Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Оценка параметров современных геодинамических процессов по данным региональных геофизических исследований и перспективы нефтегазоносности восточной части территории Ханты-Мансийского автономного округа-Югры

ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Оценка параметров современных геодинамических процессов по данным региональных геофизических исследований и перспективы нефтегазоносности восточной части территории Ханты-Мансийского автономного округа-Югры"

На правах рукописи

Рещиков Денис Георгиевич

ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ СОВРЕМЕННЫХ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПО ДАННЫМ РЕГИОНАЛЬНЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПЕРСПЕКТИВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ТЕРРИТОРИИ ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА-ЮГРЫ

Специальность 25.00.10 -«Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Екатеринбург 2008

003457610

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный горный университет»

Научный руководитель - доктор геолого-минералогических наук,

доцент, заслуженный геолог РФ Писецкий Владимир Борисович

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Болтыров Владимир Босхаевич кандидат технических наук, с.н.с. Ратушняк Александр Николаевич

Ведущая организация - Институт геологии и геохимии УрО РАН РФ

(г. Екатеринбург)

Защита диссертации состоится « 25 » декабря 2008 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.280.01 при ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» по адресу: 620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30 (III уч. корпус, конференц-зал).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет».

Автореферат разослан « 20 » ноября 2008 г.

г

Ученый секретарь диссертационного совета ^---Ц'Сх^-у A.B. Макаров

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Несмотря на более чем полувековую историю поиска, разведки и разработки нефтяных месторождений, территория Ханты-Мансийского округа-Югры (далее автономного округа) изучена неравномерно. Западная и восточная части автономного округа по площади составляющие около 25 % всей территории округа, изучены недостаточно. С одной стороны, по мнению ряда авторитетных ученых и специалистов, эти районы относятся к площадям малоперспективным на обнаружение углеводородов, а с другой-сложившаяся инфраструктура ориентирована на центральные районы округа, что существенно затрудняет и удорожает поиск и разведку месторождений на окраинах.

В настоящей работе рассматривается проблема оценки нефтегазоносности восточной части территории автономного округа площадью около 50 тыс.кв.км на уровне масштабов исходных геолого-геофизических данных 1:200000 - 500000. Основная идея прогноза базируется на флюидодинамических концепциях нафтидогенеза и связях параметров флюидодинамики с современным геодинамическим состоянием земной коры. Как показывает практика применения этого подхода на целом ряде локальных лицензионных участков месторождений углеводородов в центральной части округа, представляется принципиально возможным оценить структуру флюидных потоков в осадочном чехле и фундаменте по комплексу сейсмических и других геолого-геофизических данных. В свою очередь, параметры флюидодинамической модели обеспечивают вполне достоверный прогноз нефтегазоносности в разнообразных структурно-вещественных условиях осадочного бассейна.

Цель и задачи исследований. Цель настоящих исследований заключается в развитии научно-методических основ прогноза параметров современных геодинамических процессов осадочного бассейна по комплексу геолого-геофизических параметров и прогноз параметров углеводородного насыщения осадочного бассейна в восточной части территории автономного округа. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- оптимизировать методику и технологию ДФМ-интерпретации временных разрезов по региональным сейсмическим профилям;

разработать методические и технологические приемы интегрированной интерпретации потенциальных полей и цифровых моделей рельефов дневной и глубинных отражающих поверхностей в осадочном чехле и фундаменте с целью оценки геометрии блоковых схем геодинамических процессов земной коры;

- выявить глобальные и региональные геодинамические элементы земной коры в пределах рассматриваемой территории;

- осуществить прогноз нефтегазоносности восточной окраины автономного округа на уровне масштабов 1:200000-500000.

Научная новизна работы заключена в следующем:

- по данным специализированной интерпретации материалов по региональным сейсмическим профилям и потенциальных полей подтвержден факт существования границы глобального сдвига земной коры по широте 62 градуса (проверка гипотезы глобальной геодинамики Земли в модели критических широт);

- предложена модель современных блоковых геодинамических процессов осадочного бассейна в пределах автономного округа на двух масштабных уровнях;

- обоснована причинно-следственная связь нефтегазоносности с параметрами современных геодинамических процессов и на этой основе рассмотрена модель нефтегазоносности осадочного бассейна в пределах восточной окраины автономного округа.

Защищаемые положения:

1. Разработана методика интегрированного анализа региональных сейсмических данных, потенциальных полей и структуры рельефа дневной и глубинных поверхностей, обеспечивающая независимую и проверяемую оценку основных параметров геодинамических процессов земной коры на различных масштабных уровнях.

2. Установлен факт существования глобальных элементов современных геодинамических процессов земной коры в пределах территории автономного округа, подтверждающей гипотезу критических широт в ротационной модели Земли.

3. Предложена модель современной блоковой динамики литосферы восточной части территории автономного округа, позволяющая принять обоснованную схему перспективности обнаружения углеводородного ресурса в интервалах осадочного чехла и фундамента.

Практическая значимость. Предложенная методика принята за основу нового цикла научно-практических исследований на уровне детального масштаба в пределах Пыль-Караминского мегавала в контуре восточной части территории автономного округа.

Апробация работы: Материалы, изложенные в диссертации, представлялись на таких научно-практических конференциях, как:

X научно-практическая конференция «Современные геофизические технологии в ОАО «Хантымансийскгеофизика» и перспективы их использования для повышения эффективности поисков, разведки и разработки месторождений нефти и газа», г. Ханты-Мансийск, 30 мая - 1 июня 2007 г.; XI научно-практическая конференция «Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала Ханты-Мансийского автономного округа-Югры», г. Ханты-Мансийск, 12-16 ноября 2007 г.; VIII конференция молодых специалистов организаций, осуществляющих виды деятельности, связанной с пользованием участками недр на территории Ханты-Мансийского автономного округа-Югры, г. Ханты-

Мансийск, 2-4 апреля 2008 г.; XI научно-практическая конференция «Современные геофизические технологии и перспективы их использования в ОАО «Хантымансийскгеофизика» для повышения эффективности поисков, разведки и разработки месторождений нефти и газа», г. Ханты-Мансийск, 27-29 мая 2008 г.; XII научно-практическая конференция «Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала Ханты-Мансийского автономного округа-Югры», г. Ханты-Мансийск, 17-20 ноября 2008 г..

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано восемь статей, в том числе одна в рецензируемом ВАК журнале ( «Горный журнал». №8. 2008. - Екатеринбург- С.49-55).

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, трех глав и заключения. Содержит 130 страниц машинописного текста, 57 рисунков, библиография включает 86 наименований.

Личный вклад автора. Основные исследования проведены в рамках научно-технического договора о совместной деятельности государственного предприятия «Научно-аналитический центр рационального недропользования им. В.И. Шпильмана автономного округа» (далее НАЦРН) и Уральского государственного горного университета в период 2005-2008 гг. Автор настоящей диссертации в штатном составе НАЦРН принимал активное и непосредственное участие на всех этапах работы, самостоятельно сформировал всю необходимую исходную информацию в интегрированную базу данных, исследовал и предложил содержательные элементы методики интерпретации геолого-геофизических данных и выполнил настройку необходимых технологических процессов для организованной обработки и интерпретации больших информационных массивов.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю диссертации профессору, доктору геолого-минералогических наук Писецкому В.Б., заведующей лабораторией геологоразведочных работ НАЦРН Змановской О.И., заведующей лабораторией ГИС НАЦРН Сидашовой Н.И., своим коллегам по работе и сотрудникам кафедры геоинформатики ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» Зудилину А.Э., Самсонову В.И., Воронину O.A., Бурдейнму Д.В. Без их практической помощи и моральной поддержки эта работа не могла бы состояться.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение

Во введении кратко обосновывается актуальность темы, теоретическая и практическая значимость защищаемой работы, поставлены цели, задачи и методы исследований.

Глава 1. Обзор ранее проведенных исследований. Прогноз перспектив нефтегазоносности малоизученных крупных фрагментов осадочных бассейнов требует формулировки общей позиции, на базе которой представляется возможным по ограниченному набору косвенной информации обнаружить те или иные элементы структуры геолого-геофизической модели, связанные объективным образом с процессами нафтидогенеза и параметрами миграционных процессов флюида. В настоящей работе обсуждаются проблемы оценки параметров современных геодинамических процессов, которые в концепции флюидодинамических гипотез генезиса нефтегазовых месторождений играют ключевую роль как в процессах генерации углеводородов (Иванов К.С. и др., 2008), так и в процессах тепломассопереноса в осадочном чехле и фундаменте (Соколов Б.А., 1989 и др.).

