Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Совершенствование комплексной обработки к интерпретации потенциальных полей с целью выделений нефтегазоперспективных участков (на примере Прикаспийской впадины)

ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование комплексной обработки к интерпретации потенциальных полей с целью выделений нефтегазоперспективных участков (на примере Прикаспийской впадины)"

РГ6 ОД

2 9 № 1995

Саратовский Ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. Н.Г.Черншевскогс

на правах рукописи

Волкова Елена Николаевна

"Созерхенствсвание ксшлекснсй обработки интерпретации потенциальных полей с целью выделения нефтегазсперспективных участков ¡на примере Прикаспийской впадины)"

Специальность 04.00.12 - геофизические методы поискав и разведки месторождений полезны* ископаемых

А В Т О Р Е Ф Е Р. А Т диссертации на соискание ученой степени, кандидата.геолого-ыинерадогических наук -

каратов.- 1995

®а на кафедре г.еодигических методовпоисков и разведки полезных ископаемых Саратовского Ордена Трудов ого Красного Знаыенк ; ссударствекнсго университета им. 1Н. Г: Чернышевского.

Научный руководитель: доктор геадого-микерагсгически/.

наук, профессор'■ КЗ. П. Кокценеб;д-:

Официальные оппоненты: доктор, геолого-ыияералогичесиих ■

наук Е.й.Хараг доктор, технических наук К.Е.Антонов

Ведущая организация- ГГП "Нижневолжскгеологкл"

Заадта состоится 16 ийея - 1335 г. 2 15 часов 'на заседания Слецка-вдирсванного Совета при Саратовском государственном университете им.Н.Г.Чернышевского по адресу: 410601,г.Саратов,уд.Московская,1Б5,1 корпус,аудитория 53. . С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СГУ.

Автореферат рагссдак 15 мая 199Е г.

Ученый секретаре __

Специшшгкрованного Совета

кандидат геадэго-кикерагогических наук

С . Л. ГЧ'ЦВКЗ*

/Ътуалыюспь пени исследований.

Создание нового крупного'нефтегазодобывающего региона в пределах Прикаспийской впадины' обусловлено высокой' прогнозной оценкой ее недр по результатам геолого-разведсчнкх работ и опытно-промышленной экоплуатацей Астраханского, Карачаг а--накского.Жанозюль'ского.ТенгиБского месторождений. Вместе с тем,следует отметить возникновение новь:- теоретических и практических проблем при освоении топливно-энергетических ресурсов региона.Крайне, недостаточные объемы глубокого бурения, отсутствие протяженных (региональных) сейсмических профилей и неуверенная стратиграфическая привязка сейсмических границ не позволили создать целостного представления о геологическом строения; зпадияы. - ■ •

Как известно,существуют различные концепции происхсдще-ния и развития этой-'геоструктуры-.порождающие две основные и противоположные точки , зрения на перспективность внутренних районов Прикаспийской ;впад1гак, формирующие разные подходы к планированию и проведению' - геологоразведочных рабгт.Кроме" того,прирост-запасов".' и добыча' углеводородов не • отвечают 1 прогнозируемым перспективам из-за сложности геологического строения, обусловленного сслянскупольной -гегегрникой.большими глубинами залегания подсолевых отлсхенИй,дизъюнктивными на-, рулениями и т.п. '..

В этих условиях:для повышения эффективности геофизических исследований,наряду с развитием ' сейсморазведочных . работ, необходимо,привлекать высокопроизводительные,дешевые Методы гравиразведки и магниторазведки. "

Таким образом,необходимы дальнейшие исследования:совершенствование методических приемов интерпретация геолого-гео-физическкх данных,комплексирование их с целью' подтверждения или опровержения той '.или'" иной концепции строения Дрикаспийо-. кой впадины,особенно ез внутренних районов,и в "--свечном счете, выбора обоснованных направлений поисково-разведочных" работ на нефть и газ с выявлением наиболее перспективных объектов и площадей." .

¿ель исследований.

Оснозной целью диссертациоьяы^ исследований является совершенствование методики комплексной обработки и ¡штерпре-.

тацик гравимагнитных данных и геолого-геофизических материалов для выделения крупных нефтегазоперспективных зон,площадей и объектов в словак геологических'условиях Прикаспийской впадины.

Зздачи исследоваший.

1.Обработка гравитационных и магнитных полей и кктерп-.ретация региональна' гравитафювкых и магнитных аномалий с целью изучения общих закономерностей и особенностей геологического строения Прикаспийской впадины.

2.Обобщение и анализ, геодого-геофизических.материалов на основе статистической" обработки. С- целью- районирования территории . 'на участки однородные по геологе-геофизическим характеристикам.

3.Разработка методики' прогнозирования структур на основе корреляционного разделения -геофизических аномалий.Прогнозирование,-и уточнение геологического строение подсодевой части разреза; оптимизация сейсморазведочных структурных построений.

4.Физико-геологическое моделирование разреза внутренней и прибортоБой - зон Прикаспийской впадины с целью выявления геологической природы аномалий и обоснования возможности использования гравитационных и магнитных аномалий для прогноза геологического строения.,

5.Выявление, неструктурного;фактора .в аномалиях поля силы тяжести,как показателя наличия- залежей нефти и.газа.

6.Обоснование выбора первоочередных-, направлений й -постановки поисково-разведочных, работ на нефть и газ -в условиях Прикаспийской впадины на основе-комплексного анализа геофизической информации.,

Еаучваяш)ш1зва.

1.Определен необходимый набор разнообразных приемов обработки и интерпретации потенциальных полей для выявления и локализации ' нефтегазоперспективных объектовкрупных- блоков фундамента и'сопутствующих им поднятий ..подсолевых , горизонтов; переходных вон границ геоструктурных элементов; новых структур. с

2.Впервые на территории Прикаспийской впадины выполнен совместный .анализ, трансформированных гравитационных . и .маг-

нитных аномалий,подученных с различными параметрами преобразований и установлены особенности отражения тектонических элементов в потенциальных полях.

