К оглавлению

УДК 553.981:550.831

Выявление перспективных на газ объектов по расчетным гравиметрическим данным

На примере ДДВ.

В.М. БЕРЕЗКИН (ВНИИгеофизика). М.А. ДЕМИДОВА, Л.В. КАЛАМКАРОВ (МИНГ)

Как известно, в настоящее время в ДДВ основным объектом поисков месторождений нефти и газа являются глубокозалегающие каменноугольные и в первую очередь нижнекаменноугольные отложения. Они характеризуются региональной нефтегазоносностью ловушек всех типов и разновидностей [1].

Нами была предпринята попытка дать прогноз газоносности глубоких горизонтов с помощью метода полного нормированного градиента силы тяжести в комплексе с крупномасштабными геолого-геофизическими исследованиями.

Среди направлений геологоразведочных работ в ДДВ в XII пятилетке наиболее эффективными оказались поиски залежей в нижнепермско-верхнекаменноугольном продуктивном комплексе в зонах обрамления соляных штоков (Крестищенского и др.), а в среднекаменноугольном - на антиклинальных поднятиях (Мелиховском и др.). Параметрическое бурение проводится в приосевой зоне впадины для оценки глубокозалегающих горизонтов карбона и нижней перми под залежами, обнаруженными в перекрывающих породах. В связи с этим результаты анализа наблюденной кривой силы тяжести с помощью указанного метода на Крестищенской и Мелиховской площадях, полученные в лаборатории ЭРСО МИНГа, имеют реальную практическую значимость.

Рекомендуемый метод представляет собой трансформацию аномальных значений силы тяжести вдоль профиля в функцию , введенную в практику интерпретации В.М. Березкиным (1973 г.). Определение «полный» обозначает, что градиент состоит из двух функций: горизонтальной  и вертикальной , т. е.

Определение «нормированный» обусловлено делением G (X, Z) в каждой точке профиля на , т.е. . В основе расчета  лежит разложение функции  в ряд Фурье с различным числом его членов (N) или гармоник.

Методика интерпретации заключается в выявлении особых точек функции посредством пересчета в нижнее полупространство с проведением частотной фильтрации. Она удобна тем, что не требует привлечения данных о физических свойствах пород. Особые точки функции в зависимости от типа аномальной зоны, которой они соответствуют, могут фиксировать зоны субвертикальных плотностных контактов, отвечать специфике рельефа плотностных границ, оконтуривать аномалиеобразующие тела. В солянокупольных областях этот метод поможет обнаружить погребенные штоки, блоки, разломы и проследить их глубину проникновения, а при крупномасштабных исследованиях - оконтурить предполагаемую залежь УВ.

Указанный метод полного нормированного градиента применяется лабораторией ЭРСО МИНГа на территории ДДВ с 1974 г. Однако ранее он использовался лишь с целью поисков ловушек для нефтяных и газовых скоплений по гравиметрическим данным мелкого масштаба [2-4 и др]. В настоящее время выявление газоносных объектов на отдельных площадях осуществляется по крупномасштабным данным.

Нами рассматриваются результаты применения указанного метода при изучении глубинного строения Мелиховской и Крестищенской структур с целью выявления залежей УВ.

Для изучения разреза глубиной 8-10 км, согласно «Методическим рекомендациям ВНИИгеофизики» (И.С. Елисеева, 1982 г.) были отработаны графики кривых  длиной около 80 км при постоянном шаге  = 250 м, т. е. было соблюдено условие L = 8...10Н. При этом длина расчетного профиля составила около 300 точек.

Расчеты полей полного нормированного градиента проводились в три приема для глубин: 0-3, 3-7,5 и 7,75-10 км с числом гармоник от 80 до 300 через 10, 5 и 2. Каждому из указанных интервалов глубин соответствовало 39 вариантов синтезируемых полей. Все варианты полей  проанализированы, выявлены аномальные зоны градиента и определены их типы (по И.С. Елисеевой).

