Что такое отражающий горизонт
Под понятием корреляции в сейсморазведке понимается процесс выделения, и прослеживания отражающих горизонтов, различных сейсмофациальных комплексов (рифы и др.) во времени/глубине и в пространстве, на сейсмограммах и суммарных временных и глубинных сейсмических данных.
В процессе прослеживания отражающих горизонтов используют совокупность кинематических и динамических сейсмических атрибутов. При их комплексном анализе осуществляется корреляция отражающих границ волнового поля в пространстве, путем прослеживания наиболее ярко выраженных экстремумов (или перехода через 0) волнового поля, при этом главным образом учитывают признак подобия соседних сейсмических трасс.
Одновременно принимают во внимание свойство плавности изменения времени регистрации прихода волны. Линию, соединяющую характерные особенности (экстремумы) одной и той же волны на разных трассах, принято называть осью синфазности. Отраженные волны обычно коррелируются по наиболее четким экстремумам (фазам). При этом интерпретаторы обычно придерживаются принципа – от более надежного к менее надежному.
Корреляция сейсмических данных разделяется на две части: корреляция отражающих горизонтов и тектонических нарушений. Эти две задачи могут выполняться одновременно. Однако, рекомендуется сначала проводить интерпретацию горизонтов, затем тектонических нарушений (разломов). Следуя правилу от простого к сложному, начинать нужно с реперов, уверенно прослеживаемых горизонтов, которые также имеют надежную геологическую привязку. Они могут являться региональными маркерами. Их прослеживание и интерпретация позволяют существенно повысить понимание всего сейсмического материала, тектонической истории, условий осадконакопления.
Затем выполнить корреляцию менее устойчивых отражений. При этом эффективно использовать выравнивание разреза на близ расположенное к исследуемому горизонту опорное отражение, о котором известно, что оно было поверхностью выравнивания (т.е. уровнем максимального затопления).
В зависимости от характера тектонического нарушения, оси синфазности, прослеживаемые по обе стороны от него, могут либо перекрываться, либо образовывать зону отсутствия отражений волнового поля. Иногда зоны нарушений выделяются по затуханию колебаний. Часто в подобных зонах вообще не удается проследить отражающий горизонт.
Целесообразно выполнять корреляцию, следуя от центральных (ненарушенных) частей тектонических блоков, подходя одноименным отражением к плоскости тектонического нарушения с разных сторон. Вообще процесс корреляции отражений и картирования тектонических нарушений циклический. Уточняя корреляцию горизонтов, мы уточняем положение тектонических нарушений, и наоборот.
Современные программные средства позволяют выполнять автоматическое прослеживание отражающих горизонтов, основанное на вычислении степени подобия трасс в определенном окне с учетом сдвига трасс относительно друг друга. Естественно, что в областях неустойчивости отражений или сложной интерференционной картины автоматическое прослеживание затрудняется, тогда корреляция отражающих горизонтов выполняется вручную.
В завершение отметим, что для построения геологической модели необходимо прослеживание как геологических границ изохронных в геологическом времени, так и поверхностей несогласия, которые не являются изохронными. Иногда по результатам стратиграфической привязки одной и той же геологической границе в разных скважинах соответствуют различные части сейсмического колебания. Тогда рекомендуется выполнять прослеживание наиболее устойчивой части отражения, а затем переходить от сейсмической границе к геологической, учитывая невязку по площади в разных скважинах. В отдельных случаях корреляция сейсмических отражений по экстремумам фаз невозможна и приходится выполнять корреляцию, используя динамические особенности волнового поля. Например, при картировании границы раздела осадочного чехла (на нём мы наблюдаем наличие отражений) и фундамента, глинистого или соляного диапира (хаотичное волновое поле, абсолютно не когерентные друг другу сейсмические отражения, очень слабые амплитуды отражений).
В сложных геологических разрезах сейсмическая корреляция позволяет уточнить положение стратиграфических отбивок (маркеров) пластов на скважинах (т.е. скорректировать начальный вариант положения отбивок).
Резюме
Результаты интерпретации любого материала (скважинного, сейсмического и пр.) зависят от субъективного мнения интерпретатора. Например, результаты интерпретации одних и тех же исходных скважинных данных от исполнителя к исполнителю будут меняться в пределах погрешности ГИС. Тогда как, субъективное мнение интерпретатора сейсмических данных оказывает существенно большее влияние на получаемый финальный результат своей работы.