3.Выполнена обработка и интерпретация трансформированных потенциальных полей с привлечением геолого-геофизической информации таксономическим способом и составлены карты :'_-хе-мы) геотаксонов.по которым осуществлено районирование Прикаспийской впадины с выделением нэфтегззсперспективных зся.

4.Получены новые данные о структурных особенностях пзд-солезых отлояений юга Прикаспийской впадины,Каратон-Тенгизс-кой зоны - поднятий и северо-западного участка бортовой

ны,указывайте на существование крупных ловушек углеводородов в подсолевом палеозое.

5.Впервые на основе сейсмогравимегрического моделирования получено обоснование возможности заявления неструктурного , вещественного фактора в аномалиях поля силы тяжести методом к5мр-пкр.

Праяттесная звачшюсяь.

Разработанная методика "прогнозирования структурных я вещественных характеристик на базе корреляционных методов позышает геологическую эффективность геофизических работ з задачах уточнения и прогнозирования гипсометрии отранаоаих горизонтоз подсолевых отложений.

Методика комплексной обработки данных .позволяет "осуществить обоснований выбор первоочередных направлений геоло-го-разведочяых работ на .'нефть и газ.Большую практическою ц?нность ■ при этом представляют составленные автором схемы траксформачт Дг и ДТ.характеризующие' особенности строения Прикаспийской впадины,в частности,выделяемые ка них крупные анс...алии и зсны высокого горизонтального градиента. Составленные автором структурные карты (схемы) уточняют особенности строения кровли соли и подсолевых отложений,а также контуры локальных структур.

Реашзашя резулыяаяог^

Результаты исследований.Еошедзпе з 6 научных отчетов ;:с госбюджетной и хоздоговорной тематике, выполненных в ККИГес-логии СГУ при ■"непосредственном участии автора, передана - организациям-ззкгзч/кам: ПС "СаратоЕкефтегеофпзика'1^е5ратс>всксй

-----.—Г;—_---

геофизической экспедиции,тресту "Запприкаспкйгеофизика". Некоторые результаты внедрены.ь учебный процесс на геологическом факультете Саратовского Госуниверситета.

Ф.лйг^чсаис наяэрааля.

Использованы карты•различных геологических и геофизических параметров,в т.ч.потенциальных полей на всю территорию Прикаспийской впадины; карты глубины залегания основных отражающих горизонтов на территорию Каратон-Текгизской вонь; поднятий М 1:200000, 1:50000. Кроме ?того,исходным матерка-лом для исследований явились глубинные разрезы .предоставленные Всесоюзными геологическими фондами,территориальными геологическими фондами,геологическими фондами НБ НКШТ, треста "Залприкаспийгеофизика",ПО"Саратовнфтегеофизика",СГЭ.

Апрабацця работ.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались ка Международном семинаре института Физики Ьемли,Москва,1994 г.,на Всесоюзных и региональных конференциях (Пермь,1983, 1889,1990,1994 гг.),на ежегодных научных конференциях и семинарах НИИГеологии СГУ (1933-1992 гг.).

Обгея рабояы.

Диссертация.содержит 107 страниц машинописного текста, 13 таблиц и иллюстрирована 44 рисунками.Список использованной литературы включает 148 наименований.

Основные положения диссертации опубликованы в 10 научных статьях.

Диссертация выполнена на кафедре геофизики СГУ под руководством профессора Конценебика Ю.П..которому автор выражает глубокую благодарность за всестороннюю помощь и постоянное" внимание. Автор -признательна также доценту Рыскину М.М.. за постановку некоторых задач и ценные советы при обсуждении работы,а таже коллективу кафедры геофизики и сотрудникам лаборатории комплексной интерпретации НИИГеологии СГУ.Неоценимую помощь- автору при подготовке работы оказали В.Е.Диден-ко,Н.А.Киселева,О.В.Кириченко, С.М.Костюченко, Е.В.Станчен-кова.

Содержание работ.

Во введении - обоснована -актуальность темы диссертации, наложены цели и задачи работы,а также обозначено основ-

ное направление исследований- - комплексный анализ многомерной геофизической информации.

Глава 1.СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ С СТРОЕНИИ, ВЕЩЕСТВЕННОМ СОСТАВЕ И НЕФТЕГА30Н0СН0СТИ ПОДСОЛЕЕЫХ ОТЛОЯЕНИЙ ПРИКАСПИЙСКОЙ БПАДИНЫ.

В строении и вещественном составе Прикаспийской впадглы выделяют несколько структурных этажей или комплексов.Соляко-купольная толща разделяет разрез на подсолевуа и надсолевую части. Надсолегые отложения,преимущественно терригенные,мощностью от 100 до 5000 м,имеют плотности,меняющиеся в зависимости ст глубины залегания от 2.0 до 2.5 г/см3.

Изучение солевого комплекса базируется в основном на данных сейсморазведки,которая не отличается здесь высокой информативностью. До существу,имеется достоверная информация, о поведении.поверхности соленссной толщи, лишь до. глубины 3000 - 4000 м.Крайне недостаточный фактический, материал не позволяет дать надежную характеристику пдотностного разреза во внутренней части впадины. Локальная дифференциация ссстаза и физически? свойств за счет пластического' перераспределения материала в процессе возникновения структурных..форм соляной тектоники вызывает латеральное изменение таких параметров, как плотность,скорость распространения упругих колебаний, электрическое сопротивление и др.

Наибольший разведочный- интерес представляет стр-,зйе подсолевого этата. Основные перспективы, нефтегазсноснссти связывают с этим комплексом и в тексте диссертации приведено описание пород наиболее изученных -шести лктслого-стратиграфических комплексов северо-западной части впадины.

