30496

ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРИ ПОИСКАХ ЗОН ВЫКЛИНИВАНИЯ И РИФОВ

Лекция

География, геология и геодезия

Поиски залежей нефти и газа в литолого-стратиграфических ловушках являются в несколько раз менее эффективными, чем поиски месторождений на сводах антиклиналей. Это обусловлено в значительной мере ограниченными возможностями современных методов полевой геофизики в надежном выявлении таких ловушек.

Русский

2014-11-30

1018.5 KB

9 чел.

ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРИ ПОИСКАХ ЗОН ВЫКЛИНИВАНИЯ И РИФОВ

Вопросы поисков залежей нефти и газа в литолого-стратиграфических ловушках привлекают к себе все большее внимание по нескольким причинам:

1) в таких ловушках содержится по разным оценкам от 10 до 30 % общемировых запасов нефти и газа, а по отдельным регионам до 35—40 %; 2) накоплен опыт прогнозирования, поисков и разведки литолого-стратиграфических ловушек, дающий основание для оптимистического взгляда на развитие этого направления поисков; 3) в районах старой нефтедобычи, где фонд перспективных антиклиналей близок к исчерпанию, поддержка достигнутого уровня добычи может быть обеспечена только за счет залежей в литолого-стратиграфических ловушках.

Поиски залежей нефти и газа в литолого-стратиграфических ловушках являются в несколько раз менее эффективными, чем поиски месторождений на сводах антиклиналей. Это обусловлено в значительной мере ограниченными возможностями современных методов полевой геофизики в надежном выявлении таких ловушек.

Четкой границы между структурными и литолого-стратиграфическими ловушками нет. К последним можно отнести зоны песчаников и трещиноватых аргиллитов, окруженных глинистыми и другими непроницаемыми толщами, и рифы — зоны высокопористых или кавернозных известняков, окруженных карбонатными хемогенными и глинистыми непроницаемыми образованиями.

Зоны выклинивания

Общие данные о местоположении зон регионального выклинивания, тяготеющих к разломам фундамента или уступам его поверхности, получают по данным комплекса геофизических методов, включающего магнитометрию, гравиметрию, электрометрию, сейсморазведку, но в первую очередь по материалам бурения.

Теоретические расчеты показывают, что чувствительность сейсмических методов к трассированию выклинивающегося пласта, если прослеживаются отраженные волны от его подошвы и кровли, не превышают 0,63l (l - длина волны). Однако наличие волн-помех затрудняет достижение предельной чувствительности, кроме того, многие выклинивающиеся пласты отличаются но существенно по физическим свойствам от вмещающих пород. Вместе с тем описаны случаи, когда экспериментальные исследования с использованием нестандартных приемов наблюдений и интерпретации позволяли делать прогноз выклинивающихся пластов мощностью, меньшей 0,6l. (10—15 м). Опыт подобных достижений обобщен недостаточно.

Значительны успехи геофизических методов при региональном прослеживании распространения и зон выклинивания литолого-стратиграфических комплексов на склонах структур II порядка. Работы такого типа проводятся при региональных исследованиях во всех нефтегазоперспективных районах России путем комплексирования сейсморазведки с гравиметрией и электрометрией. Наибольшее развитие такие работы получили в Камско-Кинельской впадине, в Предкавказье, в Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции, в Восточной Туркмении.

Детальное изучение зон вклинивания производится в основном сейсморазведкой MOB (ОГТ) и реже КМПВ..В России наиболее широкое распространение получили детальные поиски зон выклинивания продуктивных толщ, экранированных выступов фундамента (Западная Сибирь и др.; рис. 29а) или несогласно залегающими вышележащими глинистыми комплексами (Западно-Кубанский прогиб, Апшерон и др.; рис. 29б), и, наконец, выклинивания песчаных горизонтов (пачек), развитых в песчано-глинистой толще (Средне-Обская область, Предкавказье; рис. 29в).

В Западной Сибири выделяют пять основных генетических типов литологически и стратиграфически экранированных залежей: 1) в корах выветривания фундамента; в) в делювиально-пролювиальных и аллювиальных континентальных отложениях на склонах поднятий фундамента; 3) в дельтовых и авандельтовых образованиях в пределах моноклиналей; 4) в выклинивающихся морских отложениях верхней юры; 5) в аргиллитах баженовской свиты волжского яруса.