Модели блоковых структур в ретроспективе развития геодинамических процессов, безусловно, стоят на первом месте в науках о твердой Земле. Сам термин "структура" включает в себя множество понятий, связанных с описанием строения геофизической среды, в которой нарушения сплошности являются главными и наиболее контрастными разделительными элементами твердой среды, встречающимися на всех масштабных уровнях (Хаин, Шерман и др. 2004). С принципиально различных позиций разработаны карты структуры блоковых процессов Западно-Сибирского и других бассейнов и причинно-следственных механизмов связи нефтегазоносности с теми или иными особенностями в иерархических схемах блоковой динамики осадочного чехла и фундамента (Сидоров В.А., Багдасарова М.В., Атанян C.B., Змановский Н.И., Трофимов В.А., Фурсов А.Я., Сим Л.А., Устинова В.Н., Писецкий В.Б., Клещев К.А., Петров А.И., Шеин B.C., и др.).

По результатам выполненных реконструкций напряженно-деформированного состояния (НДС) земной коры в период позднеолигоцен-четвертичных инверсионных движений подтверждается вывод о становлении и формировании в пределах Западной Сибири регионального поля сдвиговых напряжений (Гогоненков Г.Н., Кашик A.C., Тимурзиев А.И., 2007). Генеральные направления простирания осей главных нормальных сжимающих (al) и растягивающих (аЗ) напряжений в пределах севера Западной Сибири взаимно ортогональны и ориентированы в створе меридиональных и широтных азимутов.

В сборнике "Ротационные процессы в геологии и физике" (изд. МГУ, 2007) достаточно полно отражены основные теории, идеи и факты в рамках

ротационной природы геодинамических процессов Земли. По словам одного из авторов этого сборника Л.И. Иогансон (Институт физики Земли РАН, статья "Ротационные факторы тектогенеза - история вопроса и современное состояние"), особый интерес представляет открытие критических параллелей на 0-м, 35-м и 62-м градусах (соответственно в Северном и Южном полушариях). Эти открытия связаны с именами российских и американских астрогеологов (Стовас М.В., Каттерфельд Г.Ф., 1962 и др.), хотя понятие о критических широтах было введено ранее такими крупнейшими учеными, как Карпинский A.A. (1897 г.), Вероне А. (1910), Мушкетов Д.И. (1935), Лейбензон Л.С. (1955) и др. Ряд из названных выше ученых считают именно этот механизм основополагающим в формировании тектонических обстановок в истории развития твердой Земли. В конце 50-х, начале 60-х годов XX столетия Брок В.В.(1957), Старосельцев B.C. (2007) и др. выделили в земной коре меридиональные и широтные трансрегиональные линеаменты, которые делят твердую оболочку Земли на регулярную систему блоков с учетом существования критических широт.

Поскольку плоскости главных напряжений в прямоугольном блоке проходят через его углы, то на любом уровне мы должны увидеть преимущественно две регулярные системы разрывов сплошности среды ориентированных по азимутам 0, 90 и 45, 320 градусов (меридионально-широтная и диагональная системы). Таким образом, если технологии прогноза геометрии блоковых делений и относительных оценок напряжений в каком-либо глубинном интервале осадочного бассейна по геолого-геофизическим данным состоятельны, то мы должны всюду обнаруживать названные выше закономерности.

Основные выводы по результатам прогноза схем современной блоковой динамики в различных бассейнах мира, полученные в разные годы, можно сформулировать в следующем обобщенном виде:

- схемы современной блоковой динамики имеют регулярную структуру с ориентировкой сторон по меридианам и широтам;

- по матрицам структурно-физических параметров на уровне масштабов 1:200000-500000 обнаруживаются блоки с преимущественным горизонтальным размером 100-120 км (примерно утроенная толщина литосферы);

- с различной степенью контраста просматриваются диагональные линеаменты с азимутами 45 и 320 градусов (максимальный контраст имеют линеаменты с простиранием 320 градусов).

В работе Старосельцева B.C. "Трансрегиональные элементы и движения плит" (2007) обсуждается возможная природа глобального трансрегионального элемента "Транссибирский", связанная, по мнению автора, с критической широтой 62 градуса. Данный элемент надежно фиксируется "на глаз" от Урала до Камчатки в морфологии дневного

рельефа, развернутого на цилиндрическую поверхность, а характерная геометрия речной сети свидетельствует о глобальном современном сдвиговом процессе. Кроме широтного элемента "Транссибирский", ряд авторов обосновывают объективное существование таких глобальных элементов как, "Ural", "Indian - Ob", "Enisey", разделяющих земную кору в пределах Западно-Сибирского мегабассейна на регулярную систему блоков. Кроме того, Старосельцев B.C. выделяет диагональный элемент "Хатангско-Тургайский" с азимутом 45 градусов.

На рис. 1 приведена карта нефтегазоносности территории автономного округа, на которую вынесены трансрегиональные линеаменты, установленные вышеупомянутыми авторами в разное время. Не обсуждая ряд важных деталей данного рисунка, подчеркнем главное: критическая широта Ts (около 62-го градуса) занимает неслучайное положение как в поле нефтегазоносности, так и в структурно-формационной обстановке бассейна. Отсюда же следует очевидный вывод о тесной причинно-следственной связи нефтегазоносности и схемы блокового разделения земной коры. Именно эту схему глобальных геодинамических процессов в контуре рассматриваемой территории, по нашему мнению, следует принять как фундаментальную основу для всех последующих разработок по выявлению параметров современных геодинамических процессов на более детальных масштабных уровнях. В этом направлении необходимо решить следующие задачи:

- сформировать на новом качественном уровне исходную информационную базу геолого-геофизических данных в согласованном координатном пространстве;

определить структуру и схему применения методических и технологических приемов обработки и интерпретации исходных данных с целью оценки основных параметров модели современных геодинамических процессов;

- подтвердить факт и уточнить пространственное положение трансрегиональных элементов глобальной геодинамической модели земной коры (уровень масштаба - 1:500000-1000000);

- определить геометрию и относительные оценки напряженного состояния блоковой структуры литосферы в пределах восточной окраины ХМАО (уровень масштаба - 1:200000).

Глава 2. Методика интегрированного анализа региональных геолого-геофизических данных с целью прогноза параметров геодинамических процессов земной коры. В концепции тектонической расслоености вращающейся Земли твердая литосфера со сложившейся дискретной структурой на всех масштабных уровнях (вязкая среда с существенной диссилативной компонентой) под действием "слабых" гармонических изменений в поле (НДС) должна разделяться на регулярную систему блоков, пропорциональных в поперечных размерах ее толщине.

Такое "правило" обеспечивает возможность развития методик, целенаправленно ориентированных на выявление блоковых конструкций, удовлетворяющих ряду критериев по фиксированным пространственным характеристикам (азимуты сторон должны находиться в створе меридианов и широт, а плоскости главных напряжений в азимутах 45 и 320 градусов).

Подчеркнем главное обстоятельство: блоки формируются в поле малых возмущений НДС по непрерывно возобновляющимся горизонтальным и вертикальным плоскостям разрыва непрерывности горизонтальных компонент напряжений (вязкое скольжение). Такие блоки могут содержать в себе множество дизъюнктивных объектов, хорошо заметных "на глаз" по сейсмическим изображениям и по всем прочим данным, но при этом собственные вертикальные и горизонтальные границы в явном виде "не показывать". Другими словами, точное положение контактов блоков с различной геодинамической активностью может быть объективно зафиксировано только в поле относительных оценок параметров НДС (далее - динамические параметры), которые впрямую не являются метрологическим (измеряемыми) характеристиками геофизической среды.

В соответствии с представлениями о гармоническом возобновлении блокового деления вязких слоев земной коры, кинематические параметры блоковых движений (вертикальные и горизонтальные смещения) мало заметны, но периодические небольшие смещения по вертикали и горизонтали различного знака в конечном счете формируют узкие вертикальные области дезинтеграции горных пород. Следовательно, в пределах активных границ блоков должны наблюдаться разрушения когерентности сейсмической записи по вертикали. Соответственно, в этих же узких областях должны искажаться и значения потенциальных полей (гравитационного, магнитного, электромагнитного и др.).

Оценку кинематических параметров блоковой активности предлагается построить на основе высокочастотных трансформаций параметрических матриц любого типа. К таким трансформациям относятся вычисление первых и вторых производных в регулируемых по пространству окнах, агОД отношения градиентов по осям координат (аспект), коэффициентов когерентности и т.п. Названные оценки в безразмерном или в градусном представлении можно интегрировать по совершенно независимым наборам параметрических матриц (реализация принципа направленного суммирования).

На рис. 2 приведены некоторые интегрированные оценки трансформированных матриц потенциальных полей и структурных поверхностей по основным отражающим горизонтам по территории автономного округа (масштаб исходных матриц 1:200000). Такие матрицы интегрированных оценок следует определить как матрицы нарушения сплошности геофизической среды. Преимущественный размер видимых

"на глаз" блоков в данном случае составляет примерно 120 км, что соответствует принципу блокового деления литосферы ЗападноСибирского бассейна со средней толщиной 40 км.