Описание тектонических особенностей изучаемой территории выполнено автором .по обобщающим материалам В.И.Михадько-вой,-Ю.М.Львовского, 1984, Н.В. Грековой, О.Ф.Дродденко, С.К.Курманова,1936,Л.Г.Кирюхина,Д. Л.Федорова, 1988, Э.К.Азна-баева,1989,Ю.С. Кононова,1391.

Прикаспийская впадина по поверхности фундамента характеризуется ярга выраженной асимметрией и концентрической зональностью, которую создают региональные разломы различной ориентировки.Западный и северный борта впадюеы узкие крутые (углы наклона 1С-2С0) .Еосгочная и чжшЕ'борг'авае. зоны.

впадины более широкие и пологие (5-8° ).Особого внимания для дальнейшего изучения геологического строения заслуживают наиболее доступные для бурения -'бортовые зоны.Выделяемые Волгоград ско- Оренбургская и Астраханско-Актюбинская системы поднятий существенно различаются-между собой по морфологии выделяемых, в их пределах структурных элементов.

Анализ строения месторождений Прикаспийской впадины дает возможность выявить общие признаки нефтегазоносности разреза, основными из которых являются:

1.Крупные тектонические элементы - своды,валы,зоны поднятий, бортовые уступы, впадины,контролирующие зоны нефтена-копления.

2.Многие месторождения приурочены к крупным гектоно-се-диментационным поднятиям внутренней, прибортовой зоны впадины и характеризуются интенсивными процессами биогермообразова-ния. ,

3.Области нефтегазонакопления связаны с наличием мощных полей развития мелководных органогенных известняков во внутренних частях впадины. -

Основными особенностями вон нефтегазонакопления являются широкий динамический диапазон продуктивности разреза,при-• уроченность их к"структурным и рифогенным ■ ловушкам;многоя-русность;зональность по фазовому составу углеводородов-, значительные размеры самих зон.Отличительными чертами открытых в их пределах месторождений являются: массивный характер залежей в карбонатных коллекторах;большая высота залежей и за. лолненность ловушек практически до замка структуры;высокое содервшние конденсата в газе и растворенного газа в нефти, высокое содержание углекислого газа и сероводорода в газе ряда месторождений; наличие высоких пластовых давлений и высоких температур.

В терригенных отложениях лодсолевой, толда резкая дито-лого-фациальная : изменчивость в бортовой зоне Прикаспийской впадины-в сочетании с большими углами залегания геологических границ,позволяет искать залежи в неструктурных ловушках.

В карбонатных отложениях палеозоя выделяют четыре типа объектов,перспективных на нефть и газ.Первый тип- включает барьерные и краевые системы рифов.осложненные отдельными ор-

ганогенно-рифовыми постройками.Второй тип объектов составляют погребенные карбонатные постройки больших размеров и мощностей. Объекты третьего типа - ловушки,обусловленные тектоническим фактором.

На основании анализа изученности геологического стос*-ния региона очевидно,что геолсго-геофизическая информация не позволяет дать однозначную структурно-вещественную интерпретацию. Необходимость открытия крупных месторождений требует дальнейшего совершенствования методики и интерпретации гес-зизических методов.

Глава 2.МЕТОДИКА КОМПЛЕКСНОЙ ОБРАБОТКИ И ИНТЕРПРЕТАЦИИ ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ.

Природа аномалий силы тяжести Буге Ярикаспийскои впадины в большой мере связана со строением соленосной формации, но вопрос с доле гравитационного эффекта,вызываемого строением соленосной толщи, окончательно не решек. Одним из эффективных методов решения это.о вопроса является разделение наблюдаемого гравитационного поля на локалыг/ю составляющую, обусловленную в основном солянокупольной тектоникой, и региональную,связанную с глубинными массами.С целью' такого разделения в работе реализован способ аналитического продолжения аномалий на высоту от 5 до 50 км через 5 км,позволивший получить поле региональных аномалии по всей территории Прикаспийской впадины,проследить степень затухания локальных аномалий-на площадях,соответствующих Каратон-Тенгизской зоне поднятий - и центральной части, впадины с предполагаемым Кл -шумскиы валом. Вычисления выполнены по программе "Пшшять" (Г.И.Каратаев).Выбранный диапазон высот обусловлен априорной геологической моделью Прикаспия, характеризующейся основными градиактавными поверхностями :кровлей и подошвой соли на средних глубинах,фундаментом и границей Мохорозичича на больших глубинах.

Преобразования с различными параметрами позволили автору выделить ряд различных типов аномалий и дать им геологическое истолкование. Интерпретация составленных рсгг': ■ налышх аномалий, карт разностных значений аномал;^,полученных для разных- высот и локальных аномалий позволила по.-.У'ип. новые геологические с егг/лэтаты, описанные £ глава-?.

В процессе истолкования геофизических данных автором применен метод анализа различных сочетаний гравитационных Ag и магнитных ДТ аномалий.Известно,что по соотношению полей Ag и ДТ можйо установить связь аномалий с тектоническими элементами . (З.Э.Фотиади, Н.Я.Куник , В.И.Семерки«,/.!.И.Рыскин). Так, сочетанием,отражающим геологическую ситуацию,как потенциально нефтегазоперспективную,считается соотношение -ДТ и +Д?. Соотношение rcaxAg-minAT связывается с участками увеличенных толщин карбонатных пород,обусловленных органогенными гостройками бассейнового,бортового,сельфового типа.Полученные в результате трансформаций карты потенциальных полей проанализированы на предмет выявления этих зон и последующие процедуры статистического и корреляционного анализа выполнены с учетом районирования территории по знаковым соотношениям,где обособлены зоны Т .Кроме того,как индикатор приподнятых участков фундамента рассматривалось сочетание +Дг+ДТ,а опущенных - -£&-ДТ .В соответствии с методическими результатами составлена схема . геофизического районирования Прикаспийской впадины.

