Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Подходы к выделению региональных циклитов и определению их структурного типа но сейсморазведочным данным

Подходы к выделению региональных циклитов и определению их структурного типа но сейсморазведочным данным

19.10.2017

Скважинный материал, в отличие от обнажений, дает непрерывную характеристику разреза на несколько километров, если не по керну, то по промыслово-геофизическим данным. Однако при этом определенным недостатком остается дискретность площадных наблюдений. Как бы близко не были расположены скважины, они все-таки разделены пространством, на котором геолог всегда домысливает его структуру. Степень соответствия домыслов реальности зависит от качества материала, опыта исследователя, его интуиции и многих других факторов. Поэтому нередко с каждой новой скважиной геологическая модель изучаемого района меняется, и часто существенно.
Сейсморазведка в значительной мере устраняет недостаток площадной дискретности наблюдений, так как при хорошем качестве сейсморазведочных данных исследователь может наблюдать непрерывную картину по профилям в десятки, сотни и даже тысячи километров. Система пересекающихся профилей позволяет представить объемную структуру геологического пространства. Именно поэтому сейсморазведка занимает ведущее место среди геофизических методов изучения седиментационных бассейнов и связанных с ними полезных ископаемых (нефти, газа, угля, солей и т. д.). За последние 20 лет возросли аппаратурные и интерпретационные возможности сейсморазведки, позволяющие наряду с традиционными структурными задачами решать целый ряд новых. В числе таких задач поиски малоамплитудных неструктурных ловушек нефти и газа, прогнозирование литологического, фациального и формационного составов геологического разреза, изучение цикличности, оценка возраста изучаемых породных тел, характер их флюидонасыщения (а это уже выход на прямые поиски скоплений УВ) и др. Все это синтезировало новое направление, названное американскими геологами и геофизиками сейсмостратиграфией. Однако, поскольку содержание понятия не соответствует термину, так как кроме стратиграфических задач в сейсмостратиграфии решается больше других — структурно-тектонических, литологических, гидрогеологических и т. д., — как уже отмечали многие исследователи, стало ясно, что предложенный для этого направления термин недостаточно точно ориентирует на содержание понятия. В то же время совершенно очевидно, что теоретическая основа сейсмостратиграфии базируется на идее и представлениях о седиментационной цикличности, на изучении слоевых ассоциаций, седиментационных комплексов, т. е. на том, что является объектом исследования литмологии. Именно поэтому появился термин «сейсмолитмология». Название «сейсмостратиграфия» предполагалось оставить за стратиграфией по сейсмическим данным. Некоторые исследователи, например В.Г. Бусыгин и Е.В. Кучерук, также считают, что термин «сейсмостратиграфия» следует оставить за стратиграфическим направлением, а все остальное именовать сейсмофациальным анализом. Многие исследователи, понимая неточность, неоднозначность и другие недостатки термина, предлагают называть это направление «сейсмогеологией», поскольку в основе данного направления, как бы его ни именовали, лежит представление о седиментационной цикличности, одной из главных задач является методика выделения циклитов различного ранга и типа по сейсморазведочным данным. В настоящее время предпринимаются попытки решения этой задачи.
В «Сейсмической стратиграфии» правила выделения «осадочных комплексов» («сейсмокомплексов») в явном виде не сформулированы. Однако некоторые из них можно вывести из определения осадочного комплекса, разъяснений и описаний конкретных примеров.
Важнейшим признаком, по которому выделяются «седиментационный комплекс» и «сейсмокомплекс», являются поверхности несогласия (явные, очевидные или скрытые) или эквивалентные им поверхности согласия, «прослеживающиеся в пределах крупных площадей континентов или океанических бассейнов». Несогласной считается поверхность эрозии, либо перерыва в седиментации, которая отделяет более молодые слои разреза от более древних и соответствует относительно длительному отсутствию осадконакопления (по крайней мере, слоями не представлена некоторая коррелируемая часть геохронологического подразделения). Согласной считают ту поверхность, которая отделяет более молодые слои от более древних, но вдоль которой нет никаких физических признаков, указывающих на то, что «происходила эрозия или какое-то время осадки не отлагались». Все это можно сформулировать как правило выделения комплексов по характеру границ аналогичное одному из наших правил выделения циклитов (правилу характера границ). Следовательно, в методике сейсмолитмологии очень важно изучение характера границ сейсмического разреза. Именно это и делается в «Сейсмической стратиграфии». Классификация границ по характеру залегания («видам залегания»), рассмотренная в анализируемой работе, есть не что иное, как практическая рекомендация к реализации этого правила. Границы, перерывы, размывы, несогласия и согласия, типы несогласий — лейтмотив методики сейсмостратиграфии. Однако с правилом характера границ между слоями и слоевыми ассоциациями (элементами слоевой системы) связано другое, более важное, на наш взгляд, правило — принцип непрерывного залегания (а следовательно, накопления) слоев в циклите (цикле). Этим правилом реализуется отыскание по существенным свойствам породных слоев их связи во времени формирования в единую целостную слоевую систему.
