечения устанавливают корреляционную связь аномально-высоких значений рассчитанных амплитуд для последовательности одноименных значений частоты, а в окрестности точек пересечения профилей выполняется условие , делают вывод о присутствии нефтегазовой залежи,где А - текущее значение амплитуды; - среднее значение амплитуды, посчитанное вдоль профиля в заданном временном интервале.