|
УДК 553.981.2:55:550.834(430.1) |
СЕЙСМИЧЕСКАЯ ЛИТОСТРАТИГРАФИЯ ГЛУБОКИХ ПОДСОЛЕВЫХ ПЕРМСКО-КАМЕННОУГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ГАЗА, СЕВЕРО-ЗАПАДНАЯ ГЕРМАНИЯ
Mathisen M.E., Budny M. Seismic lithostratigraphy of deep sibsalt Permo-Carboniferous gas reservoirs, Northwest German basin // Geophysics. - 1990. - VoL. 55, N 10. - P. 1357-1365.
Сейсморазведка в северо-западной Германии была ориентирована на поиски пермско-каменноугольных газовых месторождений, залегающих на глубинах 4000...5000 м. Трудности ее применения связаны с низким качеством материалов, сложностью строения и пространственным изменением скоростей. Последние достижения в методике и обработке данных наземной сейсморазведки обеспечили получение устойчивых отражений от подсолевых горизонтов, что сделало
возможным использование данных сейсморазведки для проведения литолого-стратиграфического анализа, определения физических свойств отложений, таких, как пористость и др. Целью настоящей статьи является обзор последних достижений в применении литостратиграфии к глубоким подсолевым пермско-каменноугольным газосодержащим отложениям в северо-западной части Германии.Объектом разведки в этом регионе являются отложения верхней перми (цехштейн), доломиты нижней перми (ротлигендес) и песчаники верхнего карбона. Доломиты верхнего карбона встречаются внутри второго цикла цехштейна, имеют толщину более 200 м и представлены в платформенной фации, образованной в условиях мелководного морского бассейна. Породы-коллекторы состоят в основном из пористых и кристаллических доломитов. Пористость отложений колеблется от 10 до 20 % и может доходить до 30 %. Она может уменьшаться за счет заполнения пор ангидритовым и кальцитовым цементом.
Песчаники нижней перми перемежаются с глинистыми сланцами, конгломератами, брекчиями и вулканическими породами. Песчаники имеют различный состав и пористость 10...15 %, которая может доходить до 22 %. Толщина отложений меняется от 30...40 до 4
00 м в пределах грабенов ротлигендеса. Песчаники верхнего карбона характеризуются наличием прослоев глинистых сланцев и маломощных отложений угля. Толщина песчаников меняется в широких пределах от 800 до 3000 м. В целом каменноугольные отложения Вестфалии толщиной 800 м являются наилучшими коллекторами с содержанием песчаников до 60 % и пористостью 15 %.Пермские коллекторы имеют толщину более 20 м и скорости 1100 м/с (песчаники) и 2000 м/с (доломиты). Эти отложения могут быть выделены на основании анализа амплитуд отраженных волн и интервальных времен их регистрации. Экспериментальные данные показывают, что с увеличением пористости имеет место практически линейный рост интервальных времен.
Кроме того, изменения пористости коллектора во многих случаях коррелируются со скоростями и амплитудами отраженных волн. Внутри отложений верхней перми выделяется серия слоев, которым соответствуют высокоамплитудные отражения, приуроченные к большим изменениям импеданса на границе между солью и ангидритами. Пространственные наблюдения показали, что значительные изменения амплитуд отраженных волн могут быть также приурочены к изменениям пористости и толщины доломитов.
Литолого-стратиграфическое моделирование отдельных трасс и отрезков профилей, выполненное по данным акустического и плотностного каротажа, показало, что характеристика отраженных волн, приуроченных к контакту ангидритов и карбонатных пород, может быть использована для идентификации карбонатов коллектора. Моделирование показало также, что изменение пористости при постоянной толщине доломитов влияет на амплитуды волн. С другой стороны, было установлено, что при небольшой толщине доломитов записи носят интерференционный характер, а при увеличении ее более 80 м влияние ее на амплитуды волн оказывается незначительным.
На большинстве продуктивных площадей верхнепермские доломиты имеют толщину от 20 до 50 м, и поэтому изменения толщины и пористости пород не могут быть разделены в полосе сейсмических частот. Однако присутствие волны ниже отражения от границы соль–ангидрит указывает на наличие пористых доломитов между выше– и нижележащими ангидритами. Это позволяет считать, что
амплитуды отраженной волны, соответствующей отложениям доломита, могут быть использованы в качестве индикатора пористости коллектора. Пространственные наблюдения, выполненные на значительных площадях, показали возможность получения дополнительных данных, касающихся строения и состава доломитов.Так, например, наличие интенсивных отражений ниже границы ангидрит – соль указывает на высокую вероятность присутствия отложений доломита толщиной 30 м и пористостью около 17 %. Низкоамплитудные записи свидетельствуют о малой толщине доломита, его низкой пористости и отсутствии коллектора. Нижнепермские песчаники характеризуются большим изменением толщины, пористости, скорости и плотности. Во многих случаях импеданс пористых песчаников ниже импеданса окружающих пород
. Моделирование показало, что все эти параметры влияют на характер волновой картины, но так как суммарная толщина песчаников мало меняется на перспективных площадях, то основное влияние на характер волновых полей и интенсивность целевых волн оказывают пористость и скорость распространения волн.На этом основании динамические характеристики отраженных волн могут быть использованы для получения дополнительной информации о нижнепермских доломитах. Анализ геологических данных, результатов моделирования и материалов сейсморазведки указывает на то, что верхнекаменноугольные отложения могут быть представлены в двух сейсмических фациях: непрерывные высоко амплитудные и прерывистые низкоамплитудные записи волн. Первые образованы тонкими прослоями углей, которые характеризуются значительным отличием коэффициентов отражения от окружающих пород. Вторые обусловлены наличием песчаников и глинистых сланцев.
Таким образом, литолого-стратиграфическая интерпретация сейсмических материалов может быть успешно выполнена при наличии сейсмических записей высокого качества, зарегистрированных в широкой полосе частот. При этом значительное влияние на характер зарегистрированных волн оказывают фазовые искажения при приеме колебаний. Это делает необходимым применение импульсной деконволюции и нуль-фазовой фильтрации для получения нуль-фазовых разрезов.
Однако фазовые искажения ограничивают эффективность деконволюции. Поэтому коррекция сигналов должна быть выполнена до деконволюции. Обработку материалов следует сочетать с моделированием для оценки точности выполненных преобразований. Целесообразность предлагаемых процедур продемонстрирована на ряде примеров. В результате учета возможных искажений и нуль–фазовых преобразований улучшено прослеживание горизонтов и выделены зоны для анализа и последующей интерпретации.
Новые возможности литолого
-стратиграфической интерпретации открываются в связи со все возрастающими объемами пространственных наблюдений, которые позволяют получать более надежные и информативные данные. При этом следует иметь в виду, что наличие высокоамплитудных отраженных волн на разрезах может быть обусловлено не только наличием пористых и мощных доломитов и песчаников, но и другими факторами. В связи с этим для получения достоверных данных необходим анализ геолого-геофизических материалов и результатов моделирования. На этой основе возможно дальнейшее повышение эффективности сейсморазведочных работ.Референт М.Б.
Шнеерсон