В условиях Прикаспийской впадины, когда геологические факторы образуют сложную,не поддающуюся учету,систему гравитационных и магнитных эффектов,геофизические аномалии можно рассматривать как реализации некоторых случайных величин.Поэтому правомерно использование статистических методов анализа,в частности, таксономического, анализа,с помощью которого были выявлены качественные и количественные закономерности распределения данных до Есей Прикаспийской впадине. Практически вое подобные методы свозятся к общей задаче распознавания геологического объекта по совокупности отвечающих ему геофизических долей.Такой подход требует наличия минимума эталонных данных,обеспечивающего требуемую точность прогно-ва.В ситуации,характерной для Прикаспийской впадины, когда необходимого -объема эталонных данных для построения количественной прогнозной модели нет, осуществлен "прогноз-распознавание" нефтегазоносных объектов с помощью метода таксономии (Г.И.Каратаев).

Признаковое пространство формировалось из параметров, полученных в результате трансформаций наблюденных потен-

циальных полей.Кроме того,привлекались структурные характеристики предполагаемых нефгегазоперспективных зон: структурные карты по сейсмическому горизонту П1 (подсолевое ложе) и по поверхности фундамента;схематическая карта мощности отложений от поверхности фундамента до П1.В качестве дополнительной информации использована карта градиента оптической плотности (В.Я.Воробьев),схема плотности миграционного потока (И.В.Орепкин), позволяющая оценить степень обеспеченности углеводородами процессов формирования скоплений нефти и гага. Числовые таблицы комбинировались различными способами : 1) объединением всех, трансформированных параметров; 2) дополнением'таблиц структурными характеристиками,3)объединением геологических параметров:Исходные карты, представлены в гиде матриц числовых значений параметров с шагом 10 км по равномерной сети на всей территории впадины.В соответствии с методикой таксономического анализа получены варианты счета

/Г

при различных заданиях числа лаг^з счета (радиусов таксона) с вариациями минимального числа течек в таксоне .Всего просчитано 15 вариантов,выбраны оптимальные,Результаты описаны з разделе 3.

Методика прогнозирования структурных характеристик геологического . разреза.созданная на-основе метода корреляционного разделения геофизических аномалий - КОМР (В.И.Шрайб-ман.М.С.Лдзнов, О.В.Витбицкий) изложена в тексте диссертации. В качестве прогнозирующего параметра используются значения гравитационного и магнитного полей,которые йодвергаются разделению на фоновую и остаточную составляющие.В условиях солянокупольной тектоники рекомендуется введение новых, процедур, разработанных нами в процессе исследований:

. 1. Процедура формирования массивов корректирующего параметра - кровли соли Нс с использованием приемов -оптимизации и прогноза структурных построений кровли галогешой толши.

2.Процедура предварительного Лормированка нескольких схем эталонных Еыборок.Выбранная по соответствующим критериям схема мелет быть представлена ограниченным числом зталоц-ных точек, однако их расположение должно быть близкие к равномерному и учЕятазать особенности структуры п рогнонир-укщегс поля. Создание ряда вариантов обусловлено яеобхедаэ^остью по-

лучения оптимального разделения исходного поля,

3. Процедура анализа статистических оценок качества корреляционного разделения значений поля силы тяжести.Обычно она выполняется с целью выявления минимального значения дисперсии или среднеквадратического отклонения остаточной составляющей [б(Ag0)min3;минимального значения коэффициента корреляции между фоновой составляющей и прогнозируемым параметром Нс.иди Нподс. Er(Ag®,H)mir»l и'минимального значения ошибки приближения Н по t . £min 'З.При прогнозировании кровли соли наблюдается монотонное убывание 6(Ag0)'ot eAgacx - е остаточной составляющей выделяется локальная (высокочастотная) компонента поля hg, а фоновый многочлен аппроксимирует региональные (низкочастотные) гравиактивные факторы. При прогнозе подошвы -соли указанная-теоретическая предпосылка нарушается и выбор оптимальной .составляющей осуществляется при .снятии жесткого требования б(Ag0)< б(Agucx).допуская в качестве критерия' оптимальности • относительный минимум б(ЛВо).

. Прогнозные значения глубин в одном случае служат базой для задач по определению степени достоверности, структурных построений и по повышению надежности выявленных сейсморазведкой локальных поднятий.В другом случае прогнозные значения глубин составляют-единственную. структурно-геологическую основу на слабо изученных участках.

Следующий-раздел главы посвящен физико-геологическому моделированию геологического разреза СГ.С.Вахромеев.А.В.Ма-тусевич,А.А.Никитин,В.Н.Страхов и др.).

В работе физико-геологические - модели (ФГМ) -построены решением прямой ■ задачи Гравиразведки.Т еоретические значения аномалий' силы тяжести сопоставлялись с наблюденными для их геологической интерпретации, а также для разделения геофизического поля на отдельные его компоненты,отвечающие тем или иным геологическим неоднороднсстям.Кроме того,ФГМ применены при исследовании разрешающей способности корреляционного метода разделения аномалий с переменными, коэффициентами регрессии (КШР-ПКР) -Построение моделей осуществляется в соответствии с , принципами аналогий,корреляции,обратной связи. Составлены модели - концептуальные (региональные) ,бази-

роющиеся на имеющихся общих представлениях о разрезе и детальные ФГМ сложнопостроенных сред.В задачи моделирования входило изучение строения соленосной толад,подсолевых отложений палеозоя, кристаллического фундамента и более глубоких слоев земной коры.

ФГМ сложнопостроенной ловушки нефти Карпенского пересечения северо-запада бортовой зоны явилась методической основой для изучения различных,задач: для определения оптимального набора физических параметров разреза с целью выявления особенностей геологического строения и для изучения процесса формирования гравитационного поля.Установлено,что основной границей .рельеф которой может оказывать заметное влияние на характер гравитационного поля в условиях пластового залегания соленосной толщи,является кровля подсолевого горизонта нижнепермского возраста.Результаты расчетов показывают также второстепенность глубинных факторов.Предположения о тектони-г ческих нарушениях,заполненных менее плотными отложениями,не получили весгак доказательств,т.к. снижение плотностей в зоне разломов ухудшает решение задачи (кривые Дгн и' Ддр расходятся) .

