Development of a Zonal Model for Forecasting the Oil and Gas Potential of the YUS1 Formation by Geochemical Parameters

Abstract


The distribution of geochemical properties of rocks of the Bazhenov Formation (BF) by area and section has been refined, regularities have been searched, and conclusions have been obtained that have predictive power. Due to the high cost of continuous core sampling and pyrolysis of samples from BF intervals, the fragmentation and heterogeneity of the accumulated information, as well as the high value of knowledge about the oil-generating properties of BF rocks and their changes over the area, there is a need to increase the information content of the database of geochemical core studies and adapt its application in conditions of limited data. To solve this problem, a database of results of geochemical studies was collected and analyzed, consisting of 5272 samples from 123 wells of 32 fields. As a result of the analysis, conclusions were obtained about the oil-generating properties of BF within the study area and the degree of maturity of the organic matter of the rock. Two regression models were developed to predict the geochemical parameters of free hydrocarbon content, residual generation potential and total organic carbon from well logging data. An algorithm was implemented in the Python programming language to automate the calculation process. Using this algorithm and the resulting regression equation, the calculation of geochemical parameters was carried out in 390 wells in the study area that were not presented by core data, which significantly increased the detail and information content of predictive maps of the distribution of parameters over the area. Using the data obtained, a geological and mathematical model was developed for predicting oil content by geochemical parameters. The developed model reflects the probability of oil content depending on the oil source properties of the rocks of the Bazhenov formation in the study area. The developed forecast model included the parameters of the organic carbon content in the rock, the current reservoir temperature and the thickness of the rocks of the Bazhenov formation.

Full Text

Работа была выполнена в рамках комплексного исследования, посвященного выявлению закономерностей и прогнозу нефтеносности юрских отложений северной части Сургутского свода [1–4]. Исследование направлено на поиск перспектив нефтеносности с целью восполнения ресурсной базы и выявления первоочередных объектов для поисково-оценочного и разведочного бурения.Целью разработки модели прогноза по геохимическим параметрам является установление количественной связи между нефтематеринскими свойствами пород баженовской свиты и нефтеносностью верхнеюрских отложений.Нефтеносность юрских отложений исследуемой территории, подобно прочим нефтяным системам, подчиняется закономерностям и влиянию различных факторов, таких как: наличие углеводородов в системе, вертикальная и латеральная миграция углеводородов, наличие коллектора в пласте и ловушки для формирования скоплений углеводородов [5–8]. В данной работе основное внимание уделено изучению свойств нефтематеринской породы и ее влиянию на нефтеносность пласта ЮС1.Объектом исследования в данной работе является регионально нефтеносный пласт ЮС1 васюганской свиты северной части Сургутского свода в пределах деятельности ТПП «Когалымнефтегаз». Литологически представлен переслаиванием песчаников и алевролитов, подстилаемых глубоководными отложениями трансгрессивной серии, относящихся к низам васюганской свиты. Пласт ЮС1 является одним из основных объектов разработки на территории исследования и обладает высоким потенциалом нефтеносности [2].Генерационные свойства нефтематеринских пород являются одним из ключевых факторов, определяющих перспективы нефтеносности отложений. Ранее на территории исследования и смежных территориях был проведен ряд исследований, направленных на изучение свойств основной нефтегенерирующей толщи Западно-Сибирского бассейна – баженовской свиты, основные результаты которых представлены в работах [9–15].

