Предлагается способ, который поможет локализовать прогнозируемый контур залежи и в определенной мере объяснить появление кольцевых аномалий вокруг некоторых газонефтеносных структур. Способ основан на отыскании экстремума аномального распределения первой производной (производной по направлению) поля скоростей Dv/Dx, обусловленного резким изменением формы поля на границе залежь – окружающее пространство. Наличие залежи приводит к появлению двух областей распределения скоростей вне залежи и внутри ее, в которых различные по величине скорости существенно медленнее изменяются по площади по сравнению с разделяющей их зоной, где изменение скорости при переходе с одного уровня значений на другой происходит наиболее резко.

Наиболее отчетливо зона максимального изменения скорости проявляется в поле Dv/Dx. Этот параметр подчеркивает изменение формы поля скоростей, фиксируя в пространстве области спокойного распределения параметра и разделяющую их аномальную зону с наибольшим изменением последнего. Появление аномальных зон отображается на кривой плотности распределения производной в виде дополнительного максимума с модой, равной наибольшему частому аномальному значению параметра (рис. 1). В плане область аномальных значений с различной четкостью в зависимости от геологических условий окружает залежь УВ.

Наиболее четко залежь проявляется в том случае, когда отражающий горизонт, по которому определяется поле скоростей, находится под залежью. Тем не менее, как показали результаты исследований на месторождениях Баренцева моря (Штокмановском, Лудловском, Приразломном, Ледовом) даже в том случае, когда отражающий горизонт проходит над залежью, последняя достаточно четко проявляется в параметрическом поле Dv/Dx .Естественно объяснить наблюдаемый эффект проникновением газообразного флюида в покрывающие залежь породы и изменением вследствие этого их физических свойств.

Рассмотрим определение контура залежи через преобразование поля скоростей на примере некоторых структур Баренцева и Карского морей. Газовая залежь Русановской структуры (Карское море) расположена в отложениях нижнего мела. Тип коллектора – песчаники, алевролиты в толще глин. В верхней части продуктивной серии прослеживается отражающий горизонт М, скорости до которого использовались при анализе.

Зона аномальных значений производной скорости отчетливо проявляется на кривой плотности распределения параметра (см. рис. 1). В плане аномальная зона не образует непрерывного контура, как это представлялось по структурной карте и результатам ранее проведенного прогноза залежи. Согласно карте параметра – область коллектора, содержащего газ, разделяется на две части зоной, в которой отсутствуют аномальные значения производной (рис. 2). Если рассматривать значение поля скоростей в каждой измеренной точке как следствие многих причин (литологической неоднородности, анизотропии, физического состояния системы), тогда упорядоченность или, напротив, отсутствие закономерности в поле значений параметра можно принять как меру информативности системы – объекта. Из этого следует, что в зонах, где отсутствует закономерность, мы должны предположить отсутствие причины, которая в остальной части структуры привела к появлению отчетливо видимой систематической аномальной зоны. Мы имеем карту параметров с различной степенью информативности: с участками, где отчетливо проявляется выявленная закономерность распределения аномальных значений производной поля скоростей, и где мы получаем большую информацию, и участками с неопределенным распределением параметра, где информация на достигнутом уровне изучения отсутствует и воспринимается нами как информационный шум.

Воспользуемся для определения степени неопределенности изучаемой системы – геологического объекта, понятием энтропии, который использовал в геологии для исследования и картирования многокомпонентных систем К. Р. Пелто(Р. Л. Миллер, Дж. С. Кан. Статистический анализ в геологических науках.– М.: Мир.– 1968.– С. 428–429.). Зоны, характеризующиеся высокой энтропией (пониженной информационной способностью), являются природными барьерами, разделяющими районы развития тех фаций, которые обладают значительной информацией. Это поле точек обладает значениями одинаковыми или примерно одинаковыми, обусловленными влиянием различных факторов геологического разреза без преобладающего влияния какой-либо компоненты.

Предполагаемую залежь следует рассматривать, по-видимому, как структурно-литологическую. Зоны отсутствия аномальных участков поля производной представляют собой области глинизации коллектора, где отсутствует газовый флюид или имеется в значительно меньшем количестве, чем в основной залежи. Из имеющихся представлений о геологическом строении региона можно предположить, что область развития песчано-алевритового коллектора, прерываемая зоной их глинизации, является частью авандельтового комплекса древней гидросистемы. Но не исключается возможность приуроченности зон глинизации к палеоразломам.

Залежь Штокмановской структуры (Баренцево море) обнаружена в юрских отложениях (песчаные пропластики в глинистой толще). Карта параметра Dv/Dx строилась по отражающему горизонту В в кровле юры. На кривой распределения параметра наблюдается четкий экстремум аномальных значений. В плане залежь оконтуривается кольцевой зоной максимального изменения значений скорости, прерывающейся в северной части структуры (рис. 3). Как и в предыдущем случае, здесь можно предположить наличие зоны литологического замещения песчаного коллектора глинистыми породами.

Ферсмановская структура (Баренцево море) находится в сходных внешне условиях со структурой Штокмана. Исследовалось поле скоростей до отражающего горизонта В, но на кривой распределения параметра Dv/Dx аномальной зоны не обнаружено.

This paper describes a way to determine a gas pool outline by means of using a map of the first velocity field derivative. A zone of a sharp change in the parameter at the pool / surrounding space boundary is defined.

РИС. 1. КРИВАЯ ПЛОТНОСТИ ПАРАМЕТРА DV/DX ПО ПЛОЩАДИ СТРУКТУРЫ (РУСАНОВСКАЯ ПЛОЩАДЬ):

1– область “нормальных” значений Dv/Dx ; 2 – область аномальных значений Dv/Dx

1 – контур складки; 2 – контур залежи по параметру Dv/Dx; 3 – зона предполагаемой глинизации коллектора; 4 – “сухая” скважина

1 – значения параметра; 2 – область аномальных значений и контур залежи; 3 – область предполагаемой глинизации коллектора