КОМПЛЕКСИРОВАНИЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРИ ПОИСКАХ ОРГАНОГЕННЫХ ПОСТРОЕК В ПРИКАСПИЙСКОЙ ВПАДИНЕ

М.И. РЫСКИН (СГУ), В.М. ЛЕПИЛИН (НВНИИГГ), В.В. РОМАНОВ, Л С. КРАВЧЕНКО (НИИ геологии СГУ)

Одна из наиболее характерных мировых тенденций в области поисков и разведки нефти и газа на сегодня состоит в снижении общих затрат на поисково-разведочный процесс (до 25 %), но при этом увеличены объемы гравиметрических съемок на 25 и воздушных на 90 %. Все большее внимание уделяется комплексированию недорогих прямых и косвенных поисковых методов с ограниченной, тщательно сфокусированной сейсморазведкой [3, 4]. По существу, на сейсморазведку возлагается лишь подготовка объектов к бурению, их детализация, тогда как выявление, включая предварительный прогноз нефтегазоносности, в значительной степени должно осуществляться “легкими” методами. В этой связи отмечается исключительное значение для решения этой задачи фондовых материалов грави- и магниторазведки, геологических съемок, аэро- и космических исследований, сейсмоданных прошлых лет [3, 4].

Без сомнения, подобный подход, помимо снижения общей суммы затрат, обусловлен стремлением повысить достоверность прогнозируемых объектов за счет привлечения широкого комплекса независимых и разнородных источников информации. Однако при всей привлекательности широкого комплексирования методов обстановка требует такого их сочетания, которое бы удовлетворяло принципу рациональности. Добиться этого можно лишь при строгом соответствии программ поисково-разведочных работ объекту поисков, геологическим условиям и минимально необходимым денежным средствам.

Опыт разведки нефти и газа в Прикаспийской впадине свидетельствует о приуроченности крупных месторождений к подсолевым карбонатным постройкам позднедевонского-раннепермского времени. Наиболее эффективным средством обнаружения таких построек, если судить по истории открытия Тенгизского месторождения, оказался комплекс сейсмо- и гравиразведки [2]. Правда, на временных сейсморазрезах отражения от резко криволинейной кровли соли и тем более от экранируемых ею (сильное преломление и снос лучей) подсолевых горизонтов выделяют и прослеживают с трудом, корреляция их неоднозначна. Это снижает результативность сейсморазведки как основного метода поиска нефтегазоперспективных объектов и требует дополнительной, независимой информации. В то же время в поле силы тяжести Dg обычно достаточно четко отображаются особенности соляных куполов и гряд. Поэтому разработана система, позволяющая путем расчета прямых гравитационных эффектов и сопоставления их с наблюденными Dg выбрать оптимальную модель строения разреза из нескольких вариантов интерпретации сейсмоданных [1]. Оптимальность модели в значительной степени зависит от правильности использованных при расчетах плотностных и скоростных характеристик, а для этого требуются параметрические скважинные данные, иначе система не работает.

В северо-западной части впадины с ее резкой вдольбортовой “анизотропией” геологического строения, значительно большими, чем в Тенгизе, проявлениями соляного тектогенеза применение этого комплекса заметных результатов не дало. Это обстоятельство, помимо явно недостаточной параметрической изученности разреза этой территории, его сложного строения и пр., можно объяснить еще и слабой помехоустойчивостью сейсмогравиметрического комплекса в отношении соляно-купольного, точнее соляногрядового, фактора.

Действительно, есть множество примеров, когда поле силы тяжести удовлетворительно согласуется с разными и взаимоисключающими моделями интерпретации сейсмозаписи. Специалистам в области гравитационного моделирования хорошо известно, что изменение плотности и конфигурации подсолевых масс (при закрепленных параметрах геометрии поверхностей раздела и плотности соли и надсолевых пород) мало влияет на форму расчетных суммарных кривых Dg, особенно в ортогональных борту впадины сечениях (рис. 1).