About the authors

A. O. Shadrin

KogalymNIPIneft branch of LUKOIL-Engineering LLC in Tyumen

References

  1. Shadrin A.O., Krivoshchekov S.N. Studying the Structural and Thickness Characteristics of the Sedimentary Mantle of the Northern Part of the Surgut Arch // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - IOP Publishing. - 2021. - Vol. 666, № 5. - P. 052056. doi: 10.1088/1755-1315/666/5/052056
  2. Шадрин А.О., Кривощеков С.Н. Разработка вероятностно-статистических моделей прогноза нефтеносности по структурным параметрам пласта ЮС1 в северной части Сургутского свода // Геология нефти и газа. - 2022. - № 2. - С. 53-65. doi: 10.31087/0016-7894-2022-2-53-65
  3. Шадрин А.О., Ахметова Л.В. Анализ влияния структурных параметров осадочного чехла на нефтегазоносность пласта ЮС1 северной части Сургутского свода // Нефть и газ - 2021: сборник трудов 75-й Международной молодежной научной конференции, Москва, 26-30 апреля 2021 года. - М.: Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина, 2021. - С. 349-359.
  4. Шадрин А. О. Прогноз нефтегазоносности пласта ЮС1 северной части Сургутского свода на основе проведения тренд-анализа // Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых. - 2020. - Т. 1. - С. 154-160.
  5. Путилов И.С., Галкин В.И. Разработка методики вероятностно-статистического прогноза нефтегазоносности локализованных структур (на примере южной части Пермского края) // Нефтяное хозяйство. - 2014. - № 4. - С. 26-29.
  6. Воеводкин В.Л., Галкин В.И., Кривощеков С.Н. Исследование влияния критериев нефтегазоносности и изученности территории Пермского края на распределение месторождений углеводородов // Нефтяное хозяйство. – 2012. – № 6. – С. 30–34.
  7. Дифференцированная вероятностная оценка генерационных процессов в отложениях доманикового типа Пермского края / В.И. Галкин, Т.В. Карасева, И.А. Козлова, М.А. Носов, С.Н. Кривощеков // Нефтяное хозяйство. – 2014. – № 12. – С. 103–105.
  8. Методика вероятностной оценки геологических рисков при поисках нефтяных месторождений для территорий с высокой плотностью промышленных открытий / А.Р. Курчиков, В.Н. Бородкин, С.В. Галкин, В.И. Галкин, А.В. Растегаев // Геология, геофизика и разработка нефтяных игазовых месторождений. – 2013. – № 10. – С. 4–13.
  9. О возрасте отложений аномальных разрезов пограничных слоев юры и мела по скважинам Северо-Конитлорского месторождения (предварительное сообщение) / Ю. В. Брадучан, Н. К. Глушко, В. К. Комиссаренко [и др.] // Вестник недропользователя ХМАО. – 2005. – № 16. – С. 20–24.
  10. Опыт петрографического анализа механизма формирования аномального разреза баженовской свиты на Имилорской площади Западной Сибири / В.Ф. Гришкевич, Н.Н. Гатина, А.О. Сидоренко, Е.В. Карпова // Литосфера. – 2019. – № 2 (19). – С. 209–227. doi: 10.24930/1681-9004-2019-19-2-209-227
  11. Шайхутдинова Г. Х. Петрографическое изучение миграции нефти на примере Имилорского месторождения (Когалымский нефтегазоносный район, Западная Сибирь) // Литосфера. – 2020. – № 4 (20). – С. 592–600. doi: 10.24930/1681-9004-2020-20-4-592-600
  12. Скачек К.Г., Осыка А.В., Гарифуллин И.И. Перспективы нефтеносности баженовской свиты Когалымского региона // Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО (седьмая научно-практическая конференция) / под ред. В.И. Карасева, Э.А. Ахпателова, В.А. Волкова. – ХантыМансийск, 2004. – Т. 1. – С. 162–170.
  13. Немова В.Д. Литология и коллекторские свойства отложений баженовского горизонта на западе Широтного Приобья: дис. канд. геол.-мин. наук: 25.00.06; 25.00.12. – М., 2012.
