Перспективи оконтурювання нафтоносних структур методом ССП

Глікман А.Г.

Основні претензії, що пред'являються до методу спектрально-сейсморозвідувальних профілювання (ССП), стосуються його малою глибиною. І дійсно, у прикладах використання методу ССП майже не наводяться глибини, що перевищують 300 м. При пошуках ж родовищ корисних копалин становлять інтерес набагато великі глибини.

Вважається, що виявлення малоглубінних геологічних об'єктів може представляти інтерес тільки при інженерно-геологічні дослідження, коли необхідно визначитися з об'єктами, які впливають на інженерні споруди. Це, в першу чергу, пливуни, карсти, а також різного роду палеоструктури.

Саме в цьому напрямку ми і працювали, намагаючись побачити залежності між одержуваними нами ССП-розрізами та наявною геологічною інформацією. Як це часто буває в науці, результати цих досліджень вивели нас зовсім не туди, де велися пошуки.

Так, при проведенні досліджень на ділянках руйнувань інженерних споруд виявилося, що безпосередньо в цих зонах на ССП-розрізах прорисовуються якісь воронкоподібні (V-подібні) об'єкти або окремі утворюють цих об'єктів. У пошуках природи цих об'єктів ми стали проводити свої дослідження в регіонах, що розрізняються за потужністю осадового чохла. Від Калуського п-ова і Виборзького району Ленінградської області, де глибина залягання покрівлі кристалічних порід коливається в межах від нуля до десятків метрів, і до таких регіонів Західного Сибіру, де потужність осадового чохла досягає 8 км.

В результаті, нам вдалося встановити, що спостерігаються на ССП-розрізах V-подібні об'єкти однозначно відповідають зонам розривних тектонічних порушень в кристалічних породах. При цьому виявилося, що глибина промальовування цих об'єктів на ССП-розрізах, незалежно від потужності осадового чохла, знаходиться в межах від 30-50 до 200-500 (а іноді і більше) метрів. На рис.1 наведено більш-менш типовий приклад такого об'єкта. Інформативними виявилися всі параметри цього об'єкта - крутизна утворюють, глибина вістря і значення добротності сигналів в межах його. Знання цих параметрів дозволяє досить точно прогнозувати надійність інженерних споруд, що потрапили в зону тектонічних порушень.

V-подібний об'єкт на ССП-розрізі виявився стійким ознакою наявності зони тектонічного порушення, і властивості порід у цій зоні радикально відрізняються від властивостей порід, що знаходяться поза цієї зони. Маючи можливість тепер, в результаті застосування СЗП, виявляти ці зони, ми можемо пояснити ряд моментів, раніше свого пояснення не мали. Так, відомо, що іноді зустрічаються місця, де при здійсненні розвідувального буріння не вдається взяти керн. Порода знаходяться там в настільки порушеному стані, що при бурінні вони повністю руйнуються. Більше того, буровий інструмент у таких зонах не тільки не зустрічає опору, але навіть іноді й провалюється. Тобто в цих зонах навіть на значних глибинах можуть зустрічатися порожнечі.

З позицій вивчення фізики впливу розривних тектонічних порушень на інженерні споруди нас зацікавив той момент, що зі збільшенням величини потужності осадового чохла ступінь впливу тектонічних порушень на інженерні споруди не зменшується. З одного боку, це є ще одним доказом того, що гірські породи не є пружними середовищами, і що при тривалому впливі на них відбувається не вигин породних шарів, а розвиток їх порушеною. Інакше кажучи, всі деформації в породної товщі відбуваються не за рахунок пружних властивостей порід, а внаслідок їх руйнування. А, отже, які б зрушення не відбувалися на як завгодно великих глибинах, сліди їх виявляться на всій товщі порід, аж до приповерхневих шарів.

Таким чином, якщо маємо дослідний метод, за допомогою якого можна виявляти зони з підвищеною порушеною гірських порід (а ССП як раз і є таким методом), то для того, щоб визначитися з деякими геологічними об'єктами, що знаходяться на великій глибині, може виявитися достатнім дослідити лише приповерхневих обсяги порід.

В порядок перевірки цієї ідеї було досліджено ряд об'єктів, що мають глибинне магматичної походження. А саме, так званих, трубок вибуху.

В Внаслідок того, що в зонах тектонічних порушень у гірських породах порушеною розвивається внаслідок мікропереміщеннях часток зверху вниз, на ССП-розрізах формуються воронкоподібні об'єкти з вістрям донизу. У зонах виходу магми, навпаки, мікроподвіжкі породних частинок йдуть знизу вгору, і оскільки при цьому магматичної матеріалу доводиться розсовувати що залягають вище породи, то сліди переміщень повинні мати вигляд купола.

