Description:

"Специальная тема First Break том 25, Октябрь 2007 Геофизика и технологии разработки коллектора Геомеханика разрывных нарушений воздействие на сейсмическое изображение. Geomechanics of faults impacts on seismic imaging Gary Couples*, Jingsheng Ma, Helen Lewis, Peter Olden, Juan Quijano, Tomi Fasae, и Rebecca Maguire, из Heriot-Watt Institute of Petroleum Engineering описывают некоторые методы в которых степень деформации пород может сказываться на изображении и интерпретации разрывных нарушений. Сеймические исследования представляют один из главных методов характеристики пространственной изменчивости резервуаров. Карты могут отображать несколько регионов с различными tсейсмическими tхарактеристиками внутри целевого интервала они могут способствовать выявлению литологических и диагенетических особенностей резервуара и созданию ограниченных геомоделей межскважинных участков. Могут быть закартированы конфигурации резервуаров и отрисованы более крупные разрывные нарушения в них в виде пересечения горизонталей и их смещений. Сейсмика, однако, не очень эффективна при определении структурных деталей в пределах разломной зоны (рис 1). Должны быть предусмотрены другие методы чтобы обеспечить оценки воздействия разломов на движение флюидов. Наблюдения на дневной поверхности некоторых хорошо известных разломов позволили исследовать местность чтобы разработать типичную модель пространственных структур которые обычно имеют место в разломных зонах воздействующих на разрез кремнеобломочных пород. Мы можем назвать такую пространственную структуру зоной разломного нарушения. Идеальная зона разломного нарушения FDZ состоит из узкой центральной зоны которая заключает в себе интенсивно расколотые породы которые именуются как тектоническая брекчия окруженной областями менее деформированных пород. Центральная зона разлома и зона деформаций более мощные когда увеличивается смещение по разлому наводя на мысль о прогрессирующем развитии разломного нарушения. Центральная зона разлома для большинства разломов в кремнеобломочных породах содержит много тектонической брекчии чьи характеристики пористости и проницаемости обычно ухудшены по сравнению с таковыми исходных пород. По этой причине мы обычно считаем такие разломы барьерами. Глинистые и илистые частицы которые являются либо исходными компонентами последовательности пластов породы либо могут быть созданы процессами перемалывания действующими в течение образования разрывов или сбросов концентрируются в центральной зоне разлома и могут быть размазаны по ней. Вместе с тем это описание привело к разработке подходов таких как вычисление коэффициента заполнения трещин глинистыми сланцами SGR которые могут быть использованы для достоверной оценки эффекта пластической деформации с акцентом на роль тонкозернистых компонент. Различные методы используют значения SGR или подобные параметры в алгоритмах которые позволяют эффект пластической деформации включить в резервуарные геомодели и имитационное моделирование пластической деформации Manzocchi et al 2002. В пределах окружающей зоны деформаций часто наблюдают развитие более сложных сеток двухмерных структурных особенностей которые разрывают целостность вмещающих пород. В таких случаях подбирая подходящие методы моделирования Ma et al 2007 возможно оценить эффективную проницаемость пород зоны деформации. Зоны деформации могут быть также открытыми проводящими структурами моделирование потока можно также привлечь для определения эффекта таких структур Jourde et al 2002. * gary.couples@pet.hw.ac.uk. (c) 2007 EAGE Специальная тема First Break том 25, Октябрь 2007 Геофизика и технологии разработки коллектора сценариев которые демонстрируют возможность прогнозирования и выявляют определенные интересные артефакты. Рисунок 2 Примеры центральной части разломных зон с множественными компонентами нарушенных пород. Отметим четкие рисунки линзообразных тел. Достаточен ли этот уровень понимания Конечно нет Ясно что характеристики разломных зон меняются в зависимости от пород прилегающих к разлому и от свойств пород которые перемещены через какую-либо точку на разломе Разломные характеристики также зависят от конкретной геоистории деформации например имеет место образование разломов на небольшой глубине или глубже Но непосредственные наблюдения ограничены такими выходами на поверхность обнажениями которые преподнесла нам природа и они не являются исчерпывающими или достаточными следовательно невозможно получить полное эмпирически обоснованное понимание свойств FDZ которые могли бы быть использованы для характеристики резервуара В 2002 году был создан консорциум финансируемый отраслевыми компаниями через Производственный Технологический Посредник Industry Technology Facilitator включающий Heriot-Watt Leeds Исследование Деформации Пород Техас A&M и Кентский Университет Этот консорциум обратился к решению фундаментальных проблем связанных с разрывными нарушениями и в настоящее время результаты исследования первоначально доложенные инвесторам опубликованы в соответствующих изданиях несколькими группами исследовательского коллектива Один из главных разделов этого проекта консорциума включал использование геомеханического