М.Е.Старобинец

Использование AVO-анализа 
при разведке газового месторождения в Иркутской области

В многочисленных публикациях об AVO-анализе большое внимание уделяется теоретической стороне вопроса, примеры практической реализации с показанной высокой эффективностью атрибутики этой технологии гораздо более редки.

Ниже рассматривается как раз такой пример использования AVO-анализа при разведке газового месторождения. Месторождение, названное Саянским, расположено в Иркутской области, в тектоническом плане в пределах Ангаро-Ленской ступени. Оно было открыто поисковой скважиной №3-Саянская, пробуренной на склоне крупной антиклинальной складки (Рис.1). Скважина вскрыла газо-водяной контакт в отложениях т.н. парфеновского горизонта, - основного продуктивного горизонта в Иркутской области. По результатам испытаний получен промышленный приток газа с дебитом свыше 100 000 м3/сут.
 

                                                                                       Рис.1.

 
Скважина была заложена не в сводовой части структуры, а на склоне после совместного анализа имеющихся материалов сейсморазведки и электроразведки. При выборе точки бурения проблема состояла в том, что в сводовой части структуры по данным электроразведки ЗСБ были получены очень высокие значения сопротивлений. Поэтому здесь прогнозировалось отсутствие коллекторов, а их наличие – только на южном и юго-восточном склонах, где сопротивление было существенно ниже (Рис.2). Поскольку электроразведка ЗСБ в пределах Иркутской области доказала свою эффективность многократной проверкой бурением, и к ее прогнозам было необходимо относится со всей серьезностью Поэтому скважина и была заложена в периклинальной части структуры, с тем, чтобы гарантированно вскрыть коллектор.

                                                                                       Рис.2.

 После выполнения дополнительных сейсмических работ и анализа результатов испытания скважины №3 были построены окончательные структурные карты по основным газоперспективным горизонтам. При этом выяснилось, что в сводовой части структуры коллектор также присутствует, однако, здесь имеет место его чисто газовое насыщение. Поскольку газ – изолятор, этим можно объяснить, почему электроразведка здесь показала высокие значения сопротивления.

Казалось бы, что к этому может добавить AVO-анализ? Поскольку ГВК установлен, можно после выполнения структурных построений провести внутренний и внешний контуры залежи и начинать разведочное бурение. Однако…

Известно, что структурные построения всегда отягощены различного рода ошибками: неточное знание скоростей (особенно в верхней части разреза), возможные ошибки в корреляции, невязки в точках пересечения профилей и т.п. Поэтому границы газо-водяной и чисто газовой части залежи определяются достаточно приблизительно. А самое главное, в пределах залежи коллекторские свойства продуктивного горизонта, а также характер газонасыщения могут существенно изменяться, и структурные построения информацию об этом дать не могут.

Расчет различных атрибутов динамического анализа сейсмозаписей, включая и инверсионные процедуры, позволяет получить оценку физических свойств коллектора (плотность, пористость и т.п.), Уже первые результаты расчета акустического импеданса показали, что газоносный коллектор в пределах месторождения существенно неоднороден (Рис.3). На рис.3 приведена карта толщин продуктивного горизонта, построенная по результатам инверсионных преобразований. Обращает на себя внимание мозаичная картина изменения толщин по площади, - от 10 до 26 метров.

 
                                                                                        Рис.3.


Однако, характер газонасыщения порового и трещинного коллектора углеводородами наиболее достоверно может быть оценен именно по результатам AVO-анализа. Этот анализ был проведен по всем, имеющимся здесь сейсмическим профилям. По результатам анализ был рассчитан набор атрибутов, - флюид фактор, R0, P-wave и др. Построены временные разрезы и графики изменения значений этих атрибутов вдоль каждого профиля.

Через точку заложения скважины №3, где вскрыт газо-водяной контакт, проходят ортогональные друг другу сейсмические профили №04 и №07. Судя по структурному плану, их северная (для профиля №7) и восточная (для профиля №4) части находятся в чисто газовой области залежи. Поэтому нам предоставилась хорошая возможность откалибровать интервалы значений атрибутов, заранее зная, где они находятся, - в зоне чисто газового насыщения коллектора или в газо-водяной. Опираясь на это, на остальных профилях также можно выявить границы чисто газовой залежи.

Основным «рабочим» атрибутом был выбран флюид-фактор, поскольку именно он, согласно теории, информативно реагирует на наличие или отсутствие углеводородов в коллекторе. На рис.4 (а и б) приведены временной разрез и график значений атрибута флюид-фактор на субмеридианальном профиле №07 во временном окне в 20 мкс. вдоль отражающего горизонта, отождествляемого с коллектором. На временном разрезе четко выделяется резкое изменение волновой картины после перехода к интервалу, соответствующему чисто газовой залежи. На графике это выражается в виде резкого возрастания значения атрибута. Отметим при этом большой разброс значений, которые, тем не менее, статистически существенно превосходят значения, соответствующие газо-водяной части залежи. Мы не рассматриваем здесь причины такого большого разброса, однако качественно граница газовой залежи может быть выделена достаточно уверенно.

                                                                                       Рис.4а.

                                                                                       Рис.4б.

Аналогичная картина наблюдается на субмеридианальном профиле №04. Здесь также четко выделяется резкое изменение волновой картины и графика изменения значений флюид - после перехода к интервалу, соответствующему чисто газовой залежи. (Рис.5 а и б).


                                                                                       Рис.5а.

                                                                                        Рис.5б.

 
С учетом выполненной калибровки были проанализированы графики значений атрибута флюид-фактор и на всех остальных сейсмических профилях.

 В результате анализа этих графиков выяснилось, что внешний контур газоносности Саянского месторождения располагается значительно дальше от центра залежи, чем это рисовалось ранее (рис.6). В западной части месторождения граница этого контура практически совпадает с последней замкнутой изогипсой антиклинальной складки. Соответственно, площадь месторождения увеличивается почти на 25%.

                                                                                      Рис.6.

 Необходимо отметить, что и AVO-анализ, и динамическая инверсия базируются на совершенно различных свойствах сейсмического волнового поля. И та, и другая технологии являются, в отличие от бурения, не прямыми, а косвенными способами изучения геологического строения территории. Их прогнозы относительно свойств коллекторов характеризуются определенным уровнем достоверности. И это всегда меньше чем 100%.

Поэтому сравнение полученных по этим технологиям результатов является важным этапом при интерпретации сейсмических данных. Естественно, что хорошая корреляция этих результатов повышает достоверность геологического прогноза.

На рис.7 представлено сопоставление результата динамической инверсии – фрагмент карты эффективных толщин парфеновского коллектора и график AVO-атрибута – флюид-фактор вдоль профиля № 05.

                                                                                        Рис.7.
 
Наблюдается, как в принципе и должно быть, хорошая корреляция между толщиной коллектора и величиной атрибута флюид-фактор, то есть, величиной газонасыщенности. Аналогичная картина наблюдается почти на всех профилях.

На рис.8 представлено такое же сопоставление по профилям, проходящим через скважину №3, - профили 04 и 07.

                                                                                         Рис.8.
 
Таким образом, использование AVO-анализа при интерпретации сейсмических материалов позволило не только скорректировать (в сторону существенного увеличения) площадь Саянского месторождения, но и подтвердить принципиальную достоверность прогнозной карты эффективных толщин парфеновского коллектора. Это даст возможность составить оптимальную схему расположения разведочных скважин.