ТОЧНОСТЬ СТРУКТУРНЫХ ПОСТРОЕНИЙ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ МАЛОГЛУБИННЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В СЛОЖНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

  • А.И. НИКИФОРОВА Горный институт УрО РАН

Аннотация

Для резервных участков Верхнекамского месторождения калийных солей резуль- таты бурения являются единственным прямым источником информации о строении и свойствах породного массива. Данные геологоразведочных скважин позволяют объек- тивно верифицировать результаты дистанционных методов исследований, таких, как сейсморазведка. Анализ достоверности малоглубинных сейсмических исследований выполнен для северо-западной неотработанной части месторождения (Половодовский участок). 196 ----------------------- Page 197----------------------- Опорными данными для интерпретации материалов сейсморазведки послужили резуль- 2 таты бурения 145 скважин. Плотность бурения составляла 0.406 скв/км . Среднее рас- стояние до профиля - 580 м. Согласно имеющейся информации в соляной толще выде- ляется ряд тектонических элементов. Харюшинский купол с сохранившейся от выщела- чивания калийной залежью целиком попадает на площадь участка детальной разведки. Восточнее выделен Осокинский прогиб, включающий Осокинскую и Чуринскую брахи- синклинали и граничащий на востоке с Малосурмогским поднятием. К западу от Ха- рюшинского закартировано Клестовское поднятие. Переходная пачка (ПП) довольно широко развита в пределах Осокинской синкли- нали и отсутствует на поднятиях. Мощность изменяется от 0 до 80 метров. Покровная каменная соль распространена на большей площади, чем ПП. Мощность её изменяется от 0 до 30 метров. Наибольшая мощность - на территории Осокинской синклинали. Мощность карналлитовой зоны колеблется от 0 до 130м. Максимальные значения при- урочены к северной части Клестовского и Харюшинского куполов, на самих куполах отсутствует. Мощность сильвинитовой зоны колеблется от 0 до 30м. Максимальная мощность приурочена к Харюшинскому куполу, на остальных куполах отсутствует. В пределах площади работ в соляных и надсоляных отложениях присутствует разрывная тектоника [2]. На северо-востоке, вкрест простирания Осокинской брахи- синклинали в интервале соляно-мергельной толщи предполагается Камынинский сдви- го-надвиг. На западном, более крутом, склоне Харюшинского поднятия, предполагает- ся структурный аналог Троицкого надвига. Южнее прогнозируется прохождение еще двух сдвиговых плоскостей. Малоглубинные сейсморазведочные исследования проводились в 2009-2011 гг. В результате - построены структурные, скоростные и интерпретационные схемы, отра- жающие строение надсоляной и соляной толщ. Выявлены и закартированы зоны, отли- чающиеся по упругим свойствам от вмещающего массива пород. По комплексу сейс- моразведочных параметров выделяется четыре основные группы интерпретационных геологических моделей: зоны интенсивной складчатости; низкоскоростные вертикаль- ные структурные несогласия; локальные структурные и литолого-фациальные неодно- родности; горизонтальные структурные несогласия, отражающие участки значимых структурных градиентов отражающих границ. При последующем геологическом доизучении участка осуществлено бурение еще порядка 30 геологоразведочных скважин, что дало необходимую информацию для оценки характера погрешностей данных сейсморазведки. Сопоставление структурных планов отражающего горизонта (ОГ) Сил, приуроченного к кровле сильвинитовой пач- ки, до и после бурения новых скважин приведено на рис. 1. В целом, несмотря на сложные сейсмогеологические условия, значительное рас- стояние между скважинами и профильными линиями (в среднем - 500 м) строение структур и их морфометрия по опорным отражающим границам изменились незначи- тельно. Понизился гипсометрический уровень структурных поверхностей и увеличи- лись амплитуды. Сопоставление абсолютных отметок залегания ОГ по данным сейсморазведки и бурения выполнено на основе теории вариационных рядов [1]. Они построены по рас- пределению погрешностей определения глубины залегания первых пластов каменной соли в подошве соляно-мергельной толщи (ВС), карналлитового пласта Е (Ек) и силь- винитовой пачки (Сил.) (рис. 2). 197 ----------------------- Page 198----------------------- Рис. 1. Сопоставление данных сейсморазведки (ОГ Сил) до(а) и после бурения (б) геологоразведочных скважин 198 ----------------------- Page 199----------------------- о о о в в в т т т с с с е е е ч ч ч и и и л л л о о о К К К Погрешность определения Погрешность определения Погрешность определения глубины, % от глубины ОГ глубины, % от глубины ОГ Ек глубины, % от глубины ОГ ВС Сил Рис. 2. Погрешность определения глубины залегания отражающих горизонтов по данным сейсморазведки Как видно из приведенных данных, в основном, значения невязок не превышают 5% от глубины залегания ОГ. Тем не менее, для каждого интервала существуют повы- шенные значения. Как правило, они обусловлены двумя основными факторами: значи- тельным расстоянием между скважиной и профилем (более 400 м) и литологическими неоднородностями разреза. Так, в скважине, вскрывшей ОГ ВС на 17% глубже, отсутствует переходная пачка, пла- сты К-И замещены каменной солью, а Ж-З представлены сильвинитом. 3 скважины, со значе- ниями более 10% удалены от сейсморазведочных профилей на 400 м, 500 м и 1000 м. В них выявлен сильвинитовый состав и замещение каменной солью пластов карналлитовой зоны. Невязка 17% установлена для ОГ Ек в скважине, пробуренной в 400 м от профиля. Она вскрыла глинисто-гипсовую шляпу (нижняя часть СМТ, ПКС и верхняя часть кар- наллитовой пачки). Максимальная ошибка определения глубины залегания ОГ Сил - 15.0 %- в скважи- не, вскрывшей полное замещение сильвинитовой зоны каменной солью. Она пробурена в 1000 м от ближайшего профиля. В 450 м от профиля пробурена скважина, установившая кровлю сильвинитовой пачки глубже на 14%, чем предполагалось по результатам сейс- моразведки. Она вскрыла: глинисто-гипсовую шляпу (нижняя часть СМТ, ПКС); пласты И-К - каменная соль; Б- сильвинитового состава Таким образом, точность сейсморазведочных структурных построений в целом не пре- вышает 5 %, при этом, если учесть выделенные осложнения волнового поля, связанные с ано- мальными особенностями геологического разреза, то средняя точность достигает оценок в 3-4%. Аномальные участки строения соляной толщи, выделенные по данным сейсмо- разведки, подтверждаются установленными бурением литологическими неоднородно- стями разреза в 100% случаев. Четыре скважины, пробуренные непосредственно на профильных линиях вскрыли замещение каменной солью пластов калийной залежи и развитие пестрых сильвинитов в карналлитовой зоне. Локализация негативных структурных и вещественных изменений соляной толщи наиболее достоверна на участках до 200 м длиной с центром на профильных линиях (размер определяется величиной зоны Френеля на глубине продуктивной толщи ≈ 100 м). Этот факт делает невозможным оценить точность выявления аномальных особенностей разреза в ос- тальных скважинах, расположенных на значительном удалении от профилей.

Литература

  1. Венецкий И.Г. Теория вероятностей и математическая статистика: учеб. пособие / И.Г. Венецкий, Г.С. Кильдишев. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Статистика, 1975. - 264 с.
  2. Петротектонические основы безопасной эксплуатации Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей / под ред. Н.М. Джиноридзе. - СПб; Соликамск, 2000. - 400 с.
Опубликован
2018-10-01
Выпуск
Раздел
Статьи