Но существуют чёткие принципы корреляции:
1.Следует избегать смену фазы прослеживания горизонтов без объективной причины (наличие тектонического нарушения, фациальная изменчивость).
2.Необходимо учитывать динамические параметры волнового поля.
3.Конечный результат корреляции должен быть адекватным региональным представлениям о районе работ (например, выдержанность толщин пластов).
4.И самое главное. Структурная модель должна быть геологичной и красивой!
Выделение в разрезе маркирующих пластов (геофизических реперов) и отражающих горизонтов
Литологическое расчленение разрезов скважин по данным ГИС, проведенных в 7-ми скважинах Гондыревского месторождения необходимо начать с выделения в разрезах отражающих горизонтов (ОГ) и маркирующих (реперных) пластов.
Маркирующий пласт (репер) – это установленный в результате бурения и выдержанный по площади и мощности пласт, резко отличающийся от выше и ниже лежащих отложений (по цвету, составу, текстуре и др.), служащий для сопоставления разрезов скважин.
Отражающий горизонт – это сейсмическая граница, выделяемая в разрезе на основании различия пород в скорости прохождения сейсмических волн. ОГ также служат для сопоставления разрезов скважин.
Маркирующие и отражающие границы хорошо фиксируются на каротажных диаграммах.
В разрезах скважин, вскрывших терригенные яснополянские отложения Гондыревской площади можно выделить 2 ОГ и 3 маркирующих пласта (репера).
3.Третий реперный пласт – граница между тульскими и бобриковскими отложениями. Репер сложен пачкой аргиллитов и приурочен к подошве тульского горизонта. Выделяется по каверне и повышенному значению кривой ГК, характерной для аргиллитов.
4. Четвертый реперный пласт – пласт аргиллитов, разделяющий бобриковский горизонт на 2 пласта. Выделяется по наличию двух больших каверн и соответствующим им отклонениям кривой НГК влево («два кармашка»). За репер берется нижняя каверна. Толщина пласта определяется по толщине каверны. Кроме каверномера можно использовать кривую ГК- она здесь отклоняется вправо. Разделяет бобриковские отложения на 2 пласта: bb1 и bb2.
5. Нижний реперный пласт – ОГ II п – соответствует кровле карбонатных отложений турнейского яруса. В работе выделяется по границе между турнейским ярусом и малиновским надгоризонтом визейского яруса. Ниже выделенной границы в разрезе залегают известняки.
Выделенные границы служат для отделения карбонатного разреза от терригенного и разделения визейской терригенной толщи на отдельные продуктивные пласты непроницаемыми флюидоупорами.
Корреляция нижнекаменноугольных отложений Гондыревского месторождения
Проведение корреляции нижнекаменноугольных отложений Гондыревского месторождения. Выделение реперных и отражающих горизонтов. Расчленение разрезов скважин, литологическая колонка по данным геофизических исследований. Построение корреляционной схемы.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.04.2012 |
| Размер файла | 49,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАЕТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Кафедра региональной и нефтегазовой геологии
Корреляция нижнекаменноугольных отложений Гондыревского месторождения
Выполнил: студент IV курса группы ГГР-2-08
Проверила: доцент кафедры региональной и нефтегазовой геологии
Введение
Для этого необходимо:
1. Выделить реперные и отражающие горизонты
2. Произвести расчленение разрезов скважин и составить литологическую колонку по данным геофизических исследований
3. Выделить проницаемые пласты и пропластки и определить характер их насыщения по данным ГИС
4. Построить корреляционную схему
Для корреляции нижнекаменноугольных отложений Гондыревского месторождения использовались методы ГИС: стандартный каротаж (потенциал собственной поляризации, метод каротажа сопротивлений, радиоактивные каротажи (ГК и НГК), каверномер). Использовались каротажи по скважинам 63, 402, 371, 443.
Этапы работы
Маркирующие и отражающие границы хорошо фиксируются на каротажных диаграммах. В разрезе скважин вскрывших терригенные и яснополянский отложения Гондыревского месторождения можно выделить два отражающих и три маркирующих пласта.
