Ю.К. АГАФОНОВ, А.М. ВАНИСОВ (Тюменьгеология), А.Г. БУДАГОВ, И.Н. МИХАИЛОВ, А.В. ОВЧАРЕНКО (Нефтегеофизика)

В конце 50-х годов И.Г. Медовский впервые в Советском Союзе сформулировал проблему “прямых” поисков залежей УВ с помощью геофизических методов разведки. Однако, несмотря на то, что за три десятилетия произошло неоднократное техническое перевооружение геофизических работ, более чем на порядок повышена точность наблюдений, сменилось несколько поколений ЭВМ и резко увеличились возможности решения сложнейших многовариантных систем, большинство геологов и геофизиков считают, что проблема еще до конца не разрешена, что разработаны лишь теоретические основы “прямых” поисков залежей УВ.

И хотя практическая реализация задачи “прямых” поисков еще далека от завершения, нельзя не отметить положительных итогов самой постановки проблемы и поисков путей решений, что выражено в длительной стабилизации эффективности глубокого бурения (на уровне 40–45 %) при непрерывно усложняющихся геологических условиях геологоразведочного процесса (увеличение числа мелких по размерам и глубокозалегающих залежей УВ, поиски неантиклинальных ловушек и резервуаров, сложенных низкопроницаемыми породами, и т. д.).

На наш взгляд, одним из сдерживающих факторов при поисках и разведке залежей УВ явилась “терминологическая борьба”, что выглядит не так уж праздно, как это может показаться, ибо правильно понять и сформулировать задачу – это наполовину ее решить и знать, что можно требовать от реализации каждого геофизического метода в отдельности и от их комплекса в целом.

Сейчас практически одинаково употребимы два термина: “прямые” поиски УВ и прогнозирование геологического разреза (ПГР).

Очевидно, что выражение “прямые” поиски – некорректно по отношению к вероятностным возможностям геофизических методов разведки в любом их проявлении. Этим воспользовались оппоненты данного направления, сосредоточив всю критику на термине, а не на сути воззрений, что сказалось на методологии дальнейших поисковых работ и интерпретации результатов исследований. Тем не менее, благодаря своей простоте и краткости термин “прямые” поиски укоренился.

Таким образом, в краткой формулировке исследований непосредственно на нефть и газ должны быть отображены и вероятностные возможности геофизики, и продукт исследований, и ответственность геофизиков перед геологами. Поэтому задача должна быть сформулирована как прогнозирование залежей нефти и газа (ПНГ) или “ПроГНоЗ” – прогнозирование газонефтяных залежей.

Теперь можно рассмотреть возможности каждого из геофизических методов в отдельности при решении того или иного аспекта ПНГ и определить оптимальную технологию геологопоискового процесса, экономическую эффективность поиска и экологическую защиту среды обитания.

Нам представляется, что геофизическая служба в настоящий момент подготовлена к решению этой задачи. Необходимо только правильно использовать накопленный практический опыт по отображению залежей в физических полях и определить технологию его применения.

И, наконец, третий важный момент. Оснащение геофизической службы мощной современной вычислительной техникой вызвало кадровые изменения в ее структуре, из-за лимитов численности резко сократилось число геофизиков-геологов и увеличилось количество математиков, программистов, электронщиков. Это определенным образом повлияло на результат работы.

Отметим только, что на уровне анализа микроструктуры физических полей обнаружено отображение залежей УВ во всех геофизических полях: сейсмическом, гравитационном, магнитном, электрических. Очень информативен рельеф местности.

За счет комплексирования методов можно успешно решить сложную задачу по локальному ПНГ и существенно повысить коэффициент удачи бурения.

Разработанные методики позволяют решать еще одну не менее важную задачу: по охране окружающей среды за счет снижения объемов “тяжелых” методов.

В качестве примера рассмотрим возможности высокоточной наземной гразиразведки при ПНГ, а также физическую основу грависейсмического комплекса.

Более подробное освещение данной концепции требует специального изложения.

С использованием выдвинутых принципов значительно упростилась физико-геологическая модель надзалежной среды, основу которой составляют только известные всем факты: проникновение УВ вверх по разрезу, относительное уменьшение плотности горных пород, скорости распространения упругих колебаний в надзалежном пространстве, величины продольной проводимости и т. д. В гравитационном поле характерные локальные минимумы поля силы тяжести с амплитудами 0,1–0,3 мГал и высокоградиентными крыльями считаются обусловленными только влиянием залежей УВ и сопутствующими им изменениями в надзалежной среде, что упрощает интерпретацию гравиметрических данных по определению планового положения залежей УВ. В ряде случаев по гравиметрическим данным можно судить о приуроченности залежей к определенному типу ловушки, что существенно упрощает их поиск, разведку и эксплуатацию. Интенсивность локальных аномалий является индикатором прогнозных запасов УВ.

Но во всех этих рассуждениях о возможностях гравиразведки есть один сдерживающий момент: по гравиметрическим данным можно описывать плановое положение месторождений УВ, но невозможно определить глубину залегания. В связи с этим были разработаны физические основы комплексирования гравиметрического и сейсмического методов, касающиеся в основном ловушек неантиклинального типа и малоамплитудных поднятий, которые играют все большую роль в подготовке запасов УВ.

Модель весьма проста и основана на изложенных выше и всем известных фактах.

Объективно оптимальным местом заложения поисковых скважин только по данным сейсморазведки является эпицентр “ложных” структур, т. е. зоны ВНК или ГВК, и участки склонов с хорошей прослеживаемостью горизонтов, исключающие зону “возможного разлома”. Как правило, в этом случае при бурении глубоких скважин притоки УВ либо малодебитны, либо полностью отсутствуют, и мы приходим к выводу о “пустой” структуре, так как наличие самой структуры по отметкам бурения не вызывает сомнения.

