|
УДК 550.834(262.81) |
Выявление рифогенных образований с помощью сейсмостратиграфических исследований
П.З. МАМЕДОВ (АзИНЕФТЕХИМ)
В настоящее время большое внимание уделяется поискам рифогенных образований на северном обрамлении Южно-Каспийской впадины (ЮКВ). Геологические предпосылки развития рифов и перспективные площади их поисков на прибортовых зонах ЮКВ рассмотрены ранее [5, 7, 8]. На основе геоморфологической аналогии ЮКВ с впадинами Мексиканского залива и Прикаспийской [5, 8] выявлена нефтегазоносность рифогенных образований верхней юры и нижнего мела на морском продолжении Тенгинско-Бешбармакского антиклинория, в районе банок Камни Два Брата, Цюрупы, Апшеронской и Андриевского. Барьерный риф неокомского возраста прогнозируется в пределах Прибалханской тектонической зоны на Монжуклинской площади [7].
В современной практике геолого-геофизических исследований при поисках рифов успешно применяются принципы сейсмостратиграфии [9]. Сейсмостратиграфический анализ позволяет изучать особенности строения и характер развития осадочных бассейнов до проведения дорогостоящего поискового бурения, выявить благоприятные палеогеоморфологические условия рифообразования.
Сейсмостратиграфические исследования в последние годы используются при поисках неантиклинальных, в том числе рифогенных, ловушек в пределах Апшеронского архипелага, проводимых совместно АзИНЕФТЕХИМом и трестом Каспморнефтегазгеофизразведка. Исследован большой материал MOB-МОГТ (24-кратное перекрытие, густая сеть профилей через 1-2 км, пневматический способ возбуждения упругих волн и т. п.), полученный с применением аппаратуры с цифровой регистрацией и обработанный на ЭВМ III поколения с использованием современных процедур анализа и преобразования сейсмической информации [4].
При сейсмостратиграфических исследованиях с целью выявления и картирования рифов в районе поднятий банок Апшеронской и Андриевского использованы отечественный и зарубежный опыт и поисковые критерии, разработанные в результате многолетних опытно-методических работ на выявленных рифогенных объектах [2, 6, 9].
В тектоническом отношении рассматриваемая площадь соответствует северо-восточной окраине шельфа и бассейновому склону мезозойской палеосуши, которая орогенически выделялась в виде полуострова в пределах Северо-Апшеронской акватории, а предплатформенная зона прогибания на севере, в области восточных структур (им. 28 Апреля, 40-летия Азербайджана, Нефтяные Камни) и Апшеронский полуостров в мезозойское и раннепалеогеновое время находились под водой и представляли собой области седиментации [1]. Юго-восточное продолжение этой палеосуши переходит в узкую полосу мезозойского карбонатного клиноформного уступа, поверхностным отображением которого является Апшеронский порог.
На временных разрезах (рис. 1) по особенностям волновых полей и конфигурации отражений выделяются пять сейсмических седиментационных комплексов (ССК), границы которых совпадают с поверхностями несогласия и местами с границами раздела толщ. Эти ССК соответствуют зонам специфических условий осадконакопления, каждой из которых присущи определенные особенности записи отраженных волн. Расчленение разрезов на ССК, особенности сейсмостратиграфических единиц и разнообразие волновых полей в пределах Апшеронского архипелага рассмотрены ранее [3, 4]. ССК приурочены соответственно к антропогеновым (5), верхне- (4) и среднеплиоценовым (3), нижнемиоцен-палеогеновым (2) и мезозойским (1) отложениям. В пределах ССК-2 фиксируются длительные перерывы в осадконакоплении и пропуски ряда стратиграфических интервалов миоцена и палеогена. В пределах нижнего комплекса (ССК-1) записи характеризуются в основном прерывистыми, непротяженными, местами хаотическими отражениями. Как и в большинстве нефтегазоносных областей ЮКВ и Азербайджана, в пределах Апшеронского архипелага не удается получить протяженных горизонтов от мезозойских пород, что объясняется структурно-формационными особенностями отложений, их значительной перемятостью, тектонической нарушенностью и активно проявившейся местами метаморфизацией. Однако в верхах этого комплекса иногда выделяются интенсивные и протяженные отражения. При их отсутствии рубежи смены волновых полей между ССК-1 и ССК-2 устанавливаются вполне определенно.
На банках Цюрупы и Апшеронской под отложениями среднего плиоцена и миоцена вскрыты породы датского и барремского ярусов, что свидетельствует о наличии крупного перерыва в осадконакоплении. На б. Андриевского под майкопскими отложениями вскрыты верхнемеловые (кампанские и сантонские) образования, что также указывает на значительный перерыв в осадконакоплении.