Таким образом, недостаточно сейсмогравиметрического комплекса применительно к значительной части территории Прикаспийской впадины и целесообразно дополнить комплекс методов прогнозирования карбонатных построек высокоточной аэромагниторазведкой. Проведенный на разных участках впадины анализ соотношения гравитационных и магнитных аномалий (в кондициях масштаба 1:50 000 и 1:200 000) показал, что зонам наиболее вероятного развития карбонатных построек соответствует инверсионное сочетание аномалий Dg и DT, физико-геологическая природа которого объясняется повышенной плотностью карбонатных пород и пониженной их магнитной восприимчивостью по отношению к компенсирующим терригенным толщам. Соляно-купольный фактор в магнитном поле почти не проявляется. Рельеф магнитного поля обусловлен строением и составом пород нижнего терригенного комплекса чехла и фундамента. Слабый диамагнетик (соль) создает очень незначительные влияния, не соизмеримые с аномалиями DT, обусловленными магнитоактивными массами выступов-цоколей, к склонам которых обычно приурочено карбонатонакопление. Такая модель рифообразования хорошо известна из работ многих геологов (А. Леворсен, 1970; Е.А. Кинг, 1975; Н. А. Кузнецов, 1978) и . подтверждается открытием крупных месторождений, в том числе в Прикаспии (Карачаганак и др.). Цокольное основание образовано упомянутым нижним терригенным комплексом пород осадочного чехла и фундамента, характеризующимся повышенной магнитностью, или представлено унаследованными более молодыми структурами. Таким образом, участки понижений уровня аномалии DT, осложненные локальным повышением уровня Dg, являются индикаторами наличия карбонатного тела в подсолевом разрезе. На этих участках необходимо проводить целевую структурно-формационную интерпретацию данных сейсморазведки, позволяющую увидеть искомый объект, определить глубину его подошвы и кровли, уточнить пространственную конфигурацию. Здесь же могут быть очень полезны различные операции ПГР, методика ГОНГ и пр.

“Фокусировку” сейсморазведки удобнее всего выполнять по специальным картам комплексного гравимагнитного параметра КП (комплексный параметр), представляющим собой своеобразную сумму полей Dg и DT, отнормированных так, чтобы выделить с наибольшей контрастностью зоны выступов-цоколей, по периферии которых следует искать сейсмические клинья (карты КП-1) или зоны максимальной мощности карбонатных тел (карты КП-2).

На рис. 2 дана модель одного из сечений карбонатной постройки и ее отображение в характерной инверсии полей Dg и DT и в клиноформах волнового поля. На рис.3 показана карта КП-1 Карачаганакского участка, где отчетливо прорисованы очертания цокольного основания самой эталонной постройки и намечен новый объект аналогичной природы к югу от нее.

Единственное существенное ограничение предложенного комплекса методов поиска погребенных карбонатных массивов – сугубо косвенный характер используемых в нем источников информации: ни один из параметров грави-, магнито- и сейсморазведки, включая любые их трансформанты, применяемые в ПГР или в ПМП (прямые методы поисков), не может быть признан полноправным прямым индикатором нефтегазонасыщения. Поэтому необходимо дополнение описанной методики материалами геохимической съемки, дающей информацию принципиально иного характера, непосредственно реагирующую на присутствие скоплений УВ в разрезе. В качестве такого дополнительного материала можно использовать схемы распределения величин концентраций СН4 и суммы тяжелых углеводородов (ТУВ). Зоны аномально повышенной концентрации ТУВ и метана в соответствии с логикой их миграции фиксируют, как известно, краевые области прогнозируемых построек. Для примера на рис. 4 приводится сопоставление карты КП-1 Алтатинского участка (северная часть Прикаспийской впадины) со схемой распределения рассеянных УВ, полученной в результате наземной геохимической съемки 1988 г., где видна четкая связь областей максимальных концентраций УВ с периклинальными зонами карбонатонакопления на восток-юго-восточных склонах цепочки поднятий-цоколей, положение которых частично удостоверяется результатами сейсморазведочных работ СГЭ НВНИИГГ (Н. В. Златогорская, 1990 г.).