2 . Второй этап . Расчленение разрезов скважин и составление литологической колонки по данным геофизических исследований
Решение этих задач проводится комплексом методов:
а) геологические (отбор керна и шлама)
б) геофизические
в) гидродинамические
В нашей работе расчленение разреза скважин и составление литологической колонки проводится путем интерпретации комплекса промыслово-геофизических исследований: стандартный каротаж, радиоактивный каротаж и кавернометрия (таб.1)
Таблица 1
Низкие значения ближе к показаниям сопротивления бурового раствора
Низкие и средние показания
Увеличение диаметра скважины
В основном средние в нефтеносных пластах высокие
Низкие показания увеличивается с ростом содержания глинистого материала
Сужение диаметра скважины образование глинистой корочки
Меньше амплитуда отклонения чем против чистых песчаников
Сопротивление такое же как у песчаников или несколько выше
Низкие и средние показания
Обычно пониженные показания как у песчаников
Сужение диаметра скважины частое изменение диаметра
Средние показания обычно увеличиваются показания с содержанием глинистого материала
Средние показания обычно увеличиваются показания с содержанием глинистого материала
3 . Третий этап . Выделение проницаемых пластов и пропластков
Построение линий кондиционных значений пористости коллекторов. Основной задачей геолога после бурения скважины, является выделение в разрезе пластов коллекторов имеющие промысловое значение. Только эти коллектора подлежат разработке, поскольку это рентабельно и экономически выгодно. Для этого чтобы разделить коллектора на промышленные и непромышленные, необходимо обосновать минимальные граничные значения пористости и проницаемости, при которых коллектор еще способен отдавать флюид. Такие граничные ФЕС называются кондиционными.
Определение кондиционных значений позволяет выделить в залежи промышленно значимых и непромышленных коллекторов. Зная это коллектора можно условно разделить на высокопродуктивные и низкопродуктивные.
Это необходимо при проектировании разработки, а также при подсчете запасов.
Существуют несколько способов определения кондиционных значений пород-коллекторов. Мы определяем по геофизическим данным.
— максимальные значения кривой ГК против аргиллитов малиновского надгоризонта или тульского горизонта. Показания снимают по большему масштабу кривой.
В данной работе = 0,37 мкр/час, что соответствует коэффициенту открытой пористости 7 %, т. е кондиционные значения для терригенных коллекторов Гондыревского месторождения составляет 7 %.
Пласты имеющие пористость менее 7 % или меньше 0,37 мкр/час должны исключаться из разработки, т. к они некондиционные значения открытой пористости.
Расчет проводиться на обратной стороне каждой каротажки. Полученные значения нанести на кривую ГК, определив тем самым линии кондиционных значений. Полученная линия показывает, что справа от нее остались более глинистые породы и коллектора с открытой пористостью менее 7 %, неподлежащие разработке, а слева породы коллектора со значениями открытой пористости свыше 7 %, т.е. промышленно значимые коллектора.
4. Четвертый этап. Определение характера насыщения выделенных пластов-коллекторов по данным ГИС и построение корреляционной схемы
Определение характера насыщения выделенных пластов-коллекторов по данным ГИС
Пласты аналоги необходимы для прослеживания проницаемых пластов по площади. Характер насыщения коллекторов можно определить по данным ГИС.
Нефтенасыщенные пропластки песчаников имеют высокие сопротивления (более 10 Ом*м)
Водонасыщенный коллектор обладает низким сопротивлением (меньше 10 Ом*м)
Построение корреляционной схемы
Методика построения корреляционной схемы:
1. Выбор линии привязки. За линию корреляционной привязки принимают первую реперную границу в каждой скважине. От линии корреляционной привязки которую принимают за ноль с интервалом четыре метра вычерчивают шкалу.
2. Расположение разрезов скважин на схеме. Для построения корреляционной схемы необходимо выбрать опорный разрез, все остальные скважины помещаются в произвольном порядке.
3. Прослеживании кровли и подошвы реперов одновозрастных пластов и пропластков. На ось каждой скважины наносят результаты литологического расчленения разреза в следующем порядке:
a) Интервалы в залегании реперов
b) Положение кровли и подошвы проницаемых пластов
Далее проводят последовательное сопоставление разрезов скважин с опорным, т. е прослеживают и соединяют одноименные границы прямыми линиями. При соединении границ пластов необходимо выполнять следующие условия:
нижнекаменноугольное отложение корреляционная схема
a) Линии соединяющие кровли и подошвы пластов должны быть примерно параллельны ране проводимым линиям соединяющих границы реперов.
b) Эти линии не должны пересекаться или иметь существенно другой наклон
c) Если в одной из скважин пласт сложен породой коллектором, которая в следующей замещается на неколлектор, то на половине расстояния между этими скважинами, вертикальной ломаной линией показывают условную границу фациального замещения и также поступают, если замещается только часть пласта
d) Если коллектор выявлен только в одной скважине, а в соседних скважинах его нет, то рисуется выклинивание пласта.
