авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Моделирование и прогноз нефтегазоносности верхнемелового комплекса терско-сунженского нефтегазоносного района

-- [ Страница 2 ] --

Каждому пространственному векторному объекту соотносят атрибуты – формализованные характеристики, показатели объекта. Они размещены во внутренней базе данных ГИС-системы и во внешних базах данных, созданных средствами СУБД. Относительно пространственных данных выполняется геоинформационный анализ - анализ размещения, структуры, взаимосвязей объектов и явлений с использованием методов геомоделирования.

Средствами геоинформационной технологии разработаны ГИС-проекты прогноза нефтегазоносности Терско-Сунженского нефтегазоносного района двух масштабных уровней – детального и обзорного.

Исследуемые критериями нефтегазоносности определили основную модель пространственных данных информационной системы.

Включенные в модель данных пространственные объекты - месторождения, ловушки, разрывы, тектонические, литолого-фациальные зоны, результаты прогноза целевого верхнемелового нефтегазоносного комплекса, - позиционированы в картографической проекции; их положение определено относительно границ листов разграфки карт масштабов 1:1000000 и 1:200000; объекты определены и визуализированы относительно границ и площадей субъектов РФ, административных районов, населенных пунктов, речной сети, характерных высот и всех необходимых для анализа точек рельефа. Это касается структурных ловушек и разрывных нарушений целевого мелового нефтегазоносного комплекса.

Линейные и площадные размеры объектов замерены в заданных картографических единицах и занесены в атрибутивные таблицы специально организованными командами, зафиксирована азимутальная ориентировка объектов.

ГИС-проекты выполнены в shp-формате и могут быть интегрированы в другие проекты и обозреваться в региональных электронных картах нефтегазогеологического, тектонического, прогнозного содержания.

Модель данных пространственных объектов среднего масштабного уровня ГИС-проекта прогноза нефтегазоносности оформляется в виде специальной схемы – рис. 1.

Объемные мультипараметровые модели объектов выполнены интегрированным программным комплексом DV-SeisGeo. Создание и анализ цифровой трехмерной структурно-параметрической модели залежи нефти и газа выполняется на основе комплексной интерпретации данных сейсморазведки, геологии, каротажа. Объемная модель объекта (залежи нефти или газа, группы залежей в природном резервуаре), выполняемая программными средствами современного моделирования, включает систему виртуальных компьютерных объектов. В ее состав входят универсальные объекты, создаваемые практически всеми информационными системами объемного моделирования, и специфические объекты каждой системы.

Основу модели составляет структурный каркас объекта, включающий пространственные горизонты поверхностей, его ограничивающих. Относительно залежей УВ – это поверхности кровли, подошвы продуктивного пласта; поверхности разрывных нарушений, ограничивающих блоки тектонически-экранированных ловушек; поверхности литологических, стратиграфических экранов; поверхности разделов вода-нефть, газ-нефть.

В моделирующих программах поверхности структурного каркаса выстраиваются по скважинным данным, часто с использованием сейсмических горизонтов в качестве трендовых. Задается шаг сетки по координатным осям XY. Выполняется интерполяция значений по скважинам, по линиям корреляции, с учетом следов разрывов.

Пространственный структурный каркас залежей Терско-Сунженского НГР строился на базе цифровых моделей кровли и подошвы продуктивных горизонтов залежей.

В третьей главе отмечено, что схема размещения структурных ловушек тектонического элемента (плотность заполнения складками площади и объемного пространства, распределения размеров, последовательности смены структур разных размеров) – один из ключевых вопросов прогноза условий нефтегазоносности. Он тесно взаимосвязан с закономерностями размещения залежей УВ в НГР. Необходимо выяснить наличие закономерной (трендовой) составляющей в изменчивости морфологических показателей. Применен известный вероятностно-статистический метод подсчета количества точек «смены знака». Кровля верхнего мела представлена в виде цифровой моделей и в этом формате расчет абсолютного значения и знака градиентов изменения гипсометрии в исследуемых направлениях выполняется средствами анализа базы данных. В направлении вкрест простирания антиклинальных зон и складок НГР «смена знака» градиентов фиксирует перегибы деформированного горизонта, приурочена к сводам антиклинальных перегибов или элементов с обратной кривизной. Число точек «смена знака» в случайной последовательности зависит от общего количества значений (N) и закон распределения числа таких точек близок к нормальному. Математическое ожидание такого распределения

M = (2N-4)/3; (1а)

дисперсия

D = (16N-29)/90. (1б)

Из формул следует, что основные статистики распределения зависят только от числа точек набора данных по каждому направлению.

