Выявление и трассирование предполагаемых тектонических нарушений в Арктической территории севера Западной Сибири

В статье приведена методика выделения дизъюнктивных нарушений в слабоизученном регионе Арктической территории севера Западной Сибири.

Степень изученности территории бурением низкая и составляет 681,8 км² на скважину. Выявление разломов производилось на сейсмических профилях МОГТ-2D. Примененная методика включила в себя расчет объемных сейсмических атрибутов по профилям, трассирование тектонических нарушений, атрибутный анализ, создание разломной модели.

На данный момент на большинстве месторождений с традиционными запасами углеводородов происходит постепенное ожидаемое падение уровня добычи, что связано с хорошей изученностью данного типа коллекторов.

Вне всякого сомнения, будущие перспективы будут связаны с месторождениями с трудноизвлекаемыми запасами (ТРИЗ), с запасами на недостаточно изученных территориях, которые требуют особого подхода и технологий как на геологоразведочной стадии изучения, так и на этапе разработки.

Целью исследований явилось определение перспектив газонефтеносности слабоизученной территории севера Западной Сибири площадью около 15 000 км².

Сделан комплекс работ по участку, включающий в себя создание разломной модели и анализ дизъюнктивных нарушений.

Разломная модель дает важную информацию о морфологическом строении кровли фундамента и структуры осадочного чехла рассматриваемой площади.

В этой связи выделение разломов и определение геологического времени их активизации и проявления является важным этапом построения сейсмогеологической модели.

Для анализа тектонических дизъюнктивных нарушений на исследуемом участке использовались сейсмические профили МОГТ-2D, в количестве 34 штук, общим объемом 2581 пог. км.

Процесс оценки качества разломной модели сводился к следующему:

- Анализ качества прослеживания разломов в волновом поле, в том числе наличие дополнительных (непротрассированных) нарушений, корректности траекторий разрывов.

- Работа с материалами по объяснению природы разрывных нарушений на площади.

- Оценка необходимости включения тектонических разломов в структурный каркас.

Исходный профиль данных сейсморазведки 2D с нанесенными кривыми корреляции

РИС. 1. Сейсмический профиль МОГТ-2D (№41)

Визуальный анализ временных разрезов по различным направлениям показал, что на территории исследований и сопредельных площадях присутствуют ярко выраженные, с небольшими амплитудами смещений по вертикали, дизъюнктивные нарушения.

В центре и на востоке исследуемой площади прослеживается зона субвертикальных разломов с небольшими амплитудами.

На западе территории разломы имеют менее выраженный в волновом поле характер.

РИС. 2. Временной разрез по профилю №41:

А) объемный атрибут Amplitude Contrast (выделены разломные нарушения):

Б) увеличенный фрагмент разреза объемного атрибута Amplitude Contrast.

Выделение и трассирование тектонических нарушений проводилось на основе анализа волновой картины и характера поведения отражающих горизонтов на временных разрезах на основе известных признаков:

1. Скачкообразного смещения осей синфазности по времени, осложнения волновой картины дифракционными эффектами;
2. Локального аномального изменения динамических характеристик отражённых волн по латерали и вертикали;
3. Резкой смены характера волновой картины;
4. Флексурообразного искажения отражающих горизонтов с локальным изменением в области перегиба их динамических характеристик.

Помимо этого выделение и анализ дизъюнктивных разрывных нарушений проводились также на основе объемных сейсмических атрибутов. Были проанализированы как продольные, так и поперечные профили на предмет разрывных нарушений на всем участке работ. По всем профилям были построены базовые, структурные и стратиграфические объемные сейсмические атрибуты.

Базовые сейсмические атрибуты:

- Envelope - огибающая трассы или мгновенная амплитуда;

- Instaneous Phase - мгновенная фаза.

Атрибуты, позволяющие провести анализ сейсмотрассы, которая выражена через действительную и мнимую части.

- Amplitude Contrast - мгновенная амплитуда, позволяющая количественно оценить перепад скоростей и плотностей в слоях.

Делает возможным выявление поверхностей несогласия, которые вызваны резким контрастом упругих свойств пород, прилегающих снизу к границе несогласия.