Описание корреляционной схемы
Скважина 63
В пласте Бб1 выделен один пропласток:
В пласте Тл2 выделен один пропласток:
В пласте Тл1 выделен один пропласток:
Скважина 402
В пласте Бб1 выделен один пропласток:
В пласте Тл2 выделен один пропласток:
В пласте Тл1 выделен один пропласток:
Скважина 371
В пласте Бб1 проницаемых пропластков не выявлено.
В пласте Тл1 выделен один пропласток:
Скважина 443
В пласте Бб1 проницаемых пропластков не выявлено.
В пласте Тл1 выделен один пропласток:
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Литолого-геофизическая характеристика средне-верхнеюрских отложений участка Северо-Вахского месторождения. Корреляция разрезов скважин. Геологическая история формирования циклита. Построение карт коэффициентов песчанистости и распространения коллекторов.
курсовая работа [5,0 M], добавлен 12.03.2013
Географическое положение, климатические особенности Томского района, его характеристика, геологическое строение. Методика и техника проведения геофизических исследований в скважинах. Проведение геофизических работ, расчет и обоснование стоимости проекта.
дипломная работа [5,3 M], добавлен 19.05.2014
Техника геофизических исследований. Расчленение разрезов, выделение реперов. Выделение коллекторов и определение их эффективных толщин. Определение коэффициентов глинистости, пористости и проницаемости коллекторов, нефтегазонасыщенности коллекторов.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 02.04.2013
Общие сведения о Шкаповском месторождении. Гравиметрические и сейсмические исследования. Глубокое разведочное бурение скважин. Вскрытие пермских, каменноугольных, девонских и вендских отложений. Расчленение разреза и выделение пластов-коллекторов.
курсовая работа [40,3 K], добавлен 23.12.2011
Выделение разломов и тектонических нарушений по геофизическим данным. Краткие геолого-геофизические сведения по Аригольскому месторождению: тектоническое строение, геолого-геофизическая изученность. Особенности формирования Аригольского месторождения.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 27.01.2013
Общая геологическая характеристика Биттемского месторождения. Геолого-петрофизическая характеристика продуктивных пластов месторождения. Комплекс, техника и методика геофизических исследований скважин. Методики выделения пластов-коллекторов пласта АС10.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 25.01.2014
Характеристика района в географо-экономическом плане, геолого-геофизическая изученность района. Выбор участка работ и методов ГИС. Методика геофизических исследований скважин. Камеральная обработка и интерпретация материалов. Смета объемов работ.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 04.02.2008
Что такое отражающий горизонт
Сейсмостратиграфия
К наиболее распространенным геофизическим методам, применяемым в стратиграфии, относят сейсмические, палеомагнитные исследования, а также каротаж. Из всех средств, затрачиваемых в мире на геофизические исследования, около 90% приходится на сейсмические исследования. Фундаментальные представления о строении земной коры, ее внутренних слоях — гранитном, базальтовом, о важных границах, разделяющих эти слои, — границе Конрада, границе между гранитным и базальтовым слоем, границе Мохоровичича, разделяющей земную кору и мантию, были получены в результате внедрения сейсмических методов исследований. Новые научно-технические достижения в сейсморазведке позволили решать и другие, более сложные задачи в таких фундаментальных отраслях геологии, как стратиграфия и литология. Именно в этом смысле был предложен американскими геофизиками Вейлом, Митчумом и Тоддом термин «сейсмостратиграфия».
При сейсмических исследованиях картину внутреннего строения геологических недр наблюдают с помощью сейсмических, или упругих, волн, которые распространяются в различных породах с различной скоростью. Скорость распространения волн зависит от разных типов пород, их пористости и плотности. Принцип работы состоит в следующем. В какой-либо точке возбуждают упругие волны. Обычно сейсмические волны возбуждают с помощью взрывных источников с использованием скважин. Другие способы, например, сбрасывания груза, электродинамической вибрацией и др. нашли ограниченное применение, т. к. генерируемая при этом энергия обычно недостаточна.
Точки, которые служат источниками возбуждения упругих волн, называются пунктами взрыва. А ряд других точек, которые служат для регистрации времени прихода энергии уже отраженных и преломленных волн от границ разделов между слоями в земле, называют пунктами приема. Отраженные и преломленные волны достигают поверхности Земли и регистрируются специальными приборами — сейсмоприемниками. Колебания сейсмоприемников преобразуются в фотоизображения вертикального разреза толщи пород. Такие разрезы в сейсморазведке называются временными разрезами.
