AVO классификация газовых песков по AVO-сейсмограммам проводилась с использованием классификационной системы Rutherford и Williams

КИРИЛЛОВА-ПОКРОВСКАЯ Т.А.
ОАО МАГЭ, Россия

Введение: Шельф моря Лаптевых - с точки зрения подготовки и освоения углеводородных ресурсов Арктики - один из наиболее неизученных районов. Прямые данные о геологическом строении акватории весьма ограничены и характеризуют состав и строение лишь самой верхней части осадочного чехла. Представления о строении более глубоких горизонтов основываются главным образом на результатах бурения на прибрежной части суши и геофизических исследованиях в море.

Оценивая материалы, полученные к настоящему времени в акватории, можно сказать, что все исследователи, несмотря на противоречия, возникшие при стратификации осадочного чехла, сходятся в одном - шельф моря Лаптевых имеет весь необходимый набор «типовых» положительных предпосылок нефтегазоносности. Этот набор включает высокую (до 10 - 13 км) мощность осадочной толщи, устойчивое погружение на последних этапах геологической истории, контрастную структуру чехла с обилием выраженных структурных и неструктурных ловушек УВ и т. д.

В настоящее время регулярной сетью региональных профилей наиболее изучена юго-западная часть моря Лаптевых. В 2005 году научно исследовательские суда ОАО МАГЭ отработали на площади в 29 тыс. кв. км 3000 п. км профилей МОВ ОГТ (2D) по сети 25 км x 12.5 км. Исследования акватории продолжались и в 2006 и 2007 годах.

Визуальный анализ полученных материалов показал, что в волновом поле присутствуют зоны локального увеличения отрицательной амплитуды, создающие эффект яркого пятна (bright spot). Такие аномалии на стандартных разрезах могут возникать в результате накапливания трасс, полученных при различных углах падения волн на границы, также могут отражать литологические изменения в разрезе и в ряде случаев являться прямыми индикаторами залежи углеводородов УВ.

Аномалии сейсмической записи (АСЗ). Наиболее часто в юго-западной части моря встречаются два типа локального изменения амплитуд - «яркое пятно» и «улыбка» . Аномалии типа «улыбки» являются прямыми индикаторами залежи УВ, так как констатируют понижение скорости в залежах, которое влияет на отражения от более глубоких горизонтов из-за увеличения времени пробега волн и отклонения лучей, проходящих через залежь. Если залежь газовая, оси синфазности ниже ее за счет увеличения времени пробега волны в залежи образуют ложные прогибы, которые в совокупности с выпуклой «яркой» структурной осью и создают своеобразную «улыбку». Аномалии типа «яркое пятно» однозначно ассоциировать с залежами УВ нельзя.

Надежность выделения «ярких пятен» от УВ-насыщения можно проверить посредством технологии AVO, в основе которой лежит расчет параметров А и В двучленной аппроксимации Р.Т. Шуе [4] по сейсмограммам ОГТ и AVA (Amplitude Variation with Angle - изменения амплитуд в зависимости от угла падения). Сравнение полученных сейсмических AVO - атрибутов с таковыми, принятыми в качестве диагностического признака при поисках углеводородов на перспективных объектах шельфа Сахалина и других акваторий Охотоморского региона [1] позволило, за отсутствием данных бурения на шельфе, в априори, оценить литологию и флюидонасыщение изученной части моря Лаптевых.

AVO классификация газовых песков по AVO-сейсмограммам проводилась с использованием классификационной системы Rutherford и Williams (1989 г). Согласно последней, отражения, связанные с газовыми песками, создают в волновом поле AVO-сейсмограмм несколько типов AVO-откликов, различающихся по степени изменения амплитуды от удаления. Классификация для газовых песков состоит из 4 классов [3].

В пределах изученной части акватории AVO-отклики, зарегистрированные в районе Усть-Ленского грабена, явно отождествляются с модельными AVO-откликами от газовых песчаников 3 класса, на остальной части площади в волновом поле AVO-сейсмограмм просматриваются AVO-отклики от газовых песчаников 1 класса.

AVO-аномалии 1 класса предполагают присутствие в разрезе осадочного чехла прибрежной части моря Лаптевых высокоимпедансных газовых песков 1 класса, акустическая жесткость (импеданс) которых выше покрывающей среды, обычно глинистого сланца. AVO-отклик от этих песков - коэффициент отражения - положителен для нулевого удаления и уменьшается с удалением. Степень изменения 2 амплитуды от удаления (называемая часто градиентом AVO) для песков этого класса обычно больше, чем для песков 3 класса.

