Диссипативная сейсмика для оценки параметров углеводородного коллектора

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Естественный сейсмический фон Земли и его глубинная эмиссионная компонента являются одной из форм диссипации энергии геодинамических процессов. Методы исследования сейсмического фона как сигнала порожденного открытой сложной нелинейной системой (корой Земли) могут быть объединены в одно направление – диссипативная сейсмика. В данной статье один из таких методов – термодинамический индикатор состояния горных пород используется для дистанционной оценки локальной продуктивности коллектора на территории месторождения углеводородов. Термодинамический индикатор разработан с использованием энтропии Климонтовича и дает количественную оценку локальной неравновесности пород, связанной с активностью геофизических процессов. Выявлена монотонная зависимость, близкая к линейной, между значениями термодинамического индикатора, рассчитанными по записям сейсмического фона, и суммарной толщиной продуктивных пластов в скважинах вблизи точек регистрации. При расчете термодинамического индикатора существует предельная величина скользящего временного окна, которая должна выбираться эмпирически. Из полученных результатов следует перспективность использования термодинамического индикатора для оконтуривания границ залежи и выбора наиболее перспективных точек для бурения скважин по экстремумам в поле значений индикатора.

Об авторах

И. Я. Чеботарева

Институт проблем нефти и газа РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: irinache@inbox.ru
Россия, г. Москва

