Exploration of hydrocarbon traps using two methods within the Bogatoika area of the Dnieper-Donetsk Depression ― comparison of geological results

О.М. Шадура

doi:10.24028/gj.v47i1.306149

Автор(и)

О.М. Шадура Український державний геологорозвідувальний інститут, Київ, Україна, Україна

DOI:

https://doi.org/10.24028/gj.v47i1.306149

Ключові слова:

поглинання сейсмічних хвиль, палеотектонічні та палеогеоморфологічні реконструкції, SPGM-технологія, Богатойське родовище, відклади пізньосерпуховського під’ярусу

Анотація

Мета статті — показати ефективність нової розробленої методики для оцінювання запасів нафти і газу в пастках складної конструкції (неантиклінальних). На відміну від традиційних методик, згідно з якими для оцінювання складнопобудованої пастки необхідно простежити два горизонти, у запропонованому методі використовується тільки один горизонт, що перетинає поклад.

Перша методика є новою, розробленою на підставі дослідження поглинання сейсмічних хвиль. Було виявлено, що абсорбція дуже чутлива до зміни відсоткового вмісту газу в пористому резервуарі. Як наслідок, сейсмічний спектр збіднюється на високі частоти. Тому поглинання є важливою характеристикою гірських порід, що доповнює інформацію про їх швидкісні та рефлектівні властивості та підвищує ефективність геологічної інтерпретації сейсмічних даних. Для чисельної характеристики поглинальних властивостей середовища застосовують коефіцієнт поглинання, декремент логарифмічного поглинання та якість (добротність) середовища Q (Q-фактор або просто Q). Останнім часом у зарубіжних наукових публікаціях все частіше використовують поняття Q-якості середовища.

Коефіцієнт добротності можна виразити через максимальне значення пружної енергії Emax, що зберігається у зразку протягом періоду навантаження, і втрат енергії протягом того самого періоду E. Для великих значень Q, які зазвичай спостерігаються на практиці, параметр Q обернено пропорційний коефіцієнту поглинання з урахуванням коефіцієнта пропорційності.

Застосований алгоритм є близьким до структури вираження, отриманої в публікації [Hauge, 1981], для дослідження свердловинних матеріалів з припущенням відсутності інтерференції.

Запропонований метод дає можливість виконувати вимірювання добротності на підставі відбиттів за даними поверхневої сейсморозвідки. Він адаптований з метою зробити вимірювання безперервними в часі вздовж траси. Розроблено також метод для введення компенсації за спотворювальний вплив кратних відбитих хвиль.

Друга методика — добре зарекомендована сейсмопалеогеоморфологічна (СПГМ) технологія. За її допомогою підтверджено, що згідно з даними досліджень поглинання сейсмічних хвиль причиною виникнення аномалій є піщані тіла в межах пізньосерпуховського під’ярусу.

Для підтвердження цього на підставі палеотектонічної та палеогеоморфологічної реконструкцій (СПГМ-технологія) побудовано дві структурні карти. У результаті інтерпретації та порівняння з картою, побудованою за даними дослідження поглинання сейсмічних хвиль, зроблено висновок щодо можливості застосування нової розробленої методики під час пошуку вуглеводневих пасток.

Посилання

Aki, K., & Richards, P.G. (2002). Quantitative Seismology. 2nd ed. CA Univ. Sci. Books, Sausalito, 700 p.

Averbukh, A.G. (1982). Investigation of composition and properties of rocks while seismic exploration. Moscow: Nedra, 232 p. (in Russian).

Babadagly, V.A., Izotova, T.S., Karpenko, I.V., & Kucheruk, E.V. (1988). Lithological interpretation of geophysical materials while prospecting for oil and gas. Moscow: Nedra, 256 p. (in Russian).

Busch, D.A., & Link, D.A. (1985). Exploration Methods for Sandstones Reservoirs. OGCI Publications, Oil & Gas Consultants International, 327 p.

Červený, V., & Pšenčik, I. (2008). Quality factor Q in dissipative anisotropic media. Geophysics, 73(4), 1JA―Z66. https://doi.org/10. 1190/ 1.2937173.

Gurvich, I.I. (1981). Seismic exploration. Moscow: Nedra, 464 p. (in Russian).

Hauge, P.S. (1981). Measurements of attenuation from vertical seismic profiles. Geophysics, 46(11), 1548—1558. https://doi.org/10.1190/1. 1441161.