Сейсмостратиграфическими исследованиями повсеместно прослеживается поверхность стратиграфического и углового несогласия (горизонт K) между ССК-1 и ССК-2. Эта поверхность испытывает погружение как в сторону предплатформенного Северо-Апшеронского прогиба, так и к внутренним районам ЮКВ. Она неасинхронна и представляет собой поверхность размыва различных горизонтов мелового возраста. На ее погружении в районе восточных структур мезозойский разрез, возможно, представлен полным комплексом. Сейсмостратиграфический анализ показывает, что на площади исследований верхнемезозойские отложения фиксируются по флексурообразному изгибу слоев. Как видно на рис. 1, меловая флексура является унаследованной от более древней. Известно, что флексуры - ведущие структурные элементы нефтегазоносных областей, контролирующие зоны развития барьерных рифов на бортах некомпенсированных палеодепрессий [2, 6].
В ССК-1 на временных разрезах по конфигурации отражений морфологически четко выделяются два локальных положительных элемента палеорельефа, которые обусловливают раздувы мощности вмещающих отложений.
Принадлежность северо-восточной части Апшеронского архипелага к благоприятным палеогеоморфологическим условиям рифообразования и наличие на временных разрезах визуальных и сейсмических критериев, допускают отнесение выявленных в пределах мезозойского комплекса морфологических уступов к рифогенным образованиям.
Риф А (см. рис. 1), имеющий большую мощность и характеризующийся особой конфигурацией отражений от структуры уплотнения, уверенно трассируется в северо-западном - юго-восточном направлении на 8 км при ширине 1,5-2 км. Этот риф вытянут на древней террасе, перекрыт слоистыми отложениями мелового возраста, которые отображаются на временных разрезах со сносом в виде субпараллельных интенсивных отражений. В надрифовой толще четко отмечается локализованная зона сокращенных мощностей, что часто указывает на присутствие рифогенных образований [6].
На наличие рифа указывает также исчезновение отраженных волн у краев, отсутствие отражений внутри тела, а также клиноформный облик горизонтов в толщах, заключающих риф. Отсутствие отражений непосредственно от поверхности рифа и его склонов из-за специфических особенностей органогенной постройки (сильная изрезан-ность ее поверхности, отсутствие слоистости, большая пористость пород и др.) затрудняет его картирование. Тем не менее, по конфигурации отражений от вмещающих пород и ширине зоны отсутствия отражений, а также по другим признакам волнового поля можно судить о размерах и стратиграфической приуроченности рифа А. Учитывая соотнесение поверхности несогласия K на юго-западе площади по данным сейсмогеологического профиля VI к верхам меловых отложений и весьма сокращенную здесь мощность последних, можно предположить, что риф А имеет верхнеюрский возраст.
Вторая постройка (риф Б) в пределах меловых отложений также уверенно выделяется на временных разрезах по визуальным и сейсмическим критериям. О наличии рифа свидетельствуют такие сейсмостратиграфические признаки, как резкое изменение наклона отражающих горизонтов у края шельфа и на бассейновом склоне, трансгрессивное налегание пачек склона на край шельфа и смена сейсмофаций вблизи постройки. Субпараллельная конфигурация отложений в мелководной зарифовой зоне и косослоистая в глубоководной предрифовой указывают на наличие здесь краевого рифа. Постройка по характеру записи отражений имеет сложные очертания с признаками денудации. Сейсмофация СФ-2а, выделяемая на бассейновом склоне в виде нарастающих линз, по-видимому, соответствует отложениям, сформировавшимся в результате денудации и переотложения рифогенных образований. На возможность подобного скопления продуктов денудации рифов указывалось ранее [8]. Палеогеоморфологические позиции рифа Б и СФ-2а на путях миграции УВ из глубоководной части бассейна создают благоприятные условия для образования литологических залежей.
Одним из эффективных способов выявления рифовых сооружений является анализ скоростей. Расчет интервальных скоростей на ЭВМ и корреляция толщ по скоростным параметрам были выполнены по профилям 813555 и 823755. На графиках интервальных скоростей (рис. 2) аномально высокие значения, которые на 10-12 % превышают значения скоростей в прилегающих толщах, соответствуют структуре уплотнения над рифом Б.
По сейсмическим записям, зарегистрированным на сравнительно широкополосной фильтрации (5-50 Гц), при их обработке с сохранением истинных соотношений амплитуд получена информация об изменении видимой частоты отражений и акустических жесткостей в разрезе. После повышения значений видимой частоты отражений на 3-4 Гц от структуры уплотнения наблюдается резкое уменьшение ее значений в области рифовой надстройки. На временных разрезах с восстановленными амплитудами эта надстройка выделяется более наглядно в виде немой (прозрачной) из-за затухания волн зоны.
