Исследование тектонического строения и геодинамики

Технология построения
тектонических схем
фундамента для целей
ранжирования территорий по
нефтегазоперспективности
Цемкало М.Л (ООО «Газфлот»)
Таратын Э.А., Миколаевский Э.Ю., Лувишис М.Г
Шестаков В.И., (ООО «Геофизическое партнёрство»)
г.Москва
E-mail: mail@stalgeo.ru, сайт: www.geofiz.ru, тел: (495)92581-21, факс: (499)760-77-41
Тектоническое строение фундамента является
определяющим фактором нефтегазоносности
осадочного чехла и доюрского основания
Западно-Сибирской плиты и других
нефтегазоносных территорий.
Проблема состоит в том, что из-за сложностей
изучения, тектонические схемы строения
фундамента могут быть получены лишь в
результате достаточно высокой геологогеофизической изученности района, т.е.
изучение тектоники опаздывает от
потребностей геолого-разведочных работ.
Проблема может быть решена на основе
предлагаемой технологии комплексирования
грави- и магниторазведки, как методов
преимущественно отражающих структуру
фундамента и его состав. Принимается, что
морфология и состав пород фундамента
взаимосвязаны.
Будут продемонстрированы результаты изучения
тектоники фундамента и её связи с
нефтегазоносностью на примерах п-ва Ямал,
Обско-Тазовской губы, Калмыкии, Поволжья.
Карта
нефтегазоносности
Ямало-Ненецкого
автономного округа
(по данным ВНИГНИ)
Карта отражает открытия и
исследования последних
60 лет. Структурнотектонический фактор
является определяющим в
проблеме поисков
месторождений УВ в
осадочном чехле и
доюрском основании
Западно-Сибирской плиты.
Схема тектонического
строения фундамента по
данным грави- и
магниторазведки
Ямал
Вынесены границы валов в осадочной
толще, контура месторождений,
подготовленных и выявленных
структур и береговые линии.
Масштаб съемок 1:200 000
Истолкование представленной тектонической
схемы
1. Западно-Сибирская плита является частью Урало-Сибирской
молодой платформы, структурными элементами которой
являются складчатые области, ограничивающие плиту (Урал,
Центрально-Казахстанское нагорье, Алтае-Саянская
складчатая область, Енисейский кряж и др.), и где фундамент
З.С. плиты выведен на поверхность. Установлено, что
магматические комплексы горного обрамления З.С.
плиты четко отражаются в магнитном и гравитационном
полях в виде аномалий различной интенсивности, знака,
простирания и конфигурации. Это позволяет с единых
позиций выделить и проследить структурные зоны,
расчленить магматические породы на кислые, основные и
ультраосновные.
2. Поскольку фундамент З.С.плиты и структурные зоны
складчатых обрамлений имеют сходное строение и истории
развития, то установленные на складчатых обрамлениях
геолого-геофизические признаки магматических пород и
структурно-формационных зон (СФЗ) могут быть
перенесены на закрытый осадочным чехлом фундамент
плиты. Установлено, что СФЗ одного типа развития
независимо от возраста складчатой системы имеют
определенные характеристики гравитационного и магнитного
полей, а также строение верхней части земной коры. На этой
основе для складчатых систем палеозойского , возможно и
мезозойского возрастов, ранее разработаны геологогеофизические критерии для основных СФЗ складчатой
области. Эти критерии использованы при построении
тектонической схемы п-ва Ямал по разработанной
технологии.
3. Гранитоидные интрузии вскрываются как правило на
поднятии фундамента и залегают непосредственно под
мезозойско-кайнозойским чехлом.
На основе этих положений может быть истолкована
тектоническая схема фундамента п-ва Ямал.
По соотношениям гравитационного и магнитного полей
выделены грабен-рифтовые зоны и валообразные
поднятия. В сев. части п-ва оси складок имеют СВ,
в южной части СЗ азимут простирания.
Складки ортогональны в центральной части
полуострова, где сформировался крупный
тектонический узел в виде вала широтного
простирания – Бованенковский мегавал с
крупнейшими месторождениями п-ва –
Бованенковским, Крузенштерновским и
Харасовэйским.
Эти крупнейшие месторождения так же как и другие
известные месторождения и подготовленные
структуры контролируются, в основном,
валообразными поднятиями фундамента.
Схема тектонического
строения с валами,
дополнительно
выделенными в
фундаменте
Ямал
В южной и северо-западной частях
п-ва и на шельфе в фундаменте
выделяются валообразные
поднятия, которые могут
отображаться в осадочном чехле,
но пока не зафиксированы
геологоразведочными работами и
являются резервом поисковооценочных исследований.
Схема тектонического строения
фундамента с нанесенными
гравитационными и
магнитными ступенями
Ямал
Гравитационные и магнитные ступени
очерчивают выделенные по
технологии тектонические
структуры фундамента.
Структурные элементы фундамента
различаются по составу и физическим
свойствам, т.е. они контактируют через
разломы.
