Содержание к диссертации
Введение
1. Область применения дифференциально-нормированного метода электроразведки 14
1.1. Этапы развития ДНМЭ (исторический обзор) 14
1.2. Применение и интерпретация данных методов ВП 20
1.3. Обоснование базовой физико-геологической модели залежей УВ 26
2. Геологическое сопровождение работ днмэ и типы интерпретационных моделей 40
2.1. Геологическое сопровождение работ ДНМЭ 40
2.2. Типы интерпретационных моделей, применяемых в ДНМЭ 48
2.3. Выводы 67
3. Прогнозирование залежей углеводородов 69
3.1. Подготовка данных для последующей геологической интерпретации 72
3.1.1. Условия построения одномерных моделей 72
3.1.2. Оценка качества решения 74
3.1.3. Выбор целевых слоев в жестко-параметризованных и частично-параметризованных моделях 78
3.2. Выделение аномалий ВП 82
3.2.1. Выбор наиболее информативных параметров 82
3.2.2. Расчет граничных значений 92
3.2.3. Выделение слабоамплитудных аномалий и аномалий в условиях значительных фоновых вариаций геоэлектрических параметров среды 94
3.2.4. Применение формулы Комарова для выделения аномалий ВП 97
3.2.5. Разбраковка аномалий на связанные и не связанные с залежами УВ 98
3.2.6. Привязка аномалий к залежам УВ 111
3.2.7. Сопоставление данных ДНМЭ 119
3.3. Подсчет ресурсов УВ 121
3.4. Выводы 122
4. Прогнозирование геологического строения разреза 124
4.1. Выделение разрывных нарушений 124
4.2. Выделение очагов развития многолетнемерзлых пород и газогидратов 126
4.3. Определение относительной глинистости разреза 130
4.4. Определение качества карбонатных покрышек 132
4.5. Определение зон развития угленосных отложений 132
4.6. Выводы 134
5. Примеры геологических результатов, полученных на основе методики геологической интерпретации данных Днмэ 135
5.1. Результаты применения ДНМЭ на шельфе Баренцева моря 135
5.2. Результаты применения ДНМЭ в пределах Тимано-печорской НТО 140
5.3. Результаты применения ДНМЭ на шельфе Каспийского моря 144
5.4. Результаты применения ДНМЭ на Антоновской террасе 149
Заключение 159
Литература 160
- Обоснование базовой физико-геологической модели залежей УВ
