К оглавлению	УДК 550.83
	© Г.П. Алексеев, В.Г. Мавричев, 1993

Роль аэромагнитной съемки при поисках структур осадочного чехла

Г.П. АЛЕКСЕЕВ (ВО ИГиРГИ), В.Г. МАВРИЧЕВ (Севзапгеология)

На территории Куйбышевской обл. до 1988 г. при выявлении и подготовке структур к бурению основным и единственным методом полевой геофизики была сейсморазведка методом отраженных волн и его модификации МОГТ. Из года в год увеличивалось количество подготавливаемых структур на одних и тех же участках Куйбышевского Поволжья и возрастали затраты на подготовку одной структуры и одной тонны перспективных ресурсов УВ категории С₃. За последние 15 лет поисковые работы проводились, в основном, на 36,7 % площади Куйбышевского Поволжья, в том числе на 16,6 % площади сейсморазведка осуществлена три-пять раз. Тем не менее на этих площадях ежегодно выявляются и подготавливаются все новые и новые объекты.

Для повышения геологической и экономической эффективности работ возникла необходимость включения в поисковый процесс других геофизических методов, в частности, аэромагнитной съемки крупного масштаба с высокочувствительной аппаратурой.

Обоснованием постановки аэромагнитной съемки на территории Куйбышевской обл. для поисков структур в осадочном чехле палеозоя послужили данные анализа выполненных съемок [1, 2], опытно-методических работ на известных месторождениях (Карагайское, Гайдаровское), теоретическое моделирование.

Данные анализа выполненных на других территориях съемок показали, что в магнитном поле отображается до 80 % известных структур и месторождений нефти и газа [2]. На карте остаточных аномалий магнитного поля Саратовского Заволжья уверенно прослеживаются положение бортового уступа, Старо-Озинская приподнятая зона. Понижениями магнитного поля амплитудой 2-4, реже 6 нТл над сводовой частью выделяются установленные сейсморазведкой МОВ и МОГТ Клевенское, Ново-Качановское, Сестринско-Иванихинское, Южно-Озинское поднятия в осадочном чехле и соответствующие им выступы кристаллического фундамента. Конфигурация и размеры выступов, морфология магнитного поля хорошо согласуются между собой [3]. Подтвердились рекомендации на поиски локальных поднятий: Фоминское на участке Грачев Куст и частично Западно-Вишневское на Натальинской перспективной площади и более мелкие по размерам структуры (Любицкая и др.).

На рис. 1 приведены результаты опытнометодических измерений магнитного поля над хорошо изученным бурением геологическим профилем, пересекающим Карагайское нефтяное месторождение. В магнитном поле данная структура отображается достаточно уверенно. Над сводом структуры и выступом кристаллического фундамента отмечается понижение магнитного поля амплитудой до 2,5 нТл. Моделирование магнитного поля для рассматриваемого профиля с привлечением конкретных результатов изучения магнитных свойств разреза осадочных отложений по керну скважин (влияние кристаллического фундамента не учитывалось) подтвердило не только морфологию магнитного поля над структурным осложнением, но и показало сопоставимость выделенного локального эффекта ΔТ_ост с расчетными параметрами ΔТ_теор. Аналогичный материал получен и над Гайдаровским месторождением.

Теоретическим обоснованием возможностей отображения в магнитном поле структурных осложнений осадочного чехла послужило моделирование магнитного поля ΔТ над одним из наиболее распространенных на территории Куйбышевского Поволжья типом структур, генетически связанных с выступами кристаллического фундамента [1, 4]. Параметры структуры, магнитные свойства слагающих ее пород отвечают сведениям по рассматриваемому региону (рис. 2). При расчете принято, что породы однородно намагничены по направлению современного магнитного поля. Данные расчета показывают понижение магнитного поля над сводом антиклинального поднятия с его повышением на крыльях. Амплитуда магнитного поля связана с глубиной залегания структуры, литологией слагающих ее пород, которые должны быть учтены при интерпретации материалов аэромагнитной съемки.

Аэромагнитную съемку масштаба 1:25 000 с высокоточной аппаратурой начали проводить планомерно с 1983 г. в Ленинградской геофизической экспедиции по договору с Куйбышевнефтегеофизика сначала на наиболее перспективной южной части территории Куйбышевского Поволжья. К настоящему времени съемки завершены. На западной части территории съемка выполнена с применением радиогеодезической системы прокладки маршрутов. Повышение точности плановой привязки каждого (цикл 1 с) измерения магнитного поля обеспечило высокую точность аэромагнитной съемки (до 1 нТл). Высокоточные измерения магнитного поля обрабатывались на ЭВМ ЕС-1033 по специализированной программе АЦС-1. В результате построены карты аномального магнитного поля ΔТ_а и его трансформанты. Аномальный эффект, обусловленный породами осадочного чехла и его осложнений, выделен непосредственно с первичной информации путем вычитания регионального фона, вызванного влиянием пород кристаллического фундамента.

