К оглавлению	УДК 553.98:550.812.1(470.53)
	© Ю. E. Атласман, 1991

Моделирование локальных геологических структур по вышезалегающим опорным горизонтам

Ю. Е. АТЛАСМАН (Пермнефть)

Среди графических методов прогнозирования характера изменения локальных структур с глубиной выделяются составление карт мощности отложений, способ схождения и тренд-анализ структурных планов. Недостаток двух первых методов - обязательное использование мощности интервала, данные о которой в зоне поднятия могут отсутствовать либо искажаться различными процессами. Третий метод позволяет получить реальную форму структуры в опорном горизонте, которая будет совпадать с глубинным объектом лишь при горизонтальном залегании последнего и отсутствии изменений в амплитуде. Для устранения погрешностей, вносимых различием региональных наклонов, предлагается способ моделирования локальных геологических структур по вышезалегающим опорным горизонтам. Он позволяет прогнозировать положение и форму, смещение свода и степень раскрытия структуры на глубине, используя данные по вышезалегающим опорным горизонтам, в частности результаты структурного бурения.

В основе способа лежит тренд-анализ структурной поверхности, с помощью которого она разделяется на региональную (тренд) и локальную составляющие. При этом для вычисления тренда могут использоваться различные методы: скользящего среднего, аппроксимация алгебраическими полиномами, сплайн-аппроксимация и др. Способ включает построение карты локальной составляющей опорного горизонта, в которую при необходимости вводятся поправки на изменение амплитуды с глубиной, и графическое сложение этой поверхности с трендом глубже залегающего горизонта. В результате образуется модель локальной структуры в новых геологических условиях. Наиболее эффективно применение способа при несовпадении региональных элементов залегания обоих горизонтов, а также при закономерных изменениях амплитуды с глубиной.

Первый этап реализации способа - построение тренда (АВ) для структурного плана опорного горизонта (рис, 1, а). После нахождения тренда вычитанием его из суммарной структурной карты получают локальную составляющую (см. рис. 1, б), отражающую в плане реальную форму структуры. На этом этапе возможно внесение поправки на изменение амплитуды с глубиной, для чего крайняя замкнутая изолиния, ограничивающая поднятие, принимается за нулевую. От нее в соответствии с выбранным заложением изменяются все отметки и значения изолиний в контуре поднятия. Для внесения поправки на изменение амплитуды с глубиной эти отметки и значения умножаются на коэффициент усиления, взятый по ближайшему поднятию-аналогу или рассчитанный как среднее для региона.

Следующий этап - построение тренда нижнего горизонта. При достаточной разбуренности последнего тренд может быть выражен в абсолютных отметках. В таком случае и модель структуры будет показана изолиниями абсолютной высоты. Если непосредственно в зоне структуры нижний горизонт не вскрыт, это не будет являться препятствием для применения способа. Более того, при построении тренда нежелательно включать значения по скважинам, пробуренным на структуре, так как экстремальные отметки снижают его точность. Среди скважин, участвующих в построении тренда, можно использовать и такие, где опорный горизонт размыт или отметка его некорректна. Если данных для построения тренда недостаточно, можно воспользоваться знанием его параметров по соседним районам при условии выдержанности этих параметров для всей территории. При таком подходе можно учесть результаты измерения элементов залегания нижнего горизонта в обнажениях, а также данные сейсмических исследований. В случае использования перечисленных косвенных данных тренд строится в виде плоскости регионального наклона в условных значениях высоты.

Заключительный этап - построение модели локальной структуры для нижнего горизонта, которое осуществляется графическим сложением локальной составляющей опорного горизонта и тренда (CD) нижележащей стратиграфической поверхности (см. рис. 1,в). На рисунке показана ошибка в первоначальном определении местоположения свода (l).

Преимущества предлагаемого способа по сравнению с другими: 1) устранение ошибок, которые могут возникать при использовании параметра мощности за счет эрозионных процессов, неравномерного осадконакопления, уплотнения и др.; 2) возможность использования данных по соседним районам при отсутствии скважин, вскрывших нижний горизонт в зоне структуры («подведение» известного тренда под структуру); 3) возможность внесения поправки на изменение амплитуды с глубиной.

