|
УДК 551.244.1.003.12(477.5) |
Комплексное прогнозирование слабовыраженных структур в ДДВ
В. К. ГАВРИШ, А. И. НЕДОШОВЕНКО (ИГН АН УССР), М. А. ДЕМИДОВА, Л. В. КАЛАМКАРОВ (МИНХиГП)
Увеличение добычи нефти и газа в европейской части СССР путем повышения экономической и геологической эффективности геологоразведочных работ - одна из важных задач народного хозяйства. Однако фонд четко выраженных антиклинальных структур (до глубины 4-5 км), к которым в основном приурочены разведанные залежи ДДВ, резко сокращается. Остро стоит вопрос поиска новых типов ловушек. К ним могут быть отнесены слабовыраженные и малоамплитудные (50 м и менее) структуры.
Выявление их сейсморазведкой на большой глубине - сложная задача. Для ее решения необходимо создать густую сеть сейсмических профилей ОГТ, расстояние между которыми не должно превышать 0,5-1 км. На рассматриваемой территории это сделать очень трудно, а иногда и невозможно. Необходимо учитывать также локальные аномалии скоростей, которые появляются в основном при колебаниях мощностей высокоскоростных нижнепермских хемогенных отложений. Для этого необходимо повсеместно выполнить анализ пластовых скоростей с учетом их вариаций, а также провести специальные работы по изучению зоны малых скоростей [5, 6]. Кроме того, для уверенной стратификации отражающих границ целесообразно создать достаточно густую сеть параметрических скважин.
Очень трудно, а иногда и невозможно вести поиск сейсморазведкой в различной степени расформированных палеоподнятий и связанных со слабовыраженными структурами комбинированных ловушек литологического, стратиграфического, тектонического и других типов [1]. Они могут содержать значительные скопления УВ. Поэтому в настоящее время возрастает роль научно обоснованного прогноза. Концентрация поисков в пределах перспективных участков позволит повысить геологическую и экономическую эффективность геологоразведочных работ.
Реализованная нами комплексная методика прогнозирования новых ловушек в нижнекаменноугольных отложениях, связанных со слабовыраженными пликативными и дизъюнктивными структурами, включала в себя дешифрирование аэрокосмических материалов, палеоструктурно-геологические реконструкции условий развития региона в нижнекаменноугольное время, а также сейсмокинематический анализ поведения волн и преобразования гравитационного поля с широким использованием ЭВМ.
В ИГН АН УССР проводилось визуальное дешифрирование космофотоматериалов до и после их оптико-электронной обработки, позволяющей более объективно выделять глубинные структуры и разломы (линеаменты), контролирующие распространение слабовыраженных пликативных структур в осадочной толще. В пределах выявленных зон линеаментов осуществлялось дешифрирование данных крупномасштабной радиолокационной съемки. По поисковым признакам установлено значительное число фотоаномалий, часть из которых совпадает с уже известными локальными структурами; проводился палеоструктурно-геологический анализ геолого-геофизических материалов новых аномалий. Он включал в себя анализ мощностей нижнекаменноугольных отложений, построение палеопрофилей и палеоструктурно-геологических карт, детальное погоризонтное сопоставление разрезов скважин. В пределах наиболее перспективных в нефтегазоносном отношении участков осуществлялся целенаправленный палеоструктурно-сейсмокинематический анализ волн вдоль сейсмических профилей МОГТ в ходе цифровой обработки сейсмической информации на ЭВМ [4, 6]. Он позволил полнее учесть вертикальные градиенты скоростей, изучить интервальные скорости, более детально исследовать и уточнить поведение отражающих горизонтов или малоамплитудных нарушений, а также использовать кинематические параметры сейсмических волн для перевода временных разрезов в глубинные и составления с помощью ЭВМ различных карт: палеоструктурных, изопахит и др.
В МИНХиГП прогнозирование локальных структур осуществлялось по данным трансформированного гравитационного поля [3]. Для этого были сделаны расчеты локальных аномалий вертикального градиента Vzz, а также аномалий полного нормированного градиента силы тяжести GH (X, Z) по линии профиля Колайдинцы - Поздняки - Дмитриевка (рис. 1), пересекающего Сребненский прогиб. Первые позволили выявить гравитационное отражение предполагаемых объектов в плане, а вторые - их положение в разрезе.
