Уточнение петрофизических свойств резервуаров УВ по данным ПМ ВСП и ГИС

УТОЧНЕНИЕ ПЕТРОФИЗИЧЕСКИХ
СВОЙСТВ РЕЗЕРВУАРОВ УВ
по данным ПМ ВСП и ГИС
(площадь Песчаная, Краснодарский край)
Авторы: Рюмин В.А., Шкирман Н.П.
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Исследования поляризационным методом ВСП
(ПМ ВСП) с целью изучения строения околоскважинного пространства, начиная с 90-х годов
прошлого столетия, были включены в общий цикл
производственных работ ОАО «Краснодарнефтегеофизика» и широко использовались при
сопровождении бурения поисковых и разведочных
скважин.
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
В настоящем докладе представлены основные результаты
изучения волн и интерпретации полей продольных и
поперечных волн, полученных при выполнении наблюдений ПМ
ВСП в одной из скважин Песчаной площади.
В отличие от всех остальных видов геофизических
исследований в скважинах, освещающих разрез только вдоль
линии скважины, ПМ ВСП позволяет изучать строение
околоскважинного и прискважинного пространства, в
зависимости от системы наблюдений, на расстояниях от
нескольких сот метров до 1,5-2,0 км и более, что в комплексе с
наземными наблюдениями МОГТ значительно повышает
эффективность подготовки структур к глубокому бурению.
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Район скважины Песчаная 23 относится к зоне Приазовских плавней и
расположен в северо-восточном блоке Песчаного газоконденсатного
месторождения. В пределах Песчаной площади объектом исследования
являются отложения среднего миоцена, включающие конкский,
караганский, чокракский и тарханский ярусы.
Собственно промысловый интерес представляет чокракский ярус. Он
выполнен толщей глин, в разрезе которой выделяется до 10 песчаноалевролитовых промысловых пачек, которые содержат газоконденсатные
залежи.
Первой поисковой скважиной (Песчаная №1), пробуренной в сводовой
части структуры, были вскрыты газонефтяные залежи в VII0, VII и VIII
пачках чокрака (Рис.1).
В пределах Песчаной площади мощность среднечокракских
отложений имеет тенденцию увеличения в направлении с юга на север.
В скв. Песчаная 23 мощность отложений чокрака составляет 330 метров.
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Рис. 1. Структура Песчаная
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Рис. 2. Расчленение целевого интервала разреза скв. Песчаная № 8 по данным ГИС
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
С 2003 года по настоящее время на площади пробурено более
20-ти поисковых скважин, которыми открыты газонефтяные залежи
в V, VI, VII0, VII, VIII и IX пачках чокрака (Рис. 2).
Газоконденсатные залежи приурочены к ловушкам
тектонически-экранированного типа.
Различное гипсометрическое положение ГВК залежи в
одноименных пачках в разных скважинах, а иногда и отсутствие
залежи при наличии коллекторов, указывает на сложное
геологическое строение месторождения, обусловленное разрывной
тектоникой криптодиапирового генезиса.
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Скважина Песчаная 23 до глубины 800 м имеет практически
вертикальный ствол.
Начиная с глубины 800 метров, наблюдается отклонение
ствола скважины от вертикали вплоть до глубины 2500 м.
С глубины 2520 м сделан врез, пробурен второй ствол,
который незначительно отклоняется от вертикали(Рис. 3).
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Рис. 3. Положение пунктов возбуждения ВСП и ствола скв. Песчаная 23
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Исследования ВСП в скважине Песчаная 23 выполнялись из
двух пунктов возбуждения, расположенных на удалении ~ 90 и 880
м от устья скважины. Возбуждение упругих колебаний
осуществлялось погружным пневмоисточником.
В качестве приемного устройства использовался цифровой
трехкомпонентный трехточечный зонд (Х, У, Z) АМЦ-ВСП-3-48 М,
состоящий из скважинных модулей, соединенных между собой
трехжильным кабелем.
Шаг между модулями составлял 20 метров, при этом
регистрация в целевом интервале проводилась с шагом 5 метров
и с шагом 10 метров в остальной части скважины.
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Вертикальное сейсмическое профилирование, выполненное 3-х
компонентными приборами, позволяет регистрировать и прослеживать
по вертикальному профилю продольные, обменные и поперечные волны.
Основные сведения о скоростной характеристике разреза получают
на основе изучения прямой волны в процессе ее распространения. При
этом, регистрация времен пробега обеспечивает изучение скоростного
разреза, а анализ формы сигнала – поглощающие свойства;
исследование амплитуд прямой и отраженных волн на участках,
примыкающих к границам - определение коэффициентов отражения,
изучение их спектров характеризует свойства границ.
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Основной целью обработки данных было:
- получение компонент волнового поля;
- получения разрезов (изображений среды) для продольных и
обменных волн;
- получение графиков скоростных, поглощающих, динамических и
поляризационных характеристик геологической среды, а также
графиков упругих параметров в прискважинном и околосважинном
пространстве.