Проверка статистической гипотезы о законе распределения фактических точек определила наличие тренда, закономерной составляющей в смене знака каждого направления.

Следующим шагом изучения складок стало выявление трендов морфологии. Основным объектом структурно-морфологического анализа явились показатели морфологии структурных ловушек залежей верхнемеловой продуктивной толщи. Антиклинальные складки по верхнему мелу линейные, асимметричные, нарушены продольными, поперечными и диагональными разрывами; внутри зон, они имеют различия в морфологических признаках – в линейных размерах и площадях, а также отличаются по другим характеристикам. Вместе с тем все названные структурные элементы, начиная с антиклинальных зон в целом и заканчивая небольшими по размерам антиклиналями, осложняющими крылья зон, во многом подобны. Для решения важных теоретических и практических задач, таких как: существование и строение ансамблей структурных элементов разных масштабных уровней; дискретность или непрерывность размерных уровней в ансамблях; закономерность заполнения складками геологического пространства тектонического элемента, критерии зонального районирования и в целом делимость тектонических структур - возможен вариант анализа всей системы структур региона с позиций фрактального описания. В основополагающих работах о фрактальной геометрии природы, о фракталах и хаосе в геологии и геофизике (Mandelbrot B., 1983, 1988; Turсotte D.L., 1997) использованы геометрические и статистические методы выявления показателей фрактальности, определялась фрактальная размерность соотношения геометрических показателей географических и геологических объектов.

В построениях по Терско-Сунженской зоне использовано основополагающее выражение оценки фрактальности и фрактальной размерности природных объектов. В соответствии с теоретическими положениями для объектов складчатости строились эмпирические регрессионные зависимости ln(S) от ln(P), где P - периметр объекта, S - площадь, заключенная внутри контура.

Средствами статистической обработки определялись коэффициент при независимой переменной (наклон аппроксимирующей прямой линии к оси X – показатель d), коэффициент парной корреляции и значимость величин по статистическим критериям. Изучение возможного подобия складчатых форм проведено в следующих вариантах: в виде соотношения длины контура и площади складок – на структурных векторных картах (по данным бурения и сейсмическим построениям); как соотношение длины следа поверхности горизонта и ширины деформации в границах каждой антиклинальной складки, замеренных средствами ГИС-технологий на поперечных профилях, представленных в векторном описании. В каждом варианте анализа зависимость логарифмов морфологических показателей имела высокие показатели тесноты линейной связи и значимости. Подобие геометрии складок и в целом разномасштабных структурных форм описывается выражением

lnS = 1,7158 ·lnP - 2,7163 (2)

Эмпирическая, соответствующая фрактальной, размерность системы разномасштабных структурных форм Терско-Сунженской тектонической зоны, составляет 1,72. Для анализа взяты показатели структур в составе: Брагунская, Андреевская, Старогрозненская, Северо-Брагунская, Ильинская, Октябрьская; Сунженская зона, Терская зона. Экстраполяция зависимости в сторону меньших, чем в исходном наборе, значений (возможно, до окрестностей критической точки при X = 0) показывает, что в системе структурных объектов, возможно, прогнозировать небольшие дислокации, осложняющие антиклинальные складки. Их существование подтверждается скважинами и влияет, в частности, на распределение коллекторских свойств продуктивной верхнемеловой толщи и на добычную динамику скважин.

Основания геометрического подобия элементов системы складок, а также закономерности пространственного размещения складок и их морфологических показателей анализировались на геологических разрезах вкрест простирания складчатости. Выяснялись возможности и пути прогноза строения складчатости на базе результатов анализа. На каждом поперечном геологическом разрезе, представленном в векторном описании, средствами ГИС-технологий замерялась ширина и длина следа антиклинальных складчатых деформаций на вертикальной плоскости, фиксировалась гипсометрия антиклинальных перегибов, шаг и амплитуда ступени зеркала складчатости верхнемеловой толщи. Например, по линии, пересекающей (с севера на юг) складки Правобережную, Северо-Минеральную, Минеральную, Турбинную, Межхребтовую, Хаянкортовскую, Старогрозненскую, Андреевскую, промежуточные складки по данным сейсмики, связь переменных логарифма длины следов (ось X) и логарифма ширины складчатых деформаций (ось Y) описывается выражением

lnB=1,0311· lnP - 0,1908 (3)

В состав другого направления вошли Червленая, Северо-Брагунская, Брагунская, Северо-Ильинские, Ильинская, Грозненская, Ханкальская, Октябрьская складки, а также промежуточные складки и южные дислокации, прогнозируемые по сейсмике. Зависимость между анализируемыми показателями изображена на графике – рис. 2.

