Dissipative Seismicity for Hydrocarbon Reservoir Parameter Evaluation

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

The natural seismic background of the Earth and its deep emission component are a form of dissipation of energy of geodynamic processes. The methods of studying the seismic background as a signal generated by an open complex non-linear system (the Earth’s crust) can be grouped under one branch—dissipative seismicity. In this paper, one of such methods, namely, the thermodynamic indicator of the state of rocks, is used for the remote evaluation of the local productivity of the reservoir on the hydrocarbon deposit site. The thermodynamic indicator was created using the Klimontovich entropy and yields quantitative estimates of the local disequilibrium of rocks associated with the activity of geophysical processes. We revealed monotonic, near-linear relationship between the thermodynamic indicator values calculated using the seismic background records and the cumulative thickness of productive layers in the wells in close proximity to recording points. The thermodynamic indicator is calculated assuming that there is a sliding time window threshold that must be taken empirically. The obtained results show that the thermodynamic indicator can be effectively used for outlining the deposit boundaries and choosing the potentially most productive well drilling points by extrema in the indicator value field.

Авторлар туралы

I. Chebotareva

Oil and Gas Research Institute, Russian Academy of Sciences

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: irinache@inbox.ru
Russia, 119333, Moscow

E. Rode

Marmot Passive Monitoring Technologies SA

Email: irinache@inbox.ru
Switzerland (VD), Morges

Әдебиет тізімі

  1. Авсюк Ю.Н. Приливные силы и природные процессы. М.: ОИФЗ РАН. 1996. 188 с.
  2. Адушкин В.В., Опарин В.Н. От явления знакопеременной реакции горных пород на динамические воздействия – к волнам маятникового типа в напряженных геосредах. Ч. I // ФТПРПИ. 2012. № 2. С. 3–27.
  3. Аки К., Ричардс П. Количественная сейсмология. М.: Мир. 1983. Т. 1. С. 468.
  4. Алексеев А.С., Цецохо В.А., Белоносова А.В., Сказка В.В. Вынужденные колебания трещиновато-блочных флюидонасыщенных слоев при вибросейсмических воздействиях // ФТПРПИ. 2001. № 6. С. 3–12.
  5. Алексеев А.С., Дедов В.П., Тригубович Г.М. Геофизики должны хорошо знать механику // Геофизика. 2007. № 3. 55–59.
  6. Арутюнов С.Л., Лошкарев Г.Л., Графов Б.М., Сиротинский Ю.В., Новицкий М.А., Немтарев В.И., Кузнецов О.Л., Шутов Г.Я., Резуненко В.И., Черненко А.М. Способ вибросейсморазведки при поиске нефтегазовых месторождений. Патент РФ № 2045079. 1995.
  7. Бережной Д.В., Биряльцев Е.В., Биряльцева Т.Е. Анализ спектральных характеристик микросейсм как метод изучения структуры геологической среды. Казань: изд-во Каз.. гос. ун-та. 2008. С. 360–386.
  8. Валяев Б.М. Углеводородная дегазация Земли, геотектоника и происхождение нефти и газа. Дегазация Земли и генезис нефтегазовых месторождений. К 100-летию со дня рождения П.Н. Кропоткина / А.Н. Дмитриевский, Б.М. Валяев (ред.). 2011. М: ГЕОС. С. 10–30.
  9. Ведерников Г.В., Жарков А.В., Максимов Л.А. Опыты по регистрации геодинамических шумов от нефтегазовых залежей. Геофизика. Спец. выпуск “30 лет ОАО “Сибнефтегеофизика”. 2001. С. 96–98.
  10. Гиляров В.Л. Кинетическая концепция прочности и самоорганизованная критичность в процессе разрушения материалов // Физика твердого тела. 2005. Т. 47. № 5. С. 808–811.
  11. Гиляров В.Л., Варкентин М.С., Корсуков В.Е., Корсукова М.М., Куксенко В.С. Формирование степенных распределений дефектов по размерам в процессе разрушения материалов // Физика твердого тела. 2010. Т. 52. № 7. С. 1311–1315.
  12. Голошубин Г.М., Чабышова Э.А. Обменные медленные волны в неоднородной проницаемой флюидонасыщенной среде // Технологии сейсморазведки. 2015. № 3. С. 10–15.