При геологической интерпретации использован принцип от «общего к частному» - трассирование систем нарушений, выделение основных блоковых геоструктурных элементов и прослеживание в их пределах осей корреляции локальных аномалий магнитного поля специфической морфологии.

Выявление разломов относится к одному из важнейших результатов съемки, поскольку они определяют закономерности размещения структурных зон, локальных структур и месторождений, а также влияют на особенности распределения продуктивных толщ, участков повышенной трещиноватости, условия формирования залежей УВ и т. д. Система нарушений меридионального простирания определяет границу Жигулевско-Пугачевского свода. С ними связано ступенеобразное погружение фундамента в направлении Бузулукской впадины с образованием Марьевско-Камеликской и Ершовско-Безусакской моноклиналей. Данные нарушения прослежены по материалам аэромагнитных съемок [3] на протяжении более 200 км в направлении бортовой зоны Прикаспийской впадины. Отмечены эти признаки и на севере. Их протяженность, линейный характер отражения в магнитном поле, наличие интенсивных изометричной формы аномалий ΔТ, отвечающих по расчетам интрузивам основного состава, свидетельствуют о глубинном характере их заложения.

В совокупности с нарушениями северо-восточного простирания рассматриваемая система определила перемещение отдельных блоков кристаллического основания при общем их погружении в юго- восточном направлении. На фоне этого погружения отмечаются приподнятые тектонические зоны вдоль разрывных нарушений северо-западного простирания. По геолого-геофизическим данным здесь выделены Покровская, Кулешовская и другие приподнятые зоны фундамента, с которыми связано возникновение локальных поднятий в вышележащих отложениях чехла.

С широтными нарушениями тесно увязываются выступы (Гавриловский, Северо-Украинский и др.), приподнятые зоны кристаллического фундамента (Украинско-Новогаршинская, Черниговско-Ростошинская, Зайкинская, Мирошкинская и др.). Все упомянутые структуры отражаются в морфологии магнитного поля. Если выступы выделяются четкими понижениями ΔТ, обрисовывающими их контуры, то зоны отличаются специфическими изменениями магнитного поля как положительного, так и отрицательного знаков, также подчёркивающих их положение.

Четкими понижениями ΔТ интенсивностью 100-150 нТл выделяется Серноводско-Абдуллинский авлакоген. Его северный и южный борта приурочены к зонам высоких градиентов ΔТ. Линейными аномалиями ΔТ 3-7 нТл выделяется Жигулевско- Самарская зона дислокаций, вдоль которой локальными понижениями ΔТ отбиваются месторождения и структуры (Мухановское, Зольненское, Стрельненское и др.).

Высокая отображаемость в магнитном поле выделенных сейсморазведкой выступов кристаллического фундамента и соответствующих им локальных осложнений осадочного чехла подтверждается анализом результатов аэромагнитной съемки, выполненной на структурах в южной части Куйбышевской и Оренбургской областей. В морфологии магнитного поля в пределах указанных регионов находят отображение 82 % структур и структурных осложнений. Структуры, не нашедшие отображения в магнитном поле, или тяготеют к участкам интенсивных аномалий ΔТ, на фоне которых вуалируется локальный эффект от осадочного чехла, или имеют малые размеры, а отмечаемая информация на двух-трех пересечениях не убедительна. Эмпирически установлено, что наиболее уверенные сведения наблюдаются над структурами с амплитудой поднятия более 50 м и размерах более 1-1,5 км. Локальный эффект составляет 1,2-1,5 нТл на 1° наклона крыльев структуры. Величина сигнала в зависимости от амплитуды поднятия составляет 0,1 нТл на 10 м. Магнитный эффект над структурами конседиментационного типа наибольший. При инверсионном типе происходит ослабление аномалии за счет влияния пород нижних горизонтов.

Пример картирования локальных выступов кристаллического фундамента и связанных с ними структурных осложнений в палеозойских отложениях показан на рис. 3. Материалы аэромагнитной съемки сопоставлены с результатами сейсморазведки МОГТ по отражающему горизонту А, приуроченному к поверхности кристаллического фундамента.

