|
УДК 551.243:550.34.06 |
|
|
|
© Л.Н. Ворожцов, В.А. Сидоров, Ю.А. Курьянов, 1993 |
Выделение тектонических нарушений по рисунку сейсмической записи
Л.Н. ВОРОЖЦОВ, В.А. СИДОРОВ (ИГиРГИ), Ю.А. КУРЬЯНОВ (ЗапСибНГ)
Тектонические нарушения наиболее уверенно выделяются на сейсмических разрезах по резкому и значительному по величине изменению времени записи осей синфазности отраженных волн: Во многих же случаях они определяются по совокупности признаков изменения волновой картины, характеризующей зону тектонических нарушений, в связи с чем выделение, а тем более их прослеживание по площади, является сложной задачей. Возможность выделения тектонических нарушений на сейсмических разрезах зависит от: 1) параметров нарушений, их амплитуды, горизонтальных размеров и типа; 2) системы наблюдения и обработки материалов. Эти и другие причины хорошо известны и неоднократно обсуждались в литературе [1, 2, 4, 5].
В то же время, по нашему мнению, еще одним фактором, ограничивающим выделение на сейсмических разрезах различного рода тектонических нарушений, является форма представления регистрируемых колебаний на плоскости разреза. При стандартном исполнении разрез представляет собой запись колебаний по способу переменной ширины с зачернением одного, чаще положительного, полупериода колебания. При таком изображении волнового поля его кинематические и динамические характеристики в области тектонического нарушения отображаются на плоскости разреза при наложении записей соседних трасс друг на друга. В результате выделение нарушений, особенно малоамплитудных, на сейсмических разрезах часто сопряжено с большими трудностями, а определение их амплитуд и других характеристик ненадежно.
С целью разработки методики изучения тектонических нарушений и их влияния на рисунок сейсмической записи был использован способ построения сейсмических разрезов по переменной длине штриха (ПДШ). Он заключается в отображении динамических (амплитуды и периода) параметров колебаний по одной оси координат (оси времени) в виде штриха. Начало записи отрезка штриха соответствует времени экстремума, а его длина зависит от амплитуды колебания. Такое изображение колебаний исключает наложение соседних трасс друг на друга и создает благоприятные условия для количественного определения значений динамических и кинематических параметров колебаний и контроля их изменения на плоскости сейсмического разреза. Следовательно, этот способ позволяет анализировать кинематические и динамические параметры регистрируемых волн как от самой области, так и по обе стороны тектонического нарушения без наложения соседних трасс друг на друга [4].
Рассмотрим результаты применения способа ПДШ для выделения тектонических нарушений и оценки их влияния на рисунок сейсмической записи с целью использования его при поисках и разведке залежей углеводородов в ловушках неструктурного типа. Работа выполнена на материалах площадных съемок, проведенных на Вачимской и Минчимкинской площадях Сургутского свода Среднего Приобья. Рассматривался интервал разреза юрских отложений, заключенный на сейсмических разрезах между отражающими горизонтами Б (баженовская свита) и кровлей доюрского основания - горизонт А. Ловушки в юрском комплексе в пластах Ю1 (васюганская свита) и Ю2 (кровля средней юры) Вачимского и Минчимкинского месторождений Сургутского свода относятся, по данным У.Г. Ишаева и других, к ловушкам структурно-литологического типа. Дебит нефти скважин пласта Ю2 изменяется от 0,3 м3/с (скв. 36) до 7,6 м3/с (скв. 6), нефтепроявления в пласте Ю1-Qн+Qв=1.05 м3/с (скв. 6) и пласте Ю0 (баженовская свита): Qн=0,16 м3/с (скв. 15), QH=0,7 м3/с (скв. 14), Qн=2,0 м3/с (скв. 8).
Запись велась способом ПДШ в двух полярностях (Аmax и Amin) раздельно при черно-белом изображении и совместно - при цветном. При цветном изображении запись амплитуд полупериодов колебаний производится разными цветами, при этом время записи начала штриха разного цвета, как и при черно-белом изображении, соответствует времени экстремумов регистрируемых полупериодов сигналов. В результате выделено большое количество тектонических нарушений и участков влияния их на рисунок сейсмической записи в различных интервалах изучаемого разреза, включая и баженовскую свиту. Выделенные типы тектонических нарушений нанесены на карту (рис. 1). Проиллюстрируем некоторые из них примерами на сейсмических разрезах.