  13. Графов Б.М., Арутюнов С.Л., Казаринов В.Е., Кузнецов О.Л., Сиротинский Ю.В., Сунцов А.Е. Анализ геоакустического излучения нефтегазовой залежи при использовании технологии АНЧАР // Геофизика. 1998. № 5. С. 24–28.
  14. Гулиев И.С., Юсубов Н.П., Гусейнова Ш.М. О механизме образования грязевых вулканов в южно-каспийской впадине по данным 2D- и 3D-сейсморазведки // Физика Земли. 2020. № 5. С. 131–138.
  15. Зайцев В.Ю. О “неклассических” проявлениях микроструктурно обусловленной акустической нелинейности на примере контактосодержащих сред. Нелинейные волны. Н. Новгород: ИПФ РАН. 2007. С. 170–190.
  16. Климонтович Ю.Л. Проблемы статистической теории открытых систем: критерии относительной степени упорядоченности состояний в процессах самоорганизации // Успехи физических наук. 1989. Т. 5. Вып. 1. С. 59–91.
  17. Климонтович Ю.Л. Статистическая теория открытых систем. Т. 1. М.: Янус. 1995. 622 с.
  18. Климонтович Ю.Л. Введение в физику открытых систем. Атлас временных вариаций природных, антропогенных и социальных процессов. Т. 2. / Н.П. Лаверов (ред.). М.: Научный мир. 1998. С. 37–50.
  19. Крауклис П.В., Крауклис Л.А. Медленная волна в анизотропном слое жидкости, моделирующем коллектор // Зап. научн. сем. ПОМИ. 2001. Т. 275. С. 132–139.
  20. Кудрявцев Н.А. Генезис нефти и газа. Л.: Недра. 1973. 216 с.
  21. Кукуруза В.Д., Кривошеев, Иванова Е.З., Пекельная Е.В. Геоэлектрическая модель углеводородной залежи // Геоинформатика. 2019. № 4. С. 50–55.
  22. Курленя М.В., Сердюков С.В. Низкочастотные резонансы сейсмической люминесценции горных пород в вибросейсмическом поле малой энергии // ФТПРПИ. 1999. № 1. С. 3–7.
  23. Леонов М.Г., Кочарян Г.Г., Ревуженко А.Ф., Лавриков С.В. Тектоника разрыхления: геологические данные и физика процесса // Геодинамика и тектонофизика. 2020. Т. 11. № 3. С. 491–521.
  24. Лукк А.А., Дещеревский А.В., Сидорин А.Я., Сидорин И.Я. Вариации геофизических полей как проявление детерминированного хаоса во фрактальной среде. М.: ОИФЗ РАН. 1996. 210 с.
  25. Лукин А.Е. Геофизические методы и проблема выявления нетрадиционных источников природного газа // Геологический журн. 2014. № 1(346). С. 7–22.
  26. Марпл-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. М.: Мир. 1990. 584 с.
  27. Мухамедиев Ш.А. О дискретном строении геосреды и континуальном подходе к моделированию ее движения // Геодинамика и тектонофизика. 2016. Т. 7. № 3. С. 347–381.
  28. Напреев Д.В., Оленченко В.В. Комплексирование геофизических и геохимических методов при поиске залежей углеводородов в Усть-Тымском нефтегазоносном районе // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2010. Т. 5. № 1. 8 с. http://www.ngtp.ru/rub/4/6_2010.pdf
  29. Павлинова Н.В., Шахова А.Ю. Роль грязевого вулканизма при формировании нефтегазовых залежей Южно-Пильтунского участка Пильтун-Астохского месторождения на шельфе острова Сахалин // Вестн. РУДН. Сер. Инж. исследования. 2016. № 2. С. 74–81.
  30. Перспективный метод поиска нефтегазовых залежей. Беседа с академиком А.Ю. Цивадзе // Вестник РАН. 2014. Т. 84. № 3. С. 249–252.
  31. Проблемы нелинейной сейсмики / Николаев А.В. (ред.) М.: Наука. 1987. 288 с.
  32. Садовский М.А., Болховитинов Л.Г., Писаренко В.Ф. Деформирование геофизической среды и сейсмический процесс. М.: Наука. 1987. 100 с.
  33. Сунцов А.Е., Графов Б.М. Капельно-пузырьковая модель излучающей залежи УВ в технологиях микросейсморазведки // Технологии сейсморазведки. 2010. № 1. С. 9–17.
  34. Терехов С.А., Воронцов А.М., Рерих В.К. Оценка вклада резонансной составляющей в энергию микросейсмического фона над и вне месторождения УВ // Технологии сейсморазведки. 2010. № 1. С. 41–43.
  35. Турунтаев С.Б., Мельчаева О.Ю. Анализ триггерных сейсмических процессов при помощи методов нелинейной динамики. Триггерные эффекты в геосистемах. Материалы Всероссийского семинара-совещания / В.В. Адушкин, Г.Г. Кочарян (ред.). 2010. С. 124–136.
  36. Турунтаев С.Б., Ворохобина, Мельчаева О.Ю. Выявление техногенных изменений сейсмического режима при помощи методов нелинейной динамики // Физика земли. 2012. № 3. С. 52–65.
