Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт геологии и нефтегазодобычи.

Кафедра прикладной геофизики.

Курсовая работа

«Способы обработки и результаты исследований методом ЗСБ на площади Ай-Пимского вала»

Выполнила

студентка группы ГФН-10:

Молодкина Ю.А.

Проверил

Профессор кафедры ПГ,

Доктор гм.-н:

Дмитриев А.Н.

Тюмень 2012

Содержание

• Введение
• 1. Теоретические основы метода
• 1.1 Задачи, решаемые методом ЗСБ, преимущества метода
• 2. Способы обработки полевых измерений
• 3. Способы качественной и количественной интерпретации
• 3.1 Качественная интерпретация метода ЗСБ
• 3.2 Количественная интерпретация
• 3.3 Принципы построения алгоритма и его особенности при решении обратной задачи
• 3.4 Алгоритм случайного поиска с комбинированной тактикой и подпрограмма POISK
• 4. Результаты исследований
• Заключение
• Список использованной литературы

Введение

Целью написанной мной курсовой работы является доказать эффективное применение метода ЗСБ (зондирование становления поля для ближней зоны) для решения геологических и геофизических задач в электроразведке на примере площади Ай-Пимского вала.

Технология ЗСБ, разработанная для обнаружения залежей нефти и газа для геологических условий Западной Сибири, прошла тестирование на поисковой площади, в границах которой находилась северная часть крупного газо-нефтяного Лянторского месторождения, а затем широко использовалась при электроразведочных работах как на площадях с не точно известным положением ВНК (Ай-Пимская, Иртышская, Лорская площади), так и на поисковых площадях различной степени перспективности (Усть-Ляминская, Сахалинская, Селияровская, Средне-Пимская, Лабат-Юганская, Тундринская, Нивагальская-Шаманная и др.).

Установки, используемые в ЗСБ

При полевых работах методом ЗСБ обычно применяются установки «АВ-петля» (АВ-q) и «петля-петля» (Q-q). Частными случаями установки Q-q являются: установка «петля-петля» с соосными петлями (рис.1), установка с совмещенными приемной и генераторной петлями, однопетлевая установка.

Рис.1 Схема установки «петля в петле»

Все разновидности установки Q-q широко распространены из-за высокой производительности работ, локальности исследований и определенности местонахождения «точки записи», то есть точки земной поверхности, к которой относятся результаты измерений.

Аппаратура ТЕМ-FAST 48.

Устройство TEM-FAST 48.

Аппаратурный комплекс TEM-FAST включает в себя:

ь Генератор однополярных, прямоугольных испульсов;

ь Измерительный блок, обеспечивающий регистрацию сигналов;

ь Управляющий блок;

Рис. 2 Блок схема ТЕМ-FAST 48.

ь Внутренний источник питания.

Все устройства собраны в одном корпусе. На рисунке 2 показана схема ТЕМ-FAST.

При полевых исследованиях целесообразно использовать компьютер класса Notebook.

1. Теоретические основы метода

Зондированиями методом становления поля (ЗС) - это один из вариантов индукционного электромагнитного зондирования, основанного на изучении поля переходных процессов, возбужденного в земле по средствам ступенчатого или импульсного переключения тока в питающей установке.

Учеными Главтюменьгеологии выполнены теоретические и экспериментальные исследования по повышению поисковых возможностей электроразведочного метода ЗСБ. В результате экспериментов было обнаружено уникальное свойство углеводородов, находящихся в гетерогенной среде, принужденно электризоваться под воздействием наложенного электрического поля и создавать дополнительное вторичное поле, соответствующее полю объекта с реактивным (емкостным) сопротивлением.

В частности, сигнал E(t), регистрируемый над разрезом как содержащий залежь нефти, так и не содержащий её, рассчитывается по следующим формулам:

а) с залежью

б) без залежи

В формулах сигнала (1) параметры p1, p2 являются корнями характеристического уравнения второй степени и несут всю информацию о физических свойствах разреза и нефтяного пласта.

Модели взаимодействия электромагнитного поля со средой по формулам (1) и (2), были проверены путем сопоставления теоретических расчетов сигнала с наблюденными кривыми Eнабл(t) над нефтяными месторождениями Среднего Приобъя (рис.3).

