Вопрос 14. Дизъюнктивные дислокации, методы их выделения и прослеживания.

До последних лет господствовали представления о пликативном строении природных резервуаров в Западно-Сибирском нефтегазоносном бассейне (НГБ). Считалось, что залежи углеводородов (УВ) имеют достаточно простое строение и контролируются, главным образом, пологими антиклинальными поднятиями. Именно такие модели положены в основу подсчета запасов и проектирования разработки большинства залежей Широтного Приобья. Ввод в разработку значительного количества средних и мелких месторождений позволил выявить ряд проблем, свидетельствующих о более сложном, чем это представлялось на стадии подсчета запасов, строении значительного числа нефтяных залежей, аккумулированных в верхнеюрских и нижнемеловых природных резервуарах Широтного Приобья. К таким проблемам относятся: аномальное распределение пластовых флюидов по разрезу и площади объекта. Нередко водонасыщенные коллекторы залегают гипсометрически выше нефтенасыщенных и сводовые скважины оказываются обводненными, а залежи располагаются на крыльях или периклиналях локальных поднятий. В пределах казавшихся едиными залежей отмечаются резкие "скачки" уровней водонефтяных контактов. На ряде месторождений установлены участки с неадекватной реакцией добывающих скважин на мероприятия по поддержанию пластового давления. Эти проблемы свидетельствуют о нарушенности природных резервуаров и наличии непроницаемых барьеров, не учтенных в действующих геологических моделях. В то же время в последние годы накоплены многочисленные данные, свидетельствующие о том, что значительная часть разломов, выделяемых по доюрскому основанию, проникает в осадочный чехол и эти разломы играют существенную роль в формировании и размещении залежей.

Развитие сейсмических технологий обеспечило возможность более детального изучения структурных планов непосредственно продуктивных пластов, выделения и трассирования малоамплитудных дизъюнктивных дислокаций, разрушающих сплошность природных резервуаров в верхнеюрском и неокомском комплексах и разделяющих их на отдельные блоки. Сопоставление новой сейсмической информации с промыслово-геологическими данными на наиболее проблемных объектах позволили установить, что малоамплитудные дизъюнктивные дислокации играют исключительно большую роль как в экранировании скоплений УВ, так и в обеспечении вертикальной миграции флюидов. Не учет дизъюнктивно-блокового строения природных резервуаров приводит к неадекватному определению геометрии нефтяных полей и, как следствие, бурению значительного числа изначально водяных скважин, раннему и кажущемуся незакономерным обводнению добывающих скважин.

Процесс образования и распространения трещин в горных породах исследуется также в рамках гипотез нефтегазообразования. Их формирование связывается с действием давления, которое оказывают на горные породы нефть и газ. Среди них - флюидо-динамическая концепция Б.А. Соколова (1999) геосинергетическая концепция природных углеводородо-генерирующих систем А.Е. Лукина (1999) и геосолинная концепция. Согласно этим воззрениям, потоки глубинных флюидов активизируют процесс нефтегазообразования в осадочных породах Одновременно они участвуют в формировании промышленных скоплений УВ: являясь мощным теплоносителем и идеальным аккумулятором упругой энергии, они формируют положительные структуры, создают в недрах литологические экраны, цементируют и запечатывают накопившийся объем УВ по-латерали по вышеописанным механизмам в зонах развития дизъюнктивных дислокаций (ДД). Особенности же тектонического строения и геодинамическое развитие территории обуславливают распределение по площади дизъюнктивных дислокаций, непрерывность и стабильность их экранирующих свойств. К сожалению, современные технологии, позволяющие уверенно выявлять и картировать дизъюнктивные дислокации, не в состоянии решить вопрос о том, связаны ли с ними на конкретном объекте разобщающие залежи латеральные флюидоупоры, каналы вертикальной миграции УВ или дизъюнктивные дислокации не играют особой роли в сегодняшнем распределении в пространстве скоплений УВ. Решение этих вопросов возможно на основе анализа промыслово-геологической и геохимической информации. Особенности геологического строения Западной Сибири (казавшиеся пологими крупные антиклинальные поднятия, закартированные по данным сейсморазведки 60-70-х годов) способствовали формированию представлений о регионе как стабилизирующейся платформе, с редкой сетью разломов, приуроченных к границам крупных структур первого порядка. Методы, позволяющие выявить такие дизъюнктивные дислокации, были разработаны еще в конце 60-х годов на основе комплексного анализа геофизических, геологических, геоморфологических, геохимических и геотермических данных (Ф.Г. Гурари, А.Э. Конторович, Ю.Г. Зимин И. Д, 1970). Однако, признание в последние годы значительной роли мало- и безамплитудных дизъюнктивных дислокаций как в экранировании скоплений УВ, так и в обеспечении вертикальной миграции флюидов, обусловило необходимость их выделения и картирования. Традиционные методы позволяют лишь наметить генеральные простирания дизъюнктивных дислокаций и наклоны плоскостей сбрасывания, поэтому тут необходим более тонкий метод, которым является сейсморазведка. Выделение малоамплитудных нарушений глубокими скважинами практически невозможно. Даже, если скважина пересекает плоскость нарушения заметить выпадение отдельных частей разреза или их удвоение крайне сложно. Однако глубокие скважины очень часто дают бесценную информацию о близости дизъюнктивных дислокаций. При анализе кернового материала скважин выявляются трещины и "зеркала" скольжения, фиксируемые при макроописании керна; микронадвиги и микротрещины, проявления катаклаза, отмечаемые в шлифах.

