Построение структурной карты по результатам бурения скважин.

Бурение скважин является наиболее достоверным методом при изучении глубокозалегающих толщ, но дорогостоящим методом. В нефтеносных районах скважины бурятся до глубины 3 – 5, а иногда и более километров. Максимальная глубина достигнута Кольской сверхглубокой исследовательской скважиной. Её глубина составляет свыше 12км. В Западной Сибири сверхглубокие скважины были пробурены на Уренгойской и Североуренгойской площадях: Тюменская сверхглубокая СГ-6 (забой 7502 м) и Ен-Яхинская СГ-7 (забой 8250 м).

Различают несколько видов бурения скважин.

1.Опорное. Скважина для исследовательских целей, бурится до фундамента со сплошным отбором керна с тщательным изучением и расчленением разреза на свиты, подсвиты, пачки, пласты, ярусы, горизонты. Исследовательские скважины с выборочным отбором керна называются параметрическими.

2. Структурное. Скважины бурятся для выявления антиклинальных структур (брахиантиклинальных складок), являющихся ловушками для нефти и газа. В настоящее время эта задача решается площадной сейсморазведкой, а структурное бурение производится редко на рудных полях для исследовательских целей.

3. Картировочное. Бурение глубиной 10 – 20м, а иногда и более метров с целью вскрытия твёрдых пород, залегающих под рыхлыми отложениями.

4. Поисковое. Имеет цель открыть месторождения нефти, газа или других полезных ископаемых. Бурение производится до вскрытия продуктивного горизонта (нефтеносных пластов, рудных тел).

5. Разведочное. Имеет цель определить размеры выявленных залежей или рудных тел и подсчитать запасы нефти, газа и других полезных ископаемых.

1.Структурные карты

б) по кровле сеномана

3. геологический разрез

а) по кровле юры

2. график амплитуд

Рис.70. Самотлорское куполовидное поднятие.

 

Поисково–разведочное бурение на нефть и газ производится с отбором керна от продуктивных пластов.По всему стволу скважины производится каротаж различных видов: электрокаротаж, радиоактивный каротаж, индукционный каротаж, акустический каротаж и др. По результатам интерпретации каротажных диаграмм и лабораторных исследований керна решаются все геологические задачи:

1. расчленение разреза на свиты, пачки, пласты;

2. определение глубин залегания свит, пачек, пластов;

3.определение общих, эффективных, нефтенасыщенных, газо-насыщенных толщин пластов;

4. корреляция разрезов от скважины к скважине;

5.построение структурных профилей и карт по кровлям тех или иных пластов пачек, свит;

6.и др.

Структурная карта представляет собой карту изогипс (изолиний равных абсолютных глубин), проведенных через определенное сечение -10, 25, 50, 100м. Такие карты строятся для нефтегазоносных платформенных территорий, где слои залегают полого складчато и полого наклонно (до 1 – 2^О). Изолинии абсолютных глубин, проведенные через равное сечение, подобно горизонталям рельефа на топографических картах, позволяют отобразить подземного форму рельефа поверхности деформированного слоя, залегающего на глубине и не видимого с дневной поверхности.

 

разрез

план

 

Рис.71. Принципиальная модель построения структурной карты.

Метод треугольников.

Дано: план расположения скважин и таблица с отметками (глубинами в метрах) до поверхностей свит, ярусов, пластов и т.д., по которым нужно построить структурные карты. Кроме того, для каждой скважины дана альтитуда в метрах, которая представляет собой превышение устья скважины над нулевым уровнем[1].

Решение задачи. Построение структурной карты выполняется аналогично построению горизонталей рельефа на топографической карте.

1. Вычисляем абсолютные глубины кровли выбранного слоя (в нашем примере пласт А) по каждой скважине путем вычитания из отметок глубин значений альтитуд. Поскольку счет глубины ведется вниз от нулевого уровня, полученному значению присваиваем знак «минус». Найденное значение абсолютной глубины подписываем под номером скважины через черточку.

2. На плане (карте) скважины карандашом соединяем между собой отрезками прямые так, чтобы получились более или менее равносторонние треугольники. В результате получается полигон, разбитый на треугольники, в вершинах которых расположены скважины (см. рис.72).

3. Выбираем сечение изогипс (изолиний равных абсолютных глубин). Для этого на карте находим максимальные и минимальные значения абсолютных глубин, находим их разность. Если полученная разность незначительная (менее 100 метров), сечение выбираем через 10 м, если более 100 метров – 25 или 50 метров. Для нашего примера выбрано сечение через 10м.