Рис.3.Сопоставление графика сигнала Eнабл(t) (1), наблюденного над Южно-Сургутским нефтяным месторождением, с рассчитанными Eтеор(t) по формулам: а) ВНИИГеофизики (график 2); б) А.Н. Дмитриева, для того же разреза без залежи нефти (график 3); в) А.Н. Дмитриева, для того же разреза с залежью нефти (график 4).

График 2 рассчитан во ВНИИГеофизике по полной формуле становления поля для разреза, где залежь является высокоомным пластом с переменным сопротивлением, превышающим окружающую среду в 1, 10 и 100 раз. График 3 рассчитан для параметров того же разреза, но с дополнительным участием индуктивности разреза. Как видно, график 4, с учетом конкретно заданных параметров L0, Rзал и Cзал, практически полностью совпадает с графиком 1 наблюденного сигнала Eнабл(t) над месторождением.

Следовательно, модель устанавливающегося электромагнитного поля в геологических средах, подобных Западной Сибири, описанная формулами (1) и (2), может быть использована при решении обратной задачи - нахождении параметров разреза (S1, S2) и залежи УВ (Сзал, Rзал) из наблюденных значений Eнабл(t). Автором эта задача была решена и реализована в программе ОЗССВ (Обратная Задача Становления поля, Сибирский Вариант), входящей в интерпретационный пакет ИСИ ЗС (интегральный способ интерпретации данных метода ЗСБ). Полученная возможность автоматизированной обработки полевого материала позволила в реальном времени переобрабатывать не только имеющийся фондовый материал, но и поступающие данные метода ЗСБ с изучаемых поисковых площадей территории Среднего Приобъя и др. регионов России.

Технология измерения сигнала, его обработки и интерпретации получила название способа (технологии) ЗСБ-СВ. Было выполнено его тестирование на одной из поисковых площадей, в восточной части которой находилось уже известное Лянторское газонефтяное месторождение с установленными границами по данным разведочного бурения (Среднее Приобъе, ХМАО-Югра). Тест оказался весьма успешным (рис. 4). Непосредственно над месторождением из наблюденного сигнала:

а) уверенно выделена интенсивная аномалия параметра Сзал с двумя локальными максимумами, которые, как впоследствии установлено, соответствуют газовым “шапкам” (рис. 4,б);

б) по всему изученному периметру месторождения устойчиво фиксируется положительная ступень аномальных значений Сзал с их резкими градиентами в зоне ВНК, тем самым указывая на возможность оконтуривания залежей нефти и газа способом ЗСБ-СВ с высокой точностью;

в) по результатам последующего эксплуатационного бурения подтверждено положение контура западного структурного выступа аномалии Сзал, которое не совпадало на 1 км с контуром того же выступа по данным разведочного бурения (рис. 4, б, г);



Рис. 4. Тестирование метода ЗСБ-СВ на эталонной площади Лянторского газонефтяного месторождения.

Кроме того, в поле параметра Сзал, наряду с основной аномалией над Лянторским месторождением, одновременно западнее были выявлены небольшие локальные аномалии Сзал над структурами Маслиховской группы. Проверка одной из аномалий, в частности, над Маслиховской структурой V, двумя скважинами 1 и 2 показала, что эта структура, несмотря на ее малые размеры, также нефтеносна.

1.1 Задачи, решаемые методом ЗСБ, преимущества метода

Метод зондирования становлением поля в ближней зоне на сегодняшний день с успехом применяется для решения следующих задач:

ь Поиск рудных тел;

ь Гидрогеологические исследования;

ь Геолого-структурные исследования;

Основные преимущества метода ЗСБ:

ь Большая глубинность;

ь Высокая детальность получаемого разреза;

ь Точная привязка «точки записи»;

ь Высокая производительность работ;

ь Хорошая помехоустойчивость.

2. Способы обработки полевых измерений

Технология зондирования методом становлением поля в ближней зоне (ЗСБ) занимает ведущее место в области электромагнитных исследований геологической среды в диапазоне глубин от первых десятков до первых сотен метров. Она успешно применяется в региональной, поисково-разведочной, инженерно-геологической, гидрогеологической и экологической геофизике.

