Description:

"Обнаружение углеводородов в разрезе с помощью электромагнитных зондирований (Subsurface hydrocarbons detected by electromagnetic sounding) С. Е. Йохансен (S.E. Johansen)1, Х. Е. Ф. Амундсен (H.E.F. Amundsen2), Т. Ростен (T. Rosten)3, С. Эллингсруд (S. Ellingsrud)1, Т. Эйдесмо (T. Eidesmo)1 и А. Х. Буйан (A.H. Bhuyian)4. Методы сейсморазведки позволяют обнаруживать потенциальные ловушки углеводородов (УВ), но понять, что содержит ловушка — воду или УВ, до сих пор непросто. Обнаружение углеводородов в разрезе с помощью методики электромагнитного зондирования (ЭМЗ) называемого КМД ("каротаж морского дна" (seabed logging, SBL)) дало обнадеживающие результаты, но все возможности этой методики еще не были раскрыты. В этой работе представлены данные КМД по газоносной провинции Западный Тролль (Troll West Gas Province, TWGP) у берегов Норвегии, которые дают бесспорный пример прямого обнаружения глубинного скопления УВ с помощью ЭМЗ. Использование больших токов в питающей линии АВ позволило получить над скопление газа аномалию в 170 м. Эти результаты открывают новые рубежи в поисках УВ. Дистанционные методы регистрируют изменения петрофизических параметров, таких как акустические или электрические свойства. Сейсморазведка, один из самых распространенных методов такого рода, использует акустические волны для обнаружения границ непроводящем скоплении УВ на глубине около 1100 м между слоями с различными акустическими свойствами. Данные сейсморазведки дают детальное строение слоистой толщи, но по ним сложно установить состав поровой жидкости. Определяется положение структур, где в пористых осадочных породах могут скапливаться УВ, но вопрос, содержат поры соленую воду или УВ, остается нерешенным. Поэтому во многих районах лишь 10-30% эксплуатационных скважин вскрывают промышленные запасы нефти или газа. Суть ЭМЗ состоит в обнаружении перепадов удельного электрического сопротивления (УЭС) в разрезе с помощью пропускания тока в линии АВ. Изменения УЭС пород в целом связаны соотношением непроводящего (УЭС 1011-1014 Ом·м) минерального скелета и поровой жидкости — проводящей минерализованной воды (УЭС 0.04-0.19 Ом·м) или непроводящих УВ. Для плотных кристаллических пород, таких как океаническая кора, типичны высокие УЭС (100-1000 Ом·м), изменчивость которых связана с содержанием минерализованных жидкостей в системе трещин. УЭС осадочных пород меняется в широких пределах (0.2-1000 Ом·м) и, помимо дна моря, зависит также от свойств поровых флюидов и температуры, которые зависят от z (м) по экспоненте как e-z. УЭС (Ом·м) и частота. Расстояние, на котором сигнал затухает в е раз (0.37 от исходного), называется толщиной скин-слоя. На частоте 0.25 Гц составляет в морской воде (УЭС 0.3 Ом·м) 551 м, в осадках (УЭС 2 Ом·м) - 1424 м и в воздухе (УЭС 1010 Ом·м) - 108 м. Крупнейшим является Восточный Тролль, содержащий 23 запасов УВ. Испытания КМД проводились на значительно меньшем Западном Тролле (рис. 2). Коллекторы приурочены к юрским песчаникам (согнефьордская свита Sognefjord Fm.) с суммарной мощностью продуктивных горизонтов до 160 м. УВ-насыщенные пески имеют в целом высокие (200-500 Ом·м) УЭС и находятся на глубинах около 1400 м под дном. УЭС водонасыщенных песков и перекрывающей толщи находится в пределах 0.5-2 Ом·м. Западный Тролль является подходящим местом для КМД, поскольку УЭС коллекторов велики, границы месторождения отчетливы, УЭС перекрывающей толщи также высоки. Распространяющаяся ЭМ энергия постоянно преломляется в направлении дна, где регистрируется датчиками ЭМ поля. Энергия также отражается и преломляется на границе воды-воздуха. Газоносная провинция Западный Тролль комплекс месторождений Тролль, открытый недавно на континентальном шельфе Норвегии, расположен в относительно мелководной (300-360 м) зоне в северовосточной части Северного моря. Толщи низки и мало меняются, глубина моря постоянна, дно ровное, и УВ равномерно заполняют коллектор. Прямая задача КДМ При интерпретации данных КМД важно сравнить ЭМ отклик над скоплением УВ с откликом вмещающего разреза в области, непосредственно примыкающей к скоплению. Важно также выделить аномалии от непроводящих объектов, не являющихся скоплениями УВ. Кроме того, решение прямой задачи КМД может также ответить на другие важные вопросы, связанные с планированием работ, их проведением и заверкой результатов. Рис. 1. Схема строения разреза и размещение приемников (Rx) на дне при буксировке ЭМ источника. Для примера даны типичные УЭС воздуха, воды, осадков и залежи УВ. Черными стрелками показано преломление ЭМ сигнала на поверхности воды. Синими стрелками показан ход ЭМ сигнала прямо через воду и с преломлением на дне моря. Красными стрелками обозначено преломление ЭМ сигнала в погребенном непроводящем слое (залежи УВ). Рис. 2. Упрощенный геологический разрез месторождения газа Западный Тролль с данными электрического каротажа по Скв. 31 2-1. Контуры месторождения и положение профилей дано на врезке. Тонкой линей показан маршрут буксировки источника КМД, жирной - профиль приемников КМД. Точное положение приемников дано на рис. 4. Для моделирования данных использованы решение геометрических и электрических свойств коллектора." Ключевые слова: cox, тролль, сопротивление, обнаружение, коллектор, положение, разрез, методика, break, вне, скопление ува, толща, привести, осадка, непроводящий, груз, залежь, порода, данный, кмд, углеводород, преломление, дать, эмз, ширина, кажущийся сопротивление, привед, соответствовать, ува, eage, морской, преобладать, эм, свойство, линия, скопление, воздух, буксировочный узел, рамка модель, interpretation, теоретический, акустический, содержать ловушка, вмещать, electromagnetic, воздушный волна, ом·м, young, находиться, гсс, расстояние, дать кмд, ellingsrud, западный тролль, gray, представленный, сей, результат моделирование, сигнал, аномалия, источник, приёмник, eidesmo, macgregor, дно, geophysics, результат, планирование, вода, индекс, поверхность, скважина, частота, отклик, затухать, sinha, перекрывать толща, прямой, разнос, энергия, norway, угол, рамка, уэс, кривая, constable, газ, западный, слой, решение, воздушный, значение, интерпретация, метод, обнаруживаться, westerdahl, перекрывать, связанный, статья, технический, электрический, возможность, испытание, кажущийся, содержать, показать, rider, letters, rappaport, волна, март, датчик, месторождение, моделирование, schlumberger, модель, задача, профиль, уэс ом·м, ом·м ом·м, показанный, км, johansen, получить, break март, горизонтальный, море, приемник, глубина, технический статья