В настоящее время разработаны геофизическими и нефтяными компаниями пакеты прикладных программ, позволяющие с разной степенью технологичности осуществлять интегрированную обработку и интерпретацию геолого-геофизических и промысловых данных для решения упомянутых выше задач.

На данном этапе задача решается путем построения статистических связей между статическими и динамическими сейсмическими атрибутами и средними параметрами петрофизических свойств по данным ГИС во временном интервале (окне).

Прогнозные карты строятся с использованием различных алгоритмов интерполяции и экстраполяции на базе полей сейсмических атрибутов с использованием полученных связей. Как правило, значимо (с разной степенью достоверности) прогнозируется один-два петрофизических параметра. Такими параметрами, например, могут быть эффективные толщины или пористости. Для построения карт других петрофизических параметров используются петрофизические связи, полученные по данным ГИС и керна, и параметрические прогнозные сейсмические карты пересчитываются в новые параметры. Например, для построения прогнозных карт проницаемости используются известные в промысловой геофизике и геологии связи пористости от проницаемости. Соответственно прогнозная карта (поле) пористости по петрофизическому уравнению пересчитывается в поле проницаемостей.

Из сказанного следует, что выбор интервала сейсмического разреза является с одной стороны ключевым вопросом, с другой стороны нетривиальной задачей. Очевидно, что чисто статистический подход к выбору интервала разреза (например, по маркерам) чреват определенными неприятностями, так как является системой “черного ящика”, а совпадение (высокий коэффициент корреляции) при небольшом числе скважин, например, разведочной сети, может быть получен и в интервале разреза не связанном геологически с целевым объектом.

Постановка задачи.

Из сказанного выше следует вывод: ключевым моментом в моделировании является выбор интервала сейсмического разреза. При этом, коэффициент связи между параметрами волнового поля и дискретными значениями петрофизических параметров, по-видимому, может быть и не самым высоким. Это означает, что, например, чисто статистическое перемещение окна в области привязки целевого объекта к волновому сейсмическому полю с целью получения наилучшего коэффициента корреляции не означает в итоге получения наиболее достоверной прогнозной карты.

Есть и другой фактор, снижающий достоверность прогнозных карт. В общем виде сопоставление сейсмических атрибутов и средних промыслово-геофизических параметров не является корректным в силу их разномасштабности.

Таким образом, для снижения неопределенности моделей необходимо решить как минимум две задачи:

1. Выбор интервала сейсмического разреза, отражающего строение целевого объекта.

2. Устранение неопределенностей, связанных с разномасштабностью промыслово-геофизических и сейсмических методов.

Способы снижения неопределенности прогнозных моделей.

В этом случае возможно, во-первых, сопоставление данных сейсморазведки и ГИС в едином масштабе измерения - масштабе геологических моделей. Во-вторых, задача выбора интервала разреза, соответствующего целевому горизонту, решается путем визуального сопоставления геологической модели, построенной по данным ГИС, с полями атрибутов сейсмического поля. Таким образом, выбор интервала сейсмического разреза решается не статистическими методами, а на уровне сопоставления и оценки специалистом похожести “карт”.

Геологическая интерпретация ГИС и связанное с ней построение геологических моделей проводятся в несколько этапов.

На первом этапе строится “принципиальная модель”, отражающая общие закономерности геологического строения интервала разреза. Для построения принципиальной геологической модели коррелируются устойчивые (регулярные) стратиграфические границы. В выделенных интервалах проводится палеотектонический анализ с целью обоснования влияния тектонических процессов на осадконакопление и обоснования основных закономерностей положения нерегулярных границ элементарных седиментационных циклов.

Далее проводится выделение стратиграфических границ элементарных седиментационных циклов и изучается их внутреннее строение. Для этого оценивается характер цикличности, оценивается порядок смены литотипов, однородность и слоистость разреза, строятся карты песчаных (карбонатных) тел.

В терригенном разрезе карты песчаных тел представляются в виде карт альфа ПС или псевдоэффективных толщин. На картах анализируется форма геологических тел в плане и в сечениях. В итоге, обосновывается природа геологических тел, направления сноса обломочного материала, области и причины его седиментации. Знание седиментационной природы геологических тел позволяет обоснованно интерполировать области их распространения в межскважинном пространстве и частично за пределы разбуренного участка опираясь на законы седиментологии.

На втором этапе на основе принципиальной геологической модели по результатам интерпретации данных ГИС и данным сейсморазведки строится параметрическая модель (карты истинных эффективных толщин, пористостей, проницаемостей и др.).