Пример временного разреза
В сейсморазведке существует понятие «акустическая жесткость» (произведение плотности пород на скорость распространения в них упругих волн). Чем больше перепад акустической жесткости на границе раздела двух сред, тем выше интенсивность отраженных волн. Границы пород, на которых происходит отражение волн, называют отражающими. Если перепад акустической жесткости более 10%, то такие отражающие границы называют сильными, опорными или сейсмическими реперами. В разрезах, как правило, опорные границы единичны, поэтому были разработаны методики регистрации слабых отражающих границ, которые заполняют пространство между сейсмическими реперами. Интерпретация таких границ и сопоставление с данными бурения в хорошо изученных районах позволяет получать по временным разрезам значительный объем стратиграфической информации.
На современных сейсмических разрезах выделяются не только изображения от сильноотражающих границ (сейсмических реперов), но и от большого количества менее интенсивных границ, заполняющих поля между сейсмическими реперами. Оказалось, что многие слабые границы располагаются не параллельно основным границам, а под разными углами к ним. Такая ориентировка неслучайна и отражает фундаментальные свойства реальных сред, которые используются при сейсмостратиграфическом анализе.
Сейсмические отражающие границы, как показал сейсмостратиграфический анализ, в масштабе геологического времени могут считаться изохронными. Это означает, что можно определить последовательность напластования и провести сопоставление одновозрастных толщ, т.е. выполнить основные стратиграфические процедуры. Ход рассуждений здесь следующий. Как выяснилось, скачок акустической жесткости на границах толщ обусловлен либо достаточно резкими изменениями условий осадконакопления, либо перерывом в осадконакоплении. Отложения, сформировавшиеся до перерыва, будут более плотными (с большей скоростью упругих волн), чем отложения, накопившиеся после перерыва. Скачок акустической жесткости на этом рубеже (сильная отражающая граница) будет изображать рельеф дна палеоводоёма в момент начала нового этапа осадконакопления.
Другая возможность сейсмостратиграфического анализа — выявление поверхностей стратиграфических несогласий. Несогласия фиксируются по сближению отражающих границ и по выклиниванию вблизи сейсмических реперов. По границам несогласий сейсмостратиграфические разрезы расчленяются на объемные геологические тела разных размеров, называемые сейсмическими комплексами и сейсмическими фациями.
Временной разрез является временным представлением геологического разреза, т. е. отражающие границы изображаются на нем в виде функции времени пробега волны от пункта взрыва до пункта регистрации. Если скорости распространения сейсмических волн до целевых отражающих горизонтов известны с достаточной точностью, то временной разрез можно трансформировать в глубинный. Существуют несколько методических приемов преобразования, но основа их одинаковая: времена отраженных волн преобразуются в глубины.
Глубинные сейсмические разрезы всегда точно соответствуют реальным геологическим разрезам. Для обеспечения достоверной геологической интерпретации сейсморазведочных данных нужно располагать пространственными (площадными, региональными) наблюдениями и покрыть исследуемую площадь достаточно плотной сетью увязанных между собой профилей
Если таковые исследования проведены, то по полученным данным строят следующие карты.
Первая из составляемых карт — карта изохрон— представляет площадное распределение времен отражения от некоего отражающего горизонта. Трассирование любого горизонта начинается в том месте, где он четко определен и надежно стратифицирован. Для стратиграфической привязки отражающих горизонтов лучше всего используются данные сейсмокаротажа. Прежде всего; стратиграфически привязанный сейсмический горизонт нужно проследить по всем другим профилям. Следующая операция — на карту расположения сейсмических профилей выписываются значения времен отражения. Точки карт, имеющие одинаковые значения времени отражения, соединяются линиями, и в результате мы получаем карту изохрон. На ней изображаются времена пробега отдельных отражений до картируемого отражающего горизонта. С целью представления глубинного строения района обычно строят карты изохрон по нескольким отражающим горизонтам.
Преимущество карт изохрон заключается в сравнительной простоте их построения по сейсмическим данным. Их главный недостаток состоит в том, что аномалии на картах изохрон в действительности являются аномалиями скоростной характеристики разреза. Подобные трудности интерпретации возрастают с увеличением сложности тектонического строения изучаемых структурных элементов. Кроме того, с глубиной уменьшается точность определения средней скорости из-за увеличения числа слоев с неизвестными скоростями. А изменение точности скорости на 5 % может привести к ошибке в определении глубины на 200 м для глубины 4 км.