Плотность тектонических нарушений в
фундаменте существенно больше,
чем в осадочном чехле, что хорошо
подтверждается схемами
тектонического строения по данной
технологии если принять, что контакты
между тектоническими структурами
являются разломами.
Тектонические
нарушения, выделенные
по данным грави- и
магниторазведки
Ямал
На рис. разломы соответствуют
границам структурных элементов. На
основе качественных особенностей
гравитационного и магнитного полей,
выделяются структурные элементы,
границы между которыми выявляются
только по магниторазведке или
гравиразведки или по их совокупности.
Показано выделение тектонических
нарушений в фундаменте только по
магниторазведке.
Тектонические нарушения,
выделенные в фундаменте, могут быть
спроектированы на любые отражающие
поверхности, что помогает при выделении
нарушений по сейсморазведке.
Схема тектонического строения фундамента по
данным грави- и магниторазведки
Обско-Тазовская губа
В осадочном чехле рассматриваемого участка выделяется Адерпаютинский мегавал
субмеридионального простирания к которому приурочен группа месторождений. Известные
месторождения (13) основными своими частями относятся к поднятиям и валообразным поднятиям,
гравитационные и магнитные ступени очерчивают границы тектонических структур, как и на п-ве Ямал.
Сопоставление тектонических
схем Ямала и Обско-Тазовской
губы
Тектонические схемы п-ва Ямал и р-на ОбскоТазовской губы различны, что
свидетельствует о различных условиях и
механизмах их формирования, не смотря на
их близкое расположение. На этой основе
можно полагать, что п-ов Гыдан имеет
свою отличающуюся от указанных,
тектоническую схему.
Структурная карта
кровли аптских
отложений
(отражающий горизонт М(К1 а))
Обско-Тазовская губа
На предыдущем рисунке в
центральной части
Семаковской структуры
(№9), согласно нашей
технологии, должен быть
прогиб. Это
подтверждается
структурной картой по
отражающему горизонту
М(К1 а), согласно которой,
структура осложнена
грабеном.
Структурная карта по ОГ Г
Обско-Тазовская губа
Согласно схеме тектонического строения в Западной и Юго-Западной частях
Тота-Яхинской структуры должен быть прогиб. Это подтверждается
структурной картой по отражающему горизонту Г.
Схема тектонического
строения фундамента
Совхозно-Юстинского
участка по данным
грави- и
магниторазведки
Калмыкия
В широтном направлении фундамент Совхозно-Юстинского участка и
прилегающих территорий представлен чередованием валообразных поднятий
и грабенов. Положение осей простирания тектонических структур близко к
меридиональному.
Гравитационные и магнитные ступени хорошо соответствуют границам
тектонических структур. Известные месторождения (Совхозное,
Пустынное, Шаджинское) сформировались в надсолевых отложениях,
экранируются соляными штоками и осложнены тектоническими
нарушениями , положение которых по фундаменту примерно
соответствует границам между тектоническими структурами.
Продолжение этих нарушений в осадочном чехле зафиксировано
сейсморазведкой.
Соляные штоки расположены в зонах изменения азимутов осей
валообразных поднятий. Такие зоны являются ослабленными и
благоприятными для формирования штоков, исходная соль которых,
выдавливалась из окружающих прогибов в стороны валообразных
поднятий. Тектоническое строение месторождений (Совхозное,
Пустынное, Шаджинское) идентичное, что благоприятно для
выработки критериев поиска подобных месторождений.
Толщина газонасыщенных коллекторов первой залежи
ветлужского яруса Совхозного месторождения
Калмыкия
На рисунке представлены тектонические нарушения, экранирующие первую
залежь ветлужского яруса, которые коррелируется с тектоническими
границами, выделенными по обсуждаемой технологии и показанными на
предыдущем рисунке.
Схема тектонического строения фундамента по данным
грави- и магниторазведки
Поволжье
По строению фундамента выделяются
Восточная и Западная зоны,
которые различаются простиранием
нарушений выделенных по
гравиразведке и магниторазведке.
Для Восточной части характерно
расположение нарушений, которое
может быть следствием
ступенчатого погружения
фундамента в юго-восточном
направлении.
Выделяются сложно построенные
валообразные поднятия и
примыкающие к ним грабены.
Схема проявлений интрузивных тел и тектонических
блоков в гравитационном и магнитном полях
Курган
Толщина практически однородного осадочного чехла 700-900 м., поверхность фундамента
хорошо изучена мелкими скважинами.
Технологией достигнута высокая дифференциация в строении фундамента.
Выделены кулисообразное нарушение, батолит на юге и северо-западе, круговые и
элипсоидальные тела.
Для батолитов характерны дифференциация магматического вещества от центра к
периферии по петрографическому составу и физическим свойствам.
Оценка нефтегазоносности структур по данным гравии магниторазведки
Ямал
Влияние осадочного чехла на грави- и магниторазведку
определяется его толщиной, литологией и законами уплотнения.