Процесс обработки материалов ВСП включал в себя как
стандартные процедуры, так и дополнительные этапы обработки,
такие как расчет анизотропии скоростей, расчет параметра гамма и
коэффициента Пуассона, расчет модуля сдвига, модуля Юнга и
параметра Ламе, получение коэффициентов поглощения и
параметров поляризации.
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
По вертикальным годографам продольной и поперечной волн
(Рис. 4) были построены модели интервальных и пластовых
скоростей (Рис. 5, 6).
Сейсмостратиграфическая привязка выполнялась на основе
совместного анализа данных ВСП, ГИС и наземной сейсморазведки
(Рис. 7).
Полученные разрезы интервальных скоростей показали, что
изучаемый разрез скважины Песчаная 23 достаточно
дифференцирован по скоростям: было выделено 42 пласта по
продольной волне и 35 пластов по поперечной волне (Рис. 8 а,б).
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Средние скорости
продольной волны
Средние скорости
проперечной волны
Вертикальные годографы
продольной волны
Вертикальные годографы
поперечной волны
Рис. 4 . Результатом скоростного анализа – средние скорости и
вертикальные годографы продольных и поперечных волн
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Интервальные скорости
продольной волны
Пластовые скорости
продольной волны
Рис. 5 . Скважина Песчаная 23. Интервальные и пластовые скорости
продольных волн
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Интервальные скорости
поперечной волны
Пластовые скорости
поперечной волны
Рис. 6 . Скважина Песчаная 23. Интервальные и пластовые скорости
поперечных волн
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Рис. 7 . Стратиграфическая привязка. Скв. Песчаная 23
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Рис. 8а . Разрез интервальных скоростей продольных волн
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Рис. 8б. Разрез интервальных скоростей поперечных волн
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
По данным пластовой скоростной модели были получены
коэффициенты анизотропии для продольной волны.
Было установлено, что до кровли меотиса разрез скважины
является анизотропным по скоростям продольной волны. Ниже
кровли меотиса и до забоя скоростная анизотропия практически
отсутствует.
Данный факт позволил использовать акустический каротаж для
продолжения годографа продольной волны ниже забоя до глубины
~ Н = 3250 м.
Упругие характеристики разреза были получены как по данным
ВСП (коэффициент Пуассона σ и параметр γ), так и с использованием
данных ГИС (ГГКп) и ВСП – параметр Ламе λ, модуль сдвига μ и
модуль Юнга Е) (Рис. 9).
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Рис. 9. Пример вычисления упругих параметров среды
по данным ВСП и ГИС (интервал 2600-3200 м)
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Из литературных источников в области нефтегазовой геофизики хорошо
известно, что коэффициент Пуассона является достаточно хорошим индикатором
наличия флюида в в терригенном разрезе. При этом высокие значения (близкие к
0,4) обычно связаны с водонасыщением, а аномально низкие (до 0,1-0,16) могут
свидетельствовать о газо- и нефтенасыщении пластов (Рис. 10).
Рис. 10. Возможности определения литологии и типа насыщения пород по
значениям коэффициента Пуассона: а) кросс-плот КПуассона= f(Vр);
б) кросс-плот Р-импеданс (АI=Vр*ρ) = f(КПуассона)
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Анализируя рисунок 9, можно отметить, что нижняя часть разреза
скважины 23 характеризуется низкими значениям коэффициента Пуассона (до
0,17). Аномальные значения σ проявляются с глубины Н каб ≈ 2950 м с
локальными минимуми на Н каб ≈ 3005 м (IIIп) и Н каб ≈ 3100 м (VIп).
Поляризационные характеристики данных ВСП являются ключевыми для
получения различных волновых полей и разрезов, а также они позволяют
получить дополнительную информацию о физических свойствах в
прискважинном пространстве.
Для анализа были выбраны два поляризационных параметра:
1) φ – угол между направлением смещения частиц в первой продольной волне и
осью скважины; 2) - линейность эллипса поляризации – отношение большой
оси эллипса к малой.
Параметр φ является (на качественно уровне) аналогом пластового
наклономера и позволяет оценить геометрические и физические
неоднородности внутри и на границах пластов. Линейность эллипса
поляризации достаточно точно отражает анизотропность разреза – чем больше
значения, тем меньше анизотропия.
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
На рисунке 11 представлены графики и разрезы данных параметров.
-
-
-
Анализ параметра φ позволяет сделать следующие выводы:
интервал Нкаб ≈ 1000-1550 м (N21р) характеризуется наличием в разрезе
внутрипластовых угловых несогласий и неоднородностей;
с Нкаб ≈ 2600 м и до Нкаб ≈ 2750 м (для направления от ПВ1) и Нкаб ≈ 2800 м
(для направления от ПВ2) также наблюдается зона вероятного развития
внутрипластовых угловых несогласии или неоднородностей разреза.
Нелинейность эллипса поляризации подтверждает выводы о наличие
анизотропии до кровли меотиса. Ниже кровли меотиса и до забоя
анизотропия практически отсутствует.