Именно из-за неопределенности, содержащейся в картах изохрон, выбор точек заложения поисковых скважин производится по структурным картам, т. е. по картам изоглубин залегания отражающих горизонтов, и только при весьма простых геологических и тектонических условиях можно для этих целей пользоваться картами изохрон. Исходными данными для построения структурных карт служат:
1) временные сейсмические разрезы;
2) глубинные сейсмические разрезы;
3) карты изохрон, трансформированные в глубинные.
На карту расположения сейсмических профилей выносят значения глубин залегания отражающих горизонтов, например глубин, вычисленных для пикетов взрыва. Затем одинаковые значения глубины залегания определенного горизонта соединяются между собой, и получается структурная карта, которая напоминает топографическую, только вместо изолиний превышения рельефа местности над уровнем моря на ней нанесены линии изоглубин. В данном способе построения структурных карт предполагается, что закартированный отражающий горизонт однозначно прослежен на всех сейсмических разрезах и все разрывные нарушения учтены и вынесены на карту. Имеются программы вычисления на ЭВМ глубин залегания отражающих горизонтов, выделяемых на временных разрезах.
Вместе с термином «сейсмостратиграфия», заимствованным из англоязычной литературы, в отечественные публикации по этой проблеме вошел термин «сейсмофация». В англоязычной литературе под «сейсмофацией» понимается трехмерное тело, образуемое группой отражений (двухмерных поверхностей), которым свойствен набор параметров, отличный от параметров соседних сейсмофациальных единиц. Пространственная характеристика сейсмофациальной единицы складывается из конфигурации ее внешних поверхностей и конфигурации поверхностей синфазности, расположенных внутри ее.
Таким образом, американские авторы, которые ввели в геолого-геофизическую терминологию понятие «сейсмофация», употребляют термин «фация» совсем в ином смысле, нежели отечественные литологи, понимающие фацию как условия осадконакопления, единицу геологической среды осадконакопления, единицу палеоландшафта. В конечном счете «сейсмофация» представляет собой определенную форму сейсмической записи, как правило, отражающую характер напластования внутри исследуемой толщи.
Сейсмостратиграфический анализ основывается на изучении сейсмогеологических поверхностей раздела как внешних граничных поверхностей осадочных комплексов, так и «сейсмофаций», т. е. характера и напластований внутри границ. Цель анализа — расчленение сейсмического разреза на некоторые аналоги осадочных комплексов — сейсмические комплексы, генетически увязанные с тектоноседиментационными особенностями развития и строения бассейна. На начальном этапе сейсмостратиграфического анализа прежде всего выделяются стратиграфические несогласия, положительные и отрицательные тектонические формы (грабены, горсты, диапиры и др.), крупные зоны выклиниваний, а затем и более мелкие объекты, с которыми генетически могут быть связаны неантиклинальные ловушки (крупные органогенные постройки, останцы, врезы и т. д.). Производится также сопоставление выделенных комплексов с региональными и общими стратиграфическими шкалами, определяются возраст и соответствие этих комплексов известным стратонам (ярусам, подъярусам, свитам, пачкам и т. п.).
Сейсмофациальный анализ основывается на изучении внутреннего строения осадочных комплексов по сейсмическим данным и имеет целью выяснение палеотектонических и палеогеографических условий формирования осадочных комплексов, их формационной принадлежности. Базовой информацией этого анализа служат типы сейсмофаций, интерпретируемые с палеотектонической (прогибание, компенсированное или некомпенсированное осадконакопление) и палеогеографической точек зрения.
Основные положения сейсмостратиграфического анализа
Основные конструктивные положения сейсмостратиграфического анализа базируются на признании хроностратиграфической значимости сейсмогеологических границ и заключенных между ними сейсмических комплексов при соответствии последних определенным генетическим осадочным формациям и их сочетаниям.
Хроностратиграфические возможности сейсмического метода
Под стратиграфическим горизонтом в узком смысле понимается синхронный горизонт, обеспечивающий хронологическую корреляцию геологических пород. Именно в этом, хроностратиграфическом смысле, чаще всего и применяется понятие стратиграфической корреляции в сейсмостратиграфии.
