Геоэлектрическая модель строения зоны сочленения Бахтинского мегавыступа с Курейской синеклизой по данным электромагнитных зондирований М-ЗСБ и МТЗ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 550.379

ГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СТРОЕНИЯ ЗОНЫ СОЧЛЕНЕНИЯ БАХТИНСКОГО МЕГАВЫСТУПА С КУРЕЙСКОЙ СИНЕКЛИЗОЙ ПО ДАННЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ЗОНДИРОВАНИЙ М-ЗСБ И МТЗ

Елена Николаевна Махнач

ООО ГП «Сибгеотех», 630007, Россия, г. Новосибирск, ул. Октябрьская магистраль, 4, главный геофизик отделения нефти и газа, тел. (383)344-92-44, e-mail: mahnach@sibgeotech.ru

Анна Васильевна Мамаева

ООО ГП «Сибгеотех», 630007, Россия, г. Новосибирск, ул. Октябрьская магистраль, 4, ведущий геофизик отделения нефти и газа, тел. (383)344-92-44, e-mail: mamaeva@sibgeotech.ru

В работе описан новый подход к интерпретации данных многоразносных зондирований (М-ЗСБ) и магнитотеллурических зондирований (МТЗ) с целью выделения коллекторов в условиях широкого развития траппового магматизма, разломной тектоники, значительной латеральной неоднородности верхней части разреза. В такой сложной геологической ситуации получение достоверных результатов по данным электроразведки достигается путем комплексирования методов, применения современной аппаратуры, методики ведения полевых работ и последующей трехмерной интерпретации с построением объемных моделей среды. Эффективность решения данного круга задач приведена на примере Учаминской площади, расположенной в зоне сочленения Бахтинского мегавыступа с юго-западным бортом Курейской синеклизой.

Ключевые слова: геоэлектрическая модель, 1D-, 3D - интерпретация, МТ-данные, электрическое сопротивление, проводимость, коллекторы, рифей, венд.

GEOELECTRIC MODEL STRUCTURE ZONES WITH JUNCTION BAKHTIN MEGAVYSTUPA KUREISKO SYNCLINE BY TEM SOUNDINGS M-KAB AND MTZ

Elena N. Mahnach

GP LLC «SibGeoTech», 630007, Russia, Novosibirsk, ul. October highway 4, Chief Geophysicist separation of oil and gas, tel. (383) 344-92-44, e-mail: mahnach@sibgeotech.ru

Anna V. Mamaeva

GP LLC «SibGeoTech», 630007, Russia, Novosibirsk, ul. October highway 4, a leading geophysicist separation of oil and gas, tel. (383) 344-92-44, e-mail: mamaeva@sibgeotech.ru

A new approach to interpretation of multi-offset TEM (M-TEM) sounding and magnetotelluric sounding (MTS) measurements for the purpose of finding of collectors in the conditions of broad presence of trap magmatism, fault tectonics, considerable lateral heterogeneity of the top part of a section is described. In such a complex geological situation obtaining of reliable results of data of electromagnetic methods is achieved by combination of methods, using of up-to-date equipment, technique of field measurements and the subsequent three-dimensional interpretation of data with building of volume models of media. Efficiency of the solution of this sphere of tasks in the example of Uchaminskaya area located in the zone of joint of Bakhtinsky megabench with a southwest side of Kureyskaya syneclise is shown.

Key words: geoelectrical model, 1D-, 3D - interpretation, analysis МТ-data, electrical resistance, conductivity, reservoirs, Riphean, Vend.

Основные перспективы нефтегазоносности в пределах Сибирской платформы связаны с карбонатными венд - нижнекембрийскими отложениями, терригенным вендом и кровлей рифейских образований [2]. На изучение этих комплексов пород и выделение объектов, перспективных на обнаружение УВ в их пределах, были направлены комплексные электроразведочные исследования, включающие электроразведку ЗСБ в многоразносном варианте и магнитотеллурические зондирования. Полевые работы выполнены ООО ГП «Сибгеотех» в 2009 - 10 гг. в объеме 1200 пог. км.

Высокая эффективность работ обеспечивается переходом к многоразносным зондированиям с закрепленным источником поля в сочетании с трехмерной интерпретацией данных [3]. При проведении электроразведочных работ М-ЗСБ использовалась незаземленная петля квадратной формы с размером сторон 500*500 м. Измерение спада наведенного электромагнитного поля производилось переносными регистраторами ЭМ - поля «Импульс-Д», разработанными в ООО ГП «Сибгеотех». Метод зондирования становлением поля в ближней зоне (ЗСБ) в современной модификации с использованием многоразносных зондирований (М-ЗСБ), выполненных по площадной системе наблюдений дает высококачественный результат по распределению проводимости до глубин 2.5 - 3 км. Повышение глубинности обеспечивается проведением магнитотеллурических зондирований (МТЗ), нацеленных на изучение нижней части осадочного чехла и верхней части фундамента [1]. Они проводились с использованием электроразведочных станций MTU компании «Phoenix Geophysics» (Канада), предназначенных для регистрации электрических (Ех, Еу) и магнитных (Нх, Ну, Hz) компонент естественного магнитотеллурического поля. Использовалась пятиэлектродная крестообразная электрическая измерительная установка с длиной приемных линий 50 м. Регистрация МТ-поля осуществлялась в частотном диапазоне 400 - 0.0006 Гц. Время регистрации на точке составляло 12-14 часов, при шаге по профилю - 1 км.