Для различных типов указанных зон были построены графики изменения положения экстремумов  в разрезе в зависимости от числа N, а также графики вариаций значений градиента в зависимости от глубин, что позволило выявить особые точки функции. В областях Мелиховского и Крестищенского поднятий установлено 40-45 таких зон и найдено положение их особых точек (рис. 1, 2). Вдоль линий расчетных профилей по данным бурения (Укргазпром) и сейсморазведки (Укргеофизика) построены схематические сейсмогеологические разрезы, на которые нанесены особые точки функции . На Мелиховском разрезе (см. рис. 1) большинство их сосредоточено в верхней его части, причем значения их наибольшие как для минимумов (0,27), так и для максимумов (4,79), что свидетельствует о высокой плотностной дифференциации здесь.

Основная часть особых точек минимумов функции от 0,13 до 0,02 приурочена к отражающему горизонту IVб, соответствующему базальному конгломерату в подошве верхнепермских отложений. Ниже его зафиксированы отдельные особые точки минимумов, концентрация которых возрастает в области штоков. Для последних же характерна и максимальная глубина проникновения особых точек: для Медведовского штока до 9 км, для Восточно-Медведовского и Парасковейского - до 5-5,5 км. Величины градиента в области штоков в большинстве случаев составляют 0,02-0,03 и лишь в Медведовском достигают 0,11. Особые точки максимумов приурочены к разломам.

В районе Мелиховского поднятия почти все особые точки функции  расположены выше горизонта IVб и только на глубине более 5 км три точки имеют значения 0,01, по которым может быть оконтурена разуплотненная область. Аномальные зоны, соответствующие этим точкам, принадлежат к III типу, характеризующему субгоризонтальные границы. Кроме того, как показал опыт предыдущих исследований, эти аномалии не соответствуют соляному штоку, а близки к аномалиям, расположенным над крупной газовой залежью, как, например на Жетыбайском месторождении (В.М. Березкин, 1978 г.). Подобные аномалии  в экстремальных вариантах синтезируемых полей отмечаются над Богатойским газовым месторождением, где в средне- и нижнекаменноугольных отложениях по особым точкам функции  со значением градиента 0,01 в разрезе оконтуриваются газовые залежи.

Следовательно, разуплотненная зона, выделяемая в нижней части разреза Мелиховского поднятия, может быть связана с предполагаемой зоной газонасыщения. По данным ВУГРЭ, здесь фрагментарно прослеживается горизонт Vб, соответствующий среднекаменноугольным отложениям. Однако, по материалам УкрНИГРИ, на срезе -7 км в области Мелиховской площади должны залегать нижнекаменноугольные породы. Поэтому трудно сказать, к каким отложениям приурочена вероятная газовая залежь. Высота ее может достигать 1 км, ширина - 4 км, а глубина залегания - 5,5-6,75 км. Для вскрытия этой зоны лаборатория ЭРСО рекомендует пробурить скважину глубиной 6,75 км, расположенную между скв. 30 и 19 (см. рис. 1).

Как показало сопоставление сейсмогеологических и гравиметрических данных, на Крестищенском разрезе большинство особых точек максимумов , принадлежащих к III типу, приурочено к триасовой и верхнепермской толщам, а минимумов (0,02, 0,03), как и на Мелиховской площади,- к области штоков, причем, в верхней части последних значения градиентов также возрастают до 0,1.

По особым точкам  со значением градиента 0,01 здесь оконтуриваются две разуплотненные зоны, интерпретируемые нами как зоны газонасыщения. Первая из них в данном сечении имеет максимальную высоту (1,5 км) у края, примыкающего с запада к соляному Крестищенскому штоку на глубине 4,75-6,25 км, и простирается к западу на 6,5 км и более, постепенно погружаясь и выклиниваясь. Специалистами Укргеофизики здесь получены отражения от условных горизонтов Vб₁ и Vб₂, что, вероятно, свидетельствует о наличии залежей в среднекаменноугольных отложениях (при условии правильной стратификации отражающих горизонтов). Залежи могут быть литологически ограниченными. Строение этой зоны, по-видимому, обусловлено сокращением мощности коллекторских пачек и замещением их плотными разностями с погружением горизонтов, как это отмечается, например, в отложениях верхнего визе на Белоусовской моноклинали (В.В. Плошко, Л.Г. Мрозек, 1985 г.).