Технология ЗСБ основана на изучении переходного электромагнитного поля вторичных вихревых токов, индуцированных в земле после выключения первичного поля. При этом применяется установка "петля в петле", состоящая из квадратных генераторной и измерительной петель с общим центром (размеры сторон петель меняются в зависимости от необходимой глубинности). Технология обеспечивает значительную детальность исследований, позволяет однозначно относить результаты зондирования к центру установки. Она является высокопроизводительной, может применяться в любых погодных условиях и практически в любой местности.

Геофизический отдел ООО "Северо-Запад" и кафедра геофизики геологического факультета МГУ располагают аппаратурой, вспомогательным оборудованием и программным обеспечением, необходимым для проведения полевых работ и интерпретации получаемых результатов. Кроме того, имеется значительный опыт применения технологии ЗСБ для структурных исследований на Русской плите.

Технология ЗСБ применяется как самостоятельно, так и вместе с другими методами. В частности, повышения качества получаемой геологической информации можно добиться за счет уменьшения области эквивалентности при комплексировании с методом ВЭЗ. Кроме того, данные ЗСБ часто позволяют повысить качество результатов магнитотеллурических исследований, поскольку могут использоваться для нормализации кривых МТЗ.

При применении технологии ЗСБ для изучения глубинного строения используется специализированная аппаратура ЦИКЛ-5. Прибор конструктивно выполнен в виде двух блоков (генераторного и измерительного). лянторский газонефтяной геологический

Рис.5 Аппаратура ЦИКЛ-5

Для малоглубинных исследований большую эффективность обеспечивает аппаратура TEM-Fast.

Рис.6 главное окно программы TEM48DOS.exe

Рис.7 Окно TOOLS программы TEM48DOS.exe

Рис.8 Окно PREVIEWDATA программы TEM48DOS.exe

В зависимости от необходимой глубинности исследований численность отряда составляет от двух до четырех человек, а производительность - от 100 до 500 точек в месяц. Работы обычно выполняются по профилю или системе профилей по площади.

Обработка данных ЗСБ заключается в определении кажущегося сопротивления и кажущейся суммарной продольной проводимости и построении кривых и псевдоразрезов этих параметров по профилю. В частности, псевдоразрезы кажущейся суммарной продольной проводимости наглядно показывают положение проводящих слоев и областей сгущением изолиний.

Результатом интерпретации являются геоэлектрические, а при наличии достаточной априорной информации - геолого-геофизические разрезы.

Рис.9 геолого-геофизические разрезы.

Обработка полевых материалов сводилась к построению как кривых S_ф c целью корреляции «площадок», отвечающих нефтеносному горизонту, так и вертикальных разрезов нормированных полноамплитудных производных Дс_фн.п. Предполагалось, что кривые S_ф, получаемые при зондированиях методом ЗСБ, идентичны тем кривым, которые вычисляются по данным каротажа в скважинах (рис.10).

Рис. 10 Сопоставление графиков суммарной продольной проводимости S по результатам каротажа на Ай-Пимском месторождении (график 1) и по данным ЗСБ (график 2)

Однако, графики кажущейся продольной проводимости S_ф являются сложными, в результате чего отсутствует надежная коррелируемость характерных точек по профилю, а информативность метода остается низкой. Для повышения геологической эффективности метода ЗСБ предложен дифференциальный способ, обеспечивающий построение графиков приращения кажущейся проводимости в интервале времен 0.8,,,3 с с предварительным сглаживанием кривых S_ф фильтром (рис. 11)

Рис.11 Сопоставление графиков приращения суммарной продольной проводимости ДS для Ай-Пимского месторождения по результатам каротажа в скв. 10 (график 1) и по данным метода ЗСБ у скв. 10 (график 2)

3.Способы качественной и количественной интерпретации

3.1 Качественная интерпретация метода ЗСБ

Общие сведения: Качественной интерпретацией называют предварительное истолкование результатов зондирования, основанное на визуальном анализе совокупности кривых кажущихся сопротивлений, проводимостей, поляризуемостей, а также карт и разрезов, составленных по эффективным параметрам.