Комплексирование данных полевой геофизики при выделении ловушек этих типов заключается в следующем. При поисках залежей в корах выветривания фундамента наиболее благоприятны участки развития крупнозернистых кварц-содержащих пород, гранитоидов и плагиогнейсов, в корах выветривания которых открытая пористость достигает 25—30%. Гранитоиды и гнейсы приурочены к ядрам сводов и антиклинориев фундамента и выделяются по сочетанию отрицательных аномалий Dg и DT. На таких участках картирование локальных поднятий и зон выклинивания на их сводах выполняется Сейсморазведкой MOB (ОГТ).

При поисках залежей в континентальных отложениях базальной тюменской свиты на склонах поднятий благоприятными являются зоны, где размыву подвергались гранитоиды и гнейсы, а песчаники имеют кварцевый и аркозовый состав, характеризуются пористостью до 27% и проницаемостью до 500 мД, Перспективными в таких зонах являются отрицательные структурные элементы эрозионно-тектонического происхождения (ложбины, крупные овраги), осложняющие выступы фундамента. Последние выявляются сейсморазведкой MOB и КМПВ. При исследованиях I зон выклинивания, экранированных выступами фундамента, находят применение сейсморазведка КМПВ и MOB. При этом КМПВ картирует поверхность фундамента, а по MOB прослеживаются опорные отражающие горизонты вплоть до зон их выклинивания.

По оценкам Н. Р. Сивкова (1973г.), применение специальных. приемов обработки с использованием обратной и веерной фильтраций позволило проследить в Шаимском районе продуктивный пласт песчаников до уменьшения его мощности до 15 м. Эта мощность соответствовала сближению экстремумов интерферирующих волн от кровли и подошвы пласта до 0,008 с.

Поиски дельтовых зон выклинивания в пределах моноклиналей не связаны с особенностями строения фундамента, но во многом контролируются структурным фактором. В мелководно-морских условиях благоприятным для формирования литолого-стратиграфических ловушек является сочетание двух факторов — наличия зоны регионального выклинивания песчаных отложений и склонов положительных структур. Зоны выклинивания и положительные структуры намечаются в первом приближении сейсморазведкой ОГТ по особенностям поведения отражающих горизонтов в продуктивной толще.

Литологические залежи в аргиллитах баженовской свиты размещаются в пачке пластинчато-листоватых или трещиноватых аргиллитов, залегающих среди непроницаемых битуминозных аргиллитов, общей мощностью 32 м. Проницаемая пачка размещена в плане в виде линз. Надежные приемы картирования этих линз методами разведочной геофизики еще не разработаны. С поверхностью баженовской свиты связан опорный отражающий горизонт Б. По данным И. И. Бобровника (1975 г.), к зонам повышенной трещиноватости и продуктивности баженовских аргиллитов при опытно-методических работах приурочены характерные динамические изменения сейсмической записи.

Своеобразные благоприятные условия для картирования зон выклинивания и продуктивности терригенных нижнекембрийских пород установлены в южной части Восточной Сибири, в частности на южном склоне Невского свода. Пачка песчаников залегает здесь в мощной толще карбонатно-хемогенных пород, электрическое сопротивление которых составляет сотни и тысячи Ом´м. При наличии в разрезе проницаемой пачки песчаников, заполненной минерализованными водами с сопротивлением до единиц Ом´м, суммарная продольная проводимость осадочного разреза S резко возрастает, что четко фиксируется при наблюдениях зондированием становления поля в ближней зоне (ЗСП-БЗ). Исчезновение зоны высоких S связывается либо с выклиниванием песчаников, либо с их продуктивностью, что устанавливается с помощью сейсморазведки и бурения.

М. Е. Старобинец (1970 г.) рекомендует проведение детального изучения зон выклинивания верхнеюрских известняков в Центральной Туркмении (см. рис. 29, г) с помощью КМПВ с использованием следующих методических приемов: 1) отработка редкой сети профилей по системе непрерывного продольного профилирования КМПВ вкрест простирания поднятий фундамента для ориентировочного выделения местоположения зоны выклинивания верхнеюрских известняков; 2) отработка аналогичных профилей вдоль простирания зоны выклинивания; 3) проведение работ по густой сети параллельных профилей вкрест простирания зоны выклинивания по системе поперечного профилирования из нескольких пунктов взрыва, располагающихся на продольных профилях. По сведениям этого исследователя, такая методика при интерпретации по материалам перезаписей на частотах 60—150 Гц позволяет проследить уменьшение мощности выклинивающихся карбонатных пород юры до 10—20 м.