Существует длительная история оценки нефтегазоносности структур
по грави и магниторазведке, однако использование этих методов
крайне ограничено несмотря на большую привлекательность.
Фундамент является основным фактором, влияющим
на потенциальные поля. Возможно, что учет влияния фундамента
позволит существенно повысить эффективность прогноза, однако
оставалось неясным, как учитывать тектонику. В технологии такой
переменной являются СФЗ фундамента, которые на данном
этапе задаются своими номерами.
Разделение продуктивных структур и окружающих их
СФЗ по гравиразведке
Ямал
окно 5 х 5 км
Сопоставление средних значений Dg(m) в
границах продуктивных структур и границах
СФЗ фундамента, на которые
проектируются структуры осадочного чехла.
Гистограмма средних значений Dg(m)
построена для СФЗ, включающих локальные и
валообразные поднятия. Она имеет две вершины,
которые разделяются зоной неопределенности в
интервале 5-5,4 мГл
Разделение продуктивных структур и окружающих их
СФЗ по магниторазведке
Ямал
Существует значительная
разница в средних
значениях DT(m) для
продуктивных структур и
окружающих их пород,
которая в зависимости
от СФЗ фундамента
изменяется от 0,2 до
1,06 нТл
Сопоставление средних значений DT(m) в границах продуктивных
структур и границах СФЗ фундамента, на которые проектируются
структуры осадочного чехла.
Заключение
Принципы, положенные в основу технологии, устойчиво сохраняются в
различных геологических условиях. Суммарная площадь опробования около
262 000 км2.
Структурно-тектонический фактор является основным в контроле
нефтегазоносности, как значительных территорий, так и отдельных структур.
Показана возможность оперативно строить тектонические схемы на разных
этапах и стадиях ГРР.
На поисковом этапе могут быть использованы материалы имеющихся по всей
территории РФ гравитационных и магнитных съёмок масштаба 1:200 000.
В результате будут выделены основные структурные элементы фундамента и
тектонические нарушения разного ранга, на основе которых может быть
выполнено районирование территорий по перспективам
нефтегазоносности, планирование сейсмических и буровых работ.
На поисково-оценочном и разведочном этапах тектонические схемы фундамента
и осадочного чехла могут постоянно и оперативно уточняться за счёт
укрупнения масштабов гравитационных и магнитных съёмок и за счёт
использования результатов сейсморазведки и бурения.
Общая геологическая оценка лицензионных участков и структур
(ожидаемые тектоническая нарушенность и морфология, выделение
перспективных зон, в т.ч. крупных и гигантских), выполненная на
основе тектонических схем, должна быть положена в основу
планирования ГРР на поисково-оценочном и разведочном
этапах.
Представленная технология в своей основе базируется на
петрофизических свойствах горных пород и их причинноследственных связях с морфологии и СФЗ фундамента.
Петрофизические свойства и причинно-следственные связи
закономерно проявляются в потенциальных полях, что
отображается в приведенных тектонических схемах, полученных
в различных регионах России. Используемые закономерности
соблюдаются в различных геологических условиях, что
позволяет надеяться на широкое применение технологии в
регионах и на акваториях. Технология настраивается на
конкретные геолого-геофизические условия, что позволяет
учитывать строение фундамента и его состав (СФЗ) при оценке
нефтегазоносности структур по грави - и магниторазведке.
Место обсуждаемой технологии построения
тектонических схем в комплексе ГРР.
 1. Опережающее поисково-прогнозное ранжирование
территорий и блоков по степени перспективности на основе
имеющихся материалов или их комплекса, включая (и – или)
сейсморазведку, грави-магниторазведку, космос и геохимию
для обозначений целей первоочередных ГРР.
 2. Выявление особенностей тектонического строения и
геодинамики, которые могут быть использованы при поисках и
разведке УВ, в т.ч. крупных и гигантских месторождений УВ.
 3. Нефтегазоперспективность территорий и блоков на основе
(пере) обработки и (пере) интерпретации методных или
комплексных геолого-геофиических данных с учётом бурения и
материалов смежных территорий.
 4. Создание геологических моделей.
Место обсуждаемой технологии построения
тектонических схем в комплексе ГРР (продолжение).
 6. Интерпретация-переинтерпретация с учётом бурения (в т.ч.
комплексная) сейсморазведки 2D/3D, ГИС и (возможно) смежных
(грави-магнито-электро-космических) методов с
целью детального изучения геологического объекта.
 7. Обработка – переобработка (в т.ч. комплексная)
сейсморазведки 2D/3D и ГИС для разведки –
доразведки месторождений.
 8. Программы и проекты ГРР и бурения.
 9. Супервизия полевых работ сейсморазведки 2D и 3D (суша,
море, транзитная зона), гравии-магнито-электро разведки, аэрокосмических исследований.
 10. Мониторинг поиска и разведки месторождений. Объектноориентированные базы данных месторождений. Подготовка
управляющих решений.