ГЕОЛОГИЯ И РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ (GEOLOGY AND GAS FIELDS DEVELOPMENT)

КОМПЛЕКСИРОВАНИЕ ГРАВИМЕТРИЧЕСКИХ И СЕЙСМОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ В ЦЕЛЯХ МОНИТОРИНГА РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ООО «ГАЗПРОМ ДОБЫЧА ЯМБУРГ»

(INTEGRATION OF GRAVIMETRIC AND SEISMOMETRIC MEASUREMENTS TO MONITOR DEVELOPMENT OF THE FIELDS OPERATED BY GAZPROM DOBYCHA YAMBURG LLC)

Гравиметрический мониторинг представляет собой эффективную технологию контроля за разработкой залежей углеводородов, характеризующуюся низкой стоимостью и экологичностью. Этот метод особенно полезен для контроля обводнения коллекторов на участках, где отсутствуют наблюдательные скважины. Несмотря на успешное применение технологии на крупных месторождениях ПАО «Газпром», существует ряд проблем, осложняющих качественную геологическую интерпретацию результатов.
Для устранения данных ограничений предложен комплексный подход, сочетающий гравиметрические и сейсмометрические измерения. Сейсмометрический мониторинг основывается на регистрации естественного сейсмического волнового поля Земли с использованием высокочувствительных трехосевых сейсмоприемников. Наблюдения позволяют фиксировать пространственное положение зон повышенной сейсмической эмиссии, возникающей вдоль фронта обводнения коллекторов, что обусловлено перераспределением напряжений в геологической среде.
Длительные измерения обеспечивают накопление данных, улучшая соотношение сигнал/помеха, и позволяют идентифицировать зоны подъема газоводяного контакта. Это значительно снижает неоднозначность интерпретации гравитационных аномалий, выявленных при гравиметрическом мониторинге. Технология была успешно апробирована на Заполярном нефтегазоконденсатном месторождении, где известны параметры подъема газоводяного контакта.
В статье представлена методология и последовательность выполнения комплексных исследований, направленных на повышение информативности и достоверности результатов гравиметрического мониторинга.

Gravimetric monitoring is a dexterous technology employed to keep track of the development of hydrocarbon pools. It is low cost and features good environmental performance. The method is particularly useful to monitor water influx into areas of reservoirs where observation wells are not present. Despite the successful application of the technology at a number of large fields operated by PJSC Gazprom there are some challenges that complicate geological interpretation of findings.
To eliminate those limitations, the authors propose an integrated approach that combines gravimetric and seismometric measurements. Seismometric monitoring is based on logging of the natural seismic wavefield of the Earth with highly sensitive 3D seismic sensors. Observations enable 3D mapping of areas of elevated seismic emission occurring along a front of water influx into reservoirs caused by the redistribution of stresses in the geological environment.
Long-time measurements enable accumulation of data with better signal-to-interference ratios, and make it possible to identify areas of gas-water contact moving upward. This considerably reduces ambiguity in the interpretation of gravitational anomalies identified in the course of gravimetric monitoring. The technology was well-tested at the Zapolyarnoye oil, gas and condensate field with known properties of gas-water contact moving upward.
The paper deals with the methodology and order of completion of integrated research projects designed to improve both the informational value and accuracy of gravimetric monitoring findings.

ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ, СЕЙСМОМЕТРИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ, МИКРОСЕЙСМИЧЕСКОЕ СОБЫТИЕ, ГАЗОВАЯ ЗАЛЕЖЬ, АНОМАЛИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ

GRAVIMETRIC MONITORING, SEISMOMETRIC MONITORING, MICROSEISMIC EVENT, GAS POOL, GRAVITATIONAL ANOMALY

А.В. Меркулов, ООО «Газпром добыча Ямбург» (Новый Уренгой, Россия)

З.У. Мурзалимов, ООО «Газпром добыча Ямбург»

Р.Р. Хасанянов, ООО «Газпром добыча Ямбург»

И.И. Кущ, ООО «Газпром добыча Ямбург»

Е.И. Филобоков, ООО «Газпром добыча Ямбург»

С.А. Михайлов, ООО «СИГМА» (Казань, Россия)

Д.С. Андреев, ООО «СИГМА»

М.Л. Чернов, ООО «СИГМА»

A.V. Merkulov, Gazprom dobycha Yamburg LLC (Novy Urengoy, Russia)

Z.U. Murzalimov, Gazprom dobycha Yamburg LLC

R.R. Khasanyanov, Gazprom dobycha Yamburg LLC

I.I. Kushch, Gazprom dobycha Yamburg LLC

E.I. Filobokov, Gazprom dobycha Yamburg LLC

S.A. Mikhaylov, OOO SIGMA (limited liability company) (Kazan, Russia)

D.S. Andreev, OOO SIGMA

M.L. Chernov, OOO SIGMA

Меньшиков С.Н., Ахмедсафин С.К., Кирсанов С.А. и др. Двадцать лет путем инноваций (от материка до шельфа) // Газовая промышленность. 2024. № 2 (861). С. 22–27. EDN: RAZIZS.