Стороны треугольников разбиваем пропорционально карандашом на равные отрезки для того, чтобы найти на них точки с отметками выбранных сечений. В нашем примере – это отметки – 930, -940, -950, -960. Эта процедура легко выполняется с помощью палетки. Палетка представляет собой кусок кальки с нанесенными на неё параллельными линиями, отстоящими друг от друга на одинаковом расстоянии. Линии оцифровываются через выбранное сечение 10м. Для того, чтобы разбить стороны треугольника (отрезки прямых) согласно выбранному сечению, на палетке находится точка, соответствующая абсолютной отметке скважины. Найденная точка прокалывается иглой и совмещается со скважиной на плане. В нашем примере – скважина №1 с абсолютной отметкой – 921м. Поддерживая иголку под скважиной вертикально, вращаем палетку до тех пор, пока скважина №3 не окажется совмещенной с отметкой -964 на палетке. После этого, придерживая палетку и прокалывая иголкой точки пересечения прямых линий палетки со стороной треугольника (отрезком прямой, который разбиваем), переносим точки с отметками – 930, -940, -950, -960 на план (карту). Найденные точки закрепляем карандашом и подписываем их абсолютные отметки. Таким способом разбиваем все стороны треугольников и находим на них искомые точки. Точки, имеющие одинаковые абсолютные отметки, соединяем между собой плавно так, чтобы получились изогипсы. Полученные изогипсы подписываем со знаком минус так, как показано на рисунке 72.

 

 

Рис. 72. Построение структурной карты и структурного профиля по результатам бурения пяти скважин.

5. Оформляем карту заголовком и условиями обозначениями. Под заголовком подписываем масштаб карты, фамилию и инициалы составителя. Условные обозначения размещаются внизу на правой стороне рисунка, за рамкой карты.

6. Переходим к покраске и описанию карты, определению морфологической характеристики изображенной структуры (складки): формы, размеров по ширине, длине, амплитуде. В нашем случае изображается антиклинальная складка – куполовидное поднятие амплитудой около 30м, размерами в плане по ширине и длине 5´7 км. Вершина складки закрашивается более светлыми тонами, склоны – более темными тонами.

7. строим структурный разрез от крыла до крыла (по линии скважин 3 – 1 – 2) в принятом масштабе.

 

Метод схождения.

Это наиболее распространенный метод построения структурных карт для промежуточных горизонтов, т.е. пластов, находящихся между базисными горизонтами. В качестве базисных принимаются структурные карты, построенные по результатам сейсморабот для опорных сейсмоотражающих горизонтов.

Дано: структурная карта по базисному горизонту и ограниченное количество скважин (2 – 3 иногда и более скважин), вскрывающих пласт Б, по кровле которого требуется построить новую структурную карту. В качестве базисной используется структурная карта, построенная по большому количеству скважин методом треугольников для вышележащего пласта А.

Решение задачи: На кальку в масштабе базисной карты наносятся те 2 – 3 скважины, которые вскрывают пласт Б. Зная глубину и альтитуды, вычисляются абсолютные глубины кровли пласта Б и подписываются под соответствующими номерами скважин. Скважины соединяются между собой отрезками прямых. Выбрав сечение изогипс (через 25 или 50м), на отрезках прямых методом пропорционального деления находятся точки с соответствующими отметками глубин, подписываются со знаком минус.

Заготовленная таким способом калька накладывается на базисную структурную карту, совмещая соответствующие скважины. Из найденных точек с отметками сечений изогипс на кальке проводятся новые изолинии более или менее параллельного изогипсам базисного горизонта. Полученная карта изолиний с отметками глубин кровли пласта Б представляет собой искомую структурную карту. Оформляем карту заголовком и условными обозначениями.

Примечание: В учебнике по структурной геологии, составленном А.Е. Михайловым (1984), приведен способ построения структурной карты методом схождения с использованием изохор (изолиний вертикальной мощности толщ осадков, между пластами А и Б). Для конседиментационных складок, каковыми являются большинство платформенных структур, этот метод не пригоден, т.к. сокращение мощностей слоев для абсолютного большинства платформенных структур происходит не в одном направлении, как показано в названном учебнике, а со всех сторон – от крыльев к сводовой части (к центру) складки.

Метод профилей.

Применяется при построении структурных карт сейсморазведочными методами.

Дано: Карта (план) расположения сейсмопрофилей и сейсморазрезы по каждому профилю. Требуется построить структурную карту по какому – либо опорному отражающему горизонту. Пояснение задачи: после соответствующей интерпретации на сейсмопрофилях показываются шкала глубин и линии опорных отражающих горизонтов. Для каждого отражающего горизонта строится своя отдельная структурная карта.

 

 

Рис. 73. Построение структурной карты методом профилей

Решение задачи.

1. Выбираем сечение изогипс. Обычно оно составляет 25 или 50м. на сейсмопрофилях от шкалы глубин через точки с отметками выбранных сечений проводим прямые параллельные горизонтальные линии. Находим точки пересечения их с линией отражающего горизонта. Точки проектируем на горизонтальную ось. Такую процедуру проделываем на каждом сейсмопрофиле (рис 73).

2. Найденные точки с соответствующими отметками глубин (со знаком минус) переносим на план. Для этого сейсморазрез совмещаем с линией соответствующего сейсмопрофиля на плане. Если масштабы разреза и карты разные, то точки на карту наносятся с пропорциональным уменьшением (или увеличением) расстояний между ними.

3. Точки с одинаковыми абсолютными отметками соединяем плавной линией. На линиях, прерывая их, подписываем отметки глубин. Полученная карта изогипс представляет собой структурную карту поверхности сейсмоотражающего горизонта.

4. Подписываем заголовок карты, масштаб и условные обозначения.