Способ поисков газовых месторождений

Способ поисков газовых месторождений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

F с

В.П.Иванкин, Б.И.Беспятva В.А.Шестюк и Б.Я.Ломовцева

1 .!

1 ..

1

Нижне-Волжский научно-исследовательский институт геологии и геофизики

{7I ) Заявятель

{54) СПОСОБ ПОИСКОВ ГАЗОВЫХ ИЕСТОРОЩЦЕНИЙ!

Изобретение относится к геофизическим методам, поискам и разведке полезных ископаемых и может быть использовано при поисках крупных залежей газа.

Известен способ поисков месторождений нефти и газа сейсморазведкой методом отраженных волн, основанный на выявлении зон повышенного затухания продольных волн, проходящих через залежь, или зон с увеличенной энергией отражений от поверхности продуктивной толщи — метод

"яркого пятна" (13.

Однако применение указанного способа не всегда позволяет сделать однозначылй вывод О наличии залежи так как отмеченные эффекты могут быть обусловлены не только наличием в разрезе газовой залежи, но и другими причинамн, например изменением литологического состава пород..

Известен способ поисков место;рождений нежити и газа сейсмооазве кой методом преломленных волн, осНоВВННМА на возбуждении и регистрации преломленных волн и выделении зон их повышенного затухания, обусловленных наличием нефтегазовых saлежей $2).

Однако этот способ не всегда точно позволяет указать в разрезе зоны повышенного поглощения энергии,. так как преломленные волны несут информаtO цию не только о физических свойствах. среды исследуемой тапщи, но также и о свойствах преломпяющих границ на всем пути от пункта взрыва к пунк«

lS ту приема.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ поисков газовых месторождений, основанный на возбуждении и

20 регистрации продолыых и поперечных отраженыих волн вертикальными и горизонтальн вы сейсмоприемниками, изучении времени прихода волн от границ, расположенных ниже нсследуе5847

3 93 мых отложений и выделении участков профиля, на которых наблюдается раэличньа характер изменения кинематических параметров продольных и поперечных волн f3).

Однако данный способ в силу малой величины энергии возбуждаемых поперечных волн не обеспечивает решение задачи поиска газовых залежей на больших глубинах.

Увеличение глубинности исследований с использованием продолыых и поперечных волн можно достичь за счет применения проходящих волн типа PPS, которые часть пути в исследуемых толщах (по восходящему лучу) распространяются со скоростью поперечных волн.

Цель изобретения — повышсние эффективности обнаружения месторождений газа на больших глубинах.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу поисков гаэ овых месторождений, основанному на возбуждении сейсмических сигналов продольных и поперечных отраженных волн и их регистрации вертикальными и г;горизонтальными сейсмоприемниками отраженных волн, дополнительно через промежуток времени, превышающий время регистрации поперечных отраженных волн от нижних границ осадочного чехла, возбуждают упругие колебания в пункте возбуждения, расположенном от пункта приема на расстоянии 1, определяемом иэ соотношения

5 !

О

39

V и Ч вЂ” граничная скорость распрои странения продольной волны соответственно вдоль границрип, регистрируют рефрагированные в подстилающей толще продольные и обменные волны, определяют разность времен их прихода и по полученным данным судят о наличии газового местор ожде ния .

Расстояние обеспечивает образование обменных волн типа PPS на поверх-. ности, подстилающей перспективную в гаэонасосном отношении толщу, а также регистрацию в первых втуплениях продольной волны, рефрагированной в этой толще.

Величина промежутка времени между двумя последовательными взрывами определяется необходимостью исключения интерференции поперечных отраженных волн, которые могут быть зарегистрированы на больших временах, с полезными сигналами от дополнительного взрыва.

Для получения информации о газоносности разреза регистрируют в подстилающей толще продольные рефрагированные и обменные поперечные волны, прошедшие через перспективную в газоносном отношении толщу, определяют разницу времени их прихода и выделяют участки минимальных значений.htp5 которые связаны либо с антиклинальным перегибом поверхности подстилающей толщи, либо с наличием в разрезе крупной газовой залежи или нескольких залежей.

2И1,ЬPCOS "P V ПСОВ1П ) е- ". ." ." (w) Р М1P+911 ) -МП 61И (1Р t4P ) при ., Чо Чп

МИ = Ь11П=, i P.>

Р 4p 0 где 6 — глубина границы раздела р между продуктивной и подстилающей толщами, — глубина преломляющей границы п, расположенной непосредственно над границей раздела р; и — углы наклона соответствен Р и цо границы р и п;

Ч н Ч вЂ” средняя скорость распростП ранения продольнои волны соответственно до границ рип, 45

56

Суждение о наличии газового месторождения делается по сопоставлению времени прихода продольной отраженной и обменной проходящих волн.

Для этого наблюденные волновые поля преобразовывают в поле t для отраженных волн и поле Р для обменных о волн. Участки профиля, соответствующие зонам минимальных значений йЛ на которых наблюдается увеличение времени и для отраженной волны от

0 любой границы, расположенной в подстилающей тощце при уменьшении (или р сохранении) времени t для обменнои волны, связывают с наличием газового месторождения. В том случае, если в.подстилающей толще не образуются отраженные волны, можно использовать отраженную волну от ближайшей к подстилающей толще границе.

93

5847

20

30

S5

На фиг. 1 показана теоретическая модель крупного многопластового газового месторождения, состоящая из

10 пластов с заданными скоростями продольных волн и содержащая несколько залежей с суммарной продуктивной мощностью 2000 м. Скорости поперечных волн вне залежей приняты половине скорости продольных волн.