Потенційно алмазоносних структури, обстежені методом ССП, знаходяться на території Архангельської області, на півострові Ямал, на архіпелазі Нова Земля, а також у Ленінградської області. Незважаючи на відмінності в умовах залягання цих структур, всі вони на ССП-розрізах проявляються куполами, які прорисовуються на глибинах, що не перевищують ті ж 300м. Один з таких куполів (отриманий при профілюванні через трубку Поморське) наведено на рис.2.

І, нарешті, про нафтоносних структурах.

Глибина залягання нафтоносних пластів може бути і дуже великий. Аж до 8 км, як це має місце в деяких регіонах Західного Сибіру. Природно, що всі геофізиків зусилля спрямовані на те, щоб створити такий геофізичний метод, за допомогою якого можна було б заглянути на ці глибини, і якось збільшити ефективність пошуків родовищ вуглеводнів. На жаль, треба визнати, що на сьогоднішній день таких методів немає. У США це визнали, і шукають вуглеводні тільки бурінням.

Моє знайомство з практикою нефтепоісков показало, що у буровиків насправді немає ніякої інформації, на яку можна було б спертися при виборі місця для свердловини. Все вирішує досвід і везіння. На мій превеликий подив, нафтовики навіть не отримують від геофізиків інформацію про зони тектонічних порушень. І їм невтямки, що ціла низка невдач при бурінні свердловин пояснюється лише тим, що вони потрапляють в тектоніку.

Таким чином, навіть якщо б інформація, яка могла б бути отримана методом ССП, була обмежена тільки картуванням тектоніки, то і в цьому випадку ефективність при бурінні на нафту істотно підвищилася б. Однак, як виявилося, це ще не все.

На рис.3 наведено ССП-розріз, отриманий при профілювання уздовж лінії, що проходить через нафтовидобувну свердловину. Видалити профіль від свердловини, дає нафту, на 430 метрів, ми ввійшли в систему тектонічних порушень, що випливає з промальованих двох V-подібних об'єктів. Але при цьому на ділянці 440-390 м промалювали гілку з зменшується з видаленням від зони тектонічного порушення крутизною. Для того, щоб зрозуміти, чим обумовлена ця гілка, розглянемо наступну модель.

Оскільки породи в зоні тектонічного порушення володіють підвищеною проникністю, нафта з нафтоносного пласта вичавлюється в ці проникні породи. Сама нафту йде вниз, безпосередньо по тріщинах тектонічного порушення. Пари її виходять на поверхню, проявляючись іноді на денній поверхні тими чи іншими ознаками нафтоносної зони2. Сам же шар, "звільняючись" від нафтової начинки і перебуваючи під тиском вищерозміщених порід стоншується, плавно зменшуючи свою товщину в міру наближення до зони тектонічного порушення. На стільки ж, на скільки зменшується товщина шару (там, де з нього вичавлюється нафта), сядуть і всі породи, що знаходяться над ним. Отже, в зоні, що примикає до тектонічних порушень, весь породний стовп піддається переміщень, в принципі, того ж характеру, що і породи безпосередньо в зоні тектонічного порушення.

відрізнятися ці зрушення повинні за характером промальовування на ССП-розрізі. І якщо ознака тектонічного порушення - воронкоподібний об'єкт, то межа нафтоносного пласта повинна виявлятися однієї твірної V-подібного об'єкта, крутизна якою повинна зменшуватись (виполажіваться) в міру віддалення від зони тектонічного порушення. Тобто саме така гілка, як промалювали на рис.3 в проміжку 440-390 м профілю, є ознакою наявності нафтоносного пласта.

Або, інакше кажучи, ознакою наявності нафтоносної структури при використанні методу ССП є наявність однієї гілки V-подібного об'єкта з змінюється крутизною на кордоні з зоною тектонічного порушення.

Точно так само, як за параметрами V-подібних об'єктів, що виникають на ССП-розрізах виявилося можливим робити прогноз руйнувань інженерних споруд, за характеристикам ССП-розрізів з часом буде можливо не тільки картіровать нафтоносні шари, а й давати оцінку експлуатаційних характеристик цих структур.

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

ССП - спектрально-сейсморозвідувальних профілювання.  Фізика та практика спектральної сейсморозвідки - на сайті http://www.newgeophys.spb.ru/

Саме за цими ознаками, свого часу, Губкін відкрив одне з родовищ нафти.  

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.newgeophys.spb.ru/