Проявляются различия в соотношении морфологических признаков складок по данным бурения и сейсмики. Прогнозируемые по сейсмике структуры, в соответствии с выявленными связями, должны иметь более протяженную длину следа поверхности при сравнительно меньшей ширине деформации. Длина следа складчатых деформаций в вертикальных плоскостях разрезов – очень информативный показатель. Он определяет общую степень деформированности пластов, испытавших складчатость. В свое время он оценивался для среднемиоценовых деформаций Терско-Сунженской зоны. Определено превышение длины следа деформации относительно ее горизонтальной проекции. Крупные складки с детально обоснованной морфологией (Брагунская, Старогрозненская, Хаянкортовская) имеют коэффициент соотношения от 1,15 до 1,30; общее соотношение по поперечным направлениям 1,027-1,035; по многим прогнозируемым структурам оно низкое: 1,01- 1,003. Таким образом, в Терско-Сунженской зоне, в отношении деформированности верхнемеловой толщи необходима значительная корректировка морфологии выявленных складок, и еще высок потенциал приращения новых структурных объектов и связанных с ними залежей.

Принадлежность складок и складчатых зон к общей структурной ассоциации определяет высокую прогнозную эффективность анализа распределения и взаимосвязей морфологических показателей складок; кроме того, фрактальный смысл ассоциации обусловил одну априорную базовую черту морфологии структурных элементов системы – дискретность распределения значений морфологических показателей. Эмпирические построения во многом подтверждают это положение.

Ряды значений длины и ширины следа с высокой надежностью описываются убывающей геометрической прогрессией с модулями 0,985 (t) и 0,995 (k) соответственно.

Анализ показателей пространственного положения складок в совокупности с признаками подобия в отношении прогноза имеет особенности. Значения вертикальных ступеней зеркала складчатости по линиям поперечных профилей, размещенные в ранжированные ряды, группируются в дискретные наборы. В целом, по многим поперечным профилям ряд значений ступеней близок к простой прогрессии с шагом около 300 м. в интервале значений 0-2400 м. Вероятностная связь вертикальной ступени зеркала складчатости (H) и относительного приращения расстояния (b) между соседними антиклинальными перегибами по поперечным профилям близка к квадратичному полиному (теснота связи 0,87). Форма ее описывается как:

b = 0,004·H2 +3,4·H (4)

Совокупность установленных статистических связей и последовательностей морфологических показателей складок позволяет реализовать несколько алгоритмов их прогноза, в зависимости от начальных условий решения задачи. Наиболее актуальный вариант – детализация прогноза складок во впадинах, разделяющих Терскую и Сунженскую, Терскую и Притеречную антиклинальные зоны; в Бенойской зоне дислокаций. Многие особенности складчатого строения впадин уже выявлены по данным бурения и сейсмики, но остается еще достаточно проблем, связанных не только с прогнозом новых складчатых осложнений, но и с определением общих схем строения складчатости.

В векторном описании фиксируется и определяется расстояние между сводами (B) и гипсометрия сводов (H1, H2) детально изученных бурением складок, разделенных зоной прогноза. По соотношению, подобному (2), вычисляется общая длина следа складчатости горизонта (P). Записывается система уравнений

N1·B1+N2·k·B1+…+Nm·k·m·B1 = B (5)

N1·P1+N2·t·P1+…+Nm·t·m·P1 = P

(N1·H 1+N2·H2 +…+Nm·Hm) = m· (H1-H2)

где B1 – ширина следа складки (с которой начинают вычисления); m – количество дискретных групп; N1, N2, Nm – количество складок каждой группы; k – коэффициент соотношения B в дискретном ряду; P1 длина следа складки; t - коэффициент соотношения P в дискретном ряду; H 1, H 2, Hm – значения ступеней зеркала складчатости, найденные из выражения (2) по соответствующим k·B.