Наиболее сложной является задача выявления зон литологического выклинивания пластов песчаников, заключенных в однородной глинистой толще.

Примером эффективного использования сейсморазведки MOB для решения такой задачи являются работы 10. В. Кондратовича и Т. Д. Бурдовой (1969 г.) в Западно-Кубанском прогибе, где ими изучены зоны выклинивания песчаных горизонтов M1 и М2 внутри майкопской серий. В этом случае выклинивания могут рассматриваться как переход от акустической неоднородности к однородной среде.

Особенности методики наблюдений заключались в получении записей с минимальными искажениями кинематических и динамических особенностей волновой картины. С этой целью не использовались интерференционные системы, АРУ и смеситель с сильно искажающими запись параметрами, а условия возбуждения и приема упругих колебаний сохранились одинаковыми на всей площади работ.

Отражения М1 и М2 выделялись при мощности песчаных горизонтов до 15 м. Они прослеживались путем непрерывной корреляции отдельных фаз внутри волнового пакета (главным образом в его средней части). Как показали результаты бурения, область исчезновения отражений соответствует зоне литологического выклинивания песчаных горизонтов с точностью (в плане) 200—300 м.

П. Лайэнс и М. Добрин (1975 г.) описывают интересный опыт трассирования сейсморазведкой рукавообразной залежи, приуроченной к погребенной долине. Древнее русло располагается на глубине более 1000 м, мощность заполняющего русло продуктивного песчаника с пористостью 20 % не превышает 18 м. Русло хорошо картируется по поведению изопахит между выше- и нижележащими сейсмическими реперами (рис. 30 , а), а также на профильных разрезах по увеличению разницы во временах регистрации отраженных волн между опорными горизонтами на 0,01 с (рис. 30, б). Эта величина при пластовой скорости 3050 м/с отвечает мощности песчаника 15 м, изменяющейся на расстоянии 200— 400 м.

Внедрение новой цифровой сейсмической аппаратуры с высоким динамическим диапазоном расширяет возможности сейсморазведки по изучению зон литологического выклинивания. При этом намечаются следующие направления совершенствования методики поисков зон выклинивания:

1) повышение частоты применяемых при исследованиях сигналов, что достигается использованием соответствующей регистрирующей аппаратуры, возбуждением сигналов в высокоскоростной среде, установкой сейсмоприемников в скважинах под. ЗМС, использованием специальных программ обработки, включая веерную фильтрацию и деконволюцию;

2) усиление внимания к однородности условий возбуждения и приема колебаний, по возможности отказ от интерференционных систем;

3) повышение разрешающей способности записи, выделение и трассирование всех отражающих горизонтов в продуктивной части разреза, тщательный анализ их взаимоположения;

4) массовое использование динамических характеристик отраженных волн от опорных горизонтов или в интервале между опорными горизонтами;

5) комплексный анализ геофизических данных с результатами параметрического бурения.

Рифы

Современные данные о закономерностях развития рифов и их физических свойствах позволяют во многих случаях вести их поиски с помощью комплекса геолого-геофизических методов. В России наибольшее развитие поиски рифов получили в Волго-Уральской провинции, где установлены пять рифовых комплексов в отложениях девона — перми, и в Амударьинской синеклизе, где продуктивны верхнеюрские рифы. При поисково-разведочных работах на рифы последовательно решаются следующие задачи:

1) выявление региональных зон вероятного распространения рифов;

2) поиски отдельных рифовых массивов;

3) исследование строения ловушек, связанных с рифовыми массивами.

Для решения региональной задачи используется комплекс методов полевой геофизики, включающий магнитометрию, гравиметрию, электроразведку и сейсморазведку.