Вторая зона газонасыщения примыкает к соляному Крестищенскому штоку с востока. Залегает она под горизонтом IVг, приуроченным к подсолевым отложениям нижней перми на глубинах 4-7 км, т. е. высота ее составляет около 3 км, а ширина - примерно 2 км. Такое строение можно объяснить «задиранием» пластов каменноугольных толщ при росте предверхнепермского соляного штока или наличием рифогенных образований, как это, например отмечалось на Карачаганакском газоконденсатном месторождении. По мнению Я.И. Коломиец и других (1984 г.), в раннепермское время Чутовско-Крестищенский вал и зона его обрамления представляли собой приподнятый блок, так как коллекторы газовых залежей в шлейфовых образованиях формировались в прибрежных условиях. Об этом свидетельствуют оолитовые и псевдооолитовые структуры карбонатов, прикрепленные формы фораминифер. Поэтому формирование здесь рифовых построек вполне вероятно.

С другой стороны, здесь может быть установлен новый тип нефтегазопоисковых объектов, а именно: борта межкупольных мульд, где на глубинах около 5,5 км в нижнекаменноугольных отложениях зафиксирована вогнутая форма залежи [5].

Для вскрытия предполагаемых залежей на Крестищенской площади рекомендуем пробурить две скважины глубиной 6,3 и 7 км (см. рис. 2). Одна из них должна быть расположена восточнее скв. 6 между точками 172 и 173 расчетного профиля, в области максимальной высоты предполагаемой первой газоносной зоны, вторая - восточнее скв. 2 в точке 200.

Может возникнуть вопрос, почему известные залежи на рассматриваемых площадях не оконтурены особыми точками полного нормированного градиента? Четкое оконтуривание их по значениям  в породах верхнего карбона - нижней перми Мелиховской и Крестищенской площадей невозможно, поскольку они с трех сторон окружены соленосными отложениями, являющимися весьма гравитационно активными толщами, воздействие которых смазывает эффект от залежи. В среднем и нижнем карбоне покрышками являются уже не разуплотненные соленосные породы нижней перми, а плотные известняки и глины.

Кроме того, для Крестищенского месторождения линия расчетного профиля оказалась не в оптимальных условиях, а прошла за контуром газоносности, что было обусловлено наличием детальных гравиметрических данных при необходимой для расчетов длине профиля.

Таким образом, проведенные исследования позволили выявить контуры предполагаемых зон газонасыщения по разрезам Крестищенской и Мелиховской площадей ДДВ, что облегчит освоение каменноугольных продуктивных толщ на больших глубинах.

Не претендуя на бесспорность полученных данных, подчеркнем, что они являются лишь одним из вариантов интерпретации аномалий полного нормированного градиента.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Демьянчук В.Г., Кабышев Б.И. Новые перспективные направления нефтегазопоисковых работ на Украине // Геологический журнал.- 1984.- № 2.- С. 67-79.
2. Комплексное прогнозирование слабовыраженных структур в ДДВ / В.К. Гавриш, А.И. Недошовенко, М.А. Демидова, Л.В. Каламкаров // Геология нефти и газа.- 1983.- № 2.- С. 22-27.
3. Методика комплексного прогнозирования нефтегазоносных структур/Р.И. Андреева, М.И. Бланк, Е.К. Балицкая и др.- Киев: Наукова Думка.- 1982.
4. Новые данные о геологическом строении и прогнозировании нефтегазоносных ловушек ДДВ / В.К. Гавриш, А.И. Недошовенко, М.А. Демидова, Л.В. Каламкаров // Геология нефти и газа.- 1986.- № 1.- С. 15-22.
5. Новый тип нефтегазопоисковых объектов в центральных районах ДДВ / И.М. Шахновский, В.И. Довганюк, И.С. Романович и др.//Нефтегаз.геол. и геофиз.- 1980.- Вып. 12.- С.13-15.

Рис. 1. Схематический сейсмогравиметрический разрез Мелиховской площади:

1 - отражающие горизонты палеозоя; 2 - разрывные нарушения; 3 - соль; 4 - особые точки функции  соответственно по минимумам и максимумам; 5 - контур предполагаемой зоны газонасыщения; 6 - проектная скважина; 7 - кривая силы тяжести (уровень условный); штоки: Медведовский (М), Верхнемедведовский (В), Парасковейский (П); Р. Т.- расчетные точки

Рис. 2. Схематический сейсмогравиметрический разрез Крестищенской площади.

Штока: Б - Белуховский; К - Крестищенский; остальные усл. обозн. см. на рнс. 1