Для изучения отдельных факторов, формирующих суммарное поле силы тяжести, было создано десять модельных разрезов, охватывающих различные горизонты и отложения.На кривых, нижних уровней глубинных разрезов заметен сильный эффект5от влияния тектонических нарушений,но они нивелируются с приближением расчетного•уровня к поверхности наблюдения и с увеличением мощности осадочных пород.и зависимость Д^р, вычисленная от всего.модельного разреза представлена слабо дифференцированной кривой." Над тектоническими нарушениями никаких изменений в кривой не наблюдается.Путем вычитания (Ьгновой составляющей из расчетных значений Дд. для каждого уроеня,получена основа для•построения модельного поля в вертикальной плоскости!Интерпретируя гравитационное поле в вертикальной плоскости,можно отметить,что' отрицательные аномалии,зафиксированные ниже глубины 3 км связаны с тектоническими нарушениями и с пограничными 'зонами, возможно разделяющими глубинные блоки кристаллических пород,а конфигурация изоаномал,напоминающая ступень,отображает геометрические особенности

кровли под солевых отлсскений в зоне бортовсго уступа. Преимуществом модельного поля Дг в.вертикальной плоскости является получение пространственного представления о'расположении источников плотностных неоднородностей и соотнесение с ними гравитационных эффектов на глубине,что не возможно сделать по теоретическим кривим Д?.

В целях исследования возможностей методики (КСМР-ПКР) для прогнозирования нефтегазоноскости ловушек выполнено моделирование этого процесса Первый этап- исследований оценивал в суммарном поле Д? соотношениз мезду полезным - неструктур-кым 'фактором, связанным с нефтегазоносностью и-,фактором,не обусловленным нефтегазоносностью.3 результате этого эксперимента сделан вывод сб отсутствии лс.жных аномалий неструктурного зофекта над чисто структурным объектом. Лальнейдие исследования выполнялись по варианту слоисто-зональной ФГМ,в которую- были введены- локальные внутриформашогные изменения , моделирукндие отдельные нефтегазонасыщенные объекты внутри седкментационного рифоЕого поднятия и по альгернагизному варианту модели, в котором такие объекты отсутствовали..

В результате эксперимента установлено,что методика КШР~ПКР позволяет по аномалии Дга5 прогнозировать в разрезе внутренней бортовой зоны некомпенсированных депрессий крупные кефтегазонаоацекниг карбонатные органогенные постройки. - . Главя 3.РЕЗУЛЬТАТЫ ОБРАБОТКИ И КОМПЛЕКСНОЙ )- ИНТЕРПРЕТАЦИИ ГЕСШОГО-ГЕОФИЗЙЧЕСКИХ ДАННЫХ.

Карты трансформированных гравитационных аномагчй,полученные пересчетом в верхнее полупространство,в значительной мере свободны от влияния солянокупольной тектоники.В них четко просматриваются северо-западная и юлшая бор-овые зоны .известные Аралсорский и Хобдинский гравитационные максимумы, ограниченные зонами высокого горизонтального градиента. Сопоставление трансформированных аномалий с известными геотектоническими элементами впадины; показывает неадекватное отражение' последних в конфигурации изоаномал гравитационного поля.Структуры положительного знака иногда.совпадают с с^Ро-тиеоподоякыми но знаку аномалиями ¿щ.Б целом,известные тектонические стругггуры тяготеют именно к гравитационный ступеням и к периферийным участкам замкнутых аномалии.

Трансформированные магнитные аномалии на северо-западе и в центральной части имеют обширные размеры и слабую интенсивность. В южной и восточной части территории магнитные поля приобретают мозаичный вйд.Центр впадины осложнен субширотной интенсивной отрицательной аномалией,меняющей к западу направление на меридианальное.Линия бортового уступа северо-западной части не находит отражения в трансформированном магнитном поле.Анализируя карты регионального магнитного поля с точки зрения связи аномалий с элементами тектоники,можно констатировать,что большинство известных по данным сейсморазведки элементов расположено в зонах перехода от положительных к отрицательным значениям аномалий.Такая закономерность обусловлена, видимо, приуроченностью тектонически структур осадочного чехла к шовным зонам сопряжения блоков фундамента различного происхождения и состава. В трансформированных гравитационных и магнитных полях, начиная с уровня пересчета в верхнее полупространство 10 км,отмечается близость аномального рисунка карт,что свидетельствует об ограниченном числе источников аномалий на глубине. более 10 км.

. На карте интервальных -травефсрмант Ag сохраняются особенности регионального поля,но более четко Еыделена зона по. р.Урал, состоящая из равномерно чередующихся максимумов и минимумов.которые можно объяснить интенсивной соляно-купель-ной тектоникой,обусловленной протяженной зоной региональных разломов. Севере-западная область Хсбдккского максимума осложнена положительными локальными аномалиями Ag на фоне "моноклинального" склона по магнитному полю. Сложное отображение тектоники региона в геспотенциальных полях является основной причиной неоднозначности кх истолкования и треб/ет комплексного подхода.

В восточной части впадины и на севере области Хсбдккского максимума существую':* источники гравитационных и магнит ных региональных аномалий,совпадающие между собой в плане, что отображается единообразием -формы и простирания аномалий ùs и AT. Несовпадение изсансмал потенциальных полей по конфигурации обусловлено,как известно, различными источниками в фундаменте и наличием аноыалеобразумцих объектов в осадочной толще.Такая ситуация отмечается в юго-западной облас-

ти Хобдинского максимума в районе Астраханского свода,Кара-тон-Тенгизских поднятий . и- в северо-западной части бортовсй зоны Прикаспииской "впадины,где наблюдается взаимная ортогональность регионального рельефа потенциальных Долей. На участке отрицательной зоны между . Аралсорским и Хобдинским гравитационными максимумами остаточном поле выделяется изо-' метричная локальная положительная аномалия Л?,которая соответствует в магнитном поле интенсивной- градиентной зоне. Именно в этом районе,по данным сейсморазведки,на глубинах 9-10 км выделяется Кушумский свод подсолевого палеозоя.

