Исследование перспективности бассейна реки Купер

Обзор

Австралия является ведущим игроком в мировой нефтяной и газовой промышленности и готова в течение этого десятилетия стать крупнейшим в мире экспортером сжиженного природного газа (СПГ). Однако необходимо изыскать дополнительные ресурсы для обеспечения сырьем терминалов СПГ, расположенных на северной, восточной и западной сторонах континента.

Одной из целей Австралийского отделения геофизических исследований в области энергетических систем (ESB) является изучение потенциала нефтяных ресурсов как пограничных, так и зрелых осадочных бассейнов в Австралии, что может быть достигнуто путем составления карт залегания материнских пород, их толщины, качества и зрелости, а также распределения и объемов нефти и газа. В настоящее время ESB проводит серию исследований, посвященных геологическому (последовательному стратиграфическому, структурному и палеоэкологическому) контролю за отложениями фаций материнских пород, а также геохимии материнских пород и образующихся в них нефтяных флюидов. Эти исследования позволят решить вопросы, имеющие общенациональное значение для всей нефтегазовой системы Австралии, и позволят лучше прогнозировать распределение нефтематеринских пород и типологию углеводородов в их источниках.

В рамках этой рабочей программы в сотрудничестве с Государственным департаментом развития Южной Австралии и Геологической службой Квинсленда в первую очередь будут оценены исходные породы бассейна Купер (рис. 1). Этот бассейн является главной провинцией Австралии по добыче углеводородов на суше и имеет общенациональное значение в обеспечении газом газового рынка Восточного побережья. В бассейне также имеется ряд нетрадиционных залежей газа пермской группы Гиджеальпа, включая сосредоточенные в бассейне газовые и плотные залежи газа, глубоководный угольный газ, связанный с формациями Пачаварра и Тулачи, а также залежи сланцевого газа Муртери и Розенит (например, Goldsteinи др.. 2012; Зали др.., 2015a, 2016c; Карри др.., 2016).

Основными нефтематеринскими породами для этих отложений являются пермские угли и углистые сланцы группы Гиджальпа (Gravestockи др., 1998; Дрейпер, 2002), поэтому составление карт нефтеобразующего потенциала этих нефтематеринских пород вместе с описанием результирующего состава флюидов имеет решающее значение для понимания перспективности бассейна на углеводороды.

Рисунок 1. Структурные элементы бассейна Купера наложены на структурную контурную карту верхней части допермского фундамента.

Рисунок 2. Данные о геохимии и зрелости исходных пород.

Рабочий процесс и продукты

Трехмерная модель бассейна, характеризующая региональную архитектуру бассейна, была построена на основе интеграции существующих горизонтов с вершинами пластов и сейсмических интерпретаций. Карты Isopach, извлеченные из модели, показывают протяженность и общую мощность каждого ключевого пласта, содержащего ключевые источники, коллекторы и интервалы уплотнения (Холли др.., 2015а).

Распределение, количество и качество исходных пород были проанализированы на основе анализа данных каротажа и данных органической геохимии (включая данные о новых образцах), характеризующих исходные породы по всему бассейну (Кускеи др.., 2015; Зали др.., 2015а; Зали др., 2016a, c). С помощью электрофациального анализа для формаций Тулачи, Даралинджи, Эпсилон и Пачаварра была составлена карта суммарной мощности материнских пород углей и углистых сланцев. Количество, качество, тип керогена, термическая зрелость и распределение органического вещества исследуются для каждой исходной породы с использованием обновленной компиляции всех открытых данных об общем органическом углероде (TOC), данных о пиролизе породы и отражательной способности витринита (Hallи др., 2016a, c). Были проведены дополнительные анализы пиролиза породы и измерения коэффициента отражения витринита, чтобы убедиться, что в набор образцов был включен полный диапазон сроков созревания исходных пород (рисунок 2).

Были проанализированы пять материнских пород пермского бассейна Купер на предмет возможности образования нефти и фазово-кинетических характеристик (Малштедти др.., 2015). Моделируемое снижение водородного индекса (HI) с увеличением зрелости подтверждается сравнением с наблюдаемыми тенденциями данных. Модели кинетики и наблюдаемые тенденции данных были использованы для оценки нефтегазоносности бассейна.

Моделирование нефтяных систем, включающее новую кинетику, специфичную для Купера, выявляет обилие потенциальных фаций нефтематеринских пород по всему бассейну и различия в их распределении и толщине как пространственно, так и по формациям (рис. 3; Холл и др., 2016h).

Для более чем 90 скважин по всему бассейну были построены трехмерные модели истории залегания и зрелости. Ключевыми переменными, влияющими на термическую историю, являются: более высокая выработка радиогенного тепла, связанная с гранодиоритами свиты Биг-Лейк, позднемеловое поднятие и эрозия формации Уинтон, а также эффект теплового покрытия из-за залегания пермских углей. 1D-модели залегания и термической истории были интегрированы с 3D-моделью бассейна и данными о свойствах исходных пород для создания многоуровневой модели нефтяных систем (Hall & Palu, 2016; Hall et al., 2016h). Основные результаты включают в себя карты зрелости и образования углеводородов (рисунок 4). Для более точной количественной оценки неопределенности, связанной с потенциалом образования нефтематеринских пород, был применен подход вероятностного моделирования, который помогает оценить основные риски разведки.

Применяемый здесь систематический рабочий процесс демонстрирует важность комплексных исследований по моделированию геохимических и нефтяных систем как инструмента прогнозирования для понимания потенциала нефтяных ресурсов осадочных бассейнов Австралии. Результаты показывают, что лучшими нефтематеринскими породами в бассейне Купер являются угли Пачаварра и углистые сланцы, за которыми следуют угли формации Тулачи. Обширные масштабы пермских источников и их большой потенциал для генерации подчеркивают значимость бассейна как углеводородной провинции мирового класса.

Новые предварительные данные и анализ, полученные в результате этих исследований, помогут снизить риски, связанные с ключевыми геологоразведочными работами, связанными с известными австралийскими нефтематеринскими породами, и помогут в выявлении новых перспективных энергетических провинций по всей стране. Наборы геологических данных, подготовленные в рамках этого исследования, также внесли свой вклад в ряд других мероприятий компании Geoscience Australia, включая оценку нефтяных ресурсов бассейна Купера, биорегиональную оценку бассейна Купера (Smith et al., 2015) и совместное исследование₂CRC (Golding et al., 2016).

Представленные здесь результаты публикуются в виде серии публичных отчетов (Зали др.., 2015a, 2016a,h; Мальштедти др., 2016) и наборы данных (Hall & Palu, 2016; Холл и др., 2016b, c, d, e). Ниже перечислены все отчеты и наборы данных, доступные на веб-сайте Geoscience Australia на сегодняшний день.

Рисунок 3. Трехмерное перспективное изображение региональной 3D-модели бассейна реки Купер.

Рисунок 4. Карта совокупного смоделированного объема углеводородов, полученных из всех пермских материнских пород.