levitra bitcoin

+7(495) 725-8986  г. Москва

Журналы

  • Серия
  • Серия
  • Серия
  • Серия
  • Журнал
  • Журнал
  • Журнал
  • Журнал

В.С. Вовк,  (ОАО “Газпром”)

А.Д. Дзюбло,  (ООО “Газфлот”)

Т.В. Дмитриевская, С.Г. Рябухина,  (РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина)

А.В. Зайцев,  (МГУ им. М.В.Ломоносова)

Журнал «Геология Нефти и Газа» # 2008-3
 

 

Распределение флюида по разрезу осадочного бассейна определяется двумя факторами: степенью проницаемости горных пород и характером их напряженного состояния. Причем напряженное состояние определяет не только направление миграции флюида, но и оказывает значимое влияние на проницаемость горных пород. Принимая во внимание данное обстоятельство, предпринята попытка оценить распределение поля напряжений по разрезам Долгинской структуры методом тектоно-физического моделирования на оптически-активных материалах. Целью моделирования являлось выявление фрагментов разреза, имеющих минимальные значения напряжений, которые потенциально могут являться ловушками УВ.

Моделирование на оптически-активных материалах основано на понимании того факта, что подавляющее большинство деформаций в природе протекает в исходно структурированных средах. Реализация деформаций в таких условиях значительно отличается от деформаций, протекающих в однородном материале. Это определяет направленность изучения и анализа первичного геологического материала, специфику его обобщения и достаточно необходимого упрощения в приложении к задачам тектоно-физического моделирования. Говоря о структурированности среды, мы подразумеваем наличие в ней разномасштабных, часто иерархически соподчиненных, разного рода структурно-вещественных неоднородностей типа первичной расслоенности толщ, разрывных нарушений, кливажа, трещиноватости и других, т.е. всех тех элементов внутренней структуры толщ, которые определяют характер “поврежденности” геологической среды, степень нарушения ее сплошности.

Оценка напряженного состояния Долгинской структуры была выполнена на основе анализа структурно-геологических данных и результатов тектоно-физического моделирования. При этом, в качестве исходной структурированности модельных образцов принималась их “нарезка” на блоки системой разрывных нарушений и поверхностями напластования стратиграфических систем.

Долгинская антиклинальная структура расположена в акваториальной части Варандей-Адзьвинской структурной зоны. Данная структура является довольно крупной асимметричной складкой, у которой южное крыло осложнено главным Долгинским разрывным нарушением, имеющим сбрососдвиговую кинематику. Амплитуды вертикального смещения по данному разлому уменьшаются снизу вверх по разрезу от 600-700 м в низах карбона до 150-200 м в нижнем триасе. Главный Долгинский сбрососдвиг имеет древнее заложение и определяет морфологию вала как асимметричного горста. В отличие от главного Долгинского нарушения, сбрососдвиги, ограничивающие Долгинский вал на севере, имеют небольшие амплитуды смещения, практически постоянные по всему разрезу, – 50-100 м. По типу нарушения они относятся к сбросам и левосторонним сбрососдвигам с небольшими амплитудами горизонтального перемещения. Субширотные сбросы и сбрососдвиги, в свою очередь, нарушены сдвигами северо-западного направления, секущими основные разломы. Значения горизонтального смещения по ним также невелики, за исключением сдвигов на западе площади, горизонтальные перемещения по которым достигают 3 км.

Размеры Долгинской структуры по ее длинной оси, вытянутой вдоль Долгинского сброса, в приподнятом северном крыле по разным уровням составляют от 75 до 90 км. Высота структуры уменьшается вверх по разрезу от 500 м и более в карбонатной части разреза до 250 м в отложениях нижнего триаса.

Долгинское нефтяное месторождение открыто в 1999 г. поисковой скв. Южно-Долгинская-1 в результате испытания нижнепермско-каменноугольных карбонатных отложений. Всего в пределах Долгинского месторождения пробурены две скважины, которые расположены в присводовой части одноименной структуры. В 2008 г. компанией ООО “Газфлот” предполагается пробурить еще одну скважину. В настоящее время извлекаемые запасы нефти Долгинского месторождения оценены по категориям С12 в 235,8 млн т (С1 – 0,9 млн т).