Выявленная схема блоковой конструкции геодинамических процессов по условно кинематическим параметрам должна быть дополнена оценкой компонент НДС (динамические параметры). В противном случае выводы о состоятельности модели современных геодинамических процессов не будут убедительны. Наиболее прямым и проверенным методом оценки относительных параметров НДС геофизической среды является сейсмический метод отраженных волн в стандартных системах многократных перекрытий, применяемых, в том числе, на региональных сейсмических профилях (в разные годы: Zobac M.D., Nur А., Sayers С.М, Schoenberg М., Thomsen L., Карус E.B., Кузнецов О.Л., Козлов Е.А., Писецкий В.Б. и др.).

На территории Западной Сибири достаточно давно применяется методика оценки относительных параметров НДС по данным стандартных сейсмических систем наблюдений методом общей глубинной точки на лицензионных площадях нефтяных компаний (Патент на "динамико-флюидный метод-ДФМ", Писецкий В.Б., 1997). С учетом имеющегося опыта применения этого метода в данной работе выполнена разработка структуры и настройка ключевых процедур графа обработки и интерпретации региональных сейсмических профилей по восточной части автономного округа.

На первом этапе исходный сейсмический временной разрез 2D подвергается специфической деконволюции, целью применения которой является восстановление сигналов отраженных волн, по амплитуде и частоте отличающихся от сигнала падающей волны (сигнал сейсмического источника). Именно настройка этой процедуры является ключевой и не тривиальной применительно к результатам региональных сейсмических наблюдений, так как эти данные получены на территории автономного округа в разные годы (1970-2005). Оператор деконволюции подобран по анализу множества обобщенных спектров сейсмических трасс в геодинамически активных временных интервалах осадочного чехла и отдельно фундамента.

Вторая процедура обеспечивает трансформацию преобразованных атрибутов сейсмических сигналов в относительные оценки аномального общего давления. На третьем, заключительном, этапе ДФМ-технологии, относительные ("сейсмические") оценки Ра трансформируются в относительные оценки аномального напряженного состояния, которое должно удовлетворять некоторым закономерностям, свойственным только дискретным средам. Основная задача, которую необходимо решить на этом, заключительном этапе ДФМ-трансформации заключалась в определении интервалов трансформации, которые индивидуальным

Рис. 1. Трансрегиональные элементы земной коры по фрагменту территории Западной Сибири и нефтеносность в пределах Ханты-Мансийского автономного округа - Югры

Рис.2. Интегральные матрицы сплошности среды по территории ХМАО.

а - интегральная матрица производных гравитационного и магнитного полей; Ь - интегральная матрица аспектов гравитационного и магнитного полей; с - интегральная матрица аспектов глубинного рельефа по отражающим горизонтам Б и А

Пыль-Караминский Тазовский Худосейский

Восток 7 мегантиклинорий мегантиклинорий грабенрифт

Пылькараминский блок

Доказанная нефтеносность

Речной

Прогнозная нефтеносность

Рис.3. Примеры ДФМ-разрезов по региональным

сейсмическим профилям в восточной части ХМАО

а) Матрица аспекта дневного рельефа (1) Матрица ФВК по магнитным поля»

В ЦН) В ЦН)

Рис.4 Интегральные матрицы нарушения сплошности по структурным и физическим параметрам и результаты сопоставления потенциальных полей разных

в) Интегральная матрица нарушения сплошности по потенциальным полям В ЦН)

е) Матрица ФВК по гравитационным полям

В ЦН)

100 км

с) Интегральная матрица нарушения сплошности по сейсмическим горизонтам а и Ь

ВЦН)

0 Фрагмент дфм-разреза по региональному профилю 11

ЕЛ

образом реагируют на изменение современного напряженного состояния на масштабном уровне литосферного слоя. Таких интервалов установлено три, и каждый из них определяется следующими устойчивыми сейсмическими границами: М-Б (сеноман - баженовская свита), Б-А (баженовская свита - поверхность допалеозойского фундамента), А+1000 мс (интервал допалеозойского фундамента толщиной примерно 3000 м).

Пример ДФМ-трансформации трех региональных профилей "Восток-7", "Речной" и 108 приведен на рис. 3. ДФМ-разрез по профилю "Восток-7" представляет возможность выявить меридиональные блоки литосферы, а по профилю "Речной" и 108 - трансрегиональный элемент "Транссибирский". Кроме того, разрез оценок аномальных давлений по профилю "Речной" демонстрирует объективное соответствие локализованных зон аномальных давлений областям установленной нефтенасыщености. Соответственно, в западной части этого разреза фиксируется подобная ситуация, которая вполне уверенно может быть отнесена к перспективной зоне для проверки разведочным бурением.

Совместная интерпретация динамических и кинематических параметров должна привести к непротиворечивым результатам прогноза блоковых конструкций современной геодинамической активности на различных этажах бассейна. Для этой цели к анализу по предложенной методической схеме обработки и интерпретации привлечены: карты последних версий обобщений литолого-стратиграфических данных по базам скважин разведочного бурения; тектонические карты разных авторских коллективов и разных масштабов, опубликованные в последние годы; цифровые структурные карты по отражающим горизонтам "А" и "Б" на всю территорию автономного округа (масштаб 1:200 000); цифровая модель рельефа дневной поверхности восточной окраины автономного округа в масштабе 1:200 000; цифровые матрицы гравитационного и магнитного полей автономного округа в масштабе 1:200 000 для всей территории автономного округа, полученные в 2000 г. на основе обобщений съемок прошлых лет (1970-2000); цифровые матрицы граритационного и магнитного полей масштаба 1:200000 по восточной окраине округа (авиационная съемка 2005); временные разрезы по региональным профилям: Восток-7, Речной, 9,10, 11, 12,13, 14, 105,107, 108, 109, 110, 111 (всего 4200 км).

Вся перечисленная выше информация загружена в базу данных системы ArcGIS и обработана по обсуждаемой методике средствами систем ArcGIS, MatCad и DYNAMIC. В процессе подготовки и обработки сейсмических данных в системе DYNAMIC использованы процедуры трансформации временных разрезов, полученные по вышеописанной методике. В результате выполнения всех процессов обработки автором этой работы получены наборы интегральных матриц нарушения сплошности по различным комбинациям потенциальных полей и

структурных параметров и разрезы оценок аномальных давлений по всем перечисленным выше региональным сейсмическим профилям.

Глава 3. Пространственное положение глобальных элементов современных геодинамических процессов земной коры в пределах территории автономного округа. Модель глобальных процессов современной геодинамики в системе "кора-фундамент-чехол" по территории автономного округа (см. рис. 1), принятая в данной работе на основе обобщения известных публикаций, является субъективным продуктом умозрительных рассуждений ряда ученых и специалистов, выводы которых базировались на совершенно различных информационных базах данных и знаний. По мнению Ю.Г. Леонова (2005) тектоническая подвижность системы кора-фундамент-чехол влияет на

внутриплатформенный тектогенез, что приводит к вертикальной расслоенное™ коры платформ и подвижности ее на разных уровнях. На этой основе введено понятие о внутриплитных швах, понижающих жесткость и монолитность литосферных плит. С этой точки зрения, в модели рис.1 элементы "Ural" и "Enisey" являются соответственно западным и восточным бортами Западно-Сибирской плиты, а элемент "Indian-Ob" - ее внутриплитным швом.

С учетом сказанного, цель настоящих исследований предполагала решение следующих задач:

- сопоставить теоретическую схему глобальной геодинамической модели автономного округа с различными версиями карт структурно-формационных обстановок осадочного чехла и тектоно-физических объектов фундамента;

- проверить соответствие исходной схемы трансрегиональных элементов интегральным параметрическим матрицам оценки сплошности геофизической среды;

- установить действительное положение областей пересечения трансрегионалъных элементов с результатами оценок аномальных давлений по ДФМ-разрезам на региональных сейсмических профилях;

Поскольку центральное значение для всех последующих рассуждений имеет элемент "Транссибирский" (далее "Ts"), в работе подробно рассматривается его непротиворечивое положение относительно последних версий структурно-формационных обстановок осадочного чехла и тектонической карты в контуре автономного округа (Сурков B.C.,1998; Шпильман В.И., 1998), разработка которых никаким образом ранее не связывалась с вариантом глобального значения критических широт. В результате сопоставления формулируется очевидный вывод о соответствии положения Ts пространственному размещению формационных и тектонических объектов. Вероятно, это обстоятельство послужит в дальнейшем основой для уточнения механизмов формирования структуры фундамента и осадочного чехла.