Собственно Хобдинский региональный,максимум связывали с существованием Хобдинского мыса '(Ю.А.Косыгин) .с глубоко погруженным выступом фундамента (Э.Э.Фотиади),с подъемом плот-, ных пород палеозоя и кристаллического фундамента (В.В.Знаменский ,Э.К.Азнабаев ,Ю,П.Конценебин).Некоторые исследователи (Н.В.Неьолия,Н.Я.Кунин,Д.Л,Федоров) трактовали его как область максимального прогибания фундамента.На• основе сопоставления комплексных схем трансформированных ползй в диссертации предлагается интерпретация имеющейся совокупности данных на этом участке,где область фиксируется положительной аномалией йе,попадает на отрицательную градиентную зону в магнитном поле и совпадает с выступом по поверхности Мо-хо.Выделенная зона обособилась и на геотаксономической- схеме, состав генной по четырем геофизическим параметрам,что указывает на возможный подъем всех отражавших горизонтов подсолевого комплекса и фундамента в этом районе.Выделений таксономический контур частично соотносится с контуром.соответствующим Новонадеждинскому.своду,выявленному Э:К.Азнабае-вым.Можно предположить,что зона Хобдинского треугольника является, приподнятой относительно депрессионной части и может служить цоколем для дальнейшего роста.погребенных нефтегазо-перспектшзных карбонатных достроек.

Т&там образом,по результатам комплексного.геофизического районирования получены материалы,характеризующие особенности строения Прикаспийской впадины и дополняющие существующие взгляды на ее строение.

Статистический анализ выполнен в'работе на основе идеи таксономии в рамках территории Прикаспийской впадины в целом

и на ее отдельных участках.Сопоставление различных трансфор-м.знт Лй и ДТа с полученными картами (схемами) геотаксонов показало.,.что некоторые аномалии соответствуют в плане выделенным геотаксономическим зонам,что свидетельствует о геологической содержательности полученных материалов.На таксономической схеме разбиения разночастотных трансформант обособляется несколько однородных областей.Среди них. район Арал-сорского максимума силы тяжести .юго-западный участок Хоб-динского максимума &g,а также зона Астраханского газоконден-сатного месторождения. Можно предполагать,что эти области, характеризуются однотипным.геологическим строением.

Комплексный статистический анализ был также выполнен на территории Каратон-Тенгизской зоны поднятий.При анализе reo-, таксономических карт,выделен таксон, .включающий Тенгизское месторождение и район,прилегающий к нему с востока.Поэтому можно предположитьчто на участке продолжения геологическая ситуация подобна Тенгизской зоне нефтегазонакопления.

Физико-геологическое моделирование разреза внутренних частей Прикаспийской впадины выполнено в районе предполагаемого Кушумского свода. Для выделения в гравитационном поле низкочастотного эффекта, связанного с подсолевыми отложениями, влияние соляно-купольной тектоники редуцировано . решением -прямой задачи в трехмерном пространстве способом А.В.Матусе-вича.Остаточное гравитационное поле характеризуется максимумами .расположенными на севере и юге исследуемой площади,но местоположение предполагаемого Кушумского поднятия не совпадает с центром этих аномалий в плане.Последнее не означает, что названной структуры не существует,возможно она смещена в пространстве относительно сейсмических построений,выполненных по отдельным профилям.Кроме того,учитывая большую глубину залегания.свода.естественно предположить,что гравитационный эффект объекта нивелируется " в трансформированном поле и проявляется в остаточном.Существование аномалии доказывает наличие леоднородностей в-подсолевых отложениях и на меньшей глубине.Принимая Кушумское поднятие за цоколь,его периферийную часть можно связать с положительными тектоническими элементами,отраженными в остаточном гравитационном поле.Физико-геологические модели по пяти профилям Кушумской'

площади позволили оценить в первом приближении глубину залегания подсолевых горизонтов,которая меньше на 2-3 км,чем считалось ранее.

С учетом общих представлений о строении впадины была сформирована ФГМ северо-западной части впадины,с использованием сейсмических материалов МОГТ (И.К.Хараз.О.П.Резепо-ва) .Петрофизическая характеристика составлена на сснове данных бурения скважин по многочисленным определениям плотности пород к на основе установленных корреляционных связей между плотностью и скоростью распространения сейсмических ■ волн с учетом зависимости плотности от глубины залегания пород (Ю.Л.Конценебин).Исследуемые'профили,пересекающие борт впадины, располагаются параллельно друг другу,имея различную протяженность во внутреннюю часть впадины.однако в ФГМ исходные разрезы по ним представлены по-разному. Профиль 2-А составлен на основе детального'сейсмического разреза,поэтому ФГМ этого профиля описана сложной геометрией сейсмических отр&кающих горизонтов и .значительной. дифференциацией плотностей. ФГМ по профилю 2 представлена в.обобщенном виде, отражая некоторые усредненные свойства моделируемых объектов.

Общие выводы,вытекающие из анализа результатов интерпретации этих моделей сводятся к следующему.