1. Эффективная глубина зондирования для однородного проводящего полупространства:

для неоднородной слоистой среды:

где с_эф - эффективное удельное сопротивление электрически активной толщи пород;

б_ф - коэффициент связи между z_эф и действующим расстоянием.

Эффективные параметры слоистой среды. При качественной интерпретации слоистую толщу в пределах эффективной глубины зондирования условно аппроксимируют слоем ограниченной мощности h_эф с удельным сопротивлением с_эф

Кажущаяся проводимость - суммарная продольная проводимость эффективной толщи пород для данного действующего расстояния:

4. Дифференциальное кажущееся сопротивление - это среднее продольное сопротивление промежуточного активного слоя малой мощности дh=h_эф2-h_эф1:

Нормированные производные кажущегося сопротивления:

где дr_i=r_i-r_i-1 - разность смежных разносов, i - номер разноса, j - номер точки наблюдения; N - число точек наблюдения по профилю.

Гетерогенная поляризация углеводородов (ГПУ) - обозначается через Сзал. Сзал “зашита” в характеристических корнях следующего уравнения:

где р1 и р2 - характеристические корни уравнения:

7. Качественные разрезы. Одним из способов визуализации результатов зондирования является построение разрезов кажущихся сопротивлений, кажущихся проводимостей, кажущихся дифференциальных сопротивлений и др. Смысл построения качественных разрезов состоит в том, чтобы до проведения количественной интерпретации рассмотреть особенности изменения электрических свойств разреза вдоль профиля и на разных эффективных глубинах.

8. Качественные карты. Качественные карты составляют для изучения геоэлектрической обстановки на всей обследованной площади. Они позволяют систематизировать материал в плане на имеющейся топографической основе и осмыслить его в целом. Значения эффективных параметров находят либо непосредственно по данным полевых измерений, либо снимают с качественных разрезов.

Результаты интерпретации данных методом ЗСБ приведены на рис.12.

Рис.12 Результаты интерпретации данных ЗСБ, Ай-Пимское нефтяное месторождение. Графики: проводимости S (a), параметра C_зал(б), приращения проводимости ДS (в)

Из графика С_зал видно, что в интервалах ПК 136…144 и 176…192 выделяются две аномальные зоны Б1 и Б2 интенсивностью до 450 ед. Первая из них приурочена к зоне пониженной проводимости разреза (ПК 120-160), соответствующей непосредственно Ай-Пимской структуре, установленной ранее сейсморазведкой (график глубин Н до горизонта «Б»). Из графика С_зал видно, что для вскрытия лучшей нефти, чем в скважине 4, следует выполнить бурение в районе ПК 140. С другой стороны, ширина аномальной зоны Б1 не превышает 1 км, что не дает оснований расширить перспективы Ай-Пимского месторождения в пределах исследованного интервала ПР 21.

3.2 Количественная интерпретация

Общие сведения: В настоящее время ЭВМ применяют на всех этапах обработки и интерпретации электроразведочных материалов. Однако в области интерпретации основные трудности связаны с некорректностью постановки задачи. На практике, вследствие неизбежных погрешностей полевых измерений обратная задача становится типично некорректной. Согласно принципу эквивалентности одной и той же модели геоэлектрического разреза может соответствовать множество кривых кажущегося сопротивления, укладывающихся в пределы погрешности измерений.

Существует два подхода к решению некорректных задач. Первый состоит в том, что на основании априорных данных решение ищется в специально отобранном классе моделей, для которых обратная задача является корректной, например, в классе двухслойных моделей.

Второй подход заключается в отыскании квазирешения с помощью регуляризующих алгоритмов, позволяющих заменить некорректно поставленную обратную задачу корректной, приближенное решение которой (квазирешение) достаточно полно соответствует экспериментальным данным.

Программа ОЗССВ (Обратная Задача Становления поля, Сибирский Вариант) реализована по принципу второго подхода. Здесь аналитическому выражению сигнала:

поставлен в соответствие для каждого дискрета времени наблюденный сигнал:

Отсюда формулируется обратная задача: по наблюденным Eⁱ_набл(t) определить входящие в левую часть параметры геоэлектрической модели:S₁, S₂, R_зал, С_зал.