  37. Чеботарева И.Я., Дмитриевский А.Н. Диссипативная сейсмика // Физ. мезомеханика. 2020. Т. 23. № 1. С. 14–32.
  38. Чеботарева И.Я. Эмиссионная сейсмическая томография – инструмент для изучения трещиноватости и флюидодинамики земной коры // Георесурсы. 2018. Т. 20. № 3. Ч. 2. С. 238–245. https://doi.org/10.18599/grs.2018.3.238-245
  39. Юрова М.П., Исаева Г.Ю. Исторические аспекты и современные подходы к прогнозу неструктурных ловушек нефти и газа // Актуальные проблемы нефти и газа. 2019. Вып. 3(26). 10 с.
  40. Castagna J., Sun S., Siegfried R. Instantaneous spectral analysis: Detection of low-frequency shadows associated with hydrocarbons // The Leading Edge. 2003. V. 22. P. 120–127.
  41. Chebotareva I. Ya., Volodin I. A. Criterion of the order degree for self-oscillating regimes in the analysis of geophysical medium dynamics // Doklady Earth Sciences. 2010. V. 432. № 1. P. 618–621.
  42. Chebotareva I.Ya., Volodin I.A. A method for localizing seismic sources whose signals are separated by an order of difference from the background noise // Doklady Earth Sciences. 2011. V. 437. № 1. P. 428–431.
  43. Dimon P., Kushnick A., Stokes J. Resonance of a liquid-liquid interface // J. Phys. France. 1988. V. 49. P. 777–785.
  44. Fawad M., Hansen J.A., Mondol N.H. Seismic-fluid detection-a review // Earth-Science Reviews. 2020. V. 210. P. 103347. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103347
  45. Goloshubin G., Korneev V., Vingalov V. Seismic low-frequency effects from oil-saturated reservoir zones // Expanded Abstracts. 72th Ann. Internat. Mtg., Soc. Explor. Geophys. 2002. P. 1813–1816.
  46. Goloshubin G., VanSchuyver C., Korneev V., Silin D., Vingalov V. Reservoir imaging using low frequencies of seismic reflections // The Leading Edge. 2006. V. 25. № 5. P. 527–531.
  47. Holzner R., Eschle P., Zurcher H., Lambert M., Graf R., Dangel S., Meier P.F. Applying microtremor analysis to identify hydrocarbon reservoirs // First break. 2005. V. 23. № 5. P. 41–46.
  48. Korneev V., Goloshubin G., Daley T., Silin D. Seismic low frequency effects in monitoring of fluid-saturated reservoirs // Geophysics. 2004. V. 69. P. 522–532.
  49. Lambert M.-A., Schmalholz S.M., Saenger E.H., Steiner B. Low-frequency microtremor anomalies at an oil and gas field in Voitsdorf, Austria // Geophysical Prospecting. 2009. V. 57. P. 393–411.
  50. Makhous M., Rode E.D. (Paul), Kaya S. Application of the Infrasonic Passive Differential Spectroscopy (IPDS) for Hydrocarbon Direct Detection and Reservoir Monitoring in fields of the North-Caspian Basin: Achievements and Challenges. Abstracts. SPE 125385. Reservoir Characterization and Simulation Conf. Abu Dhabi, UAE, 19–21 October 2009.
  51. Pirson S.J. Significant Advances in Magneto-electric Exploration. Unconventional Methods in Exploration for Petroleum and Natural Gas. Proc. Symp. II-1979 / Gottlieb B.M. (Ed.). Dallas, Texas: Southern Methodist University Press. 1981. P. 169–196.
  52. Quintal B., Schmalholz S.M., Podladchikov Y.Y. Low-frequency reflections from a thin layer with high attenuation caused by interlayer flow // Geophysics. 2009. V. 74. № 1. P. 15–23.
  53. Rode E.D., Nasr H., Makhous M. Is the future of seismic passive? // First break. 2010. V. 28. № 7. P. 77–80.
  54. Saenger E.H., Schmalholz S.M., Lambert M.-A., Nguyen T.T., Torres A., Metzger S., Habiger R.M., Müller T., Rentsch S., Méndez- Hernández E. A passive seismic survey over a gas field: Analysis of low-frequency anomalies // Geophysics. 2009. V. 74. № 2. P. O29–O40.
  55. Shaidurov G.Ya., Kudinov D.S., Potylitsyn V.S., Shaidurov R.G. Observation of the seismoelectric effect in a gas condensate field in the Earth’s natural electromagnetic and seismic // Russian Geology and Geophysics. 2018. V. 59 (№ 5). P. 566–570.

Қосымша файлдар


© Russian Academy of Sciences, 2023