Применение методов экспериментальной тектоники в нефтяной геологии на примерах месторождений Западной Сибири

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

На основе анализа сейсмовременных разрезов, полученных в пределах различных площадей и месторождений, расположенных в Западно-Сибирском нефтегазоносном бассейне, выбраны наиболее распространенные типы антиклинальных и взбросово-надвиговых тектонических структур, моделирование формирования которых осуществлялось с помощью двух методов: оптико-поляризационного и тектоно-седиментационного. Исследования, проведенные оптико-поляризационным методом, позволили изучить характер напряжений, возникающих в желатиновых моделях осадочного чехла вследствие роста антиклинальных блоков и также взбросово-надвиговых дислокаций. По уровню касательных напряжений и ориентации изоклин в оптических моделях спрогнозированы зоны вероятной тектоногенной трещиноватости и направления трещин в этих участках.

2D тектоно-седиментационное моделирование позволило объяснить механизм образования “бескорневых” поднятий, зон просадки или разуплотнения в осадках, принцип работы тектонического “насоса”, получить зависимости между размерами и формой поднятий, плотностью и раскрытостью трещин, величиной трещинной “пористости”, формирующихся над ними, а также латеральными размерами зон тектоногенной трещиноватости. 3D тектоно-седиментационное моделирование позволило установить связь гидрографии земной поверхности моделируемой площади и зон разуплотнения, вышедших на поверхность моделей на этом же участке. Эти зоны разуплотнения могут служить поисковым признаком при разведке высокопродуктивных зон в породах-коллекторах, содержащих углеводородные залежи.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. Ю. Зубков

ООО “Западно-Сибирский Геологический Центр”

Автор, ответственный за переписку.
Email: zubkovmyu@mail.ru
Россия, Тюмень, 625002, ул. Сургутская, д. 11, корп. 4/9

Список литературы

  1. Белоусов В.В., Гзовский М.В. Экспериментальная тектоника. М. Недра, 1964, 118 с.
  2. Бондаренко П.М., Лучицкий И.В. Сдвиги и зоны скалывания в тектонических полях напряжений // Экспериментальная тектоника в теоретической и прикладной геологии / И.В. Лучицкий, П.М. Бондаренко (ред.). М.: Наука, 1985. С.159–182.
  3. Гзовский М.В. Основы тектонофизики. М. Наука, 1975. 536 с.
  4. Зубков М.Ю., Бондаренко П.М. Прогноз зон вторичной трещиноватости на основе данных сейсморазведки и тектонофизического моделирования // Геология нефти и газа. 1999. № 11–12. С. 31–40.
  5. Зубков М.Ю., Бондаренко П.М., Трухан Я.А., Лазарев А.Г. Прогноз углеводородных залежей в трещинных коллекторах баженовской и абалакской свит Восточно-Пальяновской площади на основе результатов сейсморазведки и тектонофизического моделирования // Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО / В.А. Волков (ред.). Ханты-Мансийск: Путиведъ, 2000. С.174–187.
  6. Зубков М.Ю. Коллекторы в бажено-абалакском комплексе Западной Сибири и способы их прогноза // Геология нефти и газа. 2014. № 5. С. 58–72.
  7. Зубков М.Ю.Тектоногидротермальные процессы в юрских отложениях Западной Сибири // Геология нефти и газа. 2017. № 1. С. 60–76.
  8. Копыстянский Р.С. Трещиноватость горных пород и ее значение в нефтегазовой геологии. Киев: Наукова думка. 1978, 216 с.
  9. Кузнецов О.Л., Чиркин И.А., Курьянов Ю.А., Шлёнкин С.И., Арутюнов С.Л., Дыбленко В.П., Рогоцкий Г.В. Новые технологи и решение прикладных задач / Сейсмоакустика пористых и трещиноватых геологических сред. М.: Изд-во “ЦИТвП”, 2007. Т. 3. 434 с.
  10. Лучицкий И.В., Бондаренко П.М. Моделирование полей напряжений над интрузивным куполом // Докл. АН СССР. 1974. Т. 216. № 2. С. 316–318.
  11. Осокина Н.Д. Пластичные и упругие низкомодульные материалы для исследования напряжений в земной коре методом моделирования. М.: Изд-во АН СССР, 1963, 196 с.
  12. Патент на изобретение № 2183332 “Способ прогнозирования зон развития вторичных коллекторов трещинного типа в осадочном чехле”. Авт.: М.Ю. Зубков, П.М. Бондаренко. Приоритет от 0.8. 11. 2000.
  13. Фрохт М.М. Фотоупругость. М.: Гостехиздат, 1948. Т. 1. 432 с.
  14. Фрохт М.М. Фотоупругость. М.: Гостехиздат, 1950. Т. 2. 488 с.
  15. Хаимова-Малькова Р.И. Методика исследований напряжений поляризационно-оптическим методом. М.: Наука, 1970. 116 с.
  16. Alai R., Mohamed A.B., Taha M.T.A. Fracture characterization in reservoirs through seismic attributes // First Break. 2014. Vol. 32. No 10. P. 83–92.
  17. Dorn G.A., Dominguez J. Post-stack attribute-based fracture characterization: A case study from the Niobrara shale // First Break. 2017. Vol. 35. No 5. P. 85–89.
  18. Hale D. Methods to compute fault images, extract fault surfaces and estimate fault throws from 3D seismic images // Geophysics. 2012. Vol. 78. No 2. P.33–43.
  19. Jaglan H., Qayyum F., Huk H. Unconventional seismic attributes for fracture characterization // First Break. 2015. Vol. 33. No 3. P.101–109.
  20. 20.Nurhasan A., Davis T.L. Interpretation of wrench faulting and fault-related pressure compartmentalization, Wattenberg Field, Denver Basin Colorado // First Break. 2016. Vol. 34. No 2. P. 53–61.
  21. Williams R.M., Pascual-Cebrian E., Gutmanis J.C., Paton J.S. Delineating fractures in the sub-seismic domain through seismic and image log analysis:a North Sea case study // First Break. 2017. Vol. 35. No 3. P. 49–57.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Сейсмовременные разрезы с зонами разуплотнения осадков над антиклинальными структурами (а), (в) и бескорневыми поднятиями (б), (в). 