Поскольку система (2) заведомо несовместна (i>4), то поиск ее приближенного решения возможен путем минимизации функционала невязки, т.е. решается задача:

Для решения задачи используется алгоритм случайного поиска с комбинированной тактикой (АСКТ), включающий известные алгоритмы с линейной и нелинейной тактиками.

Как показали многочисленные результаты, алгоритм случайного поиска с комбинированной тактикой является эффективным для численного решения задачи.

3.3 Принципы построения алгоритма и его особенности при решении обратной задачи

В основу решения обратной задачи положен способ подбора теоретических, значений сигнала Е_теор(t) к наблюденным в полевых условиях (t) при переборах сочетаний различных значений параметров резерва и залежи, входящих в решение.

Геологический разрез Среднего Приобья имеет тип КА, при этом в зоне А изменение электрических сопротивлений слоев невелико (до единиц, первого десятка процентов). Поэтому представляется возможным разрез аппроксимировать 3-х слойным: с₁=10…100 Омм, h₁=50…300 м, с₂=2.5…5 Омм, h₁=2500…2800 м, с₃=?, h₃=?. Залежь УВ в виде тонкой, ограниченной по размерам диэлектрической пластины, залегает во втором слое. Этой модели удовлетворяет аналитическое выражение, в котором, исклюая геометрическое и электрические данные рабочей установки ЗСБ, имеется 12 неизвестных параметров. Из них, как установлено практическими расчетами, наиболее заметно изменяют форму и амплитуду сигнала только 5 параметров: S₁, S₂, R_зал, C_зал и L₀. Если же индуктивность вычислять по формуле, то остается только 4 неизвестных параметра, которые могут быть найдены перебором в наперед заданных диапазонах их значений. Остальные (малоинформативные) параметры будут задаваться заранее или вычисляться по установленным между некоторыми из них соотношениями типа.

В связи с этим, аналитическому выражению сигнала поставим в соответствие для каждого дискрета времени наблюденный сигнал:

(S₁, S₂, R_зал, C_зал)₌(t)

Поставим обратную задачу: по наблюденным (t) определить входящие в левую часть параметры геоэлектрической модели: S₁, S₂, R_зал, C_зал.

Поскольку система заведомо несовместима (i>4), то поиск ее приближенного решения возможен путем минимизации функционала невязки, т.е. решаем задачу:

Min F(x); x={ S₁, S₂, R_зал, C_зал}

В общем виде задача чрезвычайно сложна. И для построения эффективного алгоритма ее решения необходимо наличие какой-нибудь дополнительной информации о свойствах функционала.

Исследование функционала F(x) показало, что в пространстве параметров модели он представляет собой четырехмерую унимодальную функцию с сильно выраженной овражной структурой, с линиями уровня, вытянутыми вдоль направления оврага. На рис.13 показан характерный вид двумерной компоненты этого функционала при некоторых фиксированных значениях параметров S₁ и S₂. Численные эксперименты на модели позволили заключить, что для функционала с овражной структурой наиболее оптимальным (по сумме характеристик) непрерывным алгоритмом минимизации будет метод, использующий случайный поиск.

Рис.13 Зависимость F₄(X₁,X₂,X₃,X₄) от X₄ при фиксированных X₁,X₂ и различных фиксированных X₃

Последний за счет большей свободы в выборе направлений спуска более гибок в сравнении с градиентными методами, легче приспосабливается к овражной структуре функции, не требует вычисления производных, легко алгоритмизируется и наиболее естественным образом учитывает ограничения, накладываемые на параметры. Кроме того, в рамках метода случайного поиска, как правило, удается найти такую модификацию, которая более эффективно учитывает особенности минимизируемой функции. И, в частности, если задача минимизации плохо обусловлена, то метод случайного поиска сходится быстрее и лучше градиентного способа.

Для решения задачи используется алгоритм случайного поиска с комбинированной тактикой (АСКТ), включающий известные алгоритмы с линейной и нелинейной тактиками. Их рекуррентные формы записываются следующим образом:

А) с линейной тактикой

Б) с нелинейной тактикой

где ?? - величина шага (|Дx|=??) и ?? - единичный случайный вектор, равномерно распределенный по всем направлениям пространства оптимизируемых параметров.