Приведенные на рис.2 интегральные матрицы нарушения сплошности геофизической среды свидетельствуют о системной связи трансрегиональных элементов с ансамблями нарушений сплошности. Как видим, элемент "Indian-Ob" делит Западно-Сибирскую плиту (далее ЗСП) точно пополам по общему характеру распределения ансамблей нарушения сплошности во всех параметрических матрицах, однако его физический облик явно не похож на контрастные элементы "Ural" и "Enisey". Вполне возможно, что это обстоятельство свидетельствует в пользу его внутриплитной шовной природы, и, следовательно, элемент "Indian-Ob" можно принять за основной канал деструкции, который является проводником флюидной массы с больших глубин (инфильтрация водо-газосодержащих растворов из астеносферы, по Артюшкову Е.В., 2005). В терминологии Шпильмана В.И. этот элемент можно соотнести с шовным Колтогорско-Александровским блоком.

На рис. 3 показан результат оценки аномальных давлений по меридиональному сейсмическому профилю СРП 107 и извилистому профилю "Речной" (р. Вах), который с южной стороны под острым углом пересекает 62-ю широту и поворачивает на восток вдоль нее. На обоих разрезах мы видим контрастные аномалии относительных оценок давления именно около широты 62 градуса (точнее - 61.5 град.), что соответствует положению трансрегионального линеамента "Ts". Аналогичные результаты получены по целому ряду региональных сейсмических профилей как в пределах Западной Сибири (8 меридиональных профилей), так и в районе Юрубченско-Тахомской нефтегазовой зоны Восточной Сибири на востоке от Худосейского грабен-рифта (4 региональных профиля и серия разведочных профилей).

В заключении этой главы делается вывод о достоверности глобальной геодинамической модели ЗСП с логичным дополнением ее трансрегиональным диагональным элементом NW с простиранием 320 градусов. Центральное место в рассматриваемой модели занимают элементы "Indian-Ob" и "Ts". Узел пересечения этих элементов по определению должен является самой активной областью геодинамических коллизий на территории ЗСП. По существу все основные нефтяные месторождения расположены либо в непосредственной близости от этого узла, либо по элементам "Indian-Ob" и "Ts", а Федоровское газоконденсатное месторождение, расположенное точно в узловой области, напрямую свидетельствует о протекающих в этой зоне высокоэнергетических глубинных процессах.

Глава 4. Структура современной блоковой динамики литосферы и прогноз распределения углеводородного ресурса на территории восточной части автономного округа. В геологическом строении восточной части территории автономного округа принимают участие древние (добайкальские) породы фундамента, образования

промежуточного структурного этажа доюрского комплекса и перекрывающие их мезозойско-кайназойские отложения осадочного чехла. Согласно «Тектонической карте центральной части Западно-Сибирской плиты» (Шпильман и др., 1998) восточная часть автономного округа находится в Приенисейском геоблоке. На востоке Приенисейский геоблок граничит с Сибирской платформой, а на западе он сопряжен со Среднеобским через шовный Колтогорско-Александровский блок.

По нефтегеологическому районированию район исследования охватывает Васюганскую нефтегазоносную область и территорию перспективных областей - Пайдугинской и Предъенисейской. В Предъенисейской перспективной НТО открытие месторождений связываются, прежде всего, с доюрскими платформенными образованиями. Своеобразной формой залегания триасовых вулканогенно-интрузивных пород являются крупнейшие грабен-рифты Уренгойско-Колтогорский и Худосейский. Особый интерес представляет собой Худосейский грабен-рифт, так как на его границе к северу от автономного округа открыта Ванкорская группа нефтегазовых месторождений, а по сейсмическим материалам этой территории ранее был выполнен аналогичный ДФМ-прогноз (2006-2007 гг.). Именно западный борт этого грабен-рифта в поле относительных оценок НДС по сейсмическим данным порождает контрастную аномалию, связанную, по-видимому, с меридиональным бортом одного из крупных литосферных блоков в системе современного геодинамического процесса. Если продлить границу этого борта на юг, то мы попадаем на территорию в восточной окраине автономного округа.

Поскольку наибольший поисковый интерес, с точки зрения обсуждаемой глобальной геодинамической модели, связан с положением элемента "Те", постольку основное внимание в восточной части территории округа было обращено на подтверждение активности этого элемента, уточнение его пространственного положения и выявление узлов пересечения его с меридиональными границами блоков более высокого (литосферного) порядка с поперечным размером примерно 120 км. Для этой цели получено большое количество интегральных матриц нарушения сплошности по различным комбинациям структурных и физических параметров на уровне масштаба 1:200000 и крупнее.

На рис. 4 приведены несколько матриц нарушения сплошности, анализ которых (совместно с матрицами рис. 2 и ДФМ-разрезами, пример на рис. 3) позволяет объективно проследить положение глобального элемента "Тб" и геометрию блоковой структуры геодинамики литосферы (сетка линий с маркировкой В ь (Н) на рис. 4). Точное положение меридиональных границ литосферных блоков выявляется по ДФМ-разрезам на широтных региональных профилях (например, так, как показано положение Пыль-Караменского литосферного блока на рис. 3 по профилю "Восток-7").

Современная геодинамическая активность территории ЗСП по элементу "Те" косвенным образом подтверждается матрицей нарушения сплошности рельефа дневной поверхности ( см. рис. 4, фрагмент «а») и интегральных матриц нарушения сплошности (фрагменты «Ь», «с»). Направление деструктивных элементов в окрестности "Тб" свидетельствует о глобальном сдвиговом процессе.

Особый интерес представляют результаты сопоставления гравитационных и магнитных полей, зарегистрированных через длительный промежуток времени. В данном случае на стадии предварительного анализа, применен простой способ сопоставления: вычисление функции взаимной корреляции в скользящих окнах. Матрицы этих функций по гравитационным и магнитным полям показаны на рис. 4 (фрагменты «с!» и «е»). По этим результатам можно сформулировать следующие предварительные выводы:

- максимальные расхождения потенциальных полей соответствуют одному и тому же источнику возмущения, связанного с глобальным сдвиговым процессом по элементу "Те";

- основная динамика по обеим матрицам обнаруживается в окрестности узла пересечения глобального элемента "Те" и меридиональной границы блока литосферного порядка В и (Н).

Приведенный результат сопоставления потенциальных полей достаточно объективно свидетельствует о существенной геодинамической активности западного борта Худосейского грабен-рифта и в особенности в области пересечения границ "Тз" и "В ь (Н)". Если этот вывод присовокупить к высококонтрастной аномалии давлений в интервале тюменской свиты и глубже (отложения триаса) на ДФМ-разрезе по профилю 11 (фрагмент ДФМ-разреза «6>, см. рис.4), то становится очевидной рекомендация по бурению глубокой разведочной скважины в точке Р 1. В целом всю область вдоль границы "В ь (Н)" (западный борт Худосейского грабен-рифта) следует отнести к высокоперспективному НГР. Второй по перспективности НГР связан с меридиональными бортами Пыль-Караминского литосферного блока, активность которого подтверждается системой ДФМ-разрезов по широтным направлениям (на рис. 3 показаны его границы на профиле "Восток-7"). В настоящее время, эта рекомендация реализована в крупном проекте "Создание детальной модели геологического строения отложений осадочного чехла и доюрского основания Пылькараминского участка и уточнение Концепции геологического изучения недр восточной части автономного округа. Заключение

В соответствии с поставленной целью и в результате применения предложенной методики интегрированной обработки и интерпретации региональных геофизических исследований выявлены основные параметры современных геодинамических процессов земной коры восточной окраины

территории автономного округа, на основании которых предложены перспективные районы на обнаружение углеводородных ресурсов.

Основные научные выводы и практические результаты заключаются в следующем:

1. предложена методика интегрированной интерпретации региональных геофизических данных, в результате применения которой осуществлен прогноз схемы современных блоковых процессов земной коры по территории автономного округа на глобальном и региональном (для восточной окраины) уровнях;

2. установлено фактическое положение глобальной границы сдвигового процесса земной коры на территории округа, что в совокупности с другими известными трансрегиональными элементами позволяет уточнить механизмы нафтидогенеза Западно-Сибирского мегабассейна;

3. обоснованы параметры геодинамических процессов земной коры в пределах восточной части территории автономного округа на уровне масштаба 1:200000-500000 и предложен ряд перспективных участков для более детального изучения и выбора точек разведочного бурения.

Публикации по теме диссертации:

Статья, опубликованная в ведущем рецензируемом научном журнале, определенном Высшей аттестационной комиссией:

1. Рещиков Д.Г. О некоторых особенностях модели современного геодинамического состояния земной коры Урала и Западной Сибири / Д.Г. Рещиков, В.Б. Писецкий // Известия вузов. Горный журнал.- 2008. № 8,-Екатеринбург,- С.49-55.