Э. Д. Роде

Marmot Passive Monitoring Technologies SA

Email: irinache@inbox.ru
Switzerland (VD), Morges

Список литературы

  1. Авсюк Ю.Н. Приливные силы и природные процессы. М.: ОИФЗ РАН. 1996. 188 с.
  2. Адушкин В.В., Опарин В.Н. От явления знакопеременной реакции горных пород на динамические воздействия – к волнам маятникового типа в напряженных геосредах. Ч. I // ФТПРПИ. 2012. № 2. С. 3–27.
  3. Аки К., Ричардс П. Количественная сейсмология. М.: Мир. 1983. Т. 1. С. 468.
  4. Алексеев А.С., Цецохо В.А., Белоносова А.В., Сказка В.В. Вынужденные колебания трещиновато-блочных флюидонасыщенных слоев при вибросейсмических воздействиях // ФТПРПИ. 2001. № 6. С. 3–12.
  5. Алексеев А.С., Дедов В.П., Тригубович Г.М. Геофизики должны хорошо знать механику // Геофизика. 2007. № 3. 55–59.
  6. Арутюнов С.Л., Лошкарев Г.Л., Графов Б.М., Сиротинский Ю.В., Новицкий М.А., Немтарев В.И., Кузнецов О.Л., Шутов Г.Я., Резуненко В.И., Черненко А.М. Способ вибросейсморазведки при поиске нефтегазовых месторождений. Патент РФ № 2045079. 1995.
  7. Бережной Д.В., Биряльцев Е.В., Биряльцева Т.Е. Анализ спектральных характеристик микросейсм как метод изучения структуры геологической среды. Казань: изд-во Каз.. гос. ун-та. 2008. С. 360–386.
  8. Валяев Б.М. Углеводородная дегазация Земли, геотектоника и происхождение нефти и газа. Дегазация Земли и генезис нефтегазовых месторождений. К 100-летию со дня рождения П.Н. Кропоткина / А.Н. Дмитриевский, Б.М. Валяев (ред.). 2011. М: ГЕОС. С. 10–30.
  9. Ведерников Г.В., Жарков А.В., Максимов Л.А. Опыты по регистрации геодинамических шумов от нефтегазовых залежей. Геофизика. Спец. выпуск “30 лет ОАО “Сибнефтегеофизика”. 2001. С. 96–98.
  10. Гиляров В.Л. Кинетическая концепция прочности и самоорганизованная критичность в процессе разрушения материалов // Физика твердого тела. 2005. Т. 47. № 5. С. 808–811.
  11. Гиляров В.Л., Варкентин М.С., Корсуков В.Е., Корсукова М.М., Куксенко В.С. Формирование степенных распределений дефектов по размерам в процессе разрушения материалов // Физика твердого тела. 2010. Т. 52. № 7. С. 1311–1315.
  12. Голошубин Г.М., Чабышова Э.А. Обменные медленные волны в неоднородной проницаемой флюидонасыщенной среде // Технологии сейсморазведки. 2015. № 3. С. 10–15.
  13. Графов Б.М., Арутюнов С.Л., Казаринов В.Е., Кузнецов О.Л., Сиротинский Ю.В., Сунцов А.Е. Анализ геоакустического излучения нефтегазовой залежи при использовании технологии АНЧАР // Геофизика. 1998. № 5. С. 24–28.
  14. Гулиев И.С., Юсубов Н.П., Гусейнова Ш.М. О механизме образования грязевых вулканов в южно-каспийской впадине по данным 2D- и 3D-сейсморазведки // Физика Земли. 2020. № 5. С. 131–138.
  15. Зайцев В.Ю. О “неклассических” проявлениях микроструктурно обусловленной акустической нелинейности на примере контактосодержащих сред. Нелинейные волны. Н. Новгород: ИПФ РАН. 2007. С. 170–190.
  16. Климонтович Ю.Л. Проблемы статистической теории открытых систем: критерии относительной степени упорядоченности состояний в процессах самоорганизации // Успехи физических наук. 1989. Т. 5. Вып. 1. С. 59–91.
  17. Климонтович Ю.Л. Статистическая теория открытых систем. Т. 1. М.: Янус. 1995. 622 с.
  18. Климонтович Ю.Л. Введение в физику открытых систем. Атлас временных вариаций природных, антропогенных и социальных процессов. Т. 2. / Н.П. Лаверов (ред.). М.: Научный мир. 1998. С. 37–50.
  19. Крауклис П.В., Крауклис Л.А. Медленная волна в анизотропном слое жидкости, моделирующем коллектор // Зап. научн. сем. ПОМИ. 2001. Т. 275. С. 132–139.
  20. Кудрявцев Н.А. Генезис нефти и газа. Л.: Недра. 1973. 216 с.
  21. Кукуруза В.Д., Кривошеев, Иванова Е.З., Пекельная Е.В. Геоэлектрическая модель углеводородной залежи // Геоинформатика. 2019. № 4. С. 50–55.
  22. Курленя М.В., Сердюков С.В. Низкочастотные резонансы сейсмической люминесценции горных пород в вибросейсмическом поле малой энергии // ФТПРПИ. 1999. № 1. С. 3–7.
  23. Леонов М.Г., Кочарян Г.Г., Ревуженко А.Ф., Лавриков С.В. Тектоника разрыхления: геологические данные и физика процесса // Геодинамика и тектонофизика. 2020. Т. 11. № 3. С. 491–521.
  24. Лукк А.А., Дещеревский А.В., Сидорин А.Я., Сидорин И.Я. Вариации геофизических полей как проявление детерминированного хаоса во фрактальной среде. М.: ОИФЗ РАН. 1996. 210 с.
  25. Лукин А.Е. Геофизические методы и проблема выявления нетрадиционных источников природного газа // Геологический журн. 2014. № 1(346). С. 7–22.
  26. Марпл-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. М.: Мир. 1990. 584 с.
  27. Мухамедиев Ш.А. О дискретном строении геосреды и континуальном подходе к моделированию ее движения // Геодинамика и тектонофизика. 2016. Т. 7. № 3. С. 347–381.
  28. Напреев Д.В., Оленченко В.В. Комплексирование геофизических и геохимических методов при поиске залежей углеводородов в Усть-Тымском нефтегазоносном районе // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2010. Т. 5. № 1. 8 с. http://www.ngtp.ru/rub/4/6_2010.pdf
  29. Павлинова Н.В., Шахова А.Ю. Роль грязевого вулканизма при формировании нефтегазовых залежей Южно-Пильтунского участка Пильтун-Астохского месторождения на шельфе острова Сахалин // Вестн. РУДН. Сер. Инж. исследования. 2016. № 2. С. 74–81.