Структурные сейсмические атрибуты:

- Variance - дисперсия, отображает локальные структурные изменения в волновой картине.

Стратиграфические сейсмические атрибуты:

РИС. 3. Временной разрез по профилю №41:

А) объемный атрибут Variance (выделены разломные нарушения);

Б) увеличенный фрагмент разреза объемного атрибута Variance.

- Chaos - подчеркивает и обособляет особенности волновой картины.

На рисунках приведены примеры по всем перечисленным атрибутам, отчетливо прослеживаются границы распространения вертикальных дизъюнктивных нарушений.

Сдвиговая природа разломов прослеживается на временных разрезах, где отображены многочисленные дизъюнктивные сдвиговые нарушения со смещениями, которые в основном выделяются на территории раннеюрских и пермских отложений, реже захватывают отложения средней юры.

Все разломы носят вертикальный и субвертикальный характер.

Присутствие в разрезе сдвиговых нарушений говорит о том, что в пределах площади действовали не только тектонические напряжения сжатия или растяжения, но и существовали горизонтальные тектонические движения, что важно учесть на этапе разработки открытых месторождений региона.

Идентификация разрывов и их трассирование в плане по данным недостаточно плотной сети профильных наблюдений имеет известную неоднозначность.

При этом их роль в экранировании ловушек и установленных залежей в пределах выявленных локальных поднятий, приуроченных к юрско-нижнемеловым отложениям, не вызывает сомнений.

С учетом имеющихся данных нами был произведен анализ выявленных тектонических нарушений с блоковым районированием по результатам анализа магнитных и гравиметрических аномалий исследуемого района.

РИС. 4. Временной разрез по профилю №41:

А) объемный атрибут Envelope (выделены разломные нарушения);

Б) увеличенный фрагмент разреза объемного атрибута Envelope.

Предполагаемые разрывные нарушения, выявленные ранее по результатам интерпретации гравимагнитных полей, подтверждаются выявленными разрывными нарушениями по сейсмическим профилям МОГТ-2D.

Предполагаемые разломы зачастую либо повторяют выявленные нами разломы, либо образуют с ними взаимно ортогональные системы, что не противоречит тектонической природе образования разрывных нарушений.

Однако в центральной и юго-западных частях района нарушения, выделенные по гравиметрической сьемке и сейсмической, имеют различный характер.

Таким образом, с одной стороны мы подтверждаем достоверность выделенных тектонических нарушений в плане, с другой, уточняем принятую ранее разломно-блоковую модель региона.

Исходя из того, что сейсмические данные имеют большую разрешающую способность и позволяют более точно определить разрывные нарушения, использование разломно-блоковой модели, выявленной по сейсмическим данным, является более правомерным.

Широкое развитие тектонических нарушений требует применение пространственных систем сейсмических наблюдений (МОГТ-3D) при детализации установленных и подготовке к поисковому бурению выделенных объектов.

Суммарная доля трудноизвлекаемой нефти в текущих разведанных запасах России к настоящему моменту превышает 60-65%. Тенденция увеличения доли нетрадиционных запасов будет расти и в будущем. Данная работа позволяет внести практический вклад в развитие нефтегазовой промышленности региона.

English announcement

This paper presents method of identify disjunctive dislocation in frontier region Arctic area of Western Siberia. Level of knowledge by drilling is rather low and include 681,8 km2 at the well. Detection of faulting on seismic profiles produced CDPT-2D. The applied methodology included a calculation of volumetric seismic attributes for profiles, tracking tectonic dislocation, attribute analysis, creating a fault model.

Литература

1. Якуцени В.П., Петрова Ю.Э., Суханов А.А. Динамика доли относительного содержания трудноизвлекаемых запасов нефти в общем балансе. Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2007 (2). УДК 553.98.042(470+571).
2. Ампилов Ю.П. Сейсмическая интерпретация: опыт и проблемы. М.: Геоинформмарк, 2004. - 277с., 14,5 п. л. 5-900357-81-3.
3. Крылов Д.Н. Комплексный геологический анализ сейсмических отражений и данных ГИС: обзорн. информ. Геоинформмарк. М., 1992. - 44 с. Разведочная геофизика Вып. 9.

Автор: М. Лобусев, А. Вересович, РГУ НиГ им Губкина