  14. Немова В.Д., Бедретдинов Р.Ю., Кирсанов А. Интерпретация данных ГИС В интервале баженовской свите в условиях ограниченного комплекса ГИС на территории Средне-Назымского месторождения // Петрофизика сложных коллекторов: проблемыи перспективы 2015. – М.: ООО «ЕАГЕ Геомодель», 2015. – С. 174–159.
  15. Немова В.Д., Гаврилов С.С. Исследования керна отложений баженовского горизонта, как основа для интерпретации данных сейсморазведки // Петрофизика сложных коллекторов: проблемы и перспективы 2014: сборник статей. – М.: ООО «ЕАГЕ Геомодель», 2014. – С. 212–230.
  16. Тиссо Б., Вельте Д. Образование и распространение нефти. – М.: Мир, 1981 – С. 13–95; 125–127; 149–158.
  17. The Petrophysics of Shale Gas Reservoirs: Technical Challenges and Pragmatic Solutions / V.K. Bust, A.A. Majid, J.U. Oletu, P.F. Worthington // IPTC 14631. – 2011. doi: 10.2523/IPTC-14631-MS
  18. Thaimar R., Ramirez J.D., Klein R.J. Comparative Study of Formation Evaluation Methods for Unconventional Shale-Gas Reservoirs: Application to the Haynesville Shale (Texas) // SPE 144062. – 2011. doi: 10.2118/144062-MS
  19. Оценка запасов «сланцевой нефти» с использованием геохимических параметров / М.В. Дахнова, С.В. Можегова, Е.С. Назарова, И.Л. Пайзанская // Геология нефти и газа. – 2015. – № 4. – С. 55–61.
  20. Jarvie D.M. Shale resource systems for oil and gas: Part 2: Shale-oil resource systems // Shale reservoirs – Giant resources for the 21st centurу: AAPG Memoir 97 / ed.: J.A.Breger. – 1997.
  21. Кирсанов А.М., Скворцов М.Б. «Определение подсчетных параметров по данным ГИС для оценки ресурсов баженовской свиты» // Нефтяная столица: материалы 4-й Международного молодежного научно-практического форума, Ханты-Мансийск, 24–25 марта 2021 г. – Ханты-Мансийск: Центр научно-технических решений, 2021. – С. 100–103.
  22. Automatic Determination Of Lithology From Well Logs / Pierre Delfiner [et al.] // SPE Formation Evaluation. – 1997. – Sep. – P. 303–310. doi: 10.2118/13290-PA
  23. Toumani A., Schmitz D., Schepers R. Automatic determination of lithology from well logs using fuzzy classification //56th EAEG Meeting. – EAGE Publications BV, 1994. – P. 47-00144.
  24. Application of machine learning in the identification of fluvial-lacustrine lithofacies from well logs: A case study from Sichuan Basin, China / D. Zheng [et al.] // Journal of Petroleum Science and Engineering. – 2022. – Vol. 215. – P. 110610. doi: 10.1016/j.petrol.2022.110610
  25. Probabilistic logging lithology characterization with random forest probability estimation / Y. Ao [et al.] // Computers and Geosciences. – 2020. – Vol. 144. – P. 104556. doi: 10.1016/j.cageo.2020.104556
  26. Alfred D., Vernik L. A new petrophysical model for organic shales // Petrophysics. – 2013. – Vol. 54, № 03. – P. 240–247.
  27. A new approach to calculate gas saturation in shale reservoirs / S. Chen [et al.] // Energy and Fuels. – 2022. – Vol. 36, № 4. – P. 1904–1915. doi: 10.1021/acs.energyfuels.1c04067
  28. The key parameter of shale oil resource evaluation: Oil content / M. Wang [et al.] // Petroleum Science. – 2022. – Vol. 19, № 4. – P. 1443–1459. doi: 10.1016/j.petsci.2022.03.006
  29. Schmoker J.W. Use of formation-density logs to determine organic carbon content in devonian shales of the western Appalacian basin // Bull, of US Geol. Surv. – 1993 (1909). – P. 71–74.