  30. Перспективный метод поиска нефтегазовых залежей. Беседа с академиком А.Ю. Цивадзе // Вестник РАН. 2014. Т. 84. № 3. С. 249–252.
  31. Проблемы нелинейной сейсмики / Николаев А.В. (ред.) М.: Наука. 1987. 288 с.
  32. Садовский М.А., Болховитинов Л.Г., Писаренко В.Ф. Деформирование геофизической среды и сейсмический процесс. М.: Наука. 1987. 100 с.
  33. Сунцов А.Е., Графов Б.М. Капельно-пузырьковая модель излучающей залежи УВ в технологиях микросейсморазведки // Технологии сейсморазведки. 2010. № 1. С. 9–17.
  34. Терехов С.А., Воронцов А.М., Рерих В.К. Оценка вклада резонансной составляющей в энергию микросейсмического фона над и вне месторождения УВ // Технологии сейсморазведки. 2010. № 1. С. 41–43.
  35. Турунтаев С.Б., Мельчаева О.Ю. Анализ триггерных сейсмических процессов при помощи методов нелинейной динамики. Триггерные эффекты в геосистемах. Материалы Всероссийского семинара-совещания / В.В. Адушкин, Г.Г. Кочарян (ред.). 2010. С. 124–136.
  36. Турунтаев С.Б., Ворохобина, Мельчаева О.Ю. Выявление техногенных изменений сейсмического режима при помощи методов нелинейной динамики // Физика земли. 2012. № 3. С. 52–65.
  37. Чеботарева И.Я., Дмитриевский А.Н. Диссипативная сейсмика // Физ. мезомеханика. 2020. Т. 23. № 1. С. 14–32.
  38. Чеботарева И.Я. Эмиссионная сейсмическая томография – инструмент для изучения трещиноватости и флюидодинамики земной коры // Георесурсы. 2018. Т. 20. № 3. Ч. 2. С. 238–245. https://doi.org/10.18599/grs.2018.3.238-245
  39. Юрова М.П., Исаева Г.Ю. Исторические аспекты и современные подходы к прогнозу неструктурных ловушек нефти и газа // Актуальные проблемы нефти и газа. 2019. Вып. 3(26). 10 с.
  40. Castagna J., Sun S., Siegfried R. Instantaneous spectral analysis: Detection of low-frequency shadows associated with hydrocarbons // The Leading Edge. 2003. V. 22. P. 120–127.
  41. Chebotareva I. Ya., Volodin I. A. Criterion of the order degree for self-oscillating regimes in the analysis of geophysical medium dynamics // Doklady Earth Sciences. 2010. V. 432. № 1. P. 618–621.
  42. Chebotareva I.Ya., Volodin I.A. A method for localizing seismic sources whose signals are separated by an order of difference from the background noise // Doklady Earth Sciences. 2011. V. 437. № 1. P. 428–431.
  43. Dimon P., Kushnick A., Stokes J. Resonance of a liquid-liquid interface // J. Phys. France. 1988. V. 49. P. 777–785.
  44. Fawad M., Hansen J.A., Mondol N.H. Seismic-fluid detection-a review // Earth-Science Reviews. 2020. V. 210. P. 103347. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103347
  45. Goloshubin G., Korneev V., Vingalov V. Seismic low-frequency effects from oil-saturated reservoir zones // Expanded Abstracts. 72th Ann. Internat. Mtg., Soc. Explor. Geophys. 2002. P. 1813–1816.
  46. Goloshubin G., VanSchuyver C., Korneev V., Silin D., Vingalov V. Reservoir imaging using low frequencies of seismic reflections // The Leading Edge. 2006. V. 25. № 5. P. 527–531.
  47. Holzner R., Eschle P., Zurcher H., Lambert M., Graf R., Dangel S., Meier P.F. Applying microtremor analysis to identify hydrocarbon reservoirs // First break. 2005. V. 23. № 5. P. 41–46.
  48. Korneev V., Goloshubin G., Daley T., Silin D. Seismic low frequency effects in monitoring of fluid-saturated reservoirs // Geophysics. 2004. V. 69. P. 522–532.
  49. Lambert M.-A., Schmalholz S.M., Saenger E.H., Steiner B. Low-frequency microtremor anomalies at an oil and gas field in Voitsdorf, Austria // Geophysical Prospecting. 2009. V. 57. P. 393–411.
  50. Makhous M., Rode E.D. (Paul), Kaya S. Application of the Infrasonic Passive Differential Spectroscopy (IPDS) for Hydrocarbon Direct Detection and Reservoir Monitoring in fields of the North-Caspian Basin: Achievements and Challenges. Abstracts. SPE 125385. Reservoir Characterization and Simulation Conf. Abu Dhabi, UAE, 19–21 October 2009.
  51. Pirson S.J. Significant Advances in Magneto-electric Exploration. Unconventional Methods in Exploration for Petroleum and Natural Gas. Proc. Symp. II-1979 / Gottlieb B.M. (Ed.). Dallas, Texas: Southern Methodist University Press. 1981. P. 169–196.
  52. Quintal B., Schmalholz S.M., Podladchikov Y.Y. Low-frequency reflections from a thin layer with high attenuation caused by interlayer flow // Geophysics. 2009. V. 74. № 1. P. 15–23.
  53. Rode E.D., Nasr H., Makhous M. Is the future of seismic passive? // First break. 2010. V. 28. № 7. P. 77–80.
  54. Saenger E.H., Schmalholz S.M., Lambert M.-A., Nguyen T.T., Torres A., Metzger S., Habiger R.M., Müller T., Rentsch S., Méndez- Hernández E. A passive seismic survey over a gas field: Analysis of low-frequency anomalies // Geophysics. 2009. V. 74. № 2. P. O29–O40.
  55. Shaidurov G.Ya., Kudinov D.S., Potylitsyn V.S., Shaidurov R.G. Observation of the seismoelectric effect in a gas condensate field in the Earth’s natural electromagnetic and seismic // Russian Geology and Geophysics. 2018. V. 59 (№ 5). P. 566–570.

Дополнительные файлы


© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».