Скорости продольных волн внутри залежи уменьшены на 20Х. в соответствии с изменением свойств горных пород при насыщении их газом, Глубина залегания границы обмена 2, разделяющей продуктивную и подстилающую толщу, составляет 5000 м. Преломляющая граница 3, залегающая непосредственно над границей 2, расположена на глубине 3700 м.

Для получения информации о присутствии в разрезе месторождения необходимо возбудить отраженные волны вблизи пункта приема и обменные волны на расстоянии 1 от пункта приема, определяемом формулой (1). Дпя заданной модели 1 > 35 км, Полученные теоретические кривые

5t, t! ; t, приведенные на фиг. 1, о показывают, что участок профиля, соответствующий крупной зоне газонакопления, характеризуется наличием локального минимума на кривых дй р и t для обменной (поперечной) волны и локального максимума на кривой t для отраженной продольной волны, Опробование предлагаемого способа поиска газовых месторождений выполнено в пределах северной части бортовбй зоны Прикаспийской впади и, что позволило выявить ряд аномалий величины Ьйр5. Последующее бурение поисковых скважин в пределах Западно-Ровенской, Краснокутской и дру гих аномалий подтвердило наличие здесь месторождений углеводородов.

На фиг. 2 показан сейсмический разрез по профилю 56 Краснокутской площади, построенный на времени отраженных волн при условии постоянных пластовых скоростей. Возможные продуктивные горизонты расположены внутри толщи между отражающими границами, соответствующими подошве солевых отложений 4 и терригенным отложениям девона 5. Граница 5 .является ближайшей к поверхности фундамента, т.е. поверхности, подстилающей продуктивную толщу и являющейся границей обмена. На графике значений t (фиг. 2) волны, отраженной от границы 5, имеется локальный максимум 6 на участке пикетов

42-60 и небольшой максимум 7 на участке пикетов 74-!30, который выделяется на фоне регионального увеличения времени t обусловленного поо гружением всей осадочной толщи в сторону больших пикетов.

В результате регистрации продольных рефрагированных в подсолевой толще и обменных поперечных волн, возбужденных дополнительным взрывом на расстоянии 50 км от пункта взрыва, рассчитанном по формуле (1), построены кривые С, для поперечной волны и d.tp0- разности прихода продольной и обменной волн. На этих гра фиках имеется максимум, соответствующий максимуму 6 графика о, что свидетельствует об их структурной обусловленности. На участке же максимума 7 графика t наблюдается четкий минимум значений бйРэ и t, что обьясняется. наличием в разрезе зоны уменьшенных скоростей продольных и увеличенных скоростей пояеречных волн, т. е, наличием месторождения углеводородов. Тот факт, что амплитуда аномалии t больше, чем амплитуда аномалии йо, свидетельствует о наличии антиклинального перегиба границы обмена — поверхности фундамента. Этот перегиб намечается на сейсмическом разрезе, построенном по данным отраженных волн, однако в силу того, что при построении не учитывалось уменьшение их скорости на данном участке, он почти полностью снивелирован.

В результате глубокого бурения

Краснокутской скважины У 5 на аномалии 7 вскрыта газовая залежь в терригенных отложениях девона, а по данным промыслово-геофизических исследований в разрезе выделен ряд продуктивных пластов с суммарной мощностью свыше 600 м, что подтверждает эффективность предлагаемого способа.

В настоящее время предлагаемый способ используется при разведке крупного Астраханского месторождения.

Использование предложенного способа поиска газовых месторождений позволяет существенно повысить эффективность геологоразведочных ра7 935847 бот, направленных на поиски и развед- ку газовых месторождений. Особенно эффективен предлагаемый способ при поисках крупных месторождений.

Формула изобретения

Способ поисков газовых месторождений> основанкий на возбуждении 1О сейсмйческих сигналов продольных и поперечных отраженных волн и их регистрации вертикальными и горизонтальными сейсмоприемниками, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с 1$ целью повышения эффективности обнаружения залежей газа на больших глубинах, дополнительно через промежуток времени, превышающий время регистрации поперечных отраженных рр волн от нижних границ осадочного чехла, возбуждают упругие колебания в пункте возбуждения, расположенном от пункта приема на расстоянии 1, определяемом из соотношения 2$ v„% cow -M 9„cos <„) / Ю4(1п-Мп )-Чп ЫФ3 (1р Фр) Яр

1 при,„„„„ - у 1,р 4п Чп, чр где и — глубина границы раздела р

P между продуктивной и подстилающей толщами, 1$ глубина преломпяющей границы п, расположенной непо8 средственно над границей раздела р; — углы наклона соответственно границы р и и, — средняя скорость pacnpopi д странения продольной волны соответственно до границ р и п, Ч вЂ” граничная скорость распространения продоль ной волны, и соответственно вдоль границ р и и, регистрируют рефрагированные в подстилающей толще продолыые.и обменные волны, определяют разность времен их прихода и по .полученным данным судят о наличии газового месторождения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Березкин В.M. и др. Применение методов разведки для прямых поисков месторсждений нефти и, газа. И., "Недра", 1978, с. 223.

2. Иустафаев К.А. Сейсмические методы поисков нефти и газа. Автореферат докт. диссертации,М., "ВНИИгеофизика", 1975, с. 54.

3. Врпросы применения сейсморазведки для прогноза нефтегазонасыщенности, питологии, аномально высоких давлений и буримости горных пород.. Тематич,научно-техн. обзоры.

Серия "Нефтегазовая геология и геофизика", М., ВНИИОЭНГ, с. 77 (прототип).

935847

1И )

Ю.JI Ц

r.t5

Р. 1 р5 г.

У5

i0 !

И00

J5N

4 и

Put. t

ВНИИПИ Заказ 4203/47

Тираж 7l7 Подписное

Филиал ППП " Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4