Компьютерная революция XX века, бурный прогресс прикладной математики и дальнейшее развитие идейной стороны сейсморазведки обусловили появление и широкое внедрение мощных систем обработки данных сейсморазведки 2D и 3D, в которых присутствует целый ряд сильнодействующих процедур (таких, например, как деконволюция (хз вообще что это такое) . Внутриметодный контроль качества обработки далеко не всегда оказывается эффективным. Такие процедуры необходимо применять при геологическом контроле получаемого результата и прохождением так называемых специальных точек выделенных на стадии априорного моделирования. (В.С. Славкин, 1999). Под "специальными" точками понимаются такие особенности геологического строения разреза, достоверно доказанные бурением и ГИС, адекватное отображение которых в сейсмических материалах обеспечивает доверие к интерпретации и других элементов волнового поля. Такими точками могут быть палеорусла, отображающиеся на временном разрезе в виде русловой сейсмофации, замещение и выклинивание пласта, фиксируемые как прекращение прослеживания отражающего горизонта (ОГ), тождественность рельефа ОГ и рельефа кровли пласта, установленного по данным глубокого бурения.

Нередко применение процедур обработки способствующих решению общих задач (например, корреляции) затрудняет выделение малоамплитудных и безаплитудных дизъюнктивных дислокаций. Задача геолога наметить в рамках априорной модели изучаемого объекта предполагаемые участки и зоны развития дизъюнктивных дислокаций и сконцентрировать внимание специалиста в области обработки и интерпретации сейсмических данных таким образом, чтобы особенности волнового поля, связанные с дизъюнктивными дислокациями не затушевывались, а подчеркивались.

Наиболее четким кинематическим признаком нарушения является смещение осей синфазности во времени. Однако это возможно при амплитуде сдвига не менее 15 м. Такие разломы присутствуют, но амплитуды большинства дизъюнктивных дислокаций гораздо меньше. Одним из признаков тектонических нарушений являются дифрагированные волны, формирующиеся на краевых частях уступа. При оптимизированной обработке сейсморазведочных данных они, как правило, устраняются, однако появление их в некоторых случаях служит дополнительным критерием. Большинство дизъюнктивных дислокаций (в том числе мало- и безамплитудные) выделяются по косвенным признакам, которые, однако, при большом объеме экспериментального материала (обрабатываются сотни и тысячи пог. км сейсморазведки) являются вполне достоверными. Важными динамическими признаками нарушений на временных разрезах являются разрывы в корреляции осей синфакзности, зоны интерференции волн, затухание амплитуд, изменение частоты записи. Это связано с наличием зоны дезинтеграции на участке ДД. Изменчивость отложений в разных блоках обуславливает возможность выделения дизъюнктивных дислокаций по разнице облика волновых пакетов по обе стороны от дизъюнктивной дислокации. Для более строгой оценки динамических признаков на временном разрезе используют псевдоаккустические преобразования временных разрезов, по которым можно оценить изменения интенсивности коэффициентов отражения (ЭКО-разрезы) или псевдоакустических жесткостей (разрезы ПАЖ), т.е. обнаружить и оценить резкую смену физических свойств в пласте.

трассирование дизъюнктивных дислокаций. Трассирование осуществляется на основе прослеживания дизъюнктивных дислокаций по временным разрезам от профиля к профилю, с привлечением представлений об их генезисе, господствующих и подчиненных простираниях, а также дополнительных материалов, например, аэрокосмического дешифрирования, результатов грави- или магнитосъемки построение структурных карт природных резервуаров в дизъюнктивно-блоковом варианте.