Примером использования способа может служить комплекс построений, посредством которого в северной части Башкирского свода на территории Пермской области выявлена Южно-Уясская структура. На структурной карте по реперу НГК, выделенному в отложениях сакмарского яруса, восточнее Северо-Тавдинского поднятия проявляется обширная тектоническая терраса (рис. 2, а). Отмечается некоторая угловатость ее северо-западного ограничения, однако нет оснований прогнозировать здесь существование структуры, что можно было бы предположить при наличии структурного носа, ориентированного на юго-запад, по восстанию залегающих глубже продуктивных пластов карбона.

Карта локальной составляющей, полученная в результате тренд-анализа поверхности репера НГК, отражает реальную морфологию тектонических элементов (см. рис. 2, б). В районе рассматриваемой террасы вследствие проявления южного крыла фиксируется структурный нос. Обращает на себя внимание хорошо выраженная в рельефе Уясская линейная депрессионная зона (ЛДЗ), ограничивающая структурный нос с запада и отделяющая его от содержащего нефтяную залежь Северо-Тавдинского поднятия. Существование этой депрессии является благоприятным фактором для сохранения нефти в структурах, прилегающих к ней с востока, поскольку продуктивные слои падают на северо-восток.

С помощью предложенной методики для анализируемого участка построена модель структурной карты кровли терригенных пород тульского горизонта (см. рис. 2, в). В результате образуется новый структурный план, в котором рельеф поверхности репера НГК изменяется в соответствии с региональными условиями залегания визейских отложений. На полученной модели видно, что структурный нос на глубине преобразуется в замкнутую структуру северо-западного простирания, названную Южно-Уясской. Размер ее 4,0X2,5 км, амплитуда 10 м, причем на критическом юго-западном крыле высота склона увеличивается до 20 м. Таким образом, параметры объекта по реперу НГК обеспечивают его локализацию и достаточную амплитуду на уровне продуктивных отложений, даже если не происходит усиления поднятия с глубиной.

В качестве дополнительного поискового критерия проверено распределение мощности нижнепермских отложений от репера НГК до кровли артинского яруса. На карте изопахит (см. рис. 2, г) в районе Южно-Уясской структуры отмечается сокращение мощности, подтверждающее существование структуры в нижележащих горизонтах. Местоположение поднятия близко совпадает с одноименной морфоструктурой, установленной по данным аэрогеологических исследований, а северо-западная его периклиналь частично совпадает с аэромагнитной аномалией.

В современных условиях целесообразность применения данного способа обладает тенденцией к постоянному росту. Это связано с резким сокращением фонда крупных поднятий и переходом к поиску более мелких. В такой ситуации даже незначительные региональные наклоны слоев приводят к существенным искажениям в определении формы структуры, степени ее раскрытия и местоположения свода вплоть до полного расформирования. Поэтому прогноз локальных структур на глубине в виде построения модели, которая может значительно отличаться от представлений по опорному горизонту, ведет к повышению эффективности поисков месторождений нефти и газа.

Abstract

A way to model the local geologic structures on overlying key formations is proposed. The trend-analysis of the bearing structural surface and the construction of its local component provide a basis for this way. By combining the local component with the trend of the underlying surface, we obtain a model of the structure in the subsurface. An example of the practical application of the method for locating the South Uyas structure in the northern part of the Bashkirian arch is provided. In the search for minor-amplitude uplifts, a means presented will contribute to the discovery of new oil and gas deposits.

Рис. 1. Способ моделирования локальных геологических структур по вышезалегающим опорным горизонтам.

Разрез и структурный план: а - верхнего горизонта; б - локальной составляющей нижнего горизонта, в - нижнего горизонта; АВ, CD - тренды верхнего и нижнего горизонтов соответственно; N - местоположение свода; l - смещение свода

Рис. 2. Выявление Южно-Уясской структуры способом моделирования по вышезалегающим опорным горизонтам.

Структурная карта: а - по реперу НГК, б - локальной составляющей репера НГК; в - модель структурной карты по кровле терригенных пород тульского горизонта; г - карта мощности интервала от репера НГК до кровли артинского яруса; 1 - скважины; 2 - изолинии основного параметра карты; 3 - изогипсы тренда кровли терригенных пород тульского горизонта; 4 - осевая линия Уясской ЛДЗ; 5 - прогнозируемый объект; 6 - Южно-Уясская морфоструктура; 7 - аэромагнитная аномалия; структуры: I - Северо-Тавдинская, II - Южно-Уясская