Привлечение в комплекс с сейсморазведкой данных высокоточной гравиразведки снимает все сомнения о внешнем контуре залежей УВ в многопластовом месторождении, а материалы самой сейсморазведки с учетом высказанных соображений дополняют сведения о дифференцированном строении и глубине залежей.

Таким образом, рекомендуемый комплекс геофизических методов решает проблему ПНГ, позволяет оптимизировать объемы применяемых геофизических методов и поисково-разведочного бурения и может способствовать ослаблению экологической напряженности в районах поисков УВ.

В заключение весьма кратко проиллюстрируем часть высказанных соображений практическими примерами по ряду поисковых площадей и месторождений, так как предлагаемая технология находится в стадии лицензионной проработки и в статье опущены основные ее детали.

Сложность поисков и разведки месторождений нефти и газа заключается в том, что обоснованием для заложения скважин глубокого бурения “инструктивно” являются данные сейсморазведки, и поэтому материалы других геофизических методов практически не принимаются во внимание. Данный пример оказывается, пожалуй, первым случаем отклонения от принятых норм с положительным итогом по результатам бурения. Скважины были заложены по материалам высокоточной гравиразведки, обработанным по методике ГОНГ, и полностью соответствуют гравиметрическим прогнозам.

Этот пример подчеркивает необходимость комплексного подхода к проблемам ПНГ и физического осмысления результатов каждого из геофизических методов в отдельности.

Сопоставляя результаты бурения с гравиметрическими прогнозами, отмечаем, что если даже учесть приконтурные скважины, в которых не получено притоков нефти, то коэффициент подтверждаемости составил 0,8.

Несоответствие прогнозных залежей по гравиметрическим данным сейсмическому структурному плану можно объяснить двумя причинами: а) обобщенностью и схематичностью самого структурного плана, составленного без учета анализа микроструктуры сейсмического поля, и б) сложностью конфигурации предполагаемых залежей, прослеживание которых не обеспечивается масштабом сейсмической съемки (сейсмопрофили проектируются по сети 4x4 км). Предложения сейсморазведчиков об увеличении плотности сети наблюдений для данного региона должны быть экономически и экологически обоснованы и базироваться на учете возможностей других геофизических методов. В данном случае целесообразнее увеличить объемы высокоточных гравиметрических работ, сеть поисковых сейсмических съемок законсервировать, а предполагаемое увеличение объемов сейсмических работ сосредоточить не на увеличении плотности сети наблюдений на площади вообще, а на детализационных исследованиях в пределах наиболее перспективных гравиметрических зон с задачей дифференцированного ПНГ

Эти предложения по методологии поисков нефти и газа, использованию экономически и экологически рационального комплекса геофизических методов, направленные на прогноз скоплений УВ, иллюстрируются характерными примерами обнаружения и оконтуривания залежей нефти и газа, свидетельствующими о высокой результативности рекомендуемого комплекса методов, практическая реализация которого позволит существенно повысить эффективность геологоразведочного процесса

Имеются сведения, что коэффициент подтверждаемости скважин глубокого бурения по сейсмическим данным (при изучении микроструктуры поля) составляет 70 %. Понижение коэффициента по отношению к гравиметрическим прогнозам, на наш взгляд, обусловлено только плотностью сети наблюдений и соответственно более обобщенными построениями схем нефтегазоперспективности

И, наконец, еще об одном направлении в геофизической службе, которое формулируется как локальный ПНГ. Если понимать под ним не столько ПНГ, сколько позалежную дифференциацию многопластовых месторождений, то рекомендуемый комплекс следует усилить объемной сейсморазведкой и увеличить масштаб высокоточных гравиметрических съемок. Представляется, что данный тип работ целесообразно проводить на этапе эксплуатации месторождений.

Подробней проблема локального прогноза может быть рассмотрена в последующих публикациях.

Рис. 1. Физико-геологическая модель малоамплитудного поднятия с залежью УВ и отображение ее грависейсмических полях:

1 – эффект от залежи, 2 – региональный фон 3 – реальные границы, 4 – залежь, 5 – сейсмические построения, 6 – ложная структура

Рис. 2. Схема нефтеперспективности по гравиметрическим данным и результаты глубокого бурения в сопоставлении с сейсмическими построениями:

1 – изогипсы отражающего горизонта, м, 2 – контур положительной гравиметрической аномалии, 3 – контур характерной локальной отрицательной аномалии, предположительно обусловленной залежами нефти, скважины 4 – предшествующего бурения с притоками (а – непромышленными, б – промышленными), 5 – последующего бурения (а – без УВ, б – с непромышленными, в – с промышленными притоками нефти)

Рис. 3. Пример выявления “ложной” структуры по сейсмическим данным в сопоставлении с гравиметрическими прогнозами:

1 – изогипсы отражающего горизонта м 2 – перспективные зоны на нефть по данным высокоточной гравиразведки, 3 – скважины последующего бурения без притоков нефти

Рис 4 Фрагмент схемы нефтегазоперспективности по данным высокоточной гравиразведки в сопоставлении с результатами бурения и сейсмическими построениями

1– изогипсы отражающего горизонта м 2 – перспективные зоны на нефть по данным высокоточной гравиразведки 3 – скважины (а – без притоков нефти б – с промышленными притоками нефти в – перспективные по ГИС)

Результаты бурения в сопоставлении с прогнозами по гравиметрическим данным (по материалам И.Н. Михайлова, А.М. Ванисова и др.)