На рис. 1 приведен пример принципиальной модели отложений пачки АВ2-3 участка Самотлорского месторождения. При построении принципиальной модели данные ГИС поступали нерегулярно, поэтому первый вариант модели был построен по 150 скважинам (из общего числа 450). Седиментационный анализ данных ГИС показал, что отложения пласта АВ2-3 формировались в условиях трансгрессии моря отступающей дельтой. Был установлен тип дельты. Для данного типа дельты характерно формирование устьевых баров, простирание песчаных тел которых перпендикулярно направлению дельтовых каналов.

Как видно на рис.1, опираясь на типовую модель дельты была выполнена интерполяция простирания песчаных тел в местах отсутствия скважин. В дальнейшем добавление 100 и затем еще 150 скважин мало изменило геологическую модель.

Примеры решения задачи по предлагаемой методике.

На рис.2 приведен пример интерпретации данных ГИС и сейсморазведки при построении геологической модели Мало-Балыкского месторождения Западной Сибири.

Целевой объект залегает в клиноформенном комплексе (пласты БС17-22). При анализе пластов БС21-22 была обоснована модель формирования песчаных тел турбидитными потоками, стекавшими со склона клиноформы в направлении с востока на запад. Особенностью данных отложений являлся тот факт, что в процессе осадконакопления развивалось Мало-Балыкское поднятие и, соответственно, приподнятые участки морского дна являлись препятствиями на пути движения потоков. В связи с этим области развития песчаных тел контролируются восточными склонами палеорельефа. Поскольку в тектоническом развитии района не было тектонических инверсий, то для прогноза песчаных тел в пластах БС21-22 можно опираться на современный структурный план.

Иная ситуация была установлена по данным ГИС в пласте БС17. Согласно данным ГИС обломочный материал транспортировался подводными потоками с севера-северо-востока. Основной поток имеет ответвления. Энергия потока затухает в южном направлении. В данном случае результаты интерпретации данных ГИС вошли в противоречие с данными сейсморазведки. После анализа ситуации было принято решение построить специальные палеореконструированные сейсмические разрезы. Сопоставление этих разрезов с принципиальной геологической моделью по данным ГИС полностью подтвердило модель формирования данного интервала разреза подводным конусом выноса, основное тело которого существует севернее, а в пределах Мало-Балыкского месторождения присутствуют отложения его южной ветви. После формулировки природы отложений пласта БП17 не представляло труда построить их обоснованную прогнозную геологическую модель по данным ГИС и сейсморазведки. При этом путем специальных приемов обработки временных разрезов палеоканалы конуса выноса выделялись с высокой степенью достоверности.

На рис. 3 приведен пример технологии обоснования выбора интервала временного разреза, несущего информацию об отложениях пласта Ю1 Киняминского месторождения.

На рис.4 представлена принципиальная геологическая модель построенная поданным ГИС и сейсморазведки для пласта АП5, цикл 3 Комсомольского месторождения.

Проблема построения модели заключалась в наличии кратных волн в интервале целевого объекта. Чтобы решить геологическую задачу для каждого седиментационного цикла была построена принципиальная геологическая модель, которая, согласно результатам седиментационной интерпретации данных ГИС, соответствовала модели дельтовых отложений. В частности, цикл 3 был сформирован дельтовым каналом. На основе принципиальной геологической модели по данным ГИС был выбран интервал временного разреза в узком временном окне (8 мсек), который соответствовал модели по данным ГИС. На рисунке видно, что дельтовый канал приходит с севера и на юге он превращается в систему баровых песчаных тел. На северо-востоке прогнозируется аналогичный дельтовый канал.

Возможности детального прогноза физических параметров

Данная работа открывает интересные перспективы, например, при бурении уплотняющей сетки скважин. В частности, уже до проведения ГИС на основе прогнозных кривых геофизических методов могут быть сформулированы требования к оценке качества исходных кривых, оценены и учтены особенности графа обработки и т.д.

Основные выводы

Приведенные некоторые практические результаты предлагаемой нами методики геологического моделирования позволяют сделать главный вывод, что данная методика позволяет строить обоснованные геологические модели и в определенной мере решить ключевой вопрос - снижение степени неопределенности геологических моделей.

Список литературы

2. Изотова Т.С., Денисов С.Б., Вендельштейн Б.Ю. Седиментологический анализ данных промысловой геофизики. - М.: Недра. - 1993.