Особенности АСКТ сводится к следующему:

а) в зависимости от характера минимизируемой функции в зоне поиска за счет регулировки максимальной длины шага происходит корректировка выбранной тактики поиска и ее смена на более выгодную;

б) на каждой итерации происходит адаптация поиска за счет регулировки текущей длины шага в рамках выбранной тактики.

Работа алгоритма СКТ при минимизации двумерной компоненты функционала при различных начальных приближениях показана на рис.14. Как видно из него, независимо от исходной точки поиска происходит спуск в район оврага функции и движение к точке минимума вдоль оврага.

Рис.14 Спуск к точке минимума X^* при различных нулевых приближениях (1,2,3)

Как показали результаты, алгоритм случайного поиска с комбинированной тактикой является эффективным для численного решения задачи.

3.4 Алгоритм случайного поиска с комбинированной тактикой и подпрограмма POISK

АСКТ разработан для поиска минимума многомерной функции и, в частности, для минимизации функционала, связанного с решением обратной задачи метода ЗСБ. В процессе своей работы алгоритм адаптируется к характеру минимизируемой функции в зоне поиска и автоматически выбирает оптимальный режим работы. Принципиальная схема алгоритма представлена на рис.15 схема ее работы следующая:

1. Задается k-ое приближение к решению



,

где F - целевая функция.

Рис.15. Принципиальная схема алгоритма случайного поиска с комбинированной тактикой

Фиксируется максимальная величина шага в пространстве параметров: В=32.

2. k=k+1(k - номер текущей итерации),

ВВ=В (ВВ - текущая величина шага).

3. Если k>ITER (ITER - максимальное число итераций), то следует переход к пункту 15. В противном случае - переход к пункту 4.

4. Разыгрывается единичный случайный вектор

равномерно распределенный по всем направлениям пространства параметров, причем , j=1,…i

5. Совершается пробный шаг:

где ?? - нормирующий множитель, и вычисляется

.

6. Если F^пр ? F^k, то следует переход к пункту2 и следующей итерации. В противном случае полагается IZ=1, и следует переход к п. 7.

7. Совершается рабочий шаг и вычисляется

8. Если F^k-1 < F^k, то следует переход к п.9. В проивном случае - переход к п.11.

9. Если IZ=1, то полагается В=2·В (при этом, если В > 32, то В = 32), и следует переход к п.10. В противном случае - прямой ход к п.10.

10. Полагается IZ=2, и следует переход к п.7.

11. Если IZ=2, то следует переход к пункту 13. В проивном случае переход к пункту 12.

12. В=-0,5·В ( если при этом В<1, то В=1), и следуетпереход к п.13.

13. ВВ=0,5·ВВ, и следует переход к п.14.

14. Если ВВ<0,5, то следует переход к п.2 и следующей интерации. В противном случае - переход к п.7.

15. Конец.

k-ое приближение к решению до начала выполнения пункта 1 схемы выбирается в автоматическом режиме также случайным поиском во всей области задания параметров с произвольной длиной шага.

АСКТ реализован в виде подпрограммы POISK, входящей в программу ОЗССВ (Обратная Задача Становления поля, Сибирский Вариант).

Блок-схема программы ОЗССВ

Принципиальная блок схема программы приведена на рис.16.

Рис.16. Принципиальная блок-схема программы ОЗССВ

Программа состоит их четырех блоков-подпрограмм (MAIN, SET, POISK, RAX).

Блок MAIN является главным. С его помощью ведется управление всей работой программы Функции блока:

- осуществляет ввод исходных данных (файлы 8,9,10);

- производит выбор необходимых данных;

- формирует рабочий бланк, содержащий зондирования, которые подлежат обработке;

- производит последовательный вызов подпрограммы POISK и передачу ей порции информации в объеме одного зондирования;

- получает результаты расчетов и формирует выводные таблицы;

- печатает результаты.

Рис.17 Исполняемая программа MAIN.EXE



Рис.18 Файл входных параметров и интервальных значений подбираемых параметров разреза: PARAM.txt.