  30. Белоконь Т.В., Наборщикова И.И., Ерсулова И.С. Определение РОВ в породах по естественной гамма-активности // Эволюция нефтегазообразования в истории Земли: тез. Докл. IV Всесоюзного семинара. – М.: МГУ, 1984. – С. 236.
  31. Meyer B.L., Nederlof M.H. Identification of sours-rocks on wireline logs by density / resistivity and sonic transit time/ resistivity crossplots // Bulletin of the American Association of Petroleum Geologists. – 1984. – Vol. 68, no. 2. – P. 121–129.
  32. US Patent No 14/977.336 (22 Jun. 2022) / L. Mosse, E. Rylander, P. Craddock.
  33. Гришкевич В.Ф. Баженовский горизонт Западной Сибири: поиски новой гармонии: монография. – Тюмень: ТИУ, 2022. – 279 с.
  34. Гришкевич В.Ф. Аномальные разрезы баженовской свиты: модель образования и проблемы геометризации [Электронный ресурс] // Stvantic Schoolar: электронный журнал. – URL: https://www.semanticscholar.org/ (дата публикации: 25.03.2023). doi: 10.3997/2214-4609.201412065
  35. Гришкевич В.Ф., Лагутина С.В., Панина Е.В. Геомеханика образования аномальных разрезов баженовской свиты оползневого типа // Геология морей и океанов: материалы XXI Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. – М., 2015. – С. 76–80.
  36. Микуленко К.И., Острый Г.Б. Оползневые образования в мезозойских отложениях Западно-Сибирской низменности. // Литология и полезные ископаемые. – 1968. – № 5. – С. 111–118.
  37. Мкртчян О.М. Новое в модели строения и формирования баженовской свиты Западной Сибири // Нефтегазовая геология и геофизика. – 1984. – № 7. – С. 1–6.
  38. Ясович Г.С. Перспективы нефтегазоносности зон развития аномальных разрезов баженовской свиты Среднего Приобья // Труды ЗапСибНИГНИ. – Тюмень, 1981. – Вып. 166. – С. 51–60.
  39. Ухлова Г.Д., Варламов С.Н. Аномальные разрезы баженовской свиты. – Lambert academic publishing, 2014. – 61 с.
  40. Варламов С.Н., Ухлова Г.Д. Модель формирования и прогноз нефтеносности аномальных разрезов баженовской свиты центральной части ЗападноСибирской плиты // Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО – Югры: материалы IX науч.-практ. конф. – Ханты-Мансийск, 2006. – Т. 1. – С. 174–184.
  41. Особенности геологического строения аномальных разрезов в верхнеюрских и ачимовских отложениях Кечимовского месторождения / И.С. Гутман, Е.А. Качкина, А.В. Шалупина [и др.]. // Нефть. Газ. Новации. – 2013. – № 2 (169). – С. 15–22.
  42. Соколовский А.П., Соколовский Р.А. Аномальные типы разрезов баженовской и тутлеймской свит в Западной Сибири Аномальные типы разрезов баженовской и тутлеймской свит в Западной Сибири // Вестник недропользователя ХМАО. – 2002. – № 11. – С. 64–69.
  43. Филиппович Ю.В. Типы и механизмы формирования аномальныхразрезов баженовского горизонта и ачимовской толщи // Вестник недропользователя ХМАО. – 1999. – № 4. – С. 30–34.
  44. Аномальные разрезы баженовской свиты: взгляд через полвека после обнаружения / А.А. Нежданов, С.Ф. Кулагина, В.А. Корнев, Ф.З. Хафизов // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2017. – № 6. – С. 34–42.
  45. Баженовский горизонт Западной Сибири: строение, корреляция и толщины / С.В. Рыжкова, Л.М. Бурштейн, С.В. Ершов [и др.] // Геология и геофизика. – 2018. – № 7 (59). – С. 1055–1074. doi: 10.15372/GiG20180709
  46. Нестеров И.И. Новый тип коллекторов нефти и газа // Геология нефти и газа. – 1979. – № 10. – С. 26–29.

Statistics

Views

Abstract - 269

PDF (Russian) - 178

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2023 Shadrin A.O.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies