Выделение тектонических нарушений по анализу геолого-геофизических исследований на примере месторождения Аригольское

Выделение тектонических нарушений по анализу геолого-геофизических исследований на примере месторождения Аригольское

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУ ВПО «Пермский государственный университет»

Кафедра геофизики

Курсовая работа

Выделение тектонических нарушений по анализу геолого-геофизических исследований на примере месторождения Аригольское

отчет студента 5 курса з/о

геологического факультета

Балан Е.И.

Руководитель - доцент

Гершанок Л.А.

Пермь 2009

Содержание

Введение

. Основные определения

. Выделение разломов и тектонических нарушений по геофизическим данным

. Краткие геолого-геофизические сведения по Аригольскому месторождению

.1 Тектоническое строение

.2 Геолого-геофизическая изученность

. Анализ особенностей формирования Аригольского месторождения

Заключение

Литература

Введение

В основу моей курсовой работы легли материалы по зональной доработки Аригольского, Западно-Аригольского и Максиминского месторождения, тектоническая карта центральной части Западно_Сибирской плиты, сводная структурная карта по горизонту ЮВ1 Аригольского месторождения и временные разрезы через серию скважин

Целью работы является выделение тектонических нарушений по анализу сейсмических данных, тектонической и структурной карт на примере месторождения Аригольское.

Задачей работы является анализ сводной структурной карты на выделение тектонических нарушении и ее сопоставление с тектонической картой месторождения. Реконструкция происходивших тектонических процессов которые в конечном итоге способствовали формированию ловушек углеводородов по проведенному тектоническому анализу структурных поверхностей по ОГ по представленным данным интерпретации сейсморазведки 3Д

1. Основные определения

Большинство осадочных пород и лавовых потоков формируется и первоначально залегает в виде горизонтальных слоев, но при исследовании обнажений в высоких обрывах или стенках карьеров можно заметить, что горизонтальное залегание пород встречается редко, обычно они наклонены или вообще раздроблены. Эти явления называют тектоническими нарушениями. Тектонические нарушения бывают складчатыми и разрывными. Такие нарушения возникают в следствии тектонических движений - перемещения вещества в земной коре под действием преимущественно эндогенных сил. Они имеют как горизонтальную так вертикальную составляющую. Вертикальные движения приводят к выгибанию (относительному поднятию) и прогибанию (погружению) литосферы.

Тектонические нарушения, вызванные движение земной коры могут образовывать трещиноватости в горных породах, участвующих в такой деятельности

Разлом - в тектонике, крупное разрывное нарушение земной коры, распространяющееся на большую глубину и имеющее значительную длину и ширину .

Разлом - разрывное нарушение сплошности горных пород, без смещения (трещина) или со смещением пород по поверхности разрыва. Разломы доказывают относительное движение земных масс.

Весьма показательна приуроченность к разломам различных форм магматизма. Особенно характерен контроль разломами вулканической деятельности.

2. Выделение разломов и тектонических нарушений по геофизическим данным

Большое значение при выявлении разломов и тектонических нарушений имеют геофизические данные, отражающие различия в строении и развитие разделенных блоков земной коры в следствии тектонического нарушения. Вдоль линии таких нарушений происходит скачкообразные изменение физических параметров пород, что легко улавливается различными геофизическими методами.

К таким зонам приурочены, прежде всего, гравитационные аномалии, а с измененной напряженностью и деформирующим состоянием горных пород связаны аномалии естественных магнитных, электрических и импульсных электромагнитных полей в радиочастотном диапазоне, причём наиболее интенсивное излучение происходит при развитии микротрещин в горных породах.

В магнитных полях тектонические нарушения отражаются в линейных аномалиях ∆Т, имеющих большую протяженность в узких полосах или цепочках положительных аномалий, а также в изменении простирания осей магнитных аномалий. С разломам связаны также сгущение изолиний ∆Т, резкие скачки глубины залегания магнитных пород, смещение осей аномалии ∆Т.

В аномальном гравитационном поле нарушения связанные с тектоническими движениями земной коры выделяются по узким зонам повышенных градиентов ∆g, так называемым гравитационным ступеням, узким зонам или цепочкам положительных аномалий силы тяжести большой протяженности, резкому изменению простираний и торцевым сочленениям разнородных аномалий, имеющим резвую интенсивность. Особенно информативно совпадение гравитационных ступеней с линейными положительными магнитными аномалиями.

Тектонически нарушенные зоны также можно выявить по данным метода акустического каротажа скважин и сейсморазведки.

В основе метода АК лежит трассирование продольных и поперечных волн по разрезу, их спектральный анализ, построение зависимостей спектральных параметров от глубины, выявление глубин с определенным сочетанием экстремумов на этих кривых. Интервалы трещиноватости горных пород возникшие в следствии тектонических нарушений, характеризуются локальными минимумами амплитуд продольной и поперечной волны, локальными минимумами частоты продольной и поперечной волны, изрезанностью частотной кривой поперечной волны.

При интерпретации данных каротажа резкое различие в дебитах скважин по одному и тому же горизонту в пределах конкретного месторождения или существование скважин с аномальными дебитами также может говорить о неоднородности распространения горных пород, наличии тектонических нарушений в виде трещин или разломов.

Качественную оценку строения зон неоднородности можно получить по снимкам акустического телевидения, а их проницаемость можно оценить по поведению кривой БК. Другой применяемый для выделения сложнопостроенных зон АК-метод - глубинное АК-зондирование. Метод работает на отраженных волнах, зондируя пространство перпендикулярно скважине на глубину до 3-4 м (пересекая вертикальные трещины).

Три фактора оказывают основное влияние на форму сигнала: затухание, зависящее от частоты, дисперсия волн и условия измерения. Последний фактор в значительной степени компенсируются при использовании разностной схемы измерения, что позволяет выполнять сопоставление с данными лабораторных исследований. Регистрируемый сигнал сильнее искажается, если: а) его спектр приходится на нелинейную часть кривой; б) проходит через кавернозные и трещиноватые породы (по сравнению с мелкопористыми).

На форму сигнала также оказывает дисперсия волн, поскольку зависимость скорости от частоты искажает фазочастотный спектр сигнала. Дисперсия может быть обусловлена, например, слоистостью геологического разреза, которая в диапазоне 3-5 кГц, обычном для АК, может быть сопоставима с длиной волны. Слоистость создает дисперсию, при которой фазовая скорость уменьшается с частотой, а коэффициент затухания - растет; неровности стенок скважины приводят к обратному эффекту.

Из сейсмических методов наиболее эффективным в выявлении таких зон нарушений являются работы МОГТ 3D и 2D. По данным сейсморазведки зоны тектонических нарушений выделяются по нескольким волновым признакам: резким смещением оси волны, изменением полярности волны, изменением амплитуды волны, дугообразной деформацией оси волны. При интерпретации сейсмических данных принято выделять в разрезе только линию общего направления тектонических нарушений. При трассировании такого нарушения по площади интерпретатор стремиться соединить полученные направления в единую плоскость и максимально упорядочить линию пересечения этой плоскости с поверхностью целевого горизонта.

3. Краткие геолого-геофизические сведения по Аригольскому месторождению нефти

Аригольское нефтяное месторождение открыто в 1992г поисковой скважиной №102. Нефтеносность установлена в терригенных отложениях верхней юры в пласте Ю1 васюганской свиты.

Аригольское нефтяное месторождение находится в Нижневартовском районе Ханты-мансийского автономного округа Тюменской области, в 140 км к востоку от г.Нижневартовска. (рис 1)

В географическом положении месторождение расположено в центральной части Западно-Сибирской равнины, в бассейне Широтного Приобья.

Местность представляет собой слабо расчлененную, заболоченную равнину с резко приподнятыми (6 - 10 м) песчаными гривами, поросшими хвойным лесом, абсолютные отметки изменяются от 42 м в поймах рек до 60,5 м на возвышенных участках. Перепад высот около 20 м. На юге участка, непосредственно по площади исследований, протекает река Вах, шириной 100 - 250 м, c многочисленными притоками. В северо-западной части площади находится озеро Окурненкоэмтор площадью около 3 км2. Болота равномерно покрывают всю площадь исследования, глубина болот достигает 5 ¸ 6 м, но в среднем составляет около 2 метров.

По совокупности природно-климатических условий район относится к IV категории сложности.

Рис. 1. Обзорная карта района работ

.1 Тектоническое строение

На., рис.2 В соответствии с тектонической картой мезокайнозойского чехла Западно-Сибирской плиты (1998г)/отчет / Аригольское месторождение находится в пределах Центрально-Западно-Сибирской складчатой системы поздних герцинид, состоящей из ряда антиклинориев, мегаантиклинориев с разделяющими их прогибами и впадинами.

В рассматриваемом районе наиболее крупными являются Аганский и Нижневартовский антиклинории и сопряженные с ними Югано-Покурская система внутренних впадин на западе и Ларьякский прогиб на востоке. На все складчатые формы фундамента наложены раннемезозойские рифтовые структуры, из которых наиболее крупными являются Аганский и Колтогорский грабен-рифты.

По тектонической карте мезозойско-кайнозойского чехла Западно-Сибирской геосинеклизы рассматриваемый район расположен в центральной части западного склона Александровского мегавала в северной части зоны сочленения структур II порядка - Охтеурского и Криволуцкого валов. На западе Александровский свод сопряжен с Колтогорско-Толькинской шовной зоной, граничащей, в свою очередь, на западе с Тагринским мегавалом. В центральной части Александровский свод разделен замкнутой Тормэмторской ложбиной, переходящей в Восточно-Кошильский прогиб на две составляющие его структуры I порядка, как Александровский мегавал и Междуреченский вал

Ввиду унаследованности развития поднятий и совпадения структурных планов по различным отражающим горизонтам, по данным ГИС, описание основных структурных элементов приводится по отражающему горизонту “Б”, с указанием характерных особенностей строения других комплексов отложений.

Зона сочленения Охтеурского и Криволуцкого валов в районе Северного и Вахского поднятий имеет блоковое строение фундамента. Все приподнятые участки фундамента имеют тектоническое происхождение и представляют собой сложные горстовидные образования. По низам мезозойских отложений зона имеет сложное строение, что объясняется наличием отдельных дизъюнктивных нарушений, приуроченных к локальным поднятиям.

Аригольское месторождение непосредственно связано с Западно-Вахским и Воскресенским поднятием. Западно-Вахское поднятие по отражающему горизонту “Б” представляет собой брахиантиклинальную складку север-северо-врсточного простирания, сочленяющуюся на север-северо-восточном погружении через малоамплитудную седловину с Воскресенским куполовидным поднятием. Размеры Западно-Вахского поднятия по оконтуривающей изогипсе -2200 м, - 2,5х1,2 км, амплитуда 20 м, Воскресенского - по изогипсе -2300 м - 1,5 х 2 км, амплитуда 25 м.

Рис 2. Тектоническая карта центральной части Западно-Сибирской плиты (1998г)

.2 Геолого-геофизическая изученность

В пределах Аригольской площади проведены аэрогравиметрическая съемка масштаба 1 : 1000000, гравиметрическая и аэромагнитная съемка масштабов 1 : 200000 и 1 : 50000.

В результате выполненных исследований были определены общие закономерности геологического строения региона и выявлены основные тектонические элементы. Более детально рассматриваемая территория изучена в ходе проведения ниже перечисленных видов геолого-геофизических исследований (табл. 1)

Таблица 1

Краткие сведения по геолого-геофизической изученности площади работ

4. Анализ особенности формирования Аригольского месторождения

Анализируя сводовую структурную карту Аригольского месторождения представленной на рис 3 можно выделить ряд тектонических нарушений приуроченных к этому месторождению. Судя по абсолютным отметкам ОГ разведочных скважин можно говорить о том что сам участок является куполовидным локализованным поднятием и имеет антиклинальное строение. Западное крыло участка отягощено серией тектонических нарушений северо-западного направления. Восточное крыло имеет ряд тектонических нарушений западно-восточного направления. В центральной части наблюдаются тектонические нарушения субмеридианального направления которые при визуальном анализе оконтуривают центральную часть участка которая в свою очередь, судя по абсолютным отметкам скважин, имеет форму купола. В районе скв. 102 наблюдается узел пересечения тектонических нарушений приуроченных к правой и центральной зонам месторождения. Эти тектонические нарушения четко прослеживаются на ОГ по данным сейсморазведки 3Д (рис 4).В районе скважин 142 и 103 также можно проследить тектонические нарушения субширотного и субмеридианального направления, которые имеют пересечения с этими скважинами и четко выделены на ОГ по данным сейсморазведки 3Д( рис 5).

Судя по характеру распространения нарушений можно говорить о том что локальное поднятие подчинено разлому. Кроме того обобщая анализ структурной карты месторождения и временные разрезы серии скв, а также по материалам интерпретации данных сейсморазведки приведенных ОАО «Сибнекфтегеофизика» \отчет\ можно выделить Аригольскую систему тектонических нарушений северо-западного и северо-восточного простирания, которые разбивают Аригольскую группу поднятий на три локальных поднятия: Центральное куполовидное поднятие, Западно-Аригольское поднятие и Восточно-Аригольское поднятие.