Блок POISK осуществляет:

- предварительный поиск параметров (первое приближение);

- уточнение (второе приближение);

- передает результаты в главный блок.

На втором этапе подбирается кривая, которая минимально отличается от наблюденной при заданных параметрах.

Блок SET вычисляет теоретическую кривую E(t) при задаваемых параметрах подпрограммой POISK.

Блок RAX - генератор случайных чисел.

4. Результаты исследований

Поисковые работы методом ЗСБ на Средне-Пимской площади были проведены вслед за сейсморазведкой (рис. 19). В результате обработки электроразведочных данных по стандартной методике была выделена крупная по размерам аномалия параметра Drtн.п., простирающаяся через всю исследованную площадь с юга на север с изменением в своей средней части на северо-восточное направление (рис. 19, а). По данным сейсморазведки на площади было проведено поисковое бурение в границах структуры Студеной, где 2 скважины из 4-х дали нефть из юрских отложений с небольшими притоками, а также скв. 20 на западном склоне Биттемской структуры, вскрывшей нефть в тех же отложениях. Пробуренная скв. 21 почти в куполе Чигоринской структуры оказалась непродуктивной. В целом, площадь по соображениям геологов была оценена как малоперспективная, а полученные результаты по методу ЗСБ (классическая интерпретация) не вызвали доверия и бурение здесь более не проводилось.

И только впоследствии полевой материал по Средне-Пимской площади был переобработан по технологии ОЗС-СВ. В результате выявлены две локальные аномалии параметра Сзал, одна из которых приурочена к ограниченным участкам положительных структур Чигоринской и Биттемской, совпадая с контуром сейсмической структурной ловушки. В то же время вторая - более крупная по размерам, смещена к востоку от упоминаемых структур и приурочена к желобообразной части восточного крыла Пимского вала (рис. 19, б). Первая аномалия Сзал была передана геологам под бурение, тогда как по второй аномалии принято решение, что она будет передана геологам во вторую очередь после разбуривания структур Чигоринской и Биттемской.

Рис.19. Результаты поисковых работ методом ЗСБ на Средне-Пимской площади.

В связи с известными политическими и экономическими потрясениями в России была утеряна связь автора с регионом, где уже появились вместо государственных частные нефтяные компании. Тем не менее в 2001 г. геологами ЗапСибНИГНИ выполнен поиск материалов бурения за последние 10 лет в границах Средне-Пимской площади, что отражено на рис. 19,б. Как видно, аномалии параметра Сзал успешно разбурены и появились новые месторождения. Что касается второй, восточной аномалии Сзал, то ее северная часть уже находится в бурении (скв. 3238, 3237) и совпадает с южной частью открытого месторождения нефти, названного Третьяковским. Средняя и южная части аномалии, оконтуренные единственной изолинией Сзал, соответствуют, скорее всего, более глубокому продуктивному пласту БС4, который вскрыт скважиной 3261 с малым дебитом нефти. Естественно, что теперь следует переместить следующие поисково-разведочные скважины внутрь контура аномалии Сзал (рис. 19, б). Анализ результатов интерпретации полевых материалов показал, что, во-первых, АТЗ (аномалии типа “залежь”) по параметру Сзал с интенсивностью от 400 - 500 ед. и более подтверждаются высокодебитными нефтяными скважинами, все малоамплитудные АТЗ (аномалии повышенных значений параметра Сзал относительно фона) вскрываются малодебитными скважинами как с нефтью (чаще), так и в смеси нефть-вода. В результате, между амплитудой аномалии АСзал и притоком нефти из скважины Qн установлена корреляционная связь:

Qн = (АСзал - А0) / (3 ? 7),

где А0 = 100-150 ед., что приближенно соответствует аномалии над залежами, вскрытыми скважинами с притоками нефти до 8 - 10 м3/сут.

Заключение

Стандартные методики интерпретации данных метода ЗСБ, построенные на выявлении зон повышенного удельного сопротивления в том или ином интервале глубин изучаемого разреза, практически ни в одном случае даже грубо не оконтурили как уже известные залежи нефти (например, месторождение Ай-Пимского вала), так и не получили подтверждения ни по одному из заявляемых на бурение контуров залежей нефти в границах изученных площадей.