Работы, опубликованные в других изданиях:

2. Рещиков Д.Г. Опыт применения программного продукта "Геовектор Плюс" на этапе подготовки сейсморазведочных данных для загрузки в банк данных системы Petro Vision / Д.Г. Рещиков // 5-ая конференция молодых специалистов организаций, осуществляющих виды деятельности, связанной с пользованием участками недр на территории Ханты-Мансийского автономного округа-Югры: материалы науч-практ. конф. г. Ханты-Мансийск, 18.02.2005.- Уфа: Издательство научно-технической литературы «Монография», 2005. - С. 87-94.

3. Рещиков Д.Г. Оценка параметров современных геодинамических процессов восточной части Западно-Сибирской плиты / Д.Г. Рещиков В.Б. Писецкий // 10-я научно-практическая конференция "Современные геофизические технологии в ОАО "Хантымансийскгеофизика" и перспективы их использования для повышения эффективности поисков, разведки и разработки месторождений нефти и газа": материалы науч-практ. конф., г. Ханты-Мансийск, 2.06.07. -Ханты-Мансийск: ОАО "Полиграфист", 2008. - С. 16-22.

• 4. Рещиков Д.Г. Оценка перспектив нефтегазоносности восточных районов ХМАО-Югры на основе прогноза параметров современных геодинамических процессов в системе "осадочный чехол-фундамент" / Д.Г. Рещиков, В.Б. Писецкий, О.И. Змановская // 11-я научно-практическая конференция "Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала Ханты-Мансийского автономного округа-Югры": материалы науч-практ. конф., г. Ханты-Мансийск, 16.11.2007. -Екатеринбург: ИздатНаукаСервис, 2008. - Том 1.-С. 140 - 150.

5. Рещиков Д.Г. Примеры результатов обработки по методике ДФМ сейсмических наблюдений на региональных профилях восточной части Ханты-Мансийского автономного округа-Югры / Д.Г. Рещиков // 11-я научно-практическая конференция "Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала Ханты-Мансийского автономного округа-Югры": материалы науч-практ. конф. г. Ханты-Мансийск, 16.11.2007. - Екатеринбург: ИздатНаукаСервис, 2008. - Том 2.-С. 34-36.

6. Рещиков Д.Г. Перспективы нефтегазоносности слабоизученных территорий на основе оценки параметров флюидодинамики по Западно-Сибирского мегабассейпа по геофизическим данным (на примере восточных районов Ханты-Мансийского автономного округа-Югры) / Д.Г. Рещиков // 8-я конференция молодых специалистов организаций, осуществляющих виды деятельности, связанной с пользованием участками недр на территории Ханты-Мансийского автономного округа-Югры: материалы науч-практ. конф., г. Ханты-Мансийск, 4.04.2008. - Новосибирск: Изд-во "Параллель", 2008. - С.103-106.

7. Рещиков Д.Г. Результаты ДФМ-интерпретации региональных сейсмических профилей «Речной» и № 11 в восточной части Ханты-Мансийского автономного округа-Югры / Д.Г. Рещиков, О.И. Змановская // 11-я научно-практическая конференция "Современные геофизические технологии и перспективы их использования в ОАО "Хантымансийскгеофизика" для повышения эффективности поисков, разведки и разработки месторождений нефти и газа»: материалы науч-практ. конф., г. Ханты-Мансийск, 29.05.2008.- Ханты-Мансийск: ОАО "Полиграфист", 2008,- С. 40-50.

8. Рещиков Д.Г. Методика интегрированной интерпретации геофизических данных с целью детализации флюидодинамических схем углеводородного насыщения осадочного чехла / В.Б. Писецкий, Д.Г. Рещиков, Д.В. Бурдейный // 11-я научно-практическая конференция "Современные геофизические технологии и перспективы их использования в ОАО "Хантымансийскгеофизика" для повышения эффективности поисков, разведки и разработки месторождений нефти и газа»: материалы науч-практ. конф., г. Ханты-Мансийск, 29.05.2008.-Ханты-Мансийск: ОАО "Полиграфист", 2008.- С. 35-43.

Рещиков Денис Георгиевич

ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ СОВРЕМЕННЫХ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПО ДАННЫМ РЕГИОНАЛЬНЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПЕРСПЕКТИВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ТЕРРИТОРИИ ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА-ЮГРЫ

Специальность 25.00.10 -«Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Подписано в печать 17.11.2008 г. Формат 60x84 Ч\ь> Бумага офсетная. Печать на ризографе. Печ. Л. 1,0. Тираж 100. Заказ 15т

Издательство УГТУ 620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30 Отпечатано с оригинала - макета в лаборатории множительной техники издательства

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Рещиков, Денис Георгиевич

Введение.

1 Обзор ранее проведенных исследований.

2. Методика интегрированного анализа региональных геолого-геофизических данных с целью прогноза параметров геодинамических процессов земной коры.

3. Пространственное положение глобальных элементов современных геодинамических процессов земной коры в пределах территории автономного округа.

4. Структура современной блоковой динамики литосферы и прогноз распределения углеводородного ресурса восточной части территории автономного округа.

4.1 Литолого-стратиграфические особенности строения осадочного чехла и фундамента.

4.2. Тектоническая схема исследуемой территории.

4.3 Нефтегазоносность.

4.4. Современная блоковая динамика литосферы восточной части территории автономного округа и прогноз нефтегазоносности.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Оценка параметров современных геодинамических процессов по данным региональных геофизических исследований и перспективы нефтегазоносности восточной части территории Ханты-Мансийского автономного округа-Югры"

Актуальность проблемы. Несмотря на более чем полувековую историю поиска, разведки и разработки нефтяных месторождений, территория Ханты-Мансийского автономного округа-Югры (далее автономного округа) изучена неравномерно. Западная и восточная части автономного округа, по площади составляющие около 25 % всей территории, изучены недостаточно. С одной стороны, по мнению ряда авторитетных ученых и специалистов, эти районы относятся к площадям малоперспективным на обнаружение углеводородов, а с другой сложившаяся инфраструктура ориентирована на центральные районы округа, что существенно затрудняет и удорожает поиск и разведку месторождений на окраинах.

В связи с этим, а также истощением месторождений, открытых более полувека назад, весьма актуальным становится разработка новых методических приемов для поиска углеводородных месторождений.

В настоящей работе рассматривается проблема оценки нефтегазоносности восточной части территории автономного округа площадью около 50 тыс.кв. км на уровне масштабов исходных геолого-геофизических данных 1:200000-500000. Основная идея прогноза базируется на флюидодинамических концепциях нафтидогенеза и связях параметров флюидодинамики с современным геодинамическим состоянием земной коры. Как показывает практика применения этого подхода на целом ряде локальных месторождений углеводородов в центральной части округа, представляется принципиально возможным оценить структуру флюидных потоков в осадочном чехле и фундаменте по комплексу сейсмических и других геолого-геофизических данных. В свою очередь, параметры флюидодинамической модели обеспечивают вполне достоверный прогноз нефтегазоносности в разнообразных структурно-вещественных условиях осадочного бассейна.

Цель и задачи исследований. Цель настоящих исследований заключается в развитии научно-методических основ прогноза параметров современных геодинамических процессов осадочного бассейна по комплексу геолого-геофизических параметров и прогноз параметров углеводородного насыщения осадочного бассейна в восточной части территории автономного округа. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: оптимизировать методику и технологию ДФМ-интерпретации временных разрезов по региональным сейсмическим профилям; разработать методические и технологические приемы интегрированной интерпретации потенциальных полей и цифровых моделей рельефов дневной и глубинных отражающих поверхностей в осадочном чехле и фундаменте с целью оценки геометрии блоковых схем геодинамических процессов земной коры;

- выявить глобальные и региональные геодинамические элементы земной коры в пределах рассматриваемой территории; осуществить прогноз нефтегазоносности восточной окраины автономного округа на уровне масштабов 1:200000-500000.

Научная новизна работы заключена в следующем:

- по данным специализированной интерпретации материалов по региональным сейсмическим профилям и потенциальных полей подтвержден факт существования границы глобального сдвига земной коры по широте 62 градуса (проверка гипотезы глобальной геодинамики Земли в модели критических широт); предложена модель современных блоковых геодинамических процессов осадочного бассейна в пределах автономного округа на двух масштабных уровнях;

- обоснована причинно - следственная связь нефтегазоносности с параметрами современных геодинамических процессов и на этой основе рассмотрена модель нефтегазоносности осадочного бассейна в пределах восточной окраины автономного округа.

Защищаемые положения:

1. Разработана методика интегрированного анализа региональных сейсмических данных, потенциальных полей и структуры рельефа дневной и глубинных поверхностей, обеспечивающая независимую и проверяемую оценку основных параметров геодинамических процессов земной коры на различных масштабных уровнях.

2. Установлен факт существования глобальных элементов современных геодинамических процессов земной коры в пределах территории автономного округа, подтверждающей гипотезу критических широт в ротационной модели Земли.

3. Предложена модель современной блоковой динамики литосферы восточной части территории автономного округа, позволяющая принять обоснованную схему перспективности обнаружения углеводородного ресурса в интервалах осадочного чехла и фундамента.