Зоны рифов обычно окаймляют или ограничивают некомпенсированные седпментацнонные депрессии. Зоны рифогенеза тяготеют часто к приграничным участкам блоков фундамента, дифференциальные движения которых в период осадконакоплення обусловили сочленение на границах блоков участков относительно быстрого и относительно медленного погружения. В разрезе рифы приурочены к карбонатным формациям и нередко наибольшего развития достигают на участках их фацнального выклинивания (рис. 31, 32.). По этим признакам удается наметить положение зон вероятного развития рифов, используя совокупность приемов интерпретации данных региональной геофизики. Намечается несколько важных характерных региональных признаков зон рифогенеза:

1) приуроченность к окраинным зонам гравитационных максимумов и гравитационным ступеням, обусловленным строением платформенного чехла;

2) наличие высокоскоростных преломляющих горизонтов с  vг ³ 5 км/с, связанных с платформенным чехлом;

3) выклпнивание одной или нескольких опорных сейсмических границ на окраинах зон рифогенеза;

4) пониженные значения суммарной продольной проводимости или приуроченность к зонам значительных горизонтальных градиентов S (рис. 14).

Поиски отдельных рифовых массивов осуществляются комплексом геофизических методов, включающим сейсморазведку ОГТ (MOB, РНП), высокоточную гравиразвсдку, а при неглубоком залегании рифов — и электроразведку. Геофизические аномалии рифовых массивов весьма изменчивы даже в одном районе и зависят от особенностей строения самих рифов, перекрывающих, подстилающих и вмещающих пород.

В толще рифовых пород пустоты (поры и трещины) занимают от 2 до 20, увеличиваясь к центру массивов. Рифы наиболее часто характеризуются пластовыми скоростями 5—5,8 км/с и плотностью 2,45—2,6 г/см3.

В надрифовой толще, особенно если она представлена терригеннымп отложениями, часто формируется антиклиналь уплотнения, облекания, выполаживающаяся вверх по разрезу. В перекрывающих солепосных толщах нередко над рифом формируется специфический ангидритный комплекс. Подрифовые отложения залегают спокойно, полого-наклонно, с ними обычно связаны устойчивые отражающие горизонты. Рифы могут залегать как внутри карбонатной толщи, так и на ее контакте с террнгенными и хемогенными породами. Физические свойства разрезов вмещающих пород отличаются изменчивостью в плане. Если вмещающими являются терригенные породы, то рифы отображаются максимумами силы тяжести с интенсивностью от сотых долей до единиц мгал. В отдельных случаях с рифовыми массивами, располагающимися в карбонатных породах, связаны минимумы Dg небольшой интенсивности (рис. 15).

На сейсмических временных разрезах рифовые массивы выражены небольшими раздувами и местными несогласиями, клиновидной записью, и не находят отображения в поведении выше- и нижележащих отражающих опорных горизонтов. Сложная форма рифов и изменчивость их пористости в ряде случаев обусловливают аномальное рассеивание сейсмической энергии, что приводит к общему понижению выразительности и интенсивности волнового поля и к изменению его спектральных особенностей на участках временных разрезов, соответствующих рифам.

Поиски конкретных рифовых массивов выполняются с помощью высокоточной гравиразведки и детальных сейсмических работ MOB (ОГТ) с применением в отдельных случаях КМПВ. Неоднозначность выделения рифов по геофизическим данным требует широкого привлечения при поисковых работах параметрического бурения для проверки типоморфных гравитационных и сейсмических аномалий. Типоморфные гравитационные аномалии над рифами отличаются изомерными контурами и небольшой интенсивностью, их выделение обычно возможно только при выполнении тщательных трансформаций наблюденного поля.

Сейсмические признаки рифов многообразнее.  Наиболее распространены следующие критерии выделения рифов:

1) раздувы мощности высокоскоростной карбонатной толщи, фиксируемые увеличением Dt между отражающими горизонтами от ее кровли и подошвы; 2) наличие клиновидной записи по периферии локального минимума t0 по опорному отражающему горизонту в перекрывающих риф отложениях; 3) появление дифрагированных волн по периферии рифа; 4) локальные скорост. ные аномалии, обычно сопровождаемые повышением частот и затуханием; 5) экранирование нижележащих отражений. Комплексное использование сейсмических и гравиметрических данных, как правило, позволяет выделять основные интересные рифовые массивы с линейными размерами 0,5—1 км п более и вертикальной мощностью свыше 30— 50 м.






