К оглавлению

УДК 550.832.44(477.5)

Закономерности изменения акустических свойств турнейских отложений в ДДВ

Р. И. АНДРЕЕВА (Укргеофизика), В. М. ЛАХНЮК (КГО УкрНИГРИ)

Турнейские отложения завершают перспективный в нефтегазоносном отношении комплекс пород нижнего карбона [4]. В них доказана промышленная нефтегазоносность (продуктивные горизонты Т-1, Т-2 и Т-3) на ряде площадей ДДВ (Богатойской, Глинско-Розбышевской, Рыбальцевской, Яблуновской).

Картирование структурных планов турнейских отложений сейсморазведкой МОГТ является, однако, весьма сложной задачей, поскольку при современной методике полевых работ и камеральной обработке материалов на ЭВМ далеко не всегда удается повсеместно проследить отражающие горизонты, в частности наиболее распространенный из них, относящийся к подошве каменноугольных пород. В этом аспекте важно изучение акустических свойств в толще пород турнейского разреза как основы для решения вопроса о возможности прослеживания отражающих границ в этой толще на территории высокоперспективных и перспективных земель ДДВ.

Для построения карты изменения акустических свойств (коэффициентов отражения Котр) горизонта V₄^B даже в масштабе 1:500000 данных сейсмокаротажа оказалось недостаточно. В связи со слабой охарактеризованностью отражающего горизонта V₄^B материалами СК и ВСП, а в отдельных случаях из-за низкого качества этих данных и иногда из-за недоведения исследований до целевой границы, Для восстановления пробела информации по значениям пластовых скоростей Vпл и плотностей  привлекались данные ГИС и корреляционные зависимости между плотностью и пористостью по керну. Значения Vпл почти во всех новых скважинах рассчитывались по величине интервального времени АК, а в старых скважинах, составляющих 30-35 % от вскрывших отражающий горизонт V₄^B, где АК не проводился,- по данным электрического каротажа и радиометрии. Использование последних возможно лишь в непродуктивных песчано-глинистых и карбонатных разрезах. При наличии в разрезах вулканогенно-осадочных, галогенных и кристаллических пород, а также низком качестве замеров интервального времени прогнозирование акустических свойств и литологического состава пород осуществлялось по комплексу методов ГИС с применением способа функциональных преобразований кривых [1]. Значения Vпл корректировались по данным сейсмокаротажа. Согласно выполненным нами исследованиям [2], надежность прогнозирования плотностных и скоростных свойств пород изучаемых геологических разрезов высока: среднестатистические величины расхождений по разным методикам, за исключением отдельных глинистых разностей пород, составляют около 3-10 %. В целом наблюдается [3] близость (D= 0,01- 0,03) коэффициентов отражения, рассчитанных по волновым сопротивлениям, к данным по ВСП.

Значения Котр для контакта турнейской плиты с вмещающими толщами и пород турнейского яруса с подстилающими отложениями (горизонт V₄^B) изучали в 450 скважинах. В литологическом отношении горизонт V₄^B весьма неоднороден. Здесь преимущественно терригенные, реже карбонатные породы нижневизейско-турнейского ярусов залегают на терригенных, сульфатно-карбонатных, галогенных и эффузивных породах девона, а местами - непосредственно на кристаллическом фундаменте. Отложения низов карбона и верхов девона характеризуются сложными фациальными взаимопереходами, что обусловливает широкий диапазон варьирования градиентов акустических параметров (таблица), мозаичность и знакопеременность поля распределения Котр горизонта V₄^B в региональном плане (рис. 1) (Для построения карт использованы данные по всем 450 обработанным скважинам; здесь и ниже на рисунки вынесены только те из них, которые дополняют информацию (в краевых зонах), отраженную изолиниями, или же способствуют взаимоувязке карт между собой.).

Наиболее интенсивные отражения характерны для контактов нижневизейско-турнейских терригенных пород с терригенно-эффузивными породами девона (на Глинско-Розбышевской, Артюховской, Талалаевской, Великобубновской и других площадях северной прибортовой зоны ДДВ). Терригенно-эффузивные породы здесь представлены чередованием высокоскоростных диабазов, базальтов, туфоконгломератов, туфоизвестняков и низкоскоростных туфов, мергелей и разных терригенных пропластков. Значения Котр на контакте этих пород с турнейскими нередко превышают 0,2-0,3 (таблица).