Скачать (766KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Базовые сейсмо-профили Пальяновской площади (а), Салымского месторождения (г) и оптико-поляризационные модели (б), (в), (д), (е). 1 – концентрация желатина; 2 – границы и изолинии: а – между желатиновыми слоями, б – изохромы (уровни касательных напряжений); 3 – максимальные значения изохром (≥ 8); 4 – траектории нормальных напряжений (σ1) и их уширения (прогнозируемые трещины); 5 – траектории и направления: а – касательных напряжений (τmax), б – движения антиклинальных блоков; 6 – эллипсоид деформации; 7 – изотропная точка

Скачать (811KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Фрагмент сейсмовременного разреза Пальяновской площади, на котором расположена скв. 12366 (а), с результатами интерпретации оптико-поляризационной модели (б), (в). На (в) – врезка: шлиф кварцевого песчаника, отобранного из интервала тюменской свиты, вскрытой скв. 12366. Отражающие горизонты: А – кровля фундамента, Т – кровля тюменской, Б – баженовской свит. Показаны (стрелки) направления движения антиклинальных блоков. 1 – концентрация желатина; 2 – границы и изолинии: а – между желатиновыми слоями, б – изохромы (уровни касательных напряжений); 3 – максимальные значения изохром (≥ 8); 4 – траектории нормальных напряжений (σ1) и их уширения (прогнозируемые трещины); 5 – траектории и направления: а – касательных напряжений (τmax), б – движения антиклинальных блоков; 6 – эллипсоид деформации; 7 – изотропная точка

Скачать (385KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Поля напряжений в многослойной оптико-поляризационной модели, содержащей клиновидные слои, деформируемой поднятием пологой антиклинали (а) – уровни касательных напряжений (τmax), (б) – ориентация нормальных, σ1 и σ3 (сплошная линия) и скалывающих, τmax (двойной пунктир), прогноз разрывов по σ1 (утолщенные траектории) и сдвигов (по τmax) в области их повышенных значений. 1 – концентрация желатина; 2 – границы и изолинии: а – между желатиновыми слоями, б – изохромы (уровни касательных напряжений); 3 – максимальные значения изохром (≥ 8); 4 – траектории нормальных напряжений (σ1) и их уширения (прогнозируемые трещины); 5 – траектории и направления: а – касательных напряжений (τmax), б – движения антиклинальных блоков; 6 – эллипсоид деформации; 7 – изотропная точка