На профиле 8, оригинал сейсмического разреза которого проведен с записью Аmax и Amin разными цветами, в районе пересечения его с ПР 1 на фоне постепенного погружения отмечается чашеобразный прогиб, ограниченный с обеих сторон тектоническими нарушениями (рис. 2). Причем, если амплитуда нарушения, ограничивающая прогиб с юга постепенно уменьшается вверх по разрезу, то нарушение, ограничивающее прогиб с северной стороны профиля, не выделяется и о его наличии можно предполагать по значительному, с тенденцией к уменьшению вверх по разрезу, но плавному изменению времен осей синфазности в анализируемом интервале. На этой же части профиля наблюдается резкое изменение времени регистрации одной отрицательной оси синфазности в интервале разреза верхнеюрских отложений, стратиграфически увязываемой по материалам сейсмомоделирования с границей раздела верхней и нижневасюганской подсвит, которое отмечается и на ряде других профилей. Данный взброс, имеющий направление, близкое к широтному, уверенно выделяется по своим характеристикам: южный блок (часть) приподнят по сравнению с северным, амплитуда взброса уменьшается в восточном направлении (рис. 3, ПР 8, 9, 11). На отражениях, соответствующих границам вмещающих пород, т.е. баженовская свита и нижне-среднеюрские отложения, на всех профилях при записи их как по Аmax, так и Amin данное нарушение не прослеживается. А общим для такого типа резкого смещения времени регистрации одной оси синфазности является ее приуроченность к участку, на котором наблюдается перегиб осей синфазности, соответствующих нижезалегающим нижнесреднеюрским и вышезалегающим верхнеюрским отложениям. Следовательно, резкое изменение времени регистрации одной отраженной волны, прослеженное по площади, не является случайным и свидетельствует о нарушении сплошности пород верхнеюрских отложений, ответственных за образование данной волны. Несколько левее рассматриваемого прогиба на профиле 8 наблюдается изменение рисунка записи по оси синфазности Аmах волны Б, отраженной от баженовской свиты, так называемая «двойная баженовка», которой вниз по разрезу соответствует также характерный рисунок записи, отличный от рисунка соседних участков.
В самом начале профиля 8 выделяется небольших размеров чашеобразный прогиб с амплитудой, уменьшающейся вверх по разрезу. И здесь на правом борту прогиба наблюдается резкое смещение также одной отрицательной оси синфазности в верхнеюрских отложениях. Но проследить его на соседних профилях по аналогии с предыдущим не представилось возможным, так как они располагаются, по-видимому, вне площади, на которой на ПР8 наблюдается это «внутреннее» нарушение и «двойная баженовка» (см. рис. 1). Одно из возможных объяснений такого «внутреннего» типа тектонических нарушений может быть следующим. На участках профиля, на сейсмических разрезах которых наблюдается резкое «внутреннее» смещение оси синфазности по верхнеюрским отложениям, разгрузка напряженного состояния пород проявилась в менее упругих породах (песчано-алевролитового состава) и различным образом сказалась на более пластичных вмещающих отложениях - покрывающих глинистых аргиллитах баженовской свиты и подстилающих, преимущественно глинистых, отложениях нижневасюганской свиты.
Отметим еще одну особенность рисунка записи, связанную с тектоническим нарушением, наблюдаемую на разрезе в южной части выделенного чашеобразного прогиба. Направление нарушения хорошо прослеживается, а амплитуда его, как отмечалось, затухает вверх по разрезу. Но на оси синфазности. на разрезе обозначенной через T1 и стратиграфически увязываемой с углистой пачкой бат-байоских отложений средней юры, можно наблюдать влияние тектонического нарушения уже только в виде искривления, без видимого резкого смещения, выпуклостью вверх. Амплитуда же данного отражения на участке профиля над разломом уменьшается приблизительно на 20 %.
И последнее, что отметим на приведенных иллюстрациях, это наличие на них узких вертикальных участков протяженностью около 1 км со значительным изменением рисунка записи на большом по глубине интервале разреза. При этом резкие смещения или искривления осей синфазности на границах данных участков сопровождаются изменением интенсивности записи в сторону уменьшения величины амплитуд регистрируемых волн на отдельных участках или на всем интервале разреза нижне-среднеюрских отложений (см. рис. 2).
Примеров, показывающих тектонические нарушения амплитуды которых уменьшаются вверх по разрезу или связаны с рисунком сейсмической записи, можно привести практически по каждому профилю исследуемых Вачимской и Минчимкинской площадей, большинство которых нанесено на карту (см. рис. 1). На карте проведена линия, разграничивающая две сейсмофациальные зоны (СФЗ) отложений нижне-среднеюрского комплекса. Линия раздела двух СФЗ проведена па основе анализа рисунка записи регионального сейсмического профиля R-1 по резкому смещению осей синфазности всего юрского интервала разреза. При этом в сейсмофациальной зоне, расположенной восточнее линии раздела на самых высоких гипсометрических отметках Сургутского свода (Минчимкинская площадь), наблюдается большое число тектонических нарушений, в результате чего в пределах этой зоны на всем интервале разреза юрских отложений прослеживание волн, в том числе и опорной волны Б. отраженной от баженовской свиты, становится невозможным. Данная зона названа авторами «зоной дробления и разуплотнения», она занимает куполовидную часть Сургутского свода протяженностью по профилю R-1 более 20 км.