Судя по геологическому разрезу продуктивных отложений по линии скважин разбуренных в центральной части участка (рис 6), Центральное куполовидное поднятие представляет изогнутую под прямым углом складку, заключенную с востока и запада системой лучеобразно расходящихся дизъюнктивных нарушений. Северная составляющая ее часть имеет северо-западное простирание по длиной оси.

По данным интерпретации сейсморазведки 3Д (ОАО «Сибнефтегеофизика»)\отчет\ с запада, с востока центральное куполовидное поднятие осложнено дизъюнктивными нарушениями в основном субмеридианального направления, иногда сходящимся в одной точке, в результате чего данное поднятие заключено в треугольник тектонических нарушений с востока и запада.

Западно-Аригольское поднятие представляет собой симметричную складку, с тремя куполками следящихся в виде цепочки, северо-западного простирания. С севера данное поднятие отделено от центрального тектоническим нарушением и северная его часть также осложнена дизъюнктивным нарушением имеющим почти меридианальное направление.

Восточно-Аригольское поднятие представляет собой ассиметричную складку, с крутым восточным и относительно пологим западным крылом, субмеридианального простирания.

В целом, по анализу ОГ (рис 4,5) на Аригольской группе поднятий трассируется серия главным образом лучеобразно сходящихся разломов, развлетвленых на запад, север и восток. Разломы носят главным образом сдвиговый, или сдвиго-надвиговый характер, так как отчетливо прослеживается смещение изолиний структурного плана ОГ вдоль выделенных разломов.

Таким образом опираясь на данные интерпретации сейсморазведки 3Д \отчет\ с привлечение априорных материалов и исследовании по геодинамики \отчет\, которые в сущности не противоречат фактическим результатам, даны качественные критерии особенности формирования Аригольской структуры поднятий.

Также проанализировав магнитную карту района(рис7) в котором находится исследуемый участок работ также можно выделить серию тектонических нарушений субмеридианального и субширотного направления.

Учитывая то что при формировании ловушек углеводородов одним из обязательных условий является наличие структур и путей по которым может происходить миграция углеводородов к месту накопления можно предположить что выявленные серии тектонических разломов и тектонические структуры с ними связанные могут являться благоприятными условиями для формирования нефтегазоносных ловушек.

Также можно заметить что на тектонической карте составленной в 1998г(рис 2) в районе исследуемого месторождения не отмечены тектонические нарушения относящиеся к данной площади, в то время как на сводной структурной карте Аригольского месторождения составленной в 2005г\отчет\ (рис 3) данные структуры уже указаны. Причину такой неполной информативности тектонической карты не известна. Поэтому исходя из выше проделанных анализов можно предложить эту карту дополнить с нанесением на нее дополнительных тектонических нарушений на площадь Аригольского месторождения

Рис 3. Сводная структурная карта Аригольского месторождения

Рис. 4. Вертикальное сечение куба через разведочную скважину 102 Аригольскую

- тектонические нарушения, 2 - разведочная скважина

Рис. 5. Вертикальное сечение куба через разведочные скважины 103 и 142 Аригольские

- тектонические нарушения, 2 - разведочные скважины

Рис 6 Геологический разрез продуктивных отложений по линии скважин.

Рис 7. Магнитная карта района исследуемого участка

Заключение

В данной курсовой работе были рассмотрены вопросы выделения тектонических нарушений по геофизическим данным на примере месторождения Аригольсоке. Проанализирована тектоническая карта данного объекта работ, а также временные разрезы через серию скважин пробуренных на данной площади. Выделены три основные зоны тектонических нарушений на месторождении Аригольское. Дана краткая рекомендация по доработке тектонической карты месторождения.

Литература

месторождение тектонический разлом геологический

Дахнов В.Н. Интерпретация результатов геофизических исследований скважин. М., Недра, 1982 г.

Зональный геологический проект по доразведке Аригольской, Западно- Аригольской и Максиминской зон. Тюмень, 2005г

Стратегия поля зон трещиноватости. Геофизика, 1,2004 ://geoksc.apatity.ru/articles/O.zarubezhn.svyzey/2006.pdf://www.misd.nsc.ru/press/conferences/geodyn2007/lecture/

<http://rogov.zwz.ru/05-09-2008/Bembel.Zadojenko.1993.pdf>