Вклад сейсморазведки в изучение

Вклад сейсморазведки в изучение нетрадиционных
резервуаров
Использование многокомпонентных сейсмических данных для определения геомеханических
свойств при оценке резервуара
Источник: ION Geophysical
зучение и эксплуатация нетрадиционных залежей в сланцах, плотных газои нефтенасыщенных породах и нефтенасыщенных песчаниках нуждается
И
в специализированной стратегии разработки. Последние достижения в обла-
сти технологий разведки, бурения и заканчивания скважин на нетрадиционные типы углеводородов привели к открытию новых поисковых направлений
на территории Северной Америки. По мере возрастающего интереса отрасли
к нетрадиционным месторождениям и конкретизации задач по их разработке
наблюдается увеличение спроса на информацию, которая позволяет выявлять
зоны с повышенной концентрацией УВ для последующего бурения и применения методов увеличения нефтеотдачи. Одним из основных источников получения такой информации может стать многокомпонентная сейсморазведка
3D высокого качества.
Важнейшей задачей при разработке нетрадиционных залежей является обеспечение рентабельности. Для повышения степени изученности и организации
эффективной добычи запасов корпорация ION производит регистрацию многокомпонентных 3D сейсмических данных в рамках программ наземной сейсморазведки ResSCAN, которые предназначены для построения изображений
и характеристики свойств резервуаров. Регистрация данных и сейсмические
построения выполняются подразделениями GeoVentures и GX Technology
корпорации ION.
В отличие от стандартной сейсморазведки программы ResSCAN проектируются с целью изучения геомеханических свойств пород и параметров разработки резервуара. В этом контексте важнейшим элементом является регистрация
многокомпонентных сейсмических данных при полноазимутальной геометрии съемки. Применение многокомпонентных данных обеспечивает более
достоверное определение напряжений в породе и характеристик естественной
трещиноватости в пределах нетрадиционных резервуаров.
Применяемая нами схема построения изображений предусматривает интеграцию широкого комплекса разнородных данных для последующего моделирования разработки. Для достоверного прогнозирования основных коллекторских
свойств и решения наиболее важных задач в области бурения и заканчивания
скважин наряду с сейсмическими атрибутами используются результаты комплексного геологического и петрофизического анализа и определения механических свойств пород.
Важнейшим этапом в последовательности рабочих процедур является регистрация и обработка многокомпонентных полноазимутальных сейсмических
данных. На этом этапе корпорация ION использует опыт, накопленный в процессе реализации более 250 проектов обработки данных на сланцевые сценарии и 7 программ 3D сейсмических исследований. На текущий момент корпорация ION выполнила регистрацию сейсмических данных в объеме более
56 980 кв. км (22 000 кв. миль) и охватила территорию практически всех крупных перспективных площадей Северной Америки и новых, появляющихся за
рубежом сценариев.
Обработка данных выполнялась с использованием передовых методов построения изображений для анизотропных сред. Учет анизотропии при обработке
сейсмических данных является важнейшим показателем качества используемых сейсмических данных. Как правило, учитываются две разновидности анизотропии: вертикальная и горизонтальная. Трансверсальная изотропия с вертикальной осью симметрии возникает при прохождении сейсмических волн
через пласты с разными скоростными характеристиками, а горизонтальная —
при прохождении через вертикальные трещины. Для оценки горизонтальной
анизотропии примеряется полноазимутальная съемка. Корпорация ION использует технологию AZIM для измерения и устранения горизонтальной анизотропии в полноазимутальных данных по продольным волнам, полученных
в прошлые периоды, и процессы разделения и компенсации (SEAC), чтобы
сделать то же самое при обработке новых полноазимутальных данных по обменным волнам (С-волны). Технология AZIM позволяет определять масштабы
и направление горизонтальной анизотропии (HTI) скоростей по продольным
волнам, а процедуры SEAC выполняют аналогичные функции для эффекта
разделения обменных волн при их прохождении через вертикальные трещины.
Оба процесса позволяют определять направление и плотность естественных
трещин в продуктивном разрезе, что является важнейшим условием успешной
и экономичной разработки нетрадиционных резервуаров.
В программах ResSCAN многокомпонентные данные используются для совместной инверсии по продольным и обменным волнам (PP/PS) с целью
определения свойств пород, в частности, объемной плотности и модуля Юнга.
Пример дискретной модели трещиноватости для свиты Найобрара, построенной в рамках программы исследований BearCreekSCAN корпорации ION.
Аналогичные модели используются для адаптации моделей нетрадиционных коллекторов по данным добычи и прогнозирования дебитов планируемых скважинах. Региональные разломы показаны фиолетовым цветом,
небольшие полигональные разломы — зеленым, отдельные трещины —
черным, красным и бирюзовым. (Рисунок предоставлен корпорацией ION)
Эти параметры играют важную роль, т. к. позволяют определять типы флюидов
и начальные геологические запасы УВ, а также параметр хрупкости пород.
На последнем этапе работ осуществляется построение модели резервуара, которая может использоваться инженерами по бурению, разработки резервуара
и заканчиванию скважин. Построение моделей выполняется на основе дискретного моделирования трещиноватости с учетом механических свойств пород, плотности и направления естественных трещин, а также геомеханических
данных по скважинам, каротажных данных и прочих геологических данных.
Такие модели сопоставляются с историческими данными добычи и могут быть
использованы для подготовки или уточнения программ бурения.
Применение микросейсмических исследований для мониторинга трещиноватости является новым элементом, который, тем не менее, уже стал неотъемлемым этапом схемы изучения коллекторов. Наиболее сложной задачей при
мониторинге трещиноватости является запись слабых сигналов в условиях
повышенных шумов. С целью повышения достоверности определения координат и параметров микросейсм компания разработала новую технологию на
базе высокочувствительных шумоустойчивых многокомпонентных датчиков
SM-64 собственной конструкции с расстановкой в верхней части разреза.
В настоящее время корпорация ION одновременно реализует два первых коммерческих проекта по мониторингу трещиноватости в пределах перспективных сланцевых формаций Марселлус и Миссисипи Лайм. Интеграция микросейсмических данных, многокомпонентной съемки 3D, механических свойств
пород, характеристик трещиноватости, адаптированных моделей трещиноватости и данных по заканчиванию скважин, выполняемая корпорацией ION,
обеспечивает операторов возможностью полноценной оценки эффективности
бурения и заканчивания скважин.
В процессе реализации 7 программ сейсмических исследований корпорация
осуществила регистрацию данных на общей площади 2590 кв. км (1000 кв.
миль) для сланцевых сценариев Марселлус, Найобрара и Миссисипи Лайм
— как нефтяных, газовых, так и смешанных. Реализация программ сейсмических исследований и интеграция микросейсмических данных позволила корпорации ION обосновать эффективность использования многокомпонентной
сейсморазведки для устранения основных неопределенностей при оценке нетрадиционных резервуаров, включая качество коллектора и эффективность
принятых схем заканчивания скважин. Устранение указанных неопределенностей обеспечивает вовлечение в разработку наиболее продуктивных участков
и подготовку эффективных схем заканчивания скважин, что в современных
условиях является важнейшим фактором организации рентабельной разработки месторождений.
Материал предоставлен издательством «Hart Energy Publishing»