Характер границ (резкая, нерезкая, эрозионная, несогласная, согласная и т. д.) — это следствие, один из основных видов отражения непрерывного или прерванного залегания слоев. В неявном, но интуитивно ясном виде это правило можно увидеть в определении осадочного комплекса (ОК), который характеризуется как «согласная последовательность генетически взаимосвязанных слоев». Если заменить термины «согласная последовательность» более точным «непрерывная последовательность», а «генетически взаимосвязанные слои» — «изменение существенных свойств от слоя к слою», то это будет правило непрерывности. Почему нужны эти замены? «Согласная последовательность», т. е. без явных угловых и прочих несогласий, еще не означает непрерывности изменения существенных свойств, отражающих связь во времени образования слоев.
Признак генезиса в определении OK нежелательный, так как генезис, генетическая связь не только на сейсмограммах, но и в разрезах обнажений непосредственно не наблюдается. Генезис остается всегда в той или иной степени нашим предположением, гипотезой, заключением на основании анализа комплекса вещественных, структурных и прочих данных о породных слоях. К тому же генетически связанные слои и слоевые ассоциации могут быть разорваны во времени. Конечно, слои циклита генетически связаны, но эту связь нужно доказать, она не видна, не наблюдаема непосредственно. Да и авторы монографии сами понимают это, когда отмечают, что «осадочный комплекс выделяется по единственному объективному критерию — физическому соотношению между слоями...». Термин «физический» здесь неточен и неудачен, так как явно имеется в виду структурный критерий, структурное, пространственно-временное соотношение слоев. Следовательно, еще одно (из четырех) правило применимо и должно быть сформулировано в явном виде — это правило непрерывности изменения в разрезе существенного (прежде всего вещественно-структурного) свойства слоев (и/или слоевых ассоциаций).
По определению циклита как целостной системы непрерывность должна проявляться в направленном изменении существенных свойств от слоя к слою в вертикальном разрезе. Система подразумевает обязательное наличие структуры. Это и ее атрибут. А структура не может быть без направленного изменения элементов, частей системы. Следовательно, направленность (непрерывного изменения) должна быть еще одним операциональным признаком определения циклита и сейсмоциклита и использоваться как одно из основных правил их выделения. Ни в явном, ни в неявном виде этого правила в «Сейсмической стратиграфии» нет.
И наконец, еще одно важное правило, еще один операциональный признак, облегчающий выделение циклитов в разрезе. Он также предопределяется понятием циклита как целостной системы, у которой всегда (кроме вырожденного случая) есть две части, две противоположности, ибо динамическая система предполагает единство и борьбу противоположностей. Признака и правила двуединого строения циклита OK тоже нет среди опознавательных приемов «Сейсмической стратиграфии».
Taким образом, правила выделения сейсмоциклитов и циклитов должны быть общими, а различие состоять в способах, методах реализации.
Если в разрезе естественного обнажения в качестве существенного свойства можно взять изменение размера зерна от слоя к слою (терригенный тип разреза) или соотношение терригенной и карбонатной составляющих (терригенно-карбонатный тип разреза), хемогенной и терригенной и т. д., то какие же признаки (свойства) можно использовать в сейсморазведке для выделения сейсмоциклитов?
В сейсморазведке таких признаков, по мнению K.Ю. Бродова и И.А. Мушина, может быть несколько: n — эффективное интервальное значение акустической жесткости; f — характеристика частоты чередования слоев; on и oj— их стандартные отклонения. Авторы считают, что данных признаков достаточно для выделения и прослеживания сейсмоциклитов. Основу этой методики составляет разночастотное сейсмо-профилирование. Границы между циклитами опознают по интервалам разреза, устойчивым к изменению фильтрации в определенных частотных диапазонах. Их выделяют как по отражениям, стабильно прослеживаемым при различных фильтрациях, так и путем сопоставления соседних зон направленных изменений времени и интенсивности колебаний при варьировании фильтраций. Таким образом, задача выделения и прослеживания циклитов только по сейсморазведочным данным в принципе представляется вполне решаемой.
Немаловажной является другая задача, тесно связанная с первой — выделение (диагностика) структурных типов циклитов по сейсморазведочным данным.
Четыре основных типа циклитов выделяются по типу (характеру) направленности изменения существенного свойства породных слоев. Анализ сейсморазведочных данных с этих позиций, который ранее не проводился, привел И.А. Мушина и Л.Ю. Бродова к выводу о возможности выделения всех структурных типов циклитов. По их мнению, направленное изменение сейсмоакустических свойств отложений циклита, а прежде всего степени их тонкослоистости (прямо связанной с типом направленности), находит отражение в виде мгновенных спектров мощности (рис. 16, I.4—IV.4) и импульсных сейсмоциклитов — распределений в общем случае эффективных частотно-зависимых коэффициентов отражения для всех типов циклитов (см. рис. 16, I.5—IV.5). При переходе к синтетическим сейсмоциклитам, получаемым путем сверки импульсных сейсмоциклитов с зондирующим сейсмическим сигналом, отмечается смещение максимумов огибающей сейсмоциклита в зависимости от преобладающей частоты сейсмического импульса (см. рис. 16, I.6—IV.6, I.7—IV.7). Важно также, как считают авторы, что характер этих смещений для разных типов циклитов различен. При совместном использовании низкочастотных (НЧ) и высокочастотных (ВЧ) фильтраций происходит смещение энергетически выраженных НЧ-колебаний к подошве, а ВЧ — к кровельной части проциклита. Для про-рециклита характерна концентрация энергии ВЧ-колебаний в центральной части при смещении энергетически выраженных НЧ-колебаннй к подошве и кровле. Обратная картина наблюдается для ре-проциклита.

Перераспределение интенсивности колебаний во времени при переборе различных фильтраций отмечалось и ранее, особенно в рамках методов РНП. Однако их направленность и связь с седиментационной цикличностью ранее не рассматривались. Перерывы в осадконакоплении, проявляющиеся в виде изменения существенных свойств отложений, в силу этого отображаются в виде более или менее резких разрывов непрерывности основных параметров структурно-формационной модели (см. рис. 16, V.1—V.3, VII.1—VII.3). При масштабах (мощности Н) циклитов H > Л (Л — длина волны) и достаточной резкости границы между ними наблюдаются энергетически выраженные колебания, устойчивые к изменению фильтрации (см. рис. 16, V.6, V.7). Для нерезкой границы характерны осложненная форма мгновенного спектра мощности и относительное ослабление ВЧ-колебаний (см. рис. 16, VI.4—VI.7). Граница, представленная породно-слоевой ассоциацией (в частности, тонким слоем), отображается в периодичности мгновенного спектра мощности и, естественно, в резонансных явлениях, обнаруживаемых при разночастотном анализе (см. рис. 16, VII.4—VII.7).
Во всех случаях, когда H < Л, совокупность коэффициентов отражения, связанных с перерывами, становится частотно-зависимой. При этом, в силу ограниченной разрешающей способности сейсморазведки, фактически имеет место переход к изучению циклитов более высокого ранга (тем-, регоциклитов) и масштаба, элементами внутренней структуры которых и становятся границы перерывов. Поэтому объекты (тела-системы) более высокого ранга (и масштаба) характеризуются и большей неоднородностью, проявляющейся в параметрах структурно-формационной модели on и oj. Выявленных признаков достаточно для конструирования методики выделения и трассирования сейсмоциклитов.
Как и прочие обратные задачи сейсморазведки, задача выделения и трассирования циклитов может оказаться неоднозначной, в частности, из-за изменений направленности их свойств, наличия циклитов малого масштаба, не выделяемых сейсморазведкой ввиду недостаточной разрешающей способности метода, сложного частотно-зависимого характера перерывов, обусловленного незеркальностью или тонкослоистостью соответствующих горизонтов, и т. п. Поэтому при интерпретации должна максимально использоваться априорная информация о разрезе, прежде всего данные бурения и ГИС. Необходимо также комплексирование с сейсмофациальным и структурно-формационным анализом основных видов сейсмического материала, стандартных и динамических разрезов ОГТ в разных полярностях (как временных, так и мигрированных) разрезов мгновенных амплитуд, частот, фаз, псевдоакустических разрезов, а также данных многоволновой сейсмики.
Перечисленные виды анализа предполагают высокочастотную предварительную обработку сейсмических данных при обязательном приведении формы сейсмического импульса к нуль-фазовой с получением максимальных соотношений сигнал/помеха и разрешения, с сохранением неискаженных относительных амплитуд.
Дальнейшее развитие предложенного метода может быть положено в основу новых методов прогнозирования месторождений полезных ископаемых, структурно связанных с картируемыми сейсморазведкой седиментационными циклитами.