Практическая значимость. Предложенная методика принята за основу нового цикла научно-практических исследований на уровне детального масштаба в пределах Пыль-Караминского мегавала в контуре восточной части территории автономного округа.

Апробация работы: Материалы, изложенные в диссертации, представлялись на таких научно-практических конференциях, как:

X научно-практическая конференция "Современные геофизические технологии в ОАО "Хантымансийскгеофизика" и перспективы их использования для повышения эффективности поисков, разведки и разработки месторождений нефти и газа", г. Ханты-Мансийск, 30 мая - 1 июня 2007 г.; XI научно-практическая конференция "Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала Ханты-Мансийского автономного округа-Югры", г. Ханты-Мансийск, 12-16 ноября 2007 г.; VIII конференция молодых специалистов организаций, осуществляющих виды деятельности, связанной с пользованием участками недр на территории Ханты-Мансийского автономного округа-Югры, г. Ханты-Мансийск, 2-4 апреля 2008 г.; XI научно-практическая конференция "Современные геофизические технологии и перспективы их использования в ОАО "Хантымансийскгеофизика" для повышения эффективности поисков, разведки и разработки месторождений нефти и газа", г. Ханты-Мансийск, 2729 мая 2008 г.; XII научно-практическая конференция "Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала Ханты-Мансийского автономного округа - Югры", г. Ханты-Мансийск, 17-20 ноября 2008 г.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано восемь статей, в том числе одна в рецензируемом ВАК журнале ("Горный журнал". №8. 2008. - Екатеринбург - С.49 - 55).

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав и заключения. Содержит 130 страниц машинописного текста, 57 рисунков, библиография включает 86 наименований.

Личный вклад автора. Основные исследования проведены в рамках научно-технического договора о совместной деятельности государственного предприятия "Научно-аналитический центр рационального недропользования им. В.И. Шпильмана автономного округа-Югры" (далее НАЦ РН) и Уральского государственного горного университета в период 2005 - 2008 гг. Автор настоящей диссертации в штатном составе НАЦ РН принимал активное и непосредственное участие на всех этапах работы, самостоятельно сформировал всю необходимую исходную информацию в интегрированную базу данных, исследовал и предложил содержательные элементы методики интерпретации геолого-геофизических данных и выполнил настройку необходимых технологических процессов для организованной обработки и интерпретации больших информационных массивов.

Автор выражает глубокую благодарность руководству ГП НАЦ РН Шпильману А.В. и Волкову В.А. за разрешение использовать научно производственные отчеты подразделений центра, информация по которым была очень полезна в подготовке и написании настоящей работы.

Автор также выражает глубокую благодарность научному руководителю диссертации профессору, доктору геолого - минералогических наук Писецкому В.Б., заведующей лабораторией геологоразведочных работ НАЦ РН Змановской О.И., заведующей лабораторией ГИС НАЦ РН Сидашовой Н.И., своим коллегам по работе и сотрудникам кафедры геоинформатики ГОУ ВПО "Уральский государственный горный университет" Зудилину А.Э., Самсонову В.И., Воронину О.А., Бурдейному Д.В. Без их практической помощи и моральной поддержки эта работа не могла бы состояться.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Рещиков, Денис Георгиевич

Выводы, сделанные по рисунку 4.9, подтверждаются комплектом карт ДФМ по всей совокупности ДФМ-разрезов по региональным профилям, построенным по разным временным интервалам (рис.4.10 - рис.4.13). На представленных материалах аномалий выделяется Боровое месторождение нефти, аномалиями подтверждается доказанная нефтеносность, и показаны два перспективных участка. Хорошо подчеркиваются основные элементы геодинамических процессов на территории восточной части автономного округа.

На рисунке 4.14 показан конечный продукт интегрированной интерпретации всех исходных данных: первая версия схемы блоковой динамики литосферы и карта параметров активности осадочного чехла, полученная наложением интегрированного аспекта кинематических параметров (растр черных тонов) на распределение аномальных давлений (цветной растр). Наибольший интерес вызывает зона, помеченная "ВО" на нижней карте (контур синего цвета). Молено предположить, что эта зона сформирована активным взаимодействием широтной глобальной границей "Ts" и границей того лее корового порядка "МТ Enisey". При этом активность зоны ограничена границей блоков литосферного порядка "Mt Hudos".

На верхней карте помечены две наиболее перспективные точки разведочного бурения в окрестностях узлов пересечения меридиональных границ активных блоков литосферы с критической широтой "Ts" (точки 1 и 2). Там же, показаны синим контуром наиболее вероятные области с максимальным флюидонасыщением.

Восточная часть территории автономного округа вполне может оказаться похожей на такую же зону по Ванкорской группе нефтегазовых месторождений, расположенную к северу от восточной части территории автономного округа на расстоянии около 400 км и на таком же удалении к западу от Худосейского грабен - рифта. Опыт ДФМ интерпретации на Ванкорском участке свидетельствует о схожести всех параметров современных блоковых процессов в восточной части территории автономного округа и принадлежности этих зон к одному и тому же меридиональному линеаменту "Mt Hudos".

На рисунке. 4.15 приведены несколько матриц нарушения сплошности, анализ которых (совместно с результатами, приведенными на рисунке 2.18 и 2.19) позволяет объективно проследить положение глобального элемента "Ts" и геометрию блоковой структуры геодинамики литосферы (сетка линий с маркировкой В L (Н) на рисунке 4.15). Точное положение меридиональных границ литосферных блоков выявляется по ДФМ - разрезам на широтных региональных профилях (рис. 2.21, профилю "Восток - 7")

Вышеприведенные выводы подтверждаются иллюстрациями представленными на рисунке 4.16. Заметим, что предполагаемые нами меридиональные границы активных блоков литосферы хорошо подтверждаются характерным распределением оценок аномальных давлений по профилям 11 и "Речной" (стрелки красного цвета по разрезам и красные пунктирные линии). Представленные материалы интересны приуроченностью областей с аномальными давлениями участкам с доказанной нефтеносностью. Подобные области в восточной части профилей, на мой взгляд, перспективны на обнаружение углеводородов. На рисунке 4.17 приводится пример сопоставления интегральной матрицы нарушения сплошности и матрицы аспекта дневного рельефа с фрагментами структурно - формационной

Аспект рельефа горизонта Б

Рис. 4.8 Аспекты параметрических матриц

3550000

3500EI10

3450000~

3400000

6ТОСООО 675D0C0 6800000 Т

50000 7000000

58300С0 / /900000

Доказанная продуктивность

3450000

3400000

6700000

Перспективные зоны

6750000 6800000

7000000

Рис. 4.9 Карты ДФМ по комбинациям ДФМ - разрезов. А - по всем ДФМ - разрезам, В - по широтным ДФМ - разрезам бюоо об

Боровое и-е

Речной

Г-—I-1-1-Г-1-1-1-1-1-1

1200000 1300000 1400000 1600000 1600000 1700000 тоооооон

Рис. 4.10 Карта ДФМ в интервале 0,5 - 4,5 сек.

I-1-*-1-1-1-1-1-1-1

1200000 1300000 1400000 1600000 1600000 1700000

Mt Hud os

6200000 к

7ЙООООО

Речной боровое м-е

I 22

1.9

16 15

1.4 -13 -12 -1.1 tna 1

-0.9 -OB -0.7 -0 6 -05 -0.4

L03 -0.2 -0.1 0 о

Ln

Рис. 4.11 Карта ДФМ в интервале 0,5 сек. - горизонт Б

1200000 Т 1300000 * 1400000 ' 1600000 ' 1600000 Т 1700000

7&00000

7000000

Речной

Боровое и-е о о

Рис. 4.12 Карта ДФМ в интервале горизонт Б - горизонт А v

1200000 1300000 1400000 ' 1600000 1 1600000 1 1700000

Речной

7000000

7800000 боровое к-е

Л Mt Ни dbs

22 2 1 14

-1.3 -1.2 -1.1 И 09 08 07 Ю.6 05 0.4 03 02 0 1

Рис. 4.13 Карта ДФМ в интервале горизонт А - 4,5 сек.

Рис. 4.14 Основные элементы современных геодинамических процессов литосферы оо обстановки по Суркову B.C. и тектонической карты под редакцией Шпильмана В.И. Разработка приводимых фрагментов никаким образом не связывались с вариантом глобального значения критических широт. Тем более важным является отсутствие противоречивости.

Современная геодинамическая активность территории ЗСП по элементу "Ts" косвенным образом подтверждается матрицей нарушения сплошности рельефа дневной поверхности (рис. 4.15 фрагмент «а») и интегральных матриц нарушения сплошности (фрагменты «Ь», «с»). Направление деструктивных элементов в окрестности "Ts" свидетельствует о глобальном сдвиговом процессе.

