|
УДК 550.83(571.53) |
Применение методики корреляционного анализа геолого-геофизических данных для изучения структур Непского свода
М.М. МАНДЕЛЬБАУМ, В.Г. ПАШКОВ (ПГО Иркутскгеофизика), И.Б. ФУКС (МИНХиГП)
Объектом для изучения корреляционных зависимостей геолого-геофизических данных на Непском своде Иркутского амфитеатра была выбрана Верхнечонская площадь. Выбор площади определялся следующими обстоятельствами: наличием на исследуемой территории скважин с промышленными протоками нефти и газа; недостаточной изученностью структуры сейсморазведкой на отдельных участках (однократная система наблюдений МОВ); фактом качественного соответствия структурных построений по данным сейсморазведки аномальным составляющим гравитационного и магнитного полей.
Осадочный чехол центральной части Непского свода подразделяется на три комплекса. Верхний - терригенно-карбонатный - включает породы чайкинской свиты юры, илгинской, верхоленской и литвинцевской свит среднего и верхнего кембрия. Средний - галогенно-карбонатный - представлен чередованием доломитов и солей ангарской, булайской, бельской и усольской свит. Нижний - карбонатно-терригенный - состоит из доломитов верхней и средней подсвит мотской свиты нижнего кембрия, а также из терригенных отложений нижнемотской подсвиты нижнего кембрия.
Последний наиболее интересен в нефтегазоносном отношении. Основные нефтегазопроявления, полученные на изучаемой площади, чаще всего связаны с терригенными отложениями нижнемотской подсвиты.
Изучение структурных особенностей проводится, как правило, по сейсмическому реперу М2, приуроченному к кровле нижнемотской подсвиты [1].
Верхнечонская антиклинальная складка была выявлена в 1974 г. именно по этому отражающему горизонту. Структура приурочена к крупному Преображенскому поднятию, расположенному в центральной части Непского свода, и представляет собой брахиантиклинальную складку размером 35x25 км, площадью около 560 км2 и амплитудой более 50 м, средний наклон крыльев 1-2 м на 1 км. Продуктивный нефтегазоносный горизонт приурочен к терригенным базальным отложениям, залегающим на поверхности фундамента.
В целом по площади уверенно прослежен отражающий горизонт М2, характеризующий структурный план продуктивного горизонта. Однако ввиду неблагоприятных поверхностных (а возможно, и глубинных) условий на отдельных участках наблюдаются сложная интерференционная запись, разрывы в прослеживании. Поскольку отражающий горизонт залегает в непосредственной близости от поверхности фундамента, был рассмотрен комплекс данных сейсморазведки с характеристикой потенциальных полей.
Гравитационная и высокоточная аэромагнитная съемки позволили установить общее соответствие структурного плана по горизонту М2 потенциальным полям. Выявленная закономерность привела к идее использования аппарата корреляционного анализа для уточнения строения южной части структуры, так как снижение информативности сейсмических материалов, обусловленное применением однократного профилирования МОВ, вызвало сомнения в достоверности проведенного контура на отдельных участках структуры.
Задача комплексной интерпретации геофизических данных формулировалась следующим образом - на основе использования выборочных (эталонных) данных о глубине залегания кровли нижнемотской подсвиты оценить возможность выделения составляющей поля силы тяжести, имеющей тесную корреляционную связь с поверхностью нижнемотской подсвиты. В качестве эталонных данных использовались отметки глубины залегания отражающего горизонта М2, полученные по результатам сейсморазведочных работ.
На первом этапе интерпретации проведено тектоническое районирование, по результатам которого площадь исследований была ограничена с запада и востока предполагаемыми разломами в фундаменте, совпадающими в плане с зонами высоких градиентов гравитационного и магнитного полей. Анализ аномального гравитационного и магнитного полей на исследуемом участке показал, что они обнаруживают слабую связь с морфологией поверхности нижнемотской подсвиты. Коэффициенты корреляции между глубиной залегания кровли нижнемотской подсвиты и аномальными гравитационными и магнитными полями по эталонной выборке из 77 точек составляют соответственно всего лишь 0,082 и 0,112 (рис. 1). Это может быть объяснено тем, что непосредственно поверхность нижнемотской подсвиты является слабой гравитационной и магнитоактивной границей. Вместе с тем налицо общее совпадение местоположения Верхнечонской структуры с максимальными Dga и DTa. Высокий коэффициент корреляции между полем силы тяжести и магнитным указывает на геологическое единство аномалиеобразующих факторов, что обусловило необходимость направленного разделения полей.
Для выделения остаточной составляющей поля силы тяжести, связанной с поверхностью кровли нижнемотской подсвиты, применялся корреляционный метод разделения аномалий (КОМР) в двумерном варианте [2].
По результатам расчета составлена таблица статистических характеристик связи.
Анализ этой таблицы позволяет выделить остаточную составляющую поля силы тяжести третьего порядка по следующим статистическим критериям: минимум среднеквадратических отклонений аномалий и минимум ошибки приближения на контрольной выборке. Сравнение ошибок приближения на эталонной и контрольной выборках, достигаемых с помощью аппроксимации помехи трансформационным многочленом и трендом, позволяет сделать вывод, что в данном случае увеличение коэффициента корреляции от 0,082 до 0,838 достигается путем извлечения полезной информации из особенностей поля силы тяжести (рис. 2), связанных с отражающим горизонтом М2. Полученная величина коэффициента корреляции позволяет описать поверхность кровли нижнемотской подсвиты с помощью уравнения регрессии
с ошибкой приближения в эталонных точках 30 м, которая в 1,5 раза меньше принятого сечения структурной карты (50 м), где
Карта фоновой составляющей поля силы тяжести третьего порядка (рис. 3) отображает влияние помехи в пределах исследуемой площади. На этой карте отмечается уменьшение поля в западном направлении и выделяются два максимума в южной и северной частях, совпадающие в плане с максимумами магнитного поля. Таким образом, фоновая составляющая третьего порядка в целом коррелируется с основными особенностями строения фундамента.
На втором этапе было осуществлено прогнозирование глубины залегания кровли нижнемотской подсвиты по уравнению регрессии, полученному в эталонной области. Особенностью прогнозной области является то, что она частично захватывает эталонную область. Сравнение вычисленных отметок глубин кровли нижнемотской подсвиты с сейсморазведочными данными указывает на их хорошую сходимость. Ошибка прогнозируемых значений глубины залегания кровли нижнемотской подсвиты составляет
где
- ошибка приближения на эталоне,
получаемая при описании поверхности кровли нижнемотской подсвиты уравнением
регрессии по остаточной составляющей поля силы тяжести третьего порядка;
- точность структурных построений (эталонных данных).
По вычисленным значениям глубин до кровли нижнемотской подсвиты нижнего кембрия представилась возможность уточнить южное замыкание Верхнечонского поднятия. Изогипса -1250 м, намеченная по данным корреляционного анализа, подтверждает и существенно дополняет данные сейсморазведки на настоящем этапе изучения площади. Различные варианты структуры приведены на рис. 4.
Выполненные построения позволяют значительно увеличить площадь структуры, перспективной в нефтегазоносном отношении, а также подтверждают логичность проведения изогипс через эталонные и прогнозную области (рис. 5).
Проведенные работы по выделению остаточной составляющей поля силы тяжести и прогнозу глубины залегания кровли нижнемотской подсвиты корреляционным методом разделения аномалий позволяют сделать следующие выводы.
1. Остаточная составляющая поля силы тяжести третьего порядка в геолого-геофизических условиях Верхнечонского поднятия выделяется достаточно устойчиво.
2. Структура фона определяется характером связи между глубиной залегания кровли нижнемотской подсвиты и полем силы тяжести.
3. Фоновая составляющая третьего порядка описывает влияние кристаллического фундамента, являющегося основным помехообразующим фактором при выделении остаточной составляющей от кровли нижнемотской подсвиты.
4. Полученные геологические результаты на основе проведенного корреляционного анализа дают основание прогнозировать значительное увеличение перспективной площади Верхнечонской структуры к югу, что имеет большое значение при планировании работ по изучению выявленного нефтяного месторождения.
Описанная методика рекомендуется для изучения локальных структур Непско-Ботуобинской антеклизы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мандельбаум М.М. Нефтегазоносность палеозойских отложений Непского свода (критерии поисков).- В кн.: Нефтегазоносность Сибири и Дальнего Востока. М., 1981, с. 83- 90.
2. Шрайбман В.И., Жданов М.С., Витвицкий О.В. Корреляционные методы преобразования и интерпретации геофизических аномалий. М., Недра, 1977.
Поступила 31/V 1982 г.
|
Порядок остаточной составляющей |
Дисперсия остаточной составляющей мгал2 |
Коэффициент корреляции |
Ошибка приближения, м |
Ошибка приближения на контроле, м |
Ошибка приближения тренда, м |
Ошибка приближения тренда на контроле |
|
0 |
38 |
0,082 |
58 |
38 |
1 |
|
|
1 |
133 |
0,711 |
41 |
25 |
46 |
17 |
|
2 |
179 |
0,806 |
34 |
32 |
36 |
43 |
|
3 |
162 |
0,838 |
30 |
22 |
35 |
29 |
|
4 |
174 |
0,885 |
27 |
28 |
31 |
31 |
Рис. 1. Корреляционный график зависимости между полем силы тяжести и глубиной залегания отражающего горизонта М2
Рис. 2. Корреляционный график зависимости между прогнозной остаточной составляющей поля силы тяжести третьего порядка и глубиной залегания отражающего горизонта М2
Рис. 3. Карта фоновой составляющей поля силы тяжести третьего порядка Dgпр.ф.з
Рис. 4. Структурная карта по отражающему горизонту М2 (кровля нижнемотской подсвиты) района Верхнечонского поднятия.
1 - глубинные разломы, по геофизическим данным; 2 - эталонные точки с глубиной залегания отражающего горизонта М2; 3 - прогнозные точки с глубиной залегания отражающего горизонта М2; 4 - изолинии отражающего горизонта М2, по сейсморазведочным данным, м; 5 - то же, по прогнозным данным; 6 - скважины глубокого бурения, вскрывшие кровлю нижнемотской подсвиты; 7 - Верхнечонская площадь, по сейсмическим данным; 8 - прирост Верхнечонской площади по результатам применения корреляционного метода разделения геофизических аномалий
Рис. 5. Разрез по линии I-I