Решение системы уравнений выполняется путем последовательных итераций, заключающихся в подборе величин m и N. Процесс приобретает тем большую определенность, чем больше дополнительной информации имеется по каждому профилю (данные скважин, сейсмические работы). На геологическом разрезе 7-7 расчеты по уравнениям (5) возможно выполнить, например, по линии от Хаянкортовской до Правобережной антиклиналей, положение и морфология которых определены по данным бурения. Расстояние между их сводами (B) 14,07 км. Длина следа складчатости (P) на этом отрезке вычисляется из соотношения (3) и равна 15,63 км.; гипсометрия сводов складок H1 =-2850м., H2 =-4550м. Распределение значений ширины следов складок на участке указанной величины предварительно оценивается из их распределения; наиболее вероятные величины от 5 до 1,4 км. в четырех дискретных группах. Путем сужения интервала поиска и уменьшения спектра возможных складчатых осложнений до числа уравнений выдается однозначный прогноз складчатых осложнений. На выделенном для прогноза участке рассчитаны два антиклинальных перегиба, своды, которых расположены на отметках -5120 м. и -4870 м.

Морфология складчатых деформациях в целом, в виде пространственных горизонтов, интегрируется на цифровой карте ГИС-проекта.

В четвертой главе проводится изучение характера и особенностей неоднородности структуры порового пространства верхнемеловых отложений на микро- и макроуровне. Показано, что карбонатные коллекторы верхнего мела могут претерпевать структурные изменения в процессе разработки залежей. На основе парного и многофакторного корреляционного и статистического анализов изучены особенности статистического распределения ФЕС, корреляционные связи между ФЕС карбонатных коллекторов.

Корреляционные связи позволили уточнить соотношение между блоковой и вторичной (трещинной) пористостью, которые оказывает существенное влияние на процесс извлечения углеводородов; показать, что карбонатные коллекторы верхнемеловых отложений имеют площадную зональную и объемную неоднородность по ФЕС.

Карбонатные породы верхнего мела отличаются сложностью и изменчивостью строения емкостных и фильтрационных свойств. Емкость коллекторов обеспечивается межзерновыми и межформенными порами, кавернами и трещинами. Трещины формировались несколько этапов, обусловленных инверсионными подъемами разной интенсивности. В результате сформировалась сложная система разноориентированных трещин, в которой трещины каждой последующей генерации пересекают более ранние и усложняют их морфологию. Часть трещин заполнена легкими битумами и минеральными образованиями – в связи с активной циркуляцией гидротерм на различных этапах геологической истории. По керну и лабораторным анализам образцов пород пористость насыщения изменяется в интервале 0,3 – 5,9 %, составляя в среднем 2%.

Особенности размещения коллекторских свойств продуктивного пласта поперек и вдоль слоистости, во всех возможных направлениях флюидопотоков воспроизводят объемные модели. Современные компьютерные программы реализуют построения объемных моделей продуктивных пластов по значениям показателей, привязанным к глубинам и координатам точек (в скважинах, на сейсмических разрезах). Распределение параметра в пространстве, целевая объемная модель, формируется с помощью вероятностно-статистических алгоритмов. Модель строится на базе объемной геометрической сетки, и алгоритм настроен на оценку параметра в узлах сетки путем использования фактических точек с учетом «близости» их к узлам сетки. Одной из актуальных проблем является повышение достоверности построений моделей путем использования априорных связей и закономерностей, трендов поведения моделируемых геологических показателей. Изучалось распределение, взаимосвязи и тренды пористости, как одного из главных параметров количественной оценки плотности запасов (на единицу площади или объема) нефти и газа. Связь блоковой и вторичной пористости оценена на структурных ловушках различной интенсивности. На Брагунском месторождении она близка к линейной с параметрами, отраженными на рис. 3. На Октябрьском месторождении коэффициент соотношения вторичной и блоковой пористости изменяется от 1,237 до 0,929. На Червленом месторождении связь вторичной пористости с блоковой в первом приближении линейна с градиентом 0,5. Значения нормированной пористости (как отношения вторичной к блоковой пористости) значительно меньше, чем на складках основных тектонических зон и изменяются от 0,5 до 1, редко 1,5-2,4. На структурах, осложняющих крылья антиклинальных зон, связь разных типов пористости заметно другая. На Минеральном месторождении нормированная вторичная пористость составляет 0,512 – 0,552, вторичная пористость начинает развиваться, когда блоковая принимает значения 0,4-0,5 %.

На складках, расположенных во впадинах, разделяющих антиклинальные зоны, градиенты нарастания вторичной пористости значительно меньше, чем на крупных, основных складках. По данным соотношения средних значений блоковой и вторичной пористости площадей Ханкальская, Северо-Джалкинская, Мескетинская нормированный показатель составил 0,042.



Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.