Особый интерес представляют результаты сопоставления гравитационных и магнитных полей, зарегистрированных через длительный промежуток времени. На исследуемой территории в 2007 году проведена высококачественная аэромагнитная и аэрогравитационная съемки (М 1:200000). Съемка проводилась современной аппаратурой, причем гравитационные и магнитные составляющие измерялись одновременно [75]. В данном случае, на стадии предварительного анализа, применен простой способ сопоставления: вычисление функции взаимной корреляции в скользящих окнах. Матрицы этих функций по гравитационным и магнитным полям показаны на рисунке 4.15, (фрагменты «d» и «е»). Различия в гравиметрических и магнитных полях показаны на рисунке 4.18. По этим результатам можно сформулировать следующие предварительные выводы:

- максимальные расхождения потенциальных полей соответствуют одному и тому же источнику возмущения, связанного с глобальным сдвиговым процессом по элементу "Ts";

- основная динамика по обеим матрицам обнаруживается в окрестности узла пересечения глобального элемента "Ts" и меридиональной границы блока литосферного порядка В L (Н). t>M*TF«tM 4СМКП ДМ11ЮГО d.1 M iTprai* +BK по пилснпсым поя км в lfhl i)m*rj«i»*bk пвг^кшгшммши ь uh)

I—

C> НкПГр4ЛЫ<1Я КАТрКЦ» Kjpyiil*HIV< fHKCUM>«TI ПО пх'юоипм tub buhi

100

KM

Рис. 4.15 Интегральные матрицы нарушения сплошности по структурным и физическим параметрам и результаты сопоставления потенциальных полей разных лет

Приведенный результат сопоставления потенциальных полей достаточно объективно свидетельствует о существенной геодинамической активности западного борта Худосейского грабен - рифта и в особенности в области пересечения границ "Ts" и "В L (Н). Если этот вывод присовокупить к высококонтрастной аномалии давлений в интервале тюменской свиты и глубже (отложения триаса) на ДФМ - разрезе по профилю 11 (фрагмент ДФМ - разреза «f», рисунок 4.15), то становится очевидной рекомендация по бурению глубокой разведочной скважины в точке Р 1. В целом всю область вдоль границы "В L (Н)" (западный борт Худосейского грабен - рифта) следует отнести к высокоперспективному НГР. Второй по перспективности НГР связан с меридиональными бортами Пыль - Караминского литосферного блока, активность которого подтверждается системой ДФМ - разрезов по широтным направлениям (на рис. 2.21 показаны его границы на профиле "Восток - 7"). В данное время, алгоритм применения методики ДФМ - трансформаций, описанный в настоящей работе реализуется в крупном проекте: "Создание детальной модели геологического строения отложений осадочного чехла и доюрского основания Пылькараминского участка и уточнение "Концепции геологического изучения недр восточной части автономного округа", который подразумевает разработку геодинамической и флюидодинамической модели Пылькараминского блока по сейсмическим геолого-геофизическим и геохимическим исследованиям в масштабе 1:100 ООО. На рисунках 4.19 - 4.22 приведены примеры ДФМ - трансформации по композитным профилям Пылькараминского блока и первая версия карты на продуктивный интервал (тюменская свита).

Первые, результаты обработки материалов в этом блоке подтверждают правильность подхода к обработке данных геолого -геофизических исследований и подтверждают высокую блоковую активность восточной части территории автономного округа. h) i«f ii<uih м t»* |>ii t ■ ihiiiiuititttWM itftfuihiMpri /|HimmiI»ii i|i<i«4*)immu (/(ФМ)

Рис. 4.16 Фрагмент ДФМ - разрезов и перспектив нефтеносности: А - профиль 11;

Б - профиль «Речной»

Рис.

4.17 Сопоставление матриц с фрагментами карт (А) структурно-формационный и (Б) тектонической

Фра] мент структурно формацношюй обстановки ЗСП (Сурков B.C. 1998 г. (А)

Аспект гравитационного попя f К J

КОМПОЗИТНЫХ у. профилей -V

8/0*29

7/04/26 * 7/04/22

Рис. 4.19 Схема композитных профилей и примеры результатов обработки по ДФМ - технологии по Пылькараминскому блоку

Рис. 4.20 Дфм разрез по композитному профилю 7/03/06

Им

Рис. 4.22 ДФМ - разрез по композитному профилю 6/93/06 оо

Заключение

В соответствии с поставленной целью и в результате применения предложенной методики интегрированной обработки и интерпретации региональных геофизических исследований выявлены основные параметры современных геодинамических процессов земной коры восточной окраины территории автономного округа, на основании которых предложены перспективные районы на обнаружение углеводородных ресурсов.

Основные научные выводы и практические результаты заключаются в следующем:

1. предложена методика интегрированной интерпретации региональных геофизических данных, в результате применения которой осуществлен прогноз схемы современных блоковых процессов земной коры по территории автономного округа на глобальном и региональном (для восточной окраины) уровнях;

2. установлено фактическое положение глобальной границы сдвигового процесса земной коры на территории округа, что в совокупности с другими известными трансрегиональными элементами позволяет уточнить механизмы нафтидогенеза Западно-Сибирского мегабассейна;

3. обоснованы параметры геодинамических процессов земной коры в пределах восточной части территории автономного округа на уровне масштаба 1:200000-1:500000 и предложен ряд перспективных участков для более детального изучения и выбора точек разведочного бурения.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Рещиков, Денис Георгиевич, Екатеринбург

1. Алексеев Н.А., Горячева И.Г., Добычин М.Н. и др. 1989г. О движении вещества в пограничном слое при трении твердых тел. Доклады АН. СССР, том.304, №1. с. 97-100.

2. Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М., 1984. Движение жидкостей и газов в природных пластах. "Недра ", Москва.

3. Белоусов В.В. 1962г. Основные вопросы геотектоники. Госгеолтехиздат, Москва.

4. Белоусов В.В. 1968. Земная кора и верхняя мантия океанов. "Наука', Москва.

5. Виноградов Б.И., Губерман И.А., Дмитриевский А.Н., Ранцман Е.Я., Пиковский Ю.И. 1989г. Локальный прогноз крупнейших скоплений нефти и газа по морфоструктурным данным. Доклады АН СССР, том 305, №1 сс.673-699.

6. Газета «Ростехразведка» Екатеринбург, 2007, №2.

7. Газета «Ростехразведка» Екатеринбург, 2007, №5,6, 2008, №2.

8. Геология на пороге новой научной революции // Природа. 1995. №1

9. Гласко М.П., Ранцман Е.Я., 1991. Географические аспекты блоковой структуры земной коры. Известия АН СССР, Серия географическая, № 1, сс.5-19.

10. Гурари Ф.Г., Микуленко К.И., Старосельцев B.C. и др. Отчет по теме №289 «Составление тектонической карты Западно-Сибирской плиты в масштабе 1:1 500 000» СНИИГГИМС, Новосибирск, 1969.

11. Гуревич А.Е., 1989. Геофлюидодинамика формирования нефтегазоносности в бассейнах с различными геодинамическими режимами. Флюидодинамический фактор в тектонике и нефтегазоносности осадочных бассейнов. "Наука", Москва.

12. Гогонеков Г.Н., Луцкина М.В., 2002. Полигональная система разрывов надсеноманской толщи в Западной Сибири. Геофизика. Научно-технический журнал ЕАГО, №2,сс.5-10.

13. Гуревич Г.И. 1954г. К вопросу о механизме разделения пластов горных пород на блоки. Известия Академия Наук. Серия геофизическая, №5,с.411.

14. Дюнин В.И. 1981г. Гидродинамика глубоких горизонтов нефтегазоносных бассейнов. Научный мир, Москва.

15. Добрецов Н.А., Кирдяшкин А.Г. Глубинная геодинамика. Новосибирск, 1994г.

16. Запивалов Н.П., Попов И.П., 2003г. Флюидодинамические модели залежей нефти и газа, Издательство СОР АН, Новосибирск.

17. Змановский Н.И. 1988. Динамика тектонических процессов. Методология процесса нефтегазоносности. Труды ЗапСибНИГНИ, сс.87-101.

18. Карагодин Ю.Н. 1980г. Седиментационная цикличность. «Недра», Москва, с.242

19. Клещев К.А. 1986г. Геодинамика нефтегазоносных бассейнов. ВНИИОЭНГ, Москва.

20. Коркунов В.К., Воронов В.Н. Пацюк П.П. и др. «Обобщение региональных геофизических данных по Западной Сибири», Тюмень, 1999г.

21. Коркунов В.К., Воронов В.Н. Пацюк П.П. и др. «Обобщение региональных геофизических данных по Западной Сибири в рамкахпрограммы создания Государственной сети опорных сейсмических профилей и параметрического бурения». Тюмень, 2000г.