Большие значения Котр приурочены также к контакту песчано-глинистых и сульфатно-карбонатных толщ на разных участках впадины. Наличие значительных перепадов обеспечивает хорошее отражение V₄^B. Сравнительно высокие значения Котр (0,11-0,24) встречены в центральной части ДДВ на Радченковской, Авдеевской, Леляковской площадях и на многих участках юго-восточной части региона, а также на территории между Великобубновской, Ярошевской и Лысогоровской площадями. Такого же качества отражения (0,11-0,32) следятся и на ряде площадей северной прибортовой зоны ДДВ (Сахалинской, Козиевской) и южной части северо-запада ДДВ (Григоровской, Иржавецкой).

Высокая интенсивность отражений (0,11-0,23) отмечается на границе осадочной, порой не расчлененной толщи пород (C₁t+D₃) с фундаментом (Гетмановская, Лебяженская и другие площади). Препятствием к возникновению более интенсивных отражений в наблюдаемых случаях является трещиноватость верхов кристаллического фундамента. Влияние трещиноватости обусловливает некоторое снижение акустических параметров (Vпл на 260-350 м/с и  на 0,05-0,11 г/см³) и увеличение коэффициентов поглощения (по данным АК).

В небольшом количестве скважин выделена граница перепада акустической жесткости, приуроченная к контакту песчано-карбонатизированных отложений турнейского яруса с девонской солью (скв. 1 Яблуновская, 151 Матяшевская и др.). По отражающим свойствам она является неплохим репером (Котр=0,08-0,12).

Для большей части территории впадины подошва карбона отбивается (по палеонтологическим данным и ГИС) внутри терригенной толщи, чаще всего на контакте песчаников и аргиллитов, песчаников глинистых и песчано-глинистых карбонатизированных отложений. Судя по скачкам Vпл, эта граница должна прослеживаться неповсеместно. Для юго-восточной части ДДВ, где подошву карбона некоторые исследователи выделяют (по палеонтологическим данным) внутри монотонной переходной зоны C₁t_a, градиенты акустической жесткости незначительны, а значения Котр очень низкие (0,03- 0,06). Поэтому здесь нельзя уверенно проследить отражение горизонта V₄^B. На этих территориях, в связи с дискуссионностью вопроса о положении подошвы карбона и объема переходной толщи, граница девона и карбона может быть прослежена по основанию зоны C₁t_b-d Донбасса (XV микрофаунистического горизонта ДДВ)

Отложения зоны C₁t_b-d представлены преимущественно известняками, особенно в кровле и подошве, образуя местами мощную карбонатную плиту, кровля и подошва которой являются хорошими отражающими границами. Данные отложения имеют широкое распространение на Яблуновско-Богатойском участке, где их мощность в большинстве скважин составляет 80-330 м. Физические предпосылки для прослеживания подошвы зон C₁t (горизонт V₄^B) или C₁t_b-d имеются (см. таблицу).

Изменения физических свойств и площадная характеристика Котр (рис. 2) контролируются главным образом процентным содержанием карбонатных пластов в объеме карбонатной плиты. Отражающие свойства кровли и подошвы ее примерно одинаковы, хорошо выдерживаются по площади вне зависимости от мощности. За пределами этого участка впадины карбонатные отложения турнейского яруса встречаются эпизодически (в скв. 6 и 29 Монастырищенской, 200 и 500 Леляковской, 110 Гнединцевской и некоторых других площадей северо-западных территорий ДДВ) или замещены.