Таким образом, сочетание интегральных (грави- и магниторазведка) и дифференциальных (сейсморазведка МОГТ) геофизических методов, позволяющих наметить зоны карбонатонакопления (карты КП) и очертить геометрию самих построек в пространстве (сейсморазведка), с информацией поисковой геохимии (как прямого вещественного показателя нефтегазонасыщения пород разреза) отвечает требованиям полного решения задач нефтегазовой геологии, а также требованиям минимума затрат времени и средств. Сказанное позволяет определить предлагаемый комплекс как рациональный.

Описанный комплекс применен авторами на ряде площадей Саратовского Заволжья: Луговской, Алтатинской и др. В результате выделено несколько перспективных объектов общей площадью 250 км² с амплитудами (седиментационной высотой построек) порядка 500 м, переданных производственным объединениям Саратовнефтегеофизике и Нижневолжскгеологии.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Александров В.Н., Шебалдин В.П., Быков М.А. Применение ЭВМ для комплексной интерпретации геофизических данных в юго-восточной части Прикаспийской впадины/ В кн.: Нефтегазовая геология и геофизика. Экспресс-информация.– М.– 1977.– № 3.– С. 1–5.
2. Шебалдин В.П., Селенков В.Н., Акимова А.Б. Строение и особенности разведки месторождения Тенгиз // Геология нефти и газа.– 1988.– № 12.– С. 12–16.
3. The year review 1987. W.К. Fletcher. Exploration geochemistry. Denham L. R. Exp. geophysics. Fuchs. K. L. geodynamics // geotimes 1988 – Vol 33-N2-P. 22–25.
4. Geophysical activity in 1987. Sehti R. J. geophysics 1988, Vol 7, N 8–P. 43–45.

ABSTRACT

The efficiency of the search for subsalt carbonate buildups in the Precaspian depression increases by combining seismic, gravity and magnetic prospecting. The areas of the most likely carbonate accumulation are responded to an inverse combination of anomalies Dg and DT the physicogeologic nature of which may be explained by enhanced density and reduced magnetic susceptibility of carbonate rocks relative to compensating terrigenous strata. In zones of decreasing the levels of DT values complicated by a local increase in Dg values, it is necessary to make purposeful structural-formational interpretations of seismic data permitting us to "see" the required object and to improve its spatial configuration.

РИС. 1. СООТВЕТСТВИЕ РАСЧЕТНЫХ И НАБЛЮДЕННЫХ КРИВЫХ Dg РАЗЛИЧНЫМ МОДЕЛЯМ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ВОЛНОВОГО ПОЛЯ (ЛУГОВСКАЯ ПЛОЩАДЬ):

а – с выделением подсолевой карбонатной постройки (дизъюнктивный вариант); б – то же (пликативный вариант); в – без постройки; г – исходный временной разрез профиля 0585198; 1 – разность исходного и суммарного эффектов; 2 – суммарный эффект модели; 3 – исходный гравитационный эффект

РИС. 2. ФИЗИКО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭТАЛОННОЙ ПОСТРОЙКИ КАРАЧАГАНАК:

1 – карбонатные отложения; 2 – рифовое тело; 3 – рифовый детрит; 4 – соль; 5 – внутрисолевые прослои; 6 – терригенные породы; 7 – подошва мела

РИС. 3. КАРТА КОМПЛЕКСНОГО ГЕОФИЗИЧЕСКОГО ПАРАМЕТРА КП-1 ЭТАЛОННОГО ОБЪЕКТА КАРАЧАГАНАК:

1 – изолинии КП-1; 2 – контур структурного плана Карачаганакского объекта; 3 – контур прогнозируемого поискового объекта карачаганакского типа

РИС. 4. СОПОСТАВЛЕНИЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ И ГЕОХИМИЧЕСКИХ ДАННЫХ ПО АЛТАТИНСКОЙ ПЛОЩАДИ:

1 – изоаномалии КП-1; 2 – контуры областей карбонатонакопления с карты КП-2; 3 – зоны максимальных концентраций ТУВ; 4 – поднятия по данным сейсморазведки; 5 – скважины глубокого бурения; I–IV – цокольные поднятия по карте VII-1; V–VI – области карбонатонакопления по карте КП-2