22. Костерин А.В., Скворцов Э.В, Торопова М.М., 1999г. Напряженно-деформированное состояние горных пород и фильтрация в неоднородных пластах. Вычислительные технологии, т ,4.№2,с.42-50.

23. Котяхов Ф.И.,1997. Физика нефтяных и газовых коллекторов. "Недра", Москва.

24. Лобковский Л.И., Никитин A.M., Хаин В.Е. "Современные проблемы геотектоники и геодинамики" Москва, Научный мир,2004г.

25. А.А. Маракушев 10. «Происхождение и эволюция Земли и других планет Солнечной системы». М.Наука, 1992г.

26. Мкртчян О.М., Трусов Л.Л., Белкин Н.М., Дегтев В.Л. 1987г. Сейсмогеологический анализ нефтегазоносных отложений Западной Сибири. М. Наука.

27. Методические рекомендации по изучению напряженно-деформированного состояния горных пород на различных стадиях геолого-разведочного процесса. 1987г ВНИИГеоинформсистем, Москва.

28. Мохначев М.П., Присташ В.В. 1982г. Динамическая прочность горных пород. М. Наука.

29. Мушин И.А., Бродов Л.Ю., Козлов Е.А.ХатьяновФ.И., 1990г. Структурно-формационная интерпретация сейсмических данных. Недра", Москва.

30. Нестеров И.И., Григорьева Г.Ф., Фишбейн В.Ю. и др. 1992г.

31. Термодинамические аспекты в генерации углеводородов. Моделерование нефтегазооброзования. "Наука", Москва.

32. Нестеров И.И., Шпильман В.И., 1987г. Теория нефтегазонакопления "Наука", Москва.

33. Нестеров И.И. 1979г. Новый тип коллектора нефти и газа. Геология нефти и газа, №9,26-29.

34. Озол А.А., Назиков А.К. Плотникова И.Н. Хайретдинов Ф.М., 2002г. Геодинамические и геохимические аспекты глубинного неыфтегазообразования в платформенных условиях. Георесурсы. Научно-технический журнал.№1,с 12-16.

35. Песковский И.Д., 1992г. Эволюция литосферы Западной Сибири и формирование осадочного бассейна. "Недра", Москва, 306 с.

36. Петухов И.М., Батурина И.М.,1996г. Геодинамика недр. «Недра».

37. Писецкий В.Б., 2006. О выборе парадигмы в методах прогноза флюидных параметров по сейсмическим данным. Журнал "Технологии сейсморазведки", №3.

38. Pisetski V., The dynamic fluid method. Extracting stress data from the seismic signal adds a new dimension to our search, The Leading Edge, September 1999, SEG, USA

39. Писецкий В.Б. Механизм разрушения осадочных отложений и эффекты трения в дискретных средах. //Горный журнал, Известия высших учебных заведений. Екатеринбург.-2005г.

40. Писецкий В.Б. «Прогноз флюидодинамических параметров нефтегазоносных бассейнов по сейсмическим данным». Автореферат диссертации на соискание доктора геолого-минералогическизх наук «Тюменский государственный нефтегазовый университет.

41. Писецкий В.Б. Федоров Ю.Н. 1998г. Динамико-флюидный метод прогноза и анализа месторождений нефти и газа по сейсмическим данным. В сб. « Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО»

42. Писецкий В.Б., Крылатков С.М., 2005г. О коэффициенте Пуассона нефтяных коллекторов с дискретной структурой. Горный журнал, Известия высших учебных заведений, г. Екатеринбург.

43. Б. Полсон (P/GSI), В.Б Писецкий (УГГУ), 2005г. Стратегия прогноза параметров флюидодинамического состояния нефтегазовых коллекторов методом ЗД ЗС ВСП, Сборник Статей.

44. Поспелов В.В. «Кристаллический фундамент: геолого-геофизические методы125изучения коллекторского потенциала и нефтегазоносности». Москва-Ижевск, 2005г, Серия «Современные нефтегазовые технологии».

45. Ю.М. Пущаровский, В.Г. Трифонов. Тектоническая расслоенность литосферы и региональные геологические исследования . М.»Наука» 1990г.

46. Ротационные процессы в геологии и физике. Сб. статей МГУ и института геодинамики и вулканологии РАН РФ, М., 2007, 523 с.

47. Садовский М.А. «Избранные труды: Геофизика и физика взрыва»; Отв. ред. В.В.Адушкин,- М.: Наука, 2004г.

48. Садовский М.А., Болховитинов Л.Г., Писаренко В.Ф., 1987г. Деформирование геофизической среды и сейсмический процесс. М.: Наука.

49. Сидоров В.А., Багдасаров М.В., Атанян С.В., 1989г. Современная геодинамика и нефтегазоиосность. "Наука", Москва.

50. Смирнов В.И. Плутонизм и нептунизм.

51. Соколов Б.А. Флюидодинамическая модель нефтегазообразования ГЕОС. М,1999г

52. Соколов Б.А. Старостин В.И. Монография «Флюидодинамическая концепция формирования месторождений полезных ископаемых (металлических и углеводородных)».

53. Соколов Б.А., Хаин В.Е. Нефтегазоиосность падвиговых окраин складчатых горных сооружений. — Сов. геология, 1982г.

54. Соколов Б.А. Холодов В.Н. Флюидогенез и флюидодинамика осадочных бассейнов -новое направление геологии //Отечественная геология. 1993г.

55. Старосельцев B.C., "Трансрегиональные линеаменты и движения плит", журнал "Разведка и охрана недр", №8, 2007г.

56. Сурков B.C. и др. «Фундамент и развитие платформенного чехла ЗападноСибирской плиты». М., Недра, 1981г.

57. Smith.A.D., Lewis Ch//J.Geodyn,1999 v.28.p.96-l 16.

58. Термодинамическое моделирование в геологии, минералогии, флюиды, расплавы. // Под редакцией И. Кармайкла, Х.Ойгестра. Пер. с английского под ред. В.А. Шарикова М.Мир, 1992г.

59. Thomsen, L., Poisson was not a geophysicist. 1990r, Amoco

60. Хаин В.Е., Соколов Б.А. Флюидодинамический анализ новый этап развития учения о нефтегазоносности осадочных бассейнов // Флюидодинамический фактор в тектоники и нефтегазоносности осадочных бассейнов. М.Наука , 1989г.

61. Хаин В.Е., Соколов Б.А. Роль флюидодинамики в развитии нефтегазоносных бассейнов // Вести. Моск. у-т .Сер.4., Геология, 1994г, №5.

62. Хаин В.Е., 1996г. Геотектоника на новом переломе своего развития. Геотектоника, 6, сс. 29-37.

63. Хаин В.Е., Полетаев А.И. Ротационная тектоника: предистория, современное состояние, перспективы развития. Ротационные процессы в геологии и физике. Сб. статей МГУ и института геодинамики и вулканологии РАН, М, 2007г.

64. Хаин В.Е. Современные представления о моделях геодинамических процессов твердой Земли. Выпуск: Современная геодинамика, достижения и проблемы. М.,2004г.

65. Хаин В.Е., Ломизе М.Г. Геотектоника с основами геодинамики. 2006г.

66. Шаболинская Н.В. «Разломная тектоника Западно-Сибирской и Тимано-Печорской плит и вопросы нефтегазоносности палеозоя, М., Недра, 1982г.

67. Шпильман В.И., Змановский Н.И., Подсосова Л.Л. Тектоническая карта Центральной части Западно-Сибирской плит, 1998г.

68. Шерман С.И., Борняков С.А., Буддо В.Ю., 1983г. Области динамического влияния разломов «Наука» СОАНСССР, Новосибирск, с.110.

69. Шпильман В.И., Солопахина Л. А., Пятков В.И., 1999г. Новая тектоническая карта центральных-районов Западной Сибири. «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО». Вторая научно-практическая конференция, Ханты-Мансийск, сс.96-115.

70. Щелкачев В.Н., Лапун Б.Б.,2001г. Подземная гидравлика. Серия «Современные нефтегазовые технологии» Москва-Ижевск.

71. Ярошевский В, 1981г. Тектоника разрывов и складок. « Недра». Москва. ФОНДОВАЯ

72. Волков В.А. Отчет: «Комплексная интерпретация материалов грави-, магнито-, сейсморазведки и данных бурения с целью построения структурной карты территории ХМАО по поверхности фундамента м-б 1:500000», ГУП ХМАО НАЦ РН ,Тюмень-Ханты-Мансйиск, 2003г.

73. ПУБЛИКАЦИИ по теме диссертации:

74. Рещиков Д.Г. О некоторых особенностях модели современного состояния земной коры Урала и Западной Сибири./Д.Г.Рещиков, В.Б. Писецкий //Известия вузов. Горный журнал-2008.

75. Рещиков Д.Г. Опыт применения программного продукта «Геовектор Плюс» на этапе подготовки сейсморазведочных данных для загрузки в банк данных системы Petro