Согласно нефтегазогеологическому районированию, месторождение Долгинское входит в состав Варандей-Адзъвинской нефтегазоносной области, в пределах которой выделяются пять нефтеносных комплексов:

  • силур-нижнедевонский карбонатный;
  • среднедевон-франский терригенный;
  • верхнедевон-нижнефранский карбонатный;
  • пермь-каменноугольный карбонатный;
  • нижнетриасовый терригенный.

Главной задачей исследований авторов статьи было определить, какие части разреза Долгинской площади более перспективны с точки зрения геодинамики для обнаружения залежей нефти и газа.

Поляризационно-оптический метод исследования напряжений на прозрачных моделях (метод фотоупругости) основан на способности большинства прозрачных изотропных материалов (стекло, целлулоид, бакелит, отвержденные эпоксидные смолы, желатин, агарин и др.) под действием напряжений (деформаций) приобретать свойство двойного лучепреломления. Значение двойного лучепреломления связано со значениями напряжения и может быть измерено оптическим методом. Экспериментальные исследования проводились на прозрачных моделях путем просвечивания их поляризованным светом.

Моделирование напряженного состояния Долгинской структуры выполнялось с помощью желатин-глицеринового студня, физические свойства которого хорошо изучены. Помимо этого, в многочисленных работах разработаны критерии применимости данного материала для тектоно-физического моделирования [1-4].

Разнородность блоков по конфигурации, ориентировкам границ определила сложную и неповторяющуюся картину напряжений. Проявление сложного рисунка изохром обозначило области повышенной и пониженной нагруженности деформируемого объема, участки и зоны концентраторов напряжений. Последние, как правило, соответствуют местам появления нескольких порядков радужного цветового спектра изохром, которые отражают разницу главных нормальных или максимальных касательных напряжений в объеме. О траекториях главных напряжений обычно судят по картинам изоклин, выраженных полосами бело-черного цветового спектра, которые бывают, как правило, в секущих соотношениях с изохромами. Перед деформацией на поверхности модели наносились маркеры в виде кругов внутри блоков и штрихов, субперпендикулярных границам блоков, с тем, чтобы судить о смещениях блоков относительно друг друга и об их объемной деформации. Эти маркеры позволяли также контролировать правильность выявления ориентировки траекторий главных напряжений по изоклинам. В результате для каждой экспериментальной ситуации были получены картины траекторий нормальных растягивающих и сжимающих напряжений внутри большинства блоков. Фиксация результатов в непрерывном деформационном процессе эксперимента проводилась постадийно, через некоторые относительно равные промежутки времени в определенном диапазоне значений деформации.

Моделирование напряженного состояния Долгинской структуры было выполнено на вертикальных разрезах. Эксперименты проводились на нескольких моделях, имитирующих структурированные вертикальные срезы-сечения северо-восточного простирания через Долгинскую структуру (рис. 1). В качестве границ основных элементов модели были выбраны главные разрывные нарушения, выделенные по сейсмическим данным и поверхности напластования стратиграфических систем: ордовик-силурийской, девонской, каменноугольной, пермской и триасовой. Геоинформационные технологии позволили осуществить строгую привязку в единой системе координат – модельные образцы и реальные геологические профили, что дало возможность совместить на общих разрезах структурно-геологическую и экспериментальную информацию.

 

Моделирование проводилось путем поперечного сжатия желатиновых образцов с исходной “нарезкой”, имевших длину и высоту, пропорциональные соответственно протяженности и глубине геологического профиля, и толщину около 2,5-3,0 см. Получающиеся картины напряженного состояния, выраженные распределением изохром нескольких порядков, фиксировались в поляризованном свете.

Всего было выполнено три серии экспериментов на трех субпараллельных профилях. Рассмотрим результаты моделирования.