Совместный анализ значений Котр и Vпл показывает наличие тесной зависимости между прослеживаемостью отражающего горизонта V₄^B и акустическими свойствами. В пределах тех участков, где отражения прослеживаются, значения Котр достаточно высоки (0,08-0,32): на Гужевской террасе и Бугреватовско-Мартыновском участке, на территории Ольшанского прогиба, Щуровской, Мильковской и Августовской площадях, между Поздняковским и Яцыно-Логовиковским соляными штоками, на Богатойской, Игнатовской и других структурах. Если отражения горизонта V₄^B не прослеживаются, значения Котр как правило, очень низкие (0,07-0,08): в Дмитриевском прогибе, вблизи бортов впадины, в Ярошевско-Бережовской зоне и на других участках. Однако выделяются и такие участки, где физические предпосылки для картирования хорошие (Котр = 0,08-0,36), а структурные построения по отражающему горизонту V₄^B не проводились. Это наблюдается в Талалаевской зоне (Скороходовская, Ныниевская, Николаевская, Поповичская и Салогубовская структуры), на Высокопольско-Сахалинском и Сидорячско-Карайкозовском участках, Богдановской, Коробочкинской и ряде других структур. Возможно получение отражений горизонта V₄^B на Яблуновской структуре, между Радченковским, Миргородским и Малосорочинским месторождениями, а по аналогии с сопредельными территориями - в Синевском, Бобрикском, Лохвицком и Северо-Погарщинском прогибах, Шандровской и других зонах (см. рис. 1, 2). Обнаружены также участки пониженных значений Котр (0,05-0,08), где нет достаточных предпосылок для надежного прослеживания горизонта V₄^B (Плисковская, Бабчинская, Прилукская и др.). Наличие слабо динамически выраженных отражений от горизонта V₄^B прогнозируется по этому признаку также в Котелевско-Трудолюбовской зоне, Сребненском и Ждановском прогибах.

Приведенные данные позволяют выделить участки, в пределах которых имеются физические предпосылки для картирования отражающих горизонтов в турнейских отложениях. При отсутствии отражения горизонта V₄^B на временных разрезах целесообразно дополнить обработку сейсмического материала на ЭВМ по программам улучшения сейсмических записей. Там, где камеральная обработка с применением арсенала этих программ не завершится успехом, следует провести полевые опытно-методические работы (при геологической целесообразности), направленные на улучшение картирования изучаемых отражающих горизонтов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Заляев Н.З. Комплексная интерпретация геофизических параметров функциональными преобразованиями с помощью ЭВМ. Минск, изд. БелНИГРИ, 1981.

2. Лахнюк В.М. Практические аспекты комплексной обработки ГИС для диагностики геологического разреза по данным разведочной геофизики.- В кн.: Повышение эффективности геофизических исследований глубоких и сверхглубоких скважин в нефтегазоносных провинциях Украины. Киев, 1982, с. 60-62.

3. Лахнюк В.М. Методические приемы изучения геологического разреза Днепровско-Донецкой впадины по материалам каротажа.- В кн.: Методика и результаты интерпретации каротажа нефтяных скважин. Минск, 1982, с. 84-90.

4. Методика комплексного прогнозирования нефтегазоносных локальных структур (на примере Днепровско-Донецкой впадины) / Р.И. Андреева, Е.К. Балицкая и др. Киев, Наукова думка, 1982.

Таблица. Наиболее вероятные пределы изменения градиентов акустических параметров на участках прослеживания отражающего горизонта

Литологическая характеристика контактирующих пород	DVпл, м/с	,г/см3	DКотр
Терригенные породы карбона - терригенно-эффузивные породы девона	1300-3600	0,06-0,15	0,1-0,35
Песчано-глинистые карбонатизированные породы карбона - солевые девона	700-1100	0,05-0,10	0,08-0,12
Песчано-глинистые породы карбона - сульфатно-карбонатные девона	1000-3400	0,10-0,32	0,11-0,32
Терригенные породы - кристаллический фундамент	1000-2200	0,09 - 0,17	0,11-0,23
Терригенные - карбонатные отложения карбона	500-3100	0,05-0,32	0,05-0,30

Рис. 1. Карта коэффициентов отражения подошвы нижцевизейско-турнейских отложений ДДВ.

1 - числитель - номер скважины, знаменатель - значение Котр; 2 - линии равных значений Котр; 3 - соляные штоки. Структурные зоны: А - Талалаевская, Б - Котелевско-Белоусовская, В - Чутовско-Распашновско-Крестищенская, Г - Сосновско-Кегичевско-Миролюбовская. Прогибы: I - Борзнянский, II - Дмитриевский; III - Бобрикский, IV - Синевский, V - Белоченковский, VI - Шиловский, VII - Сребненский, VIII - Лохвицкий, IX - Ждановский, X - Березоволукский; XI – Гужевская терраса

Рис. 2. Карты коэффициентов отражения кровли (а) и подошвы (б) зоны C₁t_b-d ДДВ.

Уел. обозн. см на рис 1