Description:

"First Break том 26, Октябрь 2008", "специальная тема Геофизика коллектора и инженерная геофизика". "Определение размера уплотненного резервуара Elgin по измерению вызванной напряжением анизотропии. Defining the extent of the compacting Elgin reservoir by measuring stress-induced anisotropy Keith Hawkins1 описывает метод определения размера уплотнения продуктивного резервуара Elgin в Северном море по оценке в естественном залегании 4D анизотропии, созданной вокруг резервуара, используя невертикальные 4D временные сдвиги. Некоторые продуктивные месторождения, полностью или частично запечатанные, испытывают понижение давления в результате истощения пластов, начинающегося с исходного давления, которое может существенно превышать давление веса толщи воды (гидростатическое давление или нормальное давление), и падающего в сторону очень низких давлений у устья скважины, которые ближе к атмосферному давлению. Это уменьшение давления приводит к уплотнению резервуара, растяжению перекрывающих пород и или растяжению подстилающих пород. Супплетионом происходит увеличение скорости, в то время как растяжение дает соответствующее уменьшение скорости. Эти изменения скорости и мощности четко проявляют себя как 4D временные сдвиги между сейсмическими наблюдениями, приобретенными в разное время в течение продуктивного периода месторождения. Обычно запаздывания временного сдвига из-за растяжения перекрывающих и подстилающих пород более значительные, чем изменение времени, связанное с уплотнением резервуара. Поэтому принято наблюдать запаздывания временного сдвига по более поздним сейсмическим данным после периода разработки месторождения и, возможно, некоторое реверсирование, когда позднее производится закачивание воды или газа. Потенциально эти временные сдвиги могут быть проанализированы и инвертированы для создания напряжений, которые генерируются в резервуаре и вокруг него, следовательно, влияют на планирование разработки месторождения. Резервуар Elgin является одним из таких HP HT юрских резервуаров, где после четырех лет добычи давление упало более чем на 500 бар от исходного давления в 1100 бар. 4D вертикальные временные сдвиги, генерированные на Top Reservoir (кровле резервуара) Elgin и на соседних месторождениях Franklin и Shearwater, документально зафиксированы De Gennaro et al. (2008) и Hawkins et al. (2007). Рис. 1а показывает карту 4D вертикального временного сдвига на кровле последнего из двух резервуаров. Отметим, что резервуар Franklin показывает меньший суммарный временной сдвиг, чем Elgin и Shearwater, даже если выработка резервуара Franklin была не меньше, чем выработка резервуара Elgin. Возможное объяснение заключается в том, что структура непосредственно над резервуаром Franklin прочнее и более способна поддерживать перекрывающие породы по мере того, как резервуар уплотняется. Это подтверждается Рис. 1b, который показывает карту вычисленных интервальных 4D вертикальных напряжений внутри резервуаров (Hawkins et al. 2007). Вертикальное напряжение внутри резервуара Franklin сходно с таковым внутри резервуара Elgin, как должно было ожидаться исходя из того, что они одинаково выработаны. Рис. 1с и 1d показывают вертикальные профили суммарного 4D временного сдвига и вычисленного интервального 4D вертикального напряжения соответственно. Так как вертикальное напряжение является интервальной характеристикой, оно более чувствительно к шуму, но оно содержит более интерпретируемую информацию. Оно показывает сильное сжимающее напряжение внутри резервуара и более слабое пространственное и растягивающее напряжение в перекрывающих породах, особенно в меловой формации Hod. Только вертикальное напряжение без латерального напряжения имеет ограниченный объем информации, которая может исходить только из анализа полной апертуры сейсмической информации по временному сдвигу. Хотя сейсмическая апертура часто превышает 45, в случае юрского резервуара Elgin максимальный вынос сейсмической косы в 4700 м ограничивает апертуру до угла наклона приблизительно в 25. Характер зависимости выноса от временного сдвига, или сдвига от выноса (SVO), был использован Hawkins et al. (2006) при попытке скорее измерить, чем постулировать R ограничение, введенное Hatchell et al. (2005). Это ограничение было использовано для преодоления неоднозначности зависимости вертикального временного сдвига между 4D изменением скорости и напряжением. Это математически определено как отрицательное отношение частичного 4D изменения скорости к 4D напряжению и позволяет простой переход от вертикальных временных сдвигов непосредственно к напряжению. Первоначально Hatchell et al. (2005) предположил R открытой константой, но позже R был изменен Hatchell и Bourne(2005). Hawkins et al. (2007) использовал изотропное трассирование луча для получения значений R по SVO. Несмотря на получение достаточно пригодных относительных изменений R с глубиной, методика подтвердила несогласованность их с существующей информацией по уплотнению. 