На профиле 309413, пересекающем северо-западную часть Северо-Долгинской структуры, весь разрез разделен на отдельные участки относительно повышенных и пониженных значений напряженного состояния (рис. 2). Повышенные значения – концентраторы напряжений – локализуются вдоль краевых частей модели, особенно вдоль северо-восточной части, возможно, частично это связано с краевыми эффектами при моделировании. Центральная часть модели расположена между двумя крупными разрывными нарушениями, ограничивающими Долгинскую структуру с юго-запада и северо-востока. На разрезе отчетливо видно, что большинство зон с повышенными значениями напряжений приуроченны к нижним частям блоков, имеющих стратиграфические границы и примыкающих к главному Долгинскому сбрососдвигу. Верхняя часть таких блоков, напротив, как правило, находится в разгруженном состоянии. Таким образом, возникает чередование относительно нагруженных и разгруженных участков, значения напряжений которых могут существенно меняться.

 

Рассмотрим более детально распределение полей напряжений в районе скв. Северо-Долгинская-1. Верхняя часть, приходящаяся на висячее крыло главного Долгинского сбрососдвига, находится в ненагруженном состоянии. После пересечения разлома и до границы триас – пермь скв. Северо-Долгинская-1 проходит через сильнонагруженный участок. В пермских отложениях до отражающего горизонта I21u(P2u) располагается участок со средними значениями поля напряжения, который переходит в область концентратора, протягивающуюся до границы Ia (P1a+s). В блоке каменноугольного возраста картина распределения напряжений аналогичная, т.е. в верхней части блока – область пониженных значений, в нижней – повышенных.

Моделирование по срезам-сечениям профилей 309433 и 309440 показало аналогичную картину распределений напряженного состояния (рис. 3). Значение напряжений незначительно варьирует из-за изменения геометрии блоков. Так же как и по профилю 309413, наблюдаются области повышенных значений поля напряжений в краевых частях разрезов, связанные с краевыми эффектами при моделировании. Отмечается чередование областей повышенных и пониженных значений напряжений в лежачих крыльях главного Долгинского сбрососдвига и Северо-Долгинского разлома.

 

Выявленные нефтепроявления по скв. Северо-Долгинская-1 располагаются в отложениях P1a+s, т.е. находятся в пределах средних значений поля напряжений. Данный участок, согласно результатам моделирования, помещается внутри зоны повышенных значений напряжений и ограничен с юго-запада главным Долгинским сбрососдвигом. Следовательно, этот участок располагается в своеобразной геодинамической ловушке. Можно предположить, что подобные геодинамические условия благоприятны для формирования залежи, а аналогичные участки разреза потенциально благоприятны для обнаружения УВ. К таким участкам можно отнести: верхние части стратиграфических блоков P1ar-P2, D3 и О-S. Подобные зоны были выделены и по другим разрезам в центральной и юго-восточной частях Долгинской структуры.

Таким образом, в результате проведенных исследований с помощью тектоно-физического моделирования изучено напряженное состояние Долгинской площади по разрезам профилей 309413, 309433 и 309440. Построена модель напряженного состояния и дан прогноз наиболее перспективных с точки зрения распределения полей напряжений объемов горных пород для формирования нефтяных ловушек.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Бондаренко П.М. Моделирование тектонических полей напряжений элементарных деформационных структур // Экспериментальная тектоника (методы, перспективы, результаты). – М., 1989.
2. Осокина Д.Н. Пластичные и упругие низкомодульные оптически-активные материалы для исследования напряжений в земной коре методом моделирования. – М.: Изд-во АН СССР, 1963.
3. Осокина Д.Н. Моделирование тектонических полей напряжений, обусловленных разрывами и неоднородностями в земной коре // Экспериментальная тектоника (методы, перспективы, результаты). – М., 1989.
4. Осокина Д.Н. Вопросы применения поляризационно-оптического метода в экспериментальной тектонике для моделирования тектонических полей напряжений / Д.Н.Осокина, П.М.Бондаренко // Экспериментальная тектоника (методы, перспективы, результаты). – М., 1989.


©  В.С. Вовк, А.Д. Дзюбло, Т.В. Дмитриевская, С.Г. Рябухина, А.В. Зайцев, Журнал "Геология Нефти и Газа" - 2008-3.
 

 

 

SCROLL TO TOP
viagra bitcoin buy

������ ����������� Rambler's Top100 �������@Mail.ru