К сожалению, отсутствие протяженных сейсмических реперов внутри ССК-1 препятствует картированию зоны повышенных мощностей (раздувов), возможно, рифогенного происхождения. Однако на основе сейсмофациального анализа записей в районе профилей 18-29 удалось выявить зоны сокращенных мощностей надрифовой толщи, резкого изгиба осей синфазности отражений, смены сейсмофаций, аномально высоких интервальных скоростей и затухания волн, являющихся достоверными критериями наличия рифогенных построек.
О местоположении, размерах и формах прогнозируемых рифов можно судить на основании структурной карты по поверхности несогласия К (рис. 3). Барьерный риф А имеет вытянутую овальную форму, размер 8x2x0,6 км и залегает на глубине 3,3-3,5 км в северо-восточной части поднятия б. Апшеронской на древней структурной террасе. Риф Б верхнемелового возраста размещен кулисообразно по отношению к рифу А на сравнительно высоком гипсометрическом уровне в виде одиночной постройки. Размеры его 4x2,5x0,5 км, глубина залегания 2,8-3 км. Верхнемеловое Восточно-Апшеронское поднятие - унаследованная от рифа Б структура.
На участках локализации рифов рекомендуется проведение углубленной, более детальной сейсморазведки с соответствующей обработкой материалов для выявления литологических неоднородностей разреза. Такое детальное картирование рифогенных построек необходимо проводить в комплексе с высокоточной гравиметрией. С учетом полученных результатов рекомендуется заложение по одной параметрической скважине на участках максимальной морфологической выраженности рифов для их вскрытия и стратиграфической увязки материалов МОГТ с данными бурения.
Выполненные нами исследования являются первой попыткой локализации рифогенных построек на основе сейсмостратиграфического анализа в благоприятных палеогеоморфологических условиях в пределах Северо-Апшеронской акватории. Подтверждение наличия мезозойских рифогенных образований в случае их нефтегазоносности будет иметь немаловажное значение при подготовке запасов УВ в Азербайджане.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Агабеков М.Г. Геологическое строение нефтяных месторождений Азербайджана и их формирование. Баку, Азернешр, 1963.
2. Кунин Н.Я., Кучерук Е.В. Сейсмостратиграфия в решении проблем поиска и разведки месторождений нефти и газа.- PC ВИНИТИ- Итоги науки и техники, т. 13, 1984, с. 139-165.
3. Мамедов П.З. Некоторые результаты сейсмостратиграфической интерпретации данных сейсморазведки в пределах СВ части Апшеронского архипелага.- В кн.: Теория и практика интерпретации геофизических наблюдений. Баку, 1983, с. 104-109.
4. Мамедов П.З. Некоторые результаты применения принципов сейсмостратиграфии при изучении нижней границы продуктивной толщи в пределах Апшеронского архипелага.- Нефте-газ. геол. и геофиз., 1984, № 11, с. 20-22.
5. Мезозойские рифовые борта и мегаатолл Южно-Каспийского нефтегазоносного бассейна как направление поисково-разведочных работ на акватории и в Азербайджане / А.И. Гаджиев, Ф.Г. Рагимханов, Н.Ю. Халилов и др.- Азербайджанское нефтяное хозяйство, 1981, № 5, с. 10-15.
6. Методика прогноза, поиска и разведки погребенных рифов / А.А. Аксенов, А.А. Новиков, А.А. Загоруйко и др. М., 1983.
7. Новые возможности разведочной геофизики при поисках нефтегазоносных рифов / М.М. Грачевский, Е.В. Кучерук, В.Г. Осадчий и др.- В кн.: Методы поисков и разведки погребенных рифов. М., 1983, с. 60-65.
8. Оценка перспектив нефтегазоносности мезозойских отложений Среднекуринской впадины и Апшероно-Кобыстанской области / С.Г. Салаев, Б.В. Григорянц, И.А. Керимов и др. Баку, Элм, 1983, с. 63-160.
9. Сейсмическая стратиграфия / Под ред. Ч. Пейтона. Пер. с англ. под ред. Н.Я. Кунина и Г.Н. Гогоненкова. М., Мир, 1982.
Рис. 1. Сейсмостратиграфический разрез мезозойско-кайнозойских отложений по профилю 822555:
1 - границы ССК (поверхности несогласия); 2 - поверхность размыва плиоценовых отложений; 3 - экзогенный срез; 4 - предполагаемые рифы; 5 - зоны прекращения прослеживания отражающих площадок; 6 - рекомендуемые скважины;7 - сейсмостратиграфические комплексы. А, Б - рифы
Рис 2. Графики интервальных скоростей, км/с по профилю 823755
Рис. 3, Схема распространения мезозойских рифов на площади б. Апшеронской, поднятии Северо-Апшеронском и б. Андриевского:
1 - изогипсы км, по поверхности несогласия К, 2 - зоны развития рифов; 3 - рекомендуемые скважины. А, Б - рифы