Гравитационное .поле характеризуется резким - уменьшением значений силы тяжести от +5 до -45 мГл-при переходе через бортовой уступ ,что объясняется погружением горизонтов осадочного чехла,кристаллического -фундамента и появлением в разрезе мощной толщи соли,имеющей.отрицательное значение эффективной плотности.Фиксируемый южнее бортовой-зоны минимум силы тяжести возможно обусловлен региональной грабонообраз-ной структурой по глубокозалегаюдим горизонтам разреза. Крылом этой структуры на севере'является.бортовой уступ.Для южного. крыла в. процессе, вычислений-характерно максимальное расхождение кривых, которое-соответствует предполагаемой зоне перехода одной структуры з другую и в этой связи участку смены одних - условии геологического развития другими,что(Создает неоднородную -и сложную картину распределения геофизических параметров.

. . Результаты моделирования показывают геологическую содер-

жательность наблюденных л трансформированных потенциальных полей, е которых отражаются особенности рельефа плотностных гоаниц.^то.Е совокупности с теоретическими предпосылками позволяет проводить районирование территорий по гравитационному и магнитному полям с Еыделеяием объектов перспективных на нефть и газ.Кроме ?ого,е отсутствии информации о петрофи-зических и структурных особенностях геологических комплексов, моделирование позволяет оценить прогнозные значения этих параметров.

Приведенные результаты характеризуют, в основном,региональные и зональные исследования по прогнозу нефтегазолерс-пективных объектов в условиях практического отсутствия данных сейсморазведки и бурения.Однако на территории Прикаспийской впадины есть области детально наследованные геофизическими методами, в частности, . сейсмическими:Каратсн-Тен-гизская зона поднятий, Астраханский свод,северо-западная часть прибсртоЕОй зоны впадины,т.е. существует надежная априорная информация о рельефе отражающих горизонтов для локального прогноза нефтегазсперспективных структур.Такой подход реализован в методике прогнозировали:- на базе КОМР.

Прогнозирование структурного плача псдсолевых отложен™ выполнено на юге Прикаспийской впадины,где при совместном анализе сейсмо- п гравиметрических материалов по Астраханскому и Приморскому сводам получены данные,свидетельствующие сб спределенной аналогии строения этих "объектов.Прогнозный структурный план представлен субзкротной зоной приподнятого залегания подсолеЕого ложа.образуя единую гряду,названную Астраханско-Приморской. Апикальная часть поднятия локализуется в. прибрежной северной полосе.однако гкпсометрэтеский уровень ее на 2 км ниже Астраханской к Приморской зон. Следовательно. нештсгазсперспе:гл1вные объекты карбонатных типе в могут существовать по периферии выявленной геоструктуры.

с пс 'оеью метода К0К4Р осуиестьлен также прогноз Нпеяс. в пределах Краснокутского участка северо-западной бортевой зоны Прикаспийской впадины,где подтверждено наличие структуры по поверхности подсолевого палеозоя.

Повсеместно в Прикаспии интерпретация волнового поля на уровне отражений от кровли соли отличается своей неоднознач-'-

ностъю.Это обусловливает необходимость решения задач оптимизации построений по кровле и подошве соленосной толщи. . Примером последовательного решения задач оптимизации являются результаты прогнозирования на Курпешском участке,расположенном на восточном погружении предполагаемого Приморского свода по верхнедевонским'отложениям. Анализ решений позволил выявить оптимальность одного из трех вариантов рельефа кровли соли,который наиболее полно отвечает существующему распределение гравитационного поля,т.е.выделенная оптимальная остаточная составляющая наиболее тесно связана с крозлей соленосной толшд,формирующей суммарное поле Л?.Аналогичная ситуация сложилась на этом же участке с построениями рельефа поверхности подсолевых отложений,где пс данным сейсморазведки ПО "Саратознефтегеофизика" не было выделено крупных поднятий, а в рисовке изогипс,конфигурациях и .амплитудах небольших структурных осложнений имелись существенные разночтения. Полученные нами при вычислениях по программе KOMP оценки глубин свидетельствуют в пользу оптимальности варианта, содержащего поднятие с амплитудой более 200 м.Таким образом, установлено, что в северной части Курпешского участка юго-восточной бортовой зоны Прикаспийской впадины существует сравнительно'крупноамплитудный нефтегазоперспективный объект в рельефе подсолевых отложений.

. Прогнозирование вещественного состава пород осуществлено на основании установленной возможности использования метода КОМР-БКР в задачах такого плана.

Объектом исследований являлись палеозойские отложения в пределах Каратов-Тенгизской зоны поднятий,где в рельефе кровли подсолевых отложений выделен ряд, локалы-.jx структур,на двух из которых проведены исследования.Перпое,надежно выделенное по данным сейсморазведки и бурения', поднятие Южное имеет шкздадь 600 км .амплитуду 700 м и отображается четким максимумом в поле силы тяжести.Второе - Оеверо-Кул-тукское поднятие менее изучено.На- карте,характеризующей неструктурный зффе,"т в поле силы тяжести AgGo до КЪснсЗйу и Северо-Култуксксму участкам выделяются три ансмачькые зоны пониженных значений й?0о .обусловленные относительным разуплотнением пород,сдагашцх разрез.Одна из таких зон распсла-

дека в юго-западной-части территории и соответствует сводовой части Южногс поднятия с некоторым смещением к югу.Лве другие зоны приурочены к восточной и юго-восточной частям Севере-Култукского поднятия;Возможно эти зоны разуплотнения связанны с увеличением«пористости пород и наличием повышенной нефтегагснасыщенности разреза,однако на Южном поднятии -не обнаружено покрыгек.Поэтому вероятность обнаружения здесь крупных залежей углеводородов невелика. На Северо-Култукском поднятии , где в процессе бурения отмечалось активное газоЕЫ-деление из бурового раствора,выявлена газоконденсатная - залет. В связи с этим аномадии неструктурного фактора этого участка представляют практическую значимость при нефтегазо-псксксвых работах.

Ззилочете.

1.Определен необходимый "набор разнообразных приемов обработки геолого-геофизической информации и выполнена комплексная интерпретация данных гравиразведки и магниторазведку при изучении строения и вещественного состава геологического разреза, позволяющие выявить - крупные нефтегазоперспективзые площади и объекты.