Основополагающей является гипотеза о том, что сейсмические отражающие границы приурочены к поверхностям напластования, т.е. скрытым или явным перерывам осадконакопления, и служат хроностратиграфическими реперами. Это позволяет определять по осям синфазности последовательность напластования и прослеживать границы относительно одновозрастных толщ, что, в конечном счете, приводит к решению основной задачи сейсмостратиграфического анализа — расчленению разреза на условно одновозрастные толщи. В этом случае отражающие горизонты, приуроченные к кровле и подошве сейсмического комплекса, фиксируют полный возрастной диапазон комплекса в областях согласного залегания и уменьшение этого диапазона в районах несогласного залегания. Но и несогласие оказывается важным в хроностратиграфическом смысле, поскольку породы, расположенные выше несогласия, практически всегда более молодые, чем расположенные ниже (за исключением постседиментационно опрокинутых слоев). Если сейсмические горизонты увязываются с биостратиграфическими границами, то сейсмические комплексы могут оказаться сопоставимыми со стандартными временными стратиграфическими подразделениями (системами, отделами, ярусами, свитами и т. п.).
Сейсмические границы, как правило, соответствуют поверхностям перерывов в осадконакоплении. В общем случае две любые смежные толщи, разделенные перерывом в осадконакоплении, следует считать несогласно залегающими, поскольку длительный перерыв всегда сопровождается определенным размывом отложений на отдельных участках бассейна, в результате чего верхняя толща оказывается залегающей на разновозрастных слоях. Точно также литологически однородная и даже примерно выдержанная по мощности песчаная или карбонатная пачка, сформированная в процессе трансгрессии палеоморя, может оказаться существенно разновозрастной, омолаживаясь в направлении перемещения береговой линии.
Однако в практике сейсморазведки несогласным залеганием обычно считают такое, которое фиксируется визуально обнаруживаемым по сейсмическим разрезам угловым несогласием.
Сейсмостратиграфические подразделения —геологические тела, которые выделяются в сейсмометрических границах. Последние представлены основными типами — сейсмогори зонта ми и сейсмическими комплексами.
Сейсмогоризонт — поверхность внутри интервала геологического разреза, в котором формируется латерально устойчивый (когерентный) сейсмический сигнал, отвечающий волне определенного типа (отраженной, преломленной, обменной). Сейсмогоризонт соответствует избираемой особенности записи сейсмического сигнала (обычно главному экстремуму или вступлению) и его следует соотносить с латерально наиболее устойчивым и резким литологическим разделом внутри волнооб-разующей толщи, который играет существенную (иногда доминантную роль) в образовании сейсмического сигнала.
Сейсмические комплексы: принципы выделений и таксономия
Сейсмический комплекс представляет собой акустическое отображение осадочного комплекса пород или отдельных его элементов. Пространственная характеристика сейсмического комплекса складывается из геометрии его внешних поверхностей (сейсмоморфологии) и конфигурации поверхностей синфазности внутри него (сейсмофаций).
Макрокомплекс сейсмический (МКС) — сейсмический образ трехмерного геологического тела, ограниченного сейсмогеологическими границами, в общем случае связанными с региональными поверхностями несогласий или перерывами осадконакопления, определяемого набором устанавливаемых по сейсмическим материалам морфологических, текстурных (сейсмофациальных), параметрических характеристик и отвечающего осадочному формационному комплексу, формирующемуся в течение крупных этажей геологической истории.
Мощность отложений, охватываемых МКС, может соответствовать сотням метрам— нескольким километрам. В стратиграфической номенклатуре MKс может соответствовать ярусу, подъярусу,
Комплекс сейсмический (Kс) — сейсмический образ трехмерного геологического тела, ограниченного, с одной стороны, (в подошве или в кровле) сейсмогеологической границей (в общем случае связанной с поверхностью несогласия или перерывом седиментации), а с другой — слоевой границей (скрытым перерывом), определяемой набором морфологических, сейсмофациальных и параметрических характеристик и отвечающего семейству осадочных формаций, формирующихся на определенных (трансгрессивных или регрессивных) фазах тектонических этапов. Мощности комплекса — в пределах 0,1—1 км.
Подкомплекс сейсмический (ПКС) — сейсмический образ трехмерного геологического тела, ограниченного слоевыми разделами или эрозионными поверхностями, не приводящими к образованию видимого несогласия в залегании с ниже- и вышерасположенными телами, определяемого совокупностью морфологических, сейсмофациальных и параметрических характеристик и соответствующего одной или нескольким генетически связанным, сопряженным осадочным формациям. Мощности (п х 10)—100 м.
Клиноформа образуется при латеральном заполнении бассейна осадками в условиях некомпенсируемого погружения его дна и обычно представлена набором однонаправленных клиньев сигмовидной формы.