1 CGGVeritas, Crompton Way, Manor Royal Estate, Grawley, West Sussex RH10 9QN, UK. Email: keith.hawkins@cggveritas.com. 2008 EAGE www.firstbreak.org Специальная тема First Break том 26, Октябрь 2008 Геофизика коллектора и инженерная геофизика Рис. 1 Карты (а) полных 4D временных сдвигов на верхнем коллекторе; (b) инвертированного вертикального 4D напряжения внутри резервуара; вертикальных разрезов, показывающих (с) полные 4D временные сдвиги и (d) интервальные вертикальные 4D напряжения по резервуару Elgin. Данных по уплотнению, непосредственно измеренных на резервуаре Elgin, не существует. Однако Staples et al. (2007) опубликовал данные каротажа по уплотнению на Shearwater, которые очень схожи с геологией резервуара. Они показывают уплотнение резервуара менее чем на метр в течение аналогичного периода добычи. Уплотнение Elgin такое же, как Shearwater, что наводит на мысль, что основание резервуара не погрузилось и нет очевидных признаков погружения морского дна. Составлена таблица интерпретированных R (рис. 2а), основанная преимущественно на этих данных по уплотнению с некоторой степенью опоры на SVO в третичное время. В течение третичного времени осредненные значения R около 5 согласуются со значением, полученным Hatchell et al. (2005) для третичного времени по месторождению Valhall Chalk. Однако, в более твердых породах мела и юры необходимо экстремально высокое значение R, равное 40, чтобы соблюсти данные уплотнения. Рис. 2b и 2с показывают измеренные 4D временные сдвиги для небольших и больших углов. Можно видеть, что для Elgin градиент SVO положителен при временных сдвигах при больших углах и больше, чем таковой, при малых углах. Так не всегда, и это обусловлено тем, что в резервуаре Elgin очень большое среднее значение R, которое вытекает из сочетания довольно большого временного сдвига (временной сдвиг в 6 мс за 4.2 сек) и очень небольшого напряжения на глубине (погружение на глубине более 5000 м менее 1 м). Это резко противоречит данным уплотнения на некоторых месторождениях мелового возраста в Северном море, таких как Valhall и Ekofisk, где среднее напряжение на глубине обычно в 20 раз выше, хотя временные напряжения только в 2 раза выше, приводя к средним значениям R меньше десятой части того значения R, что в Elgin. Измеренные временные сдвиги, приведенные на рис. 2b и 2с, могут быть сопоставлены соответственно с рис. 2d и 2е, которые представляют изотропные синтетические временные сдвиги для диапазонов эквивалентных углов, построенные при использовании таблицы R рисунка 2а. Несмотря на положительный градиент SVO измеренных временных сдвигов, синтетические временные сдвиги при больших углах (рис. 2е) предполагают, что градиент SVO может быть даже интенсивно положителен. Если обсужденные допущения относительно уплотнения убедительны, вероятно большая часть объяснения для этого различия заключается в том, что влияние 4D анизотропии не значительно и измеренные временные сдвиги (рис. 2с) уменьшены влиянием 4D анизотропии. Рис. 3 обеспечивает понимание поведения SVO как функции R и 4D анизотропии при совместном использовании профиля скоростей и 4D временных сдвигов, которое схоже с ситуацией резервуара Elgin. Важно отметить, что все фактические данные временных сдвигов измерены по данным, которые изображены по анизотропной досуммированной глубинной миграции (APSDM). Более того, данные не являются NMO корректными, так что временные сдвиги не нарушены растяжением NMO. Это означает, что поведение временного сдвига существенно отличается от рассчитанного Landro и Stammeijer (2004), которые использовали NMO допущения, чтобы осмыслить расширение временных сдвигов в их алгоритме SVO. Hawkins (2008) рассматривает это более подробно. Рис. 3а использует значение R, равное 5, значение, которое предположил Hatchell et al. (2005) в качестве безусловного представителя многих условий среды. Рис. 3b показывает поведение SVO для изотропного предельного случая. 82 www.firstbreak.org (c) 2008 EAGE First Break том 26, Октябрь 2008 Специальная тема Геофизика коллектора и инженерная геофизика Рис. 2 (а) Таблица интерпретированных R по рассмотрениям уплотнения; измеренных временных сдвигов для (b) небольших углов; (с) для больших углов; изотропных синтетических временных сдвигов для (d) небольших и (е) больших углов. Отметим, что синтетические большие углы сопоставимы с измеренными большими углами. Случаи, где R безгранично и 4D изменение скорости является доминирующим фактором, генерирующим временные сдвиги. Высокие значения R в резервуаре... Ключевые слова: таковой, break, должный, напряжение анизотропия, показанный, вызванный напряжение, временной, локальный вариация, слева, близкий, геофизик, видеть, следовательно, частичный, вертикальный напряжение, радиальный, изменчивый, синтетический, объяснение, ben-brahim, предполагаться, reservoir simulation, svo, franklin, тема геофизик, внутри резервуар, коллектор инженерный, hawkins, параметр, интерпретированный, использовать, ekofisk, eage, рисунок, волновой фронт, равный, использованный, давление, сильный, оценка, инженерный, растяжение, скорость, возможный, onaisi, добыча, месторождение, измерить временной, геофизик коллектор, кровля, изотропный, означать, инженерный геофизик, gennaro, geophysics, wave velocity, зависеть, тема, исходный давление, мониторинговый, уплотнить резервуар, holt, firstbreak, tindle, перекрывать, вариация, получить, третичный, firstbreak org, уплотнение, край резервуар, сдвиг, специальный тема, существовать, эксплуатационный, напряжение, hatchell, показать, временной сдвиг, вертикальный, резервуар elgin, измеренный, результат, край, значительный, сейсмический, фронт, joffroy, полученный, elgin, уплотнить, порода, вызвать напряжение, октябрь, уменьшение, изменение скорость, значение, методика, уплотнение резервуар, специальный, break октябрь, период, сопоставление, анизотропный, малый, эксплуатационный скважина, conroy, направление, начать добыча, положительный, дать уплотнение, волновой, влияние, анизотропия, показывать, reservoir, коллектор, org, shearwater, estimation, апертура, кровля резервуар, предполагать, месторождение valhall, угол, информация, резервуар, изменение, небольшой, ситуация, съёмка, высокий, радиальный напряжение, base chalk, соответственно, объект, вызвать, скважина, уплотненный резервуар, измерить, внутри, перекрывать порода, северный море, дать, схожий, интерпретировать, луч, разработка, резервуар уплотняться, намного