2.Для территории Прикасгийской впадины подучены новые карты региональных гравитационных и магнитных аномалий дифференциация которых' обусловлена- неоднороднымчстроением и петр'офизическими свойствами геологической среды.

3.Комплексирсвание геолого-геофизических -материалов, на основе таксономического анализа позволило выполнить - районирование территории Прикаспийской■впадины на участки однородные по. геолого-?еофизичес:шм . признакам и -выделить : области * характеризующиеся - одинаковой -взаимосвязью геолого-геофизических ■ параметров,в пределах которой .можно прогнозировать 'нефтегазоперспектиВные-"объекты. -■'■'4.В результате , анализа трансформаций - и статистической

обработки геолаго- гёофизических- данных и. их интерпретации намечены конкретные -нефтегазоперспективные области в зоне, совпадающей с известным Хобдинским гравитационным максимумом, где и оконтурены перспективные -площади по аналогии с -известными. Астраханским я Карачагаяаксгаы.месторождениями: в .районе Тенгизского месторождения намечена зона вефтегазо-

перспективности его восточного, продолжения.

5.Разработанная методика прогнозирования .геологических параметров на основе корреляционного разделения геофизических аномалий,позволила выделить обширную зону приподнятого залегания подсолевого ложа в виде гряды субширотнсго простирания, включающей Астраханское и Приморское поднятия,а также решить - задачи оптимизации структурных построений . кровли и подопбы соленосной тодщи на Курпешском участке.

6.Процедуры обработки по методике КОМР-ПКР позволили выявить на 'плоаади поднятий Северный Култук и КЬшое три зоны-лоню-.енных. значений неструктурного фактора. Геологическая природа неструктурного фактора-ка площади' С.Култук,вероятно., связана с залежами' углеводородов.

' Региональными, сейсмическими раСотами*'рекомендуется исследовать юго-западную -часть Хсбдинского гравитационного максимума, северную прибрежную часть Каспийского моря,а также площадь предполагаемого Кушумского поднятия' в центральной части Прикаспийской ■ впадины к югу от регионального сейсми-ческого:профиля Челкар-Волгоград. ' . .

Детальными сейсморазведочными '. работами „ рекомендуется изучить участок ^восточнее.. Тенгизского месторождения,Севе-. ро-Култукское. поднятие,поднятия "Северное", и Краснокутское.

За^щаегшэ «оетдешэ,? . ' 1 .Методика комплексной -обработки и интерпретации,состоящая .из трансформаций-, потенциальных ■ полей,статисимеского ■ анализа и геофизического моделирования,позволяет обосновать - зональное ■ районирование территории".-для поиска ' перспективных крупных нефтегазоносных объектов.

2.Методика, разработанная -на основе корреляционного разделения геофизических . аномалий - с постоянными и переменными коэффициента™ регрессии,позволяет осуществить прогноз вещественных и структурных характеристик в условиях ограниченного. объема геолого-геофизической информации.

3.Применение разработанных,-методических приемов, обработки и интерпретации погенциаяьных полей в комплексе с другими геолого-гесфизичео1жми данными позволили выделить юго-западный участок Хсбдинского гравитационного максимума,южную часть площади предполагаемого Кушумского подняэтя,северную

прибрежную часть Каспийского моря, восточный участок Тен-гизсксго месторатаенйя.Северо-Кулгукское поднятие,Курпегский '.'частск. на кстосых рекомендованы поисково-разведочные раОс-

По теме диссертации"опубликованы следующие статьи:

Некоторые особенности выявления неструктурного эффекта в поле силы тяжести методом KOMP-ПКР.//Геофизический сбор-гик. 'вып. S. -Саратов, игд. СГУ. 1985, с. 20-23.

Анализ неструктурного эффйста в поле силы тяжести Юж-з'о-Эмбеяского участка.//Геология нефти и газа,N3,-М.,Нед-, за, 1984.Барулин Г.И..Рыскин W.U.,с. 13-1?.

Новые данные 0 структуре подсолевого ложа юга Прикас-ийсксй впадины. //Геология нефти и газа,N11,-М.,Недра,1985. ;ЗРУЛЕН Г.И. ,РЫСКИН М.И. ,С. 9-12.

Выделение нефтегагсперспектавных подсалевых объектов на :еЕерс-западе внутренней части бортовой зоны Прикаспийской шадины по геофизическим данным.//Геология- народному хо-!Яйству,изд.СГУ,1984.Романов Б.В..Рыскин М.И.

Повьшение надежности вывления лекальных поднятий в райо-:е ккной ЗмСы на основе количественного комплексирования ге-¡физических данных.//Вопросы геологии Южного Урала й Нижнего [оволжья,-Саратов,изд.СГУ,выл. 18,1984.Рыскин М.И.,с.26-30.

К изучению строения галогенной формации методами разве-. очной геофизики в юго-восточной прибортовой части Прикас-ийской впадины.//Геофизичекая - разведка в' Нижнем По-олжь'е,вып.?,изд.СГУ,1984.Рыскин М.И.,:с.40-46..

Модельные; исследования применимости корреляционнего ме-ода разделения геофизических аномалий для прямого прогнозк-овавия нефтегазоноености.//Геология и разведка.,N6,1923. ыскин М.К.,Сигаль Е.В., с.11-16..

Результаты применения корреляционного метода разделения-еофизических аномалий для оптимизации структурных построе-йй. на юго-востоке Прикаспийской впадины. //Геология -народ-эгл' хозяйству.-Саратов,СГУ,1985.Рыскин М.И. .Юрасова H.H. '

Применение таксономического анализа геологических дачных эи поисках нефтегазоперспективных объектов в Прикаспийской задике.//Недра Поволжья и Прикаспия.N4.-Саратов,1991,с.5-9.

НоЕые яефтегазоперспегстивные объекты' центральной части