Выявленные по данным МОГТ выступы кристаллического фундамента тяготеют к зонам повышенного горизонтального градиента магнитного поля, отвечающего зонам тектонических нарушений северо-северо-западного простирания. Колыванский выступ отделяется от Восточно-Колыванского и Рощинского по нарушению субмеридионального направления, наиболее отчетливо просматриваемого в поле остаточных аномалий магнитного поля. Сами выступы кристаллического фундамента на карте остаточных аномалий ΔТ_ост выделяются понижением магнитного поля амплитудой 2-5 нТл. Этот признак отражения выступов в морфологии ΔТ_ост позволяет предположить наличие поднятий в осадочном чехле и выступов кристаллического фундамента к западу от Рощинского выступа. Здесь следует проводить сейсморазведочные поисковые работы.

Приведенный анализ свидетельствует, что высокоточная аэромагнитная съемка имеет потенциальную возможность способствовать выявлению ловушек нефти и газа. В магнитном поле присутствует информация о большинстве локальных объектов. Наиболее типичным диагностическим признаком отображения выступов кристаллического фундамента и связанных с ними структурных осложнений в осадочном чехле служит понижение магнитного поля в плане, отвечающее конфигурации искомого объекта. По результатам аэромагнитной съемки на рассматриваемой территории выделено более 200 аномалий специфической формы, на площади которых рекомендовано проведение проверочных работ сейсморазведкой МОГТ.

Возможности магнитного метода полностью не реализованы, но с помощью данных аэромагниторазведки уже сейчас в комплексе с другими методами можно решать задачи нефтегазовой геологии. Результаты аэромагнитной съемки позволяют рационально размещать профили сейсморазведочных работ, тем самым способствуя повышению геологической и экономической эффективности геолого-поисковых работ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Грунис Е.Б., Степанов В.П., Тимошенков Э.Ф. Результаты применения комплекса геофизических исследований при картировании поверхности кристаллического фундамента Куйбышевской области // Геология нефти и газа. - 1980.- № 1,- С. 49-53.

2. Мавричев В.Г., Травников Б.П., Саар Д.Н. Высокоточная аэромагнитная съемка при изучении нефтегазоносных площадей. // Сов. геология.- 1984.- № 4.- С. 97-101.

3. Перспективы поисков месторождений нефти и газа в южных районах Куйбышевской и Оренбургской областей / Г.П. Алексеев, Г.И. Алексеев, Л.Л. Казьмин и др. // Геология нефти и газа. - 1984.- № 7.- С. 1-5.

4. Санаров С. В. Генетические типы и формирование структур в осадочном чехле на территории Куйбышевского Поволжья.- Куйбышев, 1969.- Вып. 43.- С. 17-28.- (Тр. НИИ нефтяной промышленности).

Abstract

Possibilities of local structures prediction on the base of high class accuracy aeromagnetic survey materials is examined on the example of Kuibishev Volga region. For increasing the prospecting work efficiency it is recommended to carry out aeromagnetic survey before the begining of detailed seismic survey.

Рис. 1. Геолого-геофизический профиль Карагайского месторождения:

1 - нефтегазонасыщенные породы; 2 - терригенные пласты-коллекторы; 3 - непроницаемый глинисто-алевролитовый пласт разреза - покрышка; 4 - карбонатные породы; 1, 2 - кривые: 1 - остаточных аномалий магнитного поля ΔТ_осг, 2 - локальных аномалий Δq

Рис. 2. Моделирование магнитного поля антиклинальной структуры по оси меридионального простирания.

J - намагниченность пород, А/м

Рис. 3. Пример прогнозирования локальных структур в отложениях терригенного девона на северо-западном борту Бузулукской впадины по материалам аэромагнитной съемки:

1 - изогипсы отражающего горизонта, сопоставляемого с поверхностью кристаллического фундамента, по данным сейсморазведки МОГТ, м; 2 - участки, перспективные на поиски структур в осадочной толще по аэромагниторазведке (заштрихованы сводовые части); 3 - нулевые линии остаточной аномалии магнитного поля; 4 - отрицательные (а) и положительные (б) изолинии остаточного магнитного поля, км; выступы кристаллического фундамента по данным сейсморазведки МОГТ и прогнозные одноименные выступы по данным аэромагниторазведки: 1 - Колыванский, 2 - Восточно- Колыванский, 3 - Рощинский; 4 - Дроздовский, 5 - Князевский, 6 - Амурский, 7 - Рассветский, 8 - Дзержинский