В результате интерпретации данных комплексных исследований для изучаемой территории была составлена схема размещения предполагаемых структурных объектов, приуроченных к определенным линеаментам.
В основном комплексные гравиметрические и палеоструктурно-геологические исследования проводились в центральной части ДДВ в пределах Сребненского и Лохвицкого прогибов, где предыдущими геолого-геофизическими работами почти не было выявлено поисковых объектов. В то же время большинство антиклинальных поднятий, опоискованных по периферии прогибов, оказались продуктивными на нефть и газ (Леляковское, Чернухинское, Гнединцевское, Ярошевское и другие нефтяные и газовые месторождения). Открытие в последние годы Яблуновского месторождения, расположенного в Лохвицком прогибе, также свидетельствует о перспективности указанных выше прогибов.
Рассматриваемая территория дислоцирована различно направленными и разновозрастными глубинными структурами и разломами (линеаментами). Зоны их развития (ширина 10-20 км) хорошо прослеживаются на космических фотоснимках и совпадают с их трассировкой, проведенной по комплексу геолого-геофизических данных [4, 6]. Палеоструктурно-геологической интерпретацией аэрокосмической фотоинформации ИГН АН УССР впервые выделены новые линеаменты: Кировоградско-Брянский близмеридионального, Овручско-Лебединский близширотного и Каневско-Белопольский северо-восточного простираний. При дешифрировании радиолокационных фотоматериалов в зонах выявленных линеаментов установлено значительное число фотоаномалий. Большинство из них находит отражение в локальном уменьшении мощностей регионально нефтегазоносной толщи нижнего карбона. На других площадях ДДВ геоморфологические аномалии хорошо совпадают с дислокациями, фиксируемыми в кайнозойских горизонтах по данным многочисленных скважин. Все это позволяет считать, что выявленные фотоаномалии приурочены к слабовыраженным структурам в нижнекаменноугольной толще.
На рис. 1 сопоставлены исходные геолого-геофизические материалы и данные комплексного прогнозирования. Оказалось, что выявленные предшествующими геолого-геофизическими работами локальные структуры находят свое отражение при дешифрировании материалов аэрокосмических съемок, а ориентировка тектонических нарушений в осадочной толще и на поверхности кристаллического фундамента хорошо вписывается в систему линеаментов по данным дешифрирования космофотоснимков и пересчета аномалий гравитационного поля.
При сопоставлении прогнозных участков, выявленных различными методами, обнаружена их высокая сходимость. Так, из 11 структур (см. рис. 1), установленных по данным интерпретации GH (X, Z) и Vzz, 10 совпало с прогнозными участками, выделенными в результате аэрокосмических и палеоструктурно-геологических исследований.
По линии расчетного профиля Колайдинцы - Дмитриевка севернее Поздняковского штока при дешифрировании снимков радиолокационной съемки в современном ландшафте выделяется четкая фотоаномалия, свидетельствующая о наличии здесь брахиантиклинали размером 8X4 км с несколькими сводами. Палеоструктурно- геологическим анализом в нижнекаменноугольной толще в ее пределах установлено локальное уменьшение мощностей между отражающими горизонтами Vв2 и Vб2, а по расчетным гравиметрическим данным отмечаются максимумы Vzz и GH (X, Z), указывающие также на наличие в карбоновой толще блока, ограниченного разломами. Последние частично выявлены в осадочном разрезе и на поверхности фундамента и отражены в современном рельефе (рис. 2).
Севернее, в районе точки 23 расчетного профиля (см. рис. 2), зафиксированы максимумы Vzz и GH (X, Z), свидетельствующие о присутствии здесь приподнятого блока в каменноугольной толще. По данным дешифрирования, в этом районе отмечается четко выраженная в рельефе фотоаномалия размером 7X3 км (Мехедовская структура). Ранее она выделялась по результатам неотектонических исследований [4]. Проводимые одновременно сейсморазведочные работы подтвердили наличие аналогичной складки в нижнекаменноугольных отложениях.