Скачать (302KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Фрагменты 2D седиментационной модели с бескорневыми поднятиями, образовавшимися в результате последовательного роста соседних антиклинальных блоков, до (а) и после (б) ее препарирования.

Скачать (283KB)
Метаданные
7. Рис. 6. 2D седиментационная модель главного поднятия Кальчинского месторождения. (а) – с опрокинутой складкой и “застывшими волнами”, между горизонтами Т и Б рядом с левой стенкой модели присутствует опрокинутая складка, образовавшаяся в результате соскальзывания слоя черной глины по крылу поднятия к его основанию; (б) – после препарирования “застывших волн”.

Скачать (289KB)
Метаданные
8. Рис. 7. 2D седиментационная модель в исходном состоянии (а), после роста центрального поднятия с образованием над ним зоны разуплотнения осадков (б) и вид сверху на вышедшую на поверхность модели зону разуплотнения (в).

Скачать (407KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Результаты препарирования компетентных слоев 2D седиментационной модели главного поднятия Кальчинского месторождения с распределением разрывных дислокаций (а), зависимости линейной плотности трещин и трещинной “пористости” от амплитуды поднятия (б) и удельной плотности трещин над антиклинальными блоками в зависимости от номера компетентного слоя для поднятий различных размеров (в). Обозначены (цифры) номера компетентных слоев по направлению снизу-вверх.

Скачать (395KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Структурно-прогнозная схема размещения трещинных коллекторов в баженовской и абалакской свитах восточного участка Ем-Еговской площади по полученным данным сейсморазведки и тектонофизического моделирования. 1–6 – скважины: 1 – “сухие”; 2 – малодебитные; 3 – среднедебитные; 4 – высокодебитные; 5 – нет данных испытания; 6 – проектные; 7–8 – оси зон трещиноватости: 7 – максимальной; 8 – умеренной и слабой; 9–11 – зоны деструкции и трещинного коллекторообразования с удельными запасами углеводородов: 9 – высокими, 10 – средними, 11 – низкими; 12–13 – предполагаемые границы: 12 – прогнозного распределения трещинных коллекторов баженовской и абалакской свит по данным частоты трещиноватости в компетентных слоях, отвечающих горизонтам Аб и Б в тектоно-седиментационных моделях, 13 – вероятного трещинообразования по величинам касательных напряжений в компетентных слоях горизонтов Аб и Б в оптических моделях

Скачать (956KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Оптическая (а), (в) и седиментационная (б), (г), (д), (е) модели последовательно растущих антиклинальных блоков, с изменяющимися размерами зон трещиноватости и раскрытости находящихся в них трещин, образовавшихся над попеременно растущими поднятиями.

Скачать (492KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Структурная карта и результаты трехмерного 3D седиментационного моделирования роста антиклинального блока в пределах Каменной площади (а) – структурная карта фрагмента Каменной площади по горизонту А, выбранного для трехмерной седиментационной модели, (б) – фотография антиклинального блока, имитирующего эту положительную структуру, (в)–(д) – распределение трещинных дислокаций в компетентных слоях трехмерной седиментационной модели, (е) – зависимость трещинной “пористости”, образовавшейся в компетентных слоях этой модели, от расстояния до вершины антиклинального блока. Обозначены (цифры) номера компетентных слоев по направлению снизу-вверх.

Скачать (511KB)
Метаданные
13. Рис. 12. Зоны разуплотнения 3D седиментационной модели Каменной площади. (а) – зона разуплотнения, вышедшая на поверхность модели Каменной площади, (б) – проекция зоны разуплотнения на гидрографическую карту этого же участка Каменной площади. 1 – скважины; 2 – грабеновидные провалы; 3 – трещины

Скачать (243KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2019