Западнее линии раздела расположена зона, в пределах которой находится Вачимская площадь с квазисинусоидальной формой отражающих границ, названной «зоной измененного напряженного состояния». Близость рассматриваемой площади к зоне «дробления и разуплотнения» и предопределила, по нашему мнению, наличие на ней большого числа разного типа тектонических нарушений, которые нанесены на карту (см. рис. 1). Структурная основа данной карты выполнена по отражающему горизонту А - кровле доюрского основания, наиболее приподнятые участки которого, оконтуренные изохроной 2,22 мс, характеризуются на сейсмических разрезах прерывистым рисунком записи практически по всему интервалу разреза юрских отложений.
Рассмотрим площадь с антиклинальным поднятием на пересечении профилей 3 и 12, оконтуренную также изохроной 2,22 мс и расположенную в центре Вачимской площади (см. рис. 1). Обращает на себя внимание кольцеобразное расположение выделенных тектонических нарушений вокруг данного поднятия. Этот вывод можно сделать и при анализе сейсмических разрезов, когда практически на всех профилях по обе стороны куполовидного поднятия выделяется ряд тектонических нарушений с сопутствующими им по всему разрезу изменениями, большей частью уменьшение интенсивности записи. Естественно предположить, что уменьшение интенсивности отраженных волн в интервале разреза, контролируемом зоной разлома, связано с изменением физических свойств пород в соответствующих им отложениях.
Ранее по сейсмическому материалу на ряде площадей в Оренбургском нефтеносном районе был выявлен эффект чередующихся зон поглощения сейсмических волн, приуроченных к крыльям антиклинальных структур, которые были связаны с аномально высокими и низкими значениями напряжений горных пород [3]. Учитывая, что количественные определения изменений амплитуд при использовании предлагаемого способа отображения колебаний производится по каждой отраженной волне непосредственно на плоскости сейсмического разреза, то это создает предпосылки для определения в геологическом разрезе вторичных деформаций типа растяжение-сжатие, создающих вертикальную зональность упругих и плотностных свойств пород.
Таким образом, наличие на исследуемой площади большого количества нарушений в юрских отложениях является причиной неустойчивого характера волнового поля, которое в свою очередь имеет ряд диагностических характеристик, могущих быть использованными при поисках и разведке залежей углеводородов в ловушках неструктурного типа.
На основании проведенной работы сделаны следующие выводы.
1. Зарегистрировано изменение рисунка записи отраженной волны над затухающим вверх по разрезу разломом, которое проявляется в искривлении оси синфазности выпуклостью вверх, и уменьшении ее амплитуды приблизительно на 20 %.
2. На сейсмических разрезах выделены вертикальные участки (столбы), охватывающие различные интервалы разреза юрских отложений, ограниченные по латерали разрывами сплошности или значительными искривлениями осей синфазности отраженных волн.
3. В верхнеюрском интервале разреза на Сургутском своде выделен тип «внутреннего» тектонического нарушения по разрыву сплошности одной оси синфазности, ограниченного сверху и снизу искривлением без видимого смещения времени регистрации осей синфазности, соответствующих вмещающим его отложениям.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мкртчян О.М., Трусов Л.Я., Белкин Н.М., Дегтев В.А. Сейсмогеологический анализ нефтегазоносных отложений Западной Сибири.- М.: Наука, 1987.
2. Номоконов В.П. Роль тектонических разрывов при сейсморазведке МОВ // Изв. вузов. Сер. Геология и разведка.- 1987,- № 5.- С. 92-101.
3. О возможности изучения напряженного состояния земной коры по геосейсмическим моделям поглощения / Н.И. Белоликов, Е.В. Карус, О.Л. Кузнецов и др. // ДАН АН СССР.- М.- 1977.- Т. 237.- № 6.- С. 1319-1321.
4. Применение сейсмических разрезов при изучении баженовской свиты на территории Среднего Приобья // Л.Н. Ворожцов, С.В. Курсин, А.Г. Кузнецов и др. / Проблемы нефтеносности баженовской свиты Западной Сибири.- М.- 1986.- С. 74-78.
5. Сейсмические волновые поля в зонах разломов / Под ред. А.В. Николаева.- М.: Наука, 1978.
Estimation of influence of a fault dying out upword on seismic record image is carried out. Effectivness of the method of seismic sections representation by variable hachure length is shown for tectonic dislocations tracing and picking out.
Рис. 1. Карта тектонических нарушений юрских отложений по Сапоркинской и Павлинской площадям (Вачимское и Минчимкинское месторождения) Сургутского свода Среднего Приобья:
1 - сетка профилей; 2 - изохроны по условному отражающему горизонту «А» (кровли доюрского основания в мс); 3 - линии предполагаемых нарушений; 4 - линия между сейсмофациальными зонами; 5 - линия разрывных нарушений верхнеюрских отложений; 6 - предполагаемые нарушения; 7 - участки разуплотнения Вачимской структуры; 8 - участки отсутствия прослеживания волны Б; 9 - участки спорадического прослеживания волны Б; 10 - скважины
Рис. 2. Временной динамический разрез по переменной длине штриха. ПР8, Вачимская площадь.
Рис. 3. Вачимское месторождение (меридиональные профили), А min