СТО Газпром добыча Ямбург 3.1-315–2011. Проведение наземного гравиметрического мониторинга разработки сеноманских газовых залежей месторождений ООО «Газпром добыча Ямбург» // ООО «Газпром добыча Ямбург»: офиц. сайт. URL: https://yamburg-dobycha.gazprom.ru/ (дата обращения: 16.11.2024). Режим доступа: по особым условиям в локальной сети владельца.

Р Газпром 2-3.1-1047–2016. Проведение наземного гравиметрического мониторинга разработки газовых и газоконденсатных залежей. СПб.: Газпром экспо, 2018. 173 с.

Wang Y., Lu J., Shi Y., Yang C. PS-wave Q estimation based on the P-wave Q values // J. Geophys. Eng. 2009. Vol. 6, No. 4. P. 386–389. DOI: 10.1088/1742-2132/6/4/006.

Nocedal J., Wright S.J. Numerical optimization. 2nd ed. New York, NY, USA: Springer, 2006. 686 p.

Гальперин Е.И. Вертикальное сейсмическое профилирование. Опыт и результаты / отв. ред. Ю.И. Васильев. М.: Наука, 1994. 320 с.

Р Газпром добыча Ямбург 3-1.9–2022. Применение комплексной технологии 4Д гравиметрического мониторинга на месторождениях Западной Сибири // ООО «Газпром добыча Ямбург»: офиц. сайт. URL: https://yamburg-dobycha.gazprom.ru/ (дата обращения: 16.11.2024). Режим доступа: по особым условиям в локальной сети владельца.

Патент № 2819120 Российская Федерация, МПК E21B 47/10 (2023.08), G01V 11/00 (2023.08). Способ определения обводнения в многопластовой залежи путем разделения гравитационного эффекта от обводнения коллекторов на различных глубинах с использованием сейсмометрических наблюдений: № 2033117047: заявл. 27.06.2023; опубл. 14.05.2024 / Андреев Д.С., Касьяненко А.А., Михайлов С.А. и др.; заявитель ООО «Газпром добыча Ямбург» // Google Patents: сайт. URL: https://patents.google.com/patent/RU2819120C1/ru (дата обращения: 16.11.2024).

Menshikov SN, Akhmedsafin SK, Kirsanov SA, Rybalchenko VV, Afansyev PR. Twenty years on the route to innovation (from onshore to offshore). Gas Industry [Gazovaya promyshlennost’]. 2024; 86(2): 22–27. (In Russian)

Gazprom dobycha Yamburg LLC. STO Gazprom dobycha Yamburg 3.1-315–2011 (company standard). Surface gravimetric monitoring of the development of Cenomanian gas deposits in the fields operated by Gazprom dobycha Yamburg LLC. Available from: https://yamburg-dobycha.gazprom.ru/ [Accessed: 16 November 2024]. (Accessible under specific conditions in the owner’s local area network; in Russian)

PJSC Gazprom. R Gazprom 2-3.1-1047–2016 (guidelines). Surface gravimetric monitoring of the development of gas and gas condensate deposits. Saint Petersburg: Gazprom Expo; 2018. (In Russian)

Wang Y, Lu J, Shi Y, Yang C. PS-wave Q estimation based on the P-wave Q values. J. Geophys. Eng. 2009; 6(4): 386–389. https://doi.org/10.1088/1742-2132/6/4/006.

Nocedal J, Wright SJ. Numerical Optimization. 2nd ed. New York, NY, USA: Springer; 2006.

Galperin EI, Vasilyev YuI (ed.). Vertical Seismic Profiling. Track Record and Findings. Moscow: Science [Nauka]; 1994. (In Russian)

Gazprom dobycha Yamburg. R Gazprom dobycha Yamburg 3-1.9–2022. Application of the 4D gravimetric monitoring integrated technology in West Siberian fields. Available from: https://yamburg-dobycha.gazprom.ru/ [Accessed: 16 November 2024]. (Accessible under specific conditions in the owner’s local area network; in Russian)

Andreev DS, Kasyanenko AA, Mikhajlov SA, Murzalimov ZU, Filobokov EI, Chernov ML. Method of determining flooding in multilayer deposit by separating gravitational effect from flooding of reservoirs at different depths using seismometric observations. RU2819120 (Patent) 2024.

Перевод выполнен Moscow Translation Agency