Покров — породнослоевая ассоциация, образующаяся при вертикальной аккреции 154 осадочной толщи в условиях обычно компенсируемого осадконакоплением погружения и представляющая собой комплекс параллельно-слоистых субгоризонтальных в палеоплане отложений. Покровы образуются как в течение стабильной в тектоническом отношении стадии развития бассейна, так и при его погружении или подъеме. Соответственно различают покровные комплексы стабильного, трансгрессивного и регрессивного строения. Кроме того, выделяют конденсированные покровы, формирование которых в отличие от обычных покровов происходит в обстановке региональной некомпенсации.
Микрокомплекс сейсмический (МКс) является составной частью ПКС (подкомплекса сейсмического) и представляет собой микроклиноформу или микропокров, образованный за счет цикличности колебаний уровня моря. Микрокомплексы, как правило, отделяются друг от друга некоторым перерывом в осадконакоплении, поэтому к их поверхностям могут приурочиваться интенсивные и протяженные сейсмические границы. Мощность п—(п Х 10) м. Обычно соответствует пачке слоев.
Слой сейсмический (СС) — составная часть МКС. Он представляет собой сейсмическое изображение геологического слоя, объединяющего отложения с общими литологическим и признаками, закономерно изменяющимися по простиранию в зависимости от изменения фациальной обстановки осадконакопления.
Отражающая поверхность (ОП) является не поверхностью, а трехмерным геологическим телом с мощностью меньшей разрешающей способности сейсморазведки, вследствие чего сейсмическое изображение такого тела имеет вид площадки при однополупериодном представлении элементарного сейсмического сигнала. В стратиграфическом отношении ОП соответствует участкам перехода от одного слоя к другому или маломощным отдельным слоям.
В рассмотренных определениях сейсмических комплексов используется ряд признаков (морфологических, сейсмофациальных (текстурных), параметрических), и по каждому из этих признаков границы могут быть установлены различно, так что контуры отдельных сейсмических признаков могут не совпадать.
Эвстатические колебания уровня Мирового океана
Как уже было показано, сейсмические разрезы дают возможность определения относительного возраста по принципу Стенона. Датировка осадочных толщ в единицах общей стратиграфической шкалы, производимая биостратиграфическим методом, становится в этих условиях невозможной. Для этого сотрудниками фирмы «Exxon» (Vail et all) был предложен новый метод, основанный на гипотезе цикличных колебаний уровня Мирового океана.
Явления глобальных изменений уровня моря на протяжении геологического времени вызывают все возрастающий интерес.
Изменения уровня моря привлекаются для объяснения геологических явлений с XVIII в., со времен Дж. Геттона. Время и амплитуда этих изменений рассчитывались исходя из следующих факторов:
1) площади континентов, остававшейся погруженной на протяжении определенных интервалов времени в прошлом;
2) величины изменений скорости спрединга океанических хребтов во времени. При этом подходе ошибки обусловлены использованием только одной гипсометрической кривой на протяжении времени;
3) данных сейсмической стратиграфии. Определенная последовательность стратиграфических свойств устанавливается по сейсмической записи, на которой выявляются поверхности отражения сейсмических волн. Эти поверхности отвечают изменениям уровня моря и могут быть скоррелированы с глобальными циклами уровня моря.
Построение концепции изменяющегося уровня моря основывалось на нескольких последовательных стадиях изучения. В начале были проинтерпретированы сейсмические разрезы всех континентов (исключая Антарктиду) и прилегающих морей. Они рассматривались как хроностратиграфические схемы и были проконтролированы биостратиграфическими данными. Затем исходя из этих хроностратиграфических схем были построены схемы циклов относительного изменения уровня моря для каждого изученного региона. Наконец составлена интегрированная схема глобальных циклов, которую рассматривают «просто как модальное среднее из скоррелированных региональных циклов».
На региональных и глобальных схемах циклов различаются циклы второго порядка, или суперциклы продолжительностью 10—80 млн лет, и циклы третьего порядка продолжительностью 1—10 млн лет.
Цикл включает в себя повышение уровня моря, его стабилизацию и последующее понижение. В начале цикла (трансгрессия) осадконакопление идет на шельфе. В конце цикла осадконакопление смещается на континентальный склон и абиссальную равнину, а осадки шельфа размываются. Анализ временных разрезов позволяет строить графики колебаний уровня моря и выделять интервалы очень высокого (highstand, HST) или очень низкого (lowstand, LST) его стояния. Сопоставление построенных графиков с мировой шкалой дает приблизительную датировку возраста осадочных толщ, не вскрытых бурением.