Бербенцовская прогнозная структура, расположенная на юго-восточной периклинали Озерянской складки, по данным дешифрирования аэрокосмофотоматериалов имеет изометричную форму, размер 3х2 км и в своде осложнена радиальной системой нарушений, что характерно для солянокупольных структур. По расчетам полного нормированного градиента силы тяжести к ней тяготеет минимум GH (X, Z), экстремумы которого располагаются на глубинах 6 и 8 км. Это позволяет предполагать здесь наличие разлома и, возможно, соляного тела, нижняя и верхняя кромки которого находятся соответственно на указанных выше уровнях.
Хукаловско-Брагинская прогнозная структура, по материалам дешифрирования аэрокосмофотоснимков, имеет северо-западное простирание и размер 8х4 км. Здесь в нижнекаменноугольной толще мощность отложений, заключенных между отражающими горизонтами Vв2 и Vб2 на глубине 4100 м, сокращается на 100 м. По данным интерпретации GH (X, Z), в каменноугольной толще на глубине 4 км предполагается приподнятый блок, ограниченный с севера и юга разломами, отражающимися также и в современном рельефе.
При дешифрировании аэрокосмофотоснимков севернее Хукаловско-Брагинской структуры намечается Южно-Лебединская прогнозная структура. В ее пределах находится минимум GH (X, Z), наличие которого позволяет предполагать здесь разлом, осложненный солью. Особые точки этого минимума, расположенные на глубинах 8, 6 и 4 км, свидетельствуют о том, что уровень прорыва соли достигает 4 км. Возможно, это шток с выходом соли на предбашкирскую поверхность несогласия. Высказанное подтверждается результатами бурения скв. 309 на северном крыле Южно-Лебединской структуры, вскрывшей башкирские отложения именно на глубине 4038 м.
На Жовтневой и Западно-Жовтневой прогнозных слабовыраженных структуpax, выявленных при дешифрировании аэрокосмофотоснимков в виде небольших брахиантиклиналей, зафиксировано локальное уменьшение (до 50 м) мощностей нижнекаменноугольных отложений в интервале глубин 4,4-5,3 км на палеоструктурной карте, построенной с помощью ЭВМ. Западно-Жовтневая структура совпадает с максимумом GH (X, Z), а Жовтневая располагается в пределах максимума Vzz. Последнее позволяет предполагать здесь наличие приподнятого погребенного блока осадочных пород. Система разрывов в современном ландшафте повторяет контур аномалии Vzz.
Южно-Слободская прогнозная слабовыраженная структура, проявляющаяся в ландшафте и мощностях, заключенных между отражающими горизонтами Vв2 и Vб2, совпадает с минимумом GH (X, Z) (точка 42 профиля на рис. 2), особые точки которого фиксируются на глубинах 10 и 6 км, что позволяет предполагать здесь нарушение в докембрийском фундаменте, прослеживаемое с глубины 10 км. К этому нарушению в осадочной толще, возможно, приурочен соляной шток.
Остальные выделяемые на этой территории объекты по аномалиям Vzz также совпадают с результатами аэрокосмических и палеоструктурно-геологических исследований.
Так, северо-восточнее Яблуновского поднятия по данным обоих методов выделяется прогнозная Засульская структура, а северо-западнее ее - Червонная или Пестичевская слабовыраженная структура, объединяющаяся в одну структурно-тектоническую линию с Яблуновской. Размер Пестичевской структуры предположительно равен 7X4 км.
Таким образом, высокая сходимость полученных двумя методами результатов повышает их достоверность и позволяет рекомендовать на выделенных прогнозных участках проведение сейсмических исследований с целью выявления слабовыраженных поднятий в регионально нефтегазоносном нижнекаменноугольном комплексе. При проведении полевых сейсмических работ и цифровой обработке полученной информации необходимо выполнять целенаправленный сейсмокинематический анализ [4, 6] поведения волн, позволяющий более полно учитывать горизонтальный и вертикальный градиенты скоростей. Первоочередным объектом следует считать Пестичевскую (Червонную) структуру, где геохимическими исследованиями ИГН АН УССР выявлено аномальное содержание тяжелых УВ в бучакском водоносном горизонте; она расположена на одной тектонической линии с Яблуновским газовым месторождением.
Комплексные гравиметрические и палеоструктурно-геологические исследования с использованием оптикоэлектронной обработки аэрокосмических материалов могут быть применены и в других нефтегазоносных регионах СССР с целью прогнозирования локальных структур, что будет способствовать повышению экономической эффективности геологоразведочных работ на нефть и газ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бека К., Высоцкий И. В. Геология нефти и газа. М., Недра, 1976.
2. Гавриш В.К. Глубинные структуры и методика их изучения. Киев, Наукова думка, 1969.
3. Демидова М.А., Каламкаров Л.В. Использование преобразований гравитационного поля для изучения нефтегазоносных регионов. М„ Недра, 1978.
4. Мелехов В.А. Структурно-геоморфологические исследования в Днепровско-Донецкой впадине в связи с ее нефтегазоносностью. - Автореф. дис. на соиск. учен, степени канд. геол.-минерал. наук. Киев, 1970, (ИГН АН УССР).
5. Недошовенко А.И., Воробьев А.И., Гавриш В.К. Слабовыраженные и комбинированные структуры Днепровско-Донецкой впадины и вопросы методики их поиска. Киев, ИГН АН УССР, 1979.
6. О методике комплексных геолого-геофизических поисков слабовыраженных структур в Днепровско-Донецкой впадине в связи с нефтегазоносностью / А.А. Воробьев, В.К. Гавриш, А.И. Недошовенко, Н.Т. Турчаненко. - Геол. журнал, 1977, т. 37, вып. 2 с. 41-53.
7. Скляревский В.А. Методика и результаты изучения кайнозойского этажа центральной части Доно-Днепровского прогиба с целью прогнозирования палеозойских структур. - Автореф. дис. на соиск. учен, степени канд. геол.- минерал. наук. Киев, 1976 (ИГН АН УССР).
Поступила 7/1 1982 г.
Рис. 1. Сопоставление результатов аэрокосмических, палеоструктурно-геологических и гравиметрических исследований в Сребненском и Лохвицком прогибах.
Тектонические нарушения: а - проявляющиеся в современном ландшафте, по данным дешифрирования крупномасштабных аэрокосмических фотоснимков, б - выявленные сейсморазведкой в низах карбона, в -в поверхности кристаллического фундамента, по данным КМПВ; г - пликативные структуры, проявляющиеся в современном ландшафте, по данным дешифрирования аэрокосмофотоматериалов; д - Поздняковский соляной шток, установленный сейсморазведкой; е - максимумы Vzz; ж - минимумы Vzz; з - зона нарушения и соляного штока, предполагаемых по данным аномалий Gн(Х, Z); и - погребенная структура, предполагаемая по данным аномалий Gн(X, Z); к - тектоническое нарушение, предполагаемое по данным аномалий Gн(X, Z); л - поднятия, выявленные ранее геолого-геофизическими работами, на которых установлены промышленные и непромышленные притоки соответственно нефти, газа и конденсата; м - глубинные структуры и разломы (линеаменты), предполагаемые по данным дешифрирования мелкомасштабных и региональных космических снимков; линеаменты: КБ - Кировоградско-Брянский; ОЛ - Овручско-Лебединский; КГ - Киевско-Гадячский; КБел - Каневско-Белопольский; н - скважины; о - линия расчетного профиля Gн(X, Z). Месторождения: 1 - Леляковское, 2 - Чернухинское, 3-Гнединцевское, 4 - Ярошевское, 5 - Яблуновское; структуры: Ж - Жовтневая, ЮС - Южно-Слободская, ЗЖ - Западно-Жовтневая, ЮЛ - Южно-Лебединская, ХБ - Хукаловско-Брагинская, Б - Бербенцовская, М - Мехедовская, П - Пестичевская, 3 - Засульская
Рис. 2. Схематический разрез, по данным объединенния Укргеофизика и МИНХиГП, по профилю Колайдинцы - Поздняки - Дмитриевка.
а - экстремальные минимумы (a1) и максимумы (а2); б - отражающие горизонты в палеозойской толще; в - поверхность фундамента; г - выявленные структурные объекты; д - соль