Особенно полезная и разнообразная геологическая информация извлекается при дешифрировании аэрокосмоматериалов о разрывных нарушениях. Разного рода элементы дизъюнктивной тектоники проявляются на материалах дистанционного зондирования земной поверхности в виде линеаментов. Несмотря на вековую историю использования этого понятия при изучении глубинного строения Земли, до сих пор нет единого понятия «линеамент», сущестует несколько понятий. Тем не менее во всех определениях много общего. Под линеаментами понимают прямолинейные или слабо изогнутые природные объекты ландшафта чаще всего отображающие линейные неоднородности литосферы, а именно разломы земной коры, флексуры в осадочном чехле, зоны резкого изменения геологических структур, высокоградиентные зоны геофизических полей и др.

Линеаменты – это уникальные объекты земной коры, передающие на поверхность Земли убедительную и объективную информацию о разномасштабных, разновозрастных и разноглубинных неоднородностях земной коры и литосферы, что используется как в теории, так и в практике.

В геологической теории линеаменты, как индикаторы глубинной делимости земной коры, могут служить инструментом познания современной геодинамики.

В геологической практике линеаменты могут отражать подводящие каналы различных флюидов и растворов, т.е. служить прямыми индикаторами при прогнозе и поиске месторождений полезных ископаемых.

До настоящего времени нет также единой классификации линеаментов. Их разделяют по протяженности, ширине, степени организации, особенностям пространственной ориентировки и др.признакам , например, по глубине залегания: коровые (экзогенные) и мантийные (эндогенные), по степени четкости изображения линеаментов на космоснимках – достоверные и предполагаемые; по степени трассирования (прослеживания) – прерывистые и непрерывные. По протяженности линиаменты и их системы делятся на локальные, региональные, трансрегиональные и глобальные.

Особенностью распределения линеаментов в пространстве является наличие определенного ритма или «шага» между линеаментами одного порядка. Ширина этого «шага» зависит от мощности и состава земной коры, ориентировки линеаментов, принадлежности их к различным тектоническим эпохам и различным геологическим областям.

К примеру, В. Хоббс (1904) показал, что в восточных районах Северной Америки расстояния между разломами северо-восточного, северо-западного и меридионального простираний составляют, соответственно, 125, 75 и 40 миль. Дальнейшее накопление эмпирических данных привело исследователей к подтверждению закономерности постоянства расстояний – эквидистантности - между линейными нарушениями земной коры.

Наряду с этим описаны многочисленные факты сгущения линеаментов одного порядка в протяженные непрерывные или прерывистые зоны с резким уменьшением шага между линеаментами.

При дешифрировании разрывов следует использовать как прямые, так и косвенные дешифрировочные признаки.

К прямым признакам относятся очертания объекта (форма), его размер, плотность фототона (для черно-белых снимков) или цвет (для цветных или псевдоцветных).

Косвенными признаками могут быть, главным образом для закрытых территорий, спрямленные участки русел рек и речных долин, коленообразные изгибы водотоков и овражно-балочный сети, цепочки родников, естественная смена растительности по прямой или близкой к ней линии, повышенная густота растительного покрова, смена фототона или цвета по прямой за счет соприкосновения толщ различного состава и т.д. Разрывы, возникшие в новейшее время или подновленные древние нарушения так или иначе фиксируются в рельефе: появление уступов, суженных участков речных долин, образование в руслах водопадов, порогов, понижений в рельефе в виде цепочки оврагов и др. Сдвиги опознаются по изгибам слоев вблизи поверхности сместителя, ориентированным под углом к линии сместителя. Новейшие сдвиги часто устанавливаются по горизонтальному смещению гидросети и других форм рельефа. Крутые разломы характеризуются относительной прямолинейностью и срезанием поверхностью сместителя слоистости на крыльях складок. Линии разрывов могут также разграничивать участки с различной окраской пород, различным рельефом и другими особенностями ландшафта. Все вышесказанное относится к крутопадающим разрывам. Но, как известно, существуют и пологие. Последние часто имеют согласную со слоистостью ориентировку и могут развиваться по одному из слоев. Они, как и слоистость, образуют пластовые треугольники, а при залегании, близком к горизонтальному, огибают неровности рельефа. Пологие разрывы по аэрофотоснимкам дешифрируются крайне тяжело и не всегда достоверно.