имитационного моделирования для развития нового понимания процесса образования разрывов или сбросов Это моделирование обнаружило сложные но самоупорядоченные деформационные процессы которые представляют неожиданно возникающие явления Некоторые детали имитационного моделирования могут быть найдены в Couples et al 2007 и Lewis et al 2007 с другими сопроводящими эту работу публикациями В этой короткой статье охарактеризовано несколько последующих исследований которые были выполнены во время магистерских студенческих работ Heriot-Watt в которых мы использовали геомеханическое имитационное моделирование для воспроизведения разломных зон Это позволило нам проверить некоторые полученные в результате прогнозы которые могли быть сделаны и эффект разломных зон в сейсмическом изображении Это изображение зависит от акустических свойств пород системы и эффектов связанных с флюидами Следовательно нам необходимо рассмотреть как влияют деформации на реологические и акустические свойства и использовать эту информацию для создания Влияние деформации на свойства пород Когда породы испытывают необратимую деформацию это означает что они достигли предела текучести они перешли порог эластичности Необратимая деформация называется пластической деформацией а для интересующих нас пород которые являются пористыми соответствующей теоретической основой является поро-пластичность Поро пластичность является нелинейным откликом материала и не существует простой зависимости между деформирующей силой и напряжением в течение деформации В целом поро пластическая деформация включает важный объёмный компонент который обозначает что породы претерпели изменения в пористости во время деформации Для хорошо литифицированных пород которые испытали деформации в условиях более низкого давления обычным результатом является наличие дилатационного напряжения Дилатация может быть проявлена в виде сети микроструктур которая может вызвать существенный сейсмический анизотропный отклик одновременно приводя к увеличению проницаемости Для менее консолидированных пород деформация часто проявляется в форме уплотнения породы становится менее эластичной по сравнению с тем какими она была до деформации Проницаемость обычно уменьшается либо вследствие обширной перекомпоновки частиц либо вследствие создания Рисунок 3 Преобразование проницаемости основанное на объемной деформации K Ko является отношением деформированной проницаемости пород к их исходной проницаемости Дилатационная деформация приводит к увеличению проницаемости в то время как деформация уплотнения приводит к уменьшению проницаемости 84 (c) 2007 EAGE Специальная тема First Break том 25, Октябрь 2007 Геофизика и технологии разработки коллектора Рисунок 4 Иллюстрация некоторых возможных преобразований скорости которые зависят от объемной деформации Дилатационная деформация ведет к уменьшению скорости в то время как компактная деформация уменьшает скорость Планарной сдвиговой полосы чей тонкозернистый обломочный материал действует как барьер для пластической деформации Когда этих планарных барьеров много размеры пластической деформации существенно уменьшаются Таким образом поропластическая деформация заслуживает пристального внимания при разработке моделей потоков в разломных зонах Необходимо подчеркнуть что по нашему мнению свойства пород больше связаны с деформацией чем с напряжением Эти свойства здесь мы концентрируем внимание на свойствах пластичности и акустических свойствах являются фундаментально определенными природой частиц и конфигурациями любых флюидных фаз которые представлены в поровой системе Мы можем сос" Ключевые слова: порода, компонент, профиль, разломный, скорость, особенность, изменение пористость, jolley, модель, пластический, акустический, тема геофизик, разломный зона, давление, градиент, деформация, трасса, эффект, проницаемость, область, barr, акустический свойство, ситуация, lewis, зона fdz, получить, синтетический, knipe, моделирование, информация, использовать, изображение, обычный, непосредственный, поток, пространственный, исходный, eage, слой, имитационный моделирование, реальный, свойство, характеристика, представить, разработка коллектор, метод, привести, низкий, отклик, связанный, fdz, система, зона, геофизик, отметить, порядок, нормальный, simulation, проявленный, свойство порода, расстояние, геофизик технология, сейсмический, изменение, специальный тема, подход, увеличение проницаемость, исследование, текстура, распределение, должный, импеданс, процесс, публикация, напряжение, образ, соответствовать, объёмный, сравнение, меняться, нарушение, либо, нормальных, место, текстура порода, seismic, существовать, использованный, зависимость, результат, представленный, технология, преобразование, полученный, смещение, резервуар, низкий частота, зависеть, предполагать, коллектор, petroleum, тема, барьер, имитационный, рисунок, воздействие, couples, walsh, разлом, разработка, октябрь, флюидный, пластический деформация, damage, показывать, статья, break, eds relationships, приведенный, акустический импеданс, дать, break октябрь, октябрь геофизик, геомеханический, возможность, высокий, macbeth, специальный, деформировать, технология разработка, сейсмический профиль