Ivaniuta, M.M. (Ed.). (1999). Atlas of oil and gas fields of Ukraine. Vol. III. Eastern oil and gas region (pp. 1247―1252). Ukrainian oil-and-gas academy, Ukrainian State Geological Research Institute (in Ukrainian).

Karpenko, I.V. (2000). Primal and inverse tectonic-sedimental problems. Mineral resources of Ukraine, (3), 30―33 (in Ukrainian).

Karpenko, I.V. (2003). Technique of seismic-paleo-geo-morphologic (SPGM) analysis. New production engineering. Kyiv, 59 p. (in Ukrainian).

Khain, V.E., & Mikhaylov, A.E. (1985).General geotectonics. Moscow: Nedra, 326 p. (in Russian).

Korinnyi, V.I. (2017). Geology. Methodical recommendations for laboratory work’s carrying-out — part II. Vinnitsa, 48 p. (in Ukrainian).

Nedosekova, I.V. (2002). Potentialities of techniques and seismic-paleo-geo-morphologic (SPGM) analysis for exploration of Early Visean carbonates within Dnipro-Donetsk Depression. Collected scientific articles of Ukrainian State Geological Research Institute, (1-2), 36―41 (in Ukrainian).

Nomokonov, V.P. (Ed.). (1990). Seismic exploration: Reference book of geophysicist. Book one. Moscow: Nedra, 400 p. (in Russian).

Raji, W.O., & Rietbrock, A. (2013). Determination of quality factor (Q) in reflection seismic data. SEG Technical Program Expanded Abstracts. https:// doi.org/10.1190/segam2013-0242.1.

Shadura, O.M. (2011). Review of mechanisms and theories of nonelastic seismic waves absorption. Collected scientific articles of Ukrainian State Geological Research Institute, (4), 105―121 (in Russian).

Shadura, O.M., & Tyapkin, Y.K. (2011). Continuous in time measurements of attenuation along seismic trace: synthetic and field data experiments. The Second International scientific-practical conference: «Up-to-date methods of seismic exploration while oil and gas fields exploration in conditions of complicated structures» (Seismo-2011) Ukraine, AR Crimea, Feodosia, 18―24 of September 2011, P. 47.

Shadura, O.M., & Tyapkin, Y.K. (2010). Continuous in time estimation of absorption from surface seismic reflection data. The first International scientific-practical conference: «Up-to-date methods of seismic exploration while oil and gas fields exploration in conditions of complicated structures» (Seismo-2010) Ukraine, AR Crimea, Feodosia, 19―25 of September 2010, P. 47.

Shadura, O.M., & Tyapkin, Y.K. (2019). Continuous in time estimation of Q-factor according to onshore seismic data. In Actual problems and prospects of geology development: science and production (pp. 234―237). Odesa (in Ukrainian).

Tyapkin, Y., & Shadura, O. (2009). Continuous in time estimation of the quality factor Q from surface seismic reflection data. 71st EAGE Conference: Extend. Abstr. Amsterdam, The Netherlands, 8―11 June 2009, paper SO47.

Tyapkin, Y., & Shadura, O. (2010a). Continuous in time evaluation of the quality factor of the geological section with seismic data. IXth. International Conference on Geoinformatics — Theoretical and applied Aspects, 11—14 May 2010, Kiev, Ukraine, A004.

Tyapkin, Y.K., & Shadura, O.M. (2011). Continuous measurements of attenuation along the seismic trace: synthetic and field data experiments. 73rd EAGE Conference & Exhibition. Vienna, Austria, 23—26 May 2011.

Tyapkin, Y.K., & Shadura, O.M. (2017). Continuous Time-domain Q-estimation Using Surface Seismic Data — Theory and an Onshore Ukraine Case Study. 79th EAGE Conference & Exhibition, Paris, France, 12―15 June 2017, We P1 06.

Tyapkin, Y.K., & Shadura, O.M. (2010b). Review of techniques of estimation of seismic waves nonelastic absorption. Collected scientific articles of Ukrainian State Geological Research Institute, (3-4), 178―189 (in Russian).

Tyapkin, Y.K., Shadura, O.M, & Roganov, V.Yu. (2011). Continuous in time estimation of wave absorption in the scale of the seismic trace. Geophysical Journal, 33(3), 40―53 (in Russian). https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v33i3.2011.116924.

Winkler, K.W., & Nur, A. (1982). Seismic attenuation: Effects of pore fluids and frictional sliding. Geophysics, 47(1), 1―15. https://doi.org/10.1190/1.1441276.