AVO-аномалии 3 класса предполагают присутствие в разрезе осадочного чехла, низкоимпедансных газовых песков 3 класса. Это говорит о том, что в данной части площади осадочный чехол будет представлен молодыми терригенными отложениями, в котором слабоуплотненные и неконсолидированные песчаные пласты, насыщенные газом, будут иметь более низкий импеданс, чем вмещающие глины.

Аномалии от газовых песков такого типа создают в волновом поле АСЗ типа «улыбка» и довольно легко находятся на стандартных разрезах, а большое соотношение сигнал-помеха для отражений от этих песков способствует AVO анализу. AVO-отклик четко выделяется на сейсмограмме в виде оси синфазности, имеющей заметное увеличение и усиление амплитуды с удалением. Эффект усиления амплитуды отражений с удалением подтвержден данными бурения на Лунском, Чайвинском (газовая залежь на глубине 1100 - 1200 м) и др. месторождениях [1].

AVO-классификация газовых песков по «частичным разрезам» 

Уже на ранних стадиях применения AVO стало ясным, что газовые пески (песчаники) характеризуются широким спектром зависимостей амплитуд от удалений или углов. Поэтому профили, в поле которых были зарегистрированы перспективные зоны с ожидаемым классом песков, были переформированы в так называемые «угловые разрезы» («angle stack»). После сравнительного анализа результатов для интерпретации были выбраны частичные разрезы для ближних (5-20) и дальних (20-40) углов.

На практике было отмечено, что подтвержденные бурением газовые залежи в песках 1 класса хорошо проявляются только на «частичных разрезах» дальних углов. На «частичных разрезах» ближних углов в исследуемом интервале наблюдается затухание энергии отражений и понижение частотного состава колебаний. АСЗ от газовых залежей в песках 3 класса должны равнозначно проявляться в волновом поле «частичных разрезов» полученных как для ближних, так и для дальних углов [2].

В пределах изученной части акватории AVO-отклики от газовых песков 1 класса наиболее четко корреллируются с АСЗ, зарегистрированными на «частичных разрезах» в своде Анастасьевского локального поднятия.

AVO-отклики от газовых песков 3 класса однозначно уверенно отражаются в волновом поле «частичных разрезов», как ближних, так и дальних углов на террасах Усть-Ленского грабена.

Отражение газовых песков в разрезах AVO-атрибут. Для проверки класса песков были использованы разрезы атрибутов А и В двучленной аппроксимации Р.Т. Шуе и их модификаций.

Разрезы AVO-атрибут, позволили получить представление о пространственном положении и строении прогнозируемых залежей в песках 1 и 3 класса. В виду отсутствия данных бурения на шельфе моря Лаптевых, сведений о реальных параметрах залежей и вмещающих их слоев у нас нет. Это не позволяет провести качественную идентификацию и калибровку AVO-аномалий, зарегистрированных на сейсмических моделях. Однако, высокое число сейсмических записей, содержащих аномалии, количественно подтверждают существования залежей УВ в пределах изученной части акватории.

Выводы. Анализ сейсмических записей на шельфе моря Лаптевых по методике AVO показал, что в разрезе осадочного чехла на достижимых для бурения глубинах есть газоносные песчаники.

Результаты AVO-анализа на Анастасьевском локальном поднятии и в бортовой структуре Усть-Ленского грабена предоставили информацию о пространственном положении и общих чертах строения прогнозируемых залежей.

Применение AVO-анализа сейсмических записей на юго-западном шельфе моря Лаптевых позволило, несмотря на отсутствие бурения, рекомендовать дальнейшее использование метода AVO-анализа с целью предварительной классификации разреза осадочного чехла, выявления в нем перспективных на поиски углеводородов УВ песчаников.

Литература
С.Г. Валиев, И.А. Ли. Результаты AVO-анализа сейсмических записей на нефтегазовых месторождениях шельфа Сахалина. Геофизика. № 2, 2003.
Воскресенский Ю.Н., Иноземцев А.Н., Резванов Р.А. Атрибутный AVO-анализ для разделения угольных и УВ-аномалий в тонкослоистых средах // Геофизика. Технологии сейсморазведки – I, 2005. Стр. 24-31.
Rutherford S. R. and Williams R.H., Amplitude-versus-offset variations in gas sand: Geophysics, 54, 1989. Стр. 680-688.
Shuey R. Т.. A simplification of the Zoeppritz equations: Geophysics, 50, 1985. Стр. 609 - 614.

Нефть и газ арктического шельфа-2008: материалы конференции