Графики и разрезы коэффициентов (Рис.12) позволяют выделить интервалы,
перспективные на наличие углеводородов в виде интервалов с повышенным
поглощением. Это средняя часть меотиса (Н ≈ 1460 м); кровле карагана(≈ 2670
м); кровле чокрака (Н ≈ 2835 м); а также интервал пачек чокрака СhIII – СhVIIо
(Н ≈ 3005 - 3131 м).
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Рис. 11. Поляризационные параметры среды по данным ВСП
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Рис. 12. Поглощающие характеристики среды по данным ВСП
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Изучение внутренней структуры целевого интервала разреза в
околоскважинном пространстве скважины Песчаная 23
выполнялось на основе глубинных разрезов ВСП и наземной
сейсморазведки.
Детальное строение целевого интервала разреза в
прискважинном пространстве демонстрируют глубинные разрезы,
полученные по двум пунктам возбуждения ПВ1 и ПВ2 (Рис. 13).
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Рис. 12. Скв. Песчаная 23. Разрезы ВСП (миграция) по продольным
волнам (интервал 2600-3500)
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Работы ВСП, выполненные в 2014 году в скважине Песчаная 23, позволили
получить следующие результаты.
1. На основе выделения и прослеживания Р и S волн определены
скоростные, упругие, поглощающие и поляризационные характеристики
разреза, позволяющие более детально представить внутреннюю структуру
строения разреза по стволу скважины и околоскважинном пространстве.
2. По повышенным значениям декремента поглощения в разрезе
скважины выделен ряд аномалий, свидетельствующих о газонасыщении
разреза. Две из них, наиболее контрастные, приурочены к интервалу меотиса
(Н=1400-1500 м) и интервалу промысловых пачек чокрака Сh III-VIIо (Н= 30753135 м). Помимо этого, аномалии повышенных значений декремента
приурочены к кровельным частям карагана и чокрака.
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
3. Газонасыщение отмеченных интервалов разреза уверенно подтверждается
аномалиями упругих характеристик – пониженными (до 0,17-0,19) значениями
коэффициента Пуассона и повышенными (до 0,61-0,62) значениями параметра
гамма.
4. Полученные поляризационные характеристики позволяют выделить в
разрезе зоны неоднородности, связанные с фациальными замещениями и
тектоническими нарушениями. Так, в поле поляризационных характеристик
выделена зона развития угловых несогласий (нарушений?) и литологической
неоднородности разреза (Н= 2600-2800 м).
5. Наблюдаемое в интервале глубин 2600-3150 м характерное поведение
скоростных и поляризационных характеристик, по нашему мнению, связано с
наличием аномального давления в разрезе, а верхняя граница выделяемого
интервала соответствует кровле зоны АВПД.
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
6. Детальное строение целевого интервала разреза в прискважинном
пространстве демонстрируют глубинные разрезы, полученные по двум пунктам
возбуждения ПВ1 и ПВ2. Глубинные разрезы освещают внутреннюю структуру
чокракского интервала разреза, включая промысловые пачки Сh-III – Сh-IX(?).
Наблюдаемая здесь волновая картина позволяет по смене полярности
отражений наметить ряд малоамплитудных нарушений северо-западного
простирания и обозначить области фациального замещения промысловых
пачек.
7. На основе информации, полученной с двух пунктов возбуждений,
установлено отсутствие анизотропии скоростей, что позволило осуществить
прогноз разреза глубже забоя скважины ~до отметки ~ 3250 м.
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
СПАСИБО
ЗА ВНИМАНИЕ!
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Полученные разрезы освещают внутреннюю структуру чокракского
интервала разреза, включая промысловые пачки чокрака С-III – С-IX(?), а
также по смене полярности отражений позволяют наметить ряд
малоамплитудных нарушений северо-западного простирания и
обозначить области фациального замещения промысловых пачек (Рис. 12).
Сопоставление данных ВСП и наземной сейсморазведки было
выполнено по временному разрезу 2D (профиль 040117) и сечения куба 3D
(inline 368), проходящими соответственно через устье и забой скважины
(Рис. 13).
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Рис. 13. Прослеживание целевых границ и промысловых пачек чокрака в окрестностях
скв. Песчаная 23 по материалам 2D и 3D сейсморазведки.
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.
Представленный композитный профиль (Рис. 13) отчетливо
демонстрирует, что внутренняя структура среднечокракского интервала
разреза, полностью определяется процессами диапиризма, а
гипсометрия диапировых ядер и степень интенсивности диапиризма,
напрямую влияет на сохранность первоначального песчаноалевролитового состава промысловых пачек и емкостных свойств
коллекторов.
Область чокракского интервала затронута серией малоам-плитудных
нарушений, к западу на удалении 550 м от забоя скважины в волновом
поле локализуется зона дробления и глинизации пород, протяженность
которой составляет ~ 2000м. Эта зона ограничивает развитие пачек СVICIX. Далее на запад, прослеживаемость пачек СVI- СVIII восстанавливается и даже улучшается.
IV Международная научно-практической конференция
«Актуальные проблемы проведения геолого-геофизических исследований»
КубГУ, Краснодар, 10-11 апреля 2026г.