 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

30647. Тема предназначения поэта в лирике А.С. Пушкина. Чтение наизусть стихотворения «Проррок» 13.9 KB
  Тема поэта и поэзии была ведущей в творчестве Пушкина на протяжении всей его жизни. Менялись идеалы свободы творчества вдохновения счастья но постоянной оставалась тема поэтического призвания и назначения поэта и поэзии в общественной жизни. Он относился к тем поэтам чьё творчество можно чётко разделить на периоды обусловленные влиянием различных литературных течений его внутренней эволюцией а также обстоятельствами личной жизни.
30648. Образ природной стихии и его роль в раскрытии проблематики произведений отечественной классики XIX века 13.32 KB
  В произведениях писателейклассицистов природа являлась лишь красивым декоративным фоном. Сентименталисты же романтики реалисты вводили в свои произведения пейзажные зарисовки не просто ради декорации: у них природа часто является полноправным действующим лицом входит в систему образов произведения радуется и страдает вместе с его героями а нередко служит олицетворением душевной борьбы настроений персонажей. И в эту минуту падения девушки природа ведет себя так будто и сочувствует Лизе и в то же время осуждает ее.
30649. Образ скучающего героя в произведениях отечественной классики XIX века 14.62 KB
  Еще обиднее когда скучающий герой – человек в самом расцвете сил здоровый умный имеющий в жизни все что нужно для счастья и радости и который в силах давать положительные эмоции окружающим.Евгений Онегин – главный герой одноименного романа А.Лермонтова Герой нашего времени.Особым видом скуки болен герой Гончарова Обломов.
30650. Особенности трактовки темы любви в рассказе А.И. Куприна «Гранатовый браслет» 14.19 KB
  Куприна было свое уникальное восприятие любви. Но по мнению Куприна без искренней страсти любви жизнь пуста и бесполезна.Образ мелкого чиновника Желткова связан с проблемой жертвенной любви настоящего сильного чувства.
30651. Патриотическая тема в произведениях отечественной литературы 15.07 KB
  Есенина родной край родина – это средняя Россия село Константиново Рязанской губернии это Русь деревенская с крестьянским бытом и древними традициями с ее сказками и песнями с диалектными словами передающими своеобразие говора с красочным миром природы. Образ голубой Руси сменяется у него Русью советской. Теме любви к России посвящены такие стихотворения как Гой ты Русь моя родная Край ты мой заброшенный Спит ковыль. Равнина дорогая Русь Русь советская Русь уходящая Письмо к женщине и многие другие.
30652. Поиском истины пронизана вся русская литература девятнадцатого века 19.29 KB
  Но что же явилось причиной возникновения такой страшной мысли Если проанализировать ситуацию выясняется что он мечется в поисках смысла жизни в поисках справедливости и истины. Что же после признания Нашел ли Раскольников ответы на свои вопросы Открылась ли для него частица истины На первый взгляд Раскольников изменился стал читать Евангелие спокойно созерцать мир вместе с Соней. Конечно нельзя забыть то что с ним произошло но тут же возникает вопрос: а не смирился ли Раскольников со своей участью Быть может он отказался от...
30653. Анализ стихотворения Владимира Маяковского «Послушайте!» 15.68 KB
  Оно начинается просьбой обращенной к людям: Послушайте Таким восклицанием каждый из нас очень часто прерывает свою речь надеясь быть услышанным и понятым. Весь строй речи в стихотворении Послушайте именно такой какой бывает когда ведется острая дискуссия полемика когда тебя не понимают а ты лихорадочно ищешь аргументы убедительные доводы и надеешься: поймут поймут. Послушайте взволнованный и напряженный монолог лирического героя.
30654. Почему для Катерины невозможен путь Варвары? (По пьесе А.Н. Островского «Гроза») 13.29 KB
  Представительницами двух миров старого и нового являются в пьесе Катерина и Варвара. Но при всей своей хитрости приспособляемости и нравственной убогости Варвара не смогла вынести домашней тирании. Варвара бы так никогда не поступила.
30655. Поэма Н.А. Некрасова «Кому на Руси жить хорошо» как движущаяся панорама народной жизни 14.57 KB
  Некрасова Кому на Руси жить хорошо как движущаяся панорама народной жизни.Большую часть поэмы Некрасов посвящает обзору именно народной жизни ведь главным героем произведения является русский народ.Уже в первой главе Поп создаются масштабные картины народной жизни. Из рассказа попа мы узнаем не только о жизни духовного сословия в России после отмены крепостного права но и бедственном положении большинства крестьянских семей не способных заплатить священнику за его работу.