Основной задачей геофизической интерпретации являлась оценка электропроводности венд-рифейских отложений, изучение характера сочленения структур Сибирской платформы на участке работ и составление геоэлектрического разреза. Рассматриваемые ниже части профилей ПР1 и ПР2 ориентированы вкрест простирания основных структур.

Интерпретация данных МТЗ состояла из двух этапов - качественный этап, сводящийся к выбору геоэлектрической модели, и количественный, направленный на определение параметров модели. На основе этой модели выполнялась 3D инверсия.

Сложность выбора модели и получения достоверной информации о параметрах геоэлектрического разреза объясняется распределением ЭМ-поля, которое зависит от всех элементов зондируемой среды. Для

2

преодоления этих сложностей в данной работе применена методика совместной 1D- и SD-интерпретации. Она основанная на прямом трехмерном моделировании по моделям, полученным в ходе качественного анализа и количественной интерпретации [3].На этапе качественной интерпретации, важную роль играет анализ магнитотеллурических данных, позволяющий осуществить корректный выбор интерпретационной модели [1]. Он включает в себя анализ кривых, магнитотеллурических параметров, нормализацию кривых рк.

В результате выполненных по профилям наблюдений определены частотные характеристики магнитотеллурического тензора |Z|. Полученные в результате обработки кривые модуля кажущегося сопротивлениям и фазы импеданса представлены в виде псевдогеоэлектрических разрезов на рис. 1.

Профиль 2 Профиль 1

Рис. 1. Псевдоразрезы десятичного логарифма модуля сопротивления (Ом.м)

и фазы импеданса (градусы)

Начальный анализ по разрезам показал, что различное распределение магнитотеллурических параметров в широтном и меридиональном направлениях наблюдается практически для всего интервала периодов и говорит о сильном влиянии приповерхностных неоднородностей, создающих случайный геологических шум.

Дальнейший шаг в построении модели связан с анализом распределения магнитотеллурических параметров неоднородности и асимметрии: параметр неоднородности (N), региональный параметр ассиметрии (в), амплитудный параметр ассиметрии (SkewS), фазочувствительный параметр ассиметрии (Skews) (рис. 2). С их помощью оценивается степень неоднородности геологической среды и локализуются выделяемые структуры.

В результате анализа частотных распределений параметров по профилю предположение о локальных трехмерных неоднородностях с региональной двумерной структурой получило дополнительное подтверждение.

Следующим шагом была, нормализация МТ-данных посредством приведения их к уровню кривых М-ЗСБ, для подавления влияния приповерхностных трехмерных эффектов, имеющих гальваническую природу.

Рис. 2. Частотные разрезы параметров неоднородности тензора импеданса

На этапе качественного анализа было сформирована геоэлектрическая модель разреза, которая использовалась в ходе количественной Ш- и 3D-интерпретации данных

В процессе 3D- интерпретации в рассматриваемой части площади установлено сильное влияние анизотропии на сопротивление пород. Здесь широтные и меридиональные кривые имеют различный вид с периода от 1 сек. Низкоомный анизотропный слой выделяется на глубине порядка 4500 -5500 м, он погружается в северном направлении, в его пределах электрические сопротивления по латерали во взаимно-ортогональных направлениях отличаются в 3-4 раза (рис. 3). Причинами, вызывающими анизотропию горных пород, могут быть слоистость, особенности структуры и текстуры пород, существование преобладающего направления трещиноватости, напряженное состояние пород

и т.д.

анизотропные объекты

Шкала раскраски электрического conpoiиплснии, Ом.м

—III III I

I 3 5 7 9 12 16 18 20 30 40 60 80 100150200500

Рис. 3. Геоэлектрическая 3D- блок-модель фрагмента Учаминской площади

Проведенные исследования позволили создать объемную геоэлектрическую модель исследуемой среды и на ее основе уточнить прежние представления о геологическом строении и характере сочленения двух крупных структур Сибирской платформы - Бахтинского мегавыступа и юго-западного борта Курейской синеклизы.

В восточной части площади установлена западная граница Ангаро-Котуйского грабен-рифта, что является определяющим структурным элементом, способствующим формированию в осадочном чехле зон нефтегазонакопления. По распределению геоэлектрических параметров (сопротивление, проводимость) прослежена граница выклинивания отложений с улучшенными коллекторскими свойствами в нижнем венде. С линией выклинивания данных отложений связываются перспективы

нефтегазоносности вендского терригенного НГК в ловушках структурно-литологического типа. Применение специальных приемов обработки дало возможность разграничить блоки пород различного состава и локализовать участки, представляющие поисковый интерес. Изучение анизотропии пород позволило определить наиболее проницаемые уровни геологического разреза и возможные пути миграции углеводородов. Полученные материалы могут рассматриваться в качестве основы для дальнейшего изучения территории по более плотной сети наблюдений.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Бердичевский М.Н. Дмитриев В.И. Модели и методы магнитотеллурики. - М.: Научный мир, 2009. - 680 с.

2. Перспективные на нефть зоны и объекты Сибирской платформы: сб. науч. тр. / Под ред. В. С. Старосельцева. - Новосибирск: СНИИГГиМС, 2009. - С. 1-26

3. Тригубович Г.М., Персова М.Г., Соловейчик Ю.Г. 3Б - Электроразведка становлением поля. - Новосибирск: Наука, 2009. - 211 с.

© Е. Н. Махнач, А. В. Мамаева, 2014