В то же время разработанная в 80-90-е годы модель электризующейся залежи нефти под воздействием внешнего электрического поля достаточной мощности подтверждена физически и документально как при тестировании, так и при производственных полевых работах на ряде поисковых площадей Среднего Приобъя ХМАО. Высокая степень достоверности прогнозирования залежей нефти (газа) в меловых отложениях центральной части Западной Сибири, как показал анализ, достигается обеспечением погрешности измерения сигнала не хуже 3% при соблюдении проектируемой технологии этих измерений согласно патенту. Практически со 100%-ым успехом метод обнаруживает залежи нефти даже небольших размеров, если этим залежам сопутствуют АВПД. Прямой поисковый признак - повышенное реактивное сопротивление разреза, в частности, емкостное, за счет электризации нефти - всегда существует, если в разрезе присутствует нефть. Следует особо обратить внимание, что электризация нефти прямо зависит от мощности наложенного поля и ей безразлично к какому типу относится залежь - к структурному или неструктурному - залегает ли она на крыльях складки или между складками, в желобах.

Что касается обнаружения залежей нефти (газа) в юрских отложениях Западной Сибири, то перед методом ЗСБ-СВ подобная задача ранее не ставилась, но, очевидно, что потребуется увеличивать мощность генераторной установки и изменять временнoй режим «закачки» тока в геологическую среду.

Эффективность сейсморазведки в последние 7-10 лет стала заметно падать в связи с практическим завершением открытий крупных месторождений нефти структурного типа. Существующий в настоящее время оставшийся фонд еще не открытых месторождений в Западной Сибири состоит, в основном, из литолого-стратиграфических и иного неантиклинального типа залежей редко среднего чаще небольшого размеров. Непосредственный сейсмический эффект от залежей нефти практически отсутствует, тем более, если залежи малы по латерали и толщине. Даже применение более тяжелой сейсморазведочной технологии 3D принципиально не обеспечивает прямого эффекта от залежи. Поэтому активное наращивание объемов сейсмических работ вряд ли существенно повлияет на также заметный прирост ресурсов категории С3. В связи с этим интенсивное использование именно метода ЗСБ на основе многократно проверенной технологии ЗСБ-СВ на территории Западной Сибири может серьезно помочь в решении существующей проблемы запасов нефти. Кроме того, технология ЗСБ-СВ может применяться в автономном режиме не только для оконтуривания залежей нефти и газа на поисковом этапе, но и для мониторирования эксплуатируемых месторождений - следить за движением контуров залежей и поведением “окон” в продуктивных пластах. Технология ЗСБ-СВ также может успешно применяться при поисках месторождений нефти и газа в шельфовой зоне морей и океанов. Из изложенного очевиден вывод: комплексирование сейсморазведки МОВ ОГТ и электромагнитного метода ЗСБ в варианте ЗСБ-СВ является наиболее предпочтительным. Именно преимущества каждого из методов обеспечивают максимально эффективное решение поисковой задачи, при этом резко сокращаются затраты на бурение пустых поисковых и разведочных скважин - не одна продуктивная скважина из 4-х, как следует из мировой статистики, а 8 продуктивных скважин из 10-ти гарантирует непосредственно технология ЗСБ-СВ.

Список использованной литературы

1. Нестеров И.И., Салманов Ф.К., Шпильман К.А. Нефтяные и газовые месторождения Западной Сибири. -М.: Недра, 1971.

2. Нестеров И.И. и др. Геология месторождений нефти и газа. -М.: Недра, 1984.

3. Матвеев Б.К. Электроразведка. -М.: Недра,1990.

4. Знаменский В.В. Полевая геофизика. -М.: Недра, 1980.

5. Хмелевской В.К. Электроразведка. -М.: МГУ, 1984.

6. Дмитриев А.Н. //Геолого-геофизические основы поисков электрически поляризованных объектов - нефтяных и рудных залежей (на примере Западной Сибири). Тюмень. Изд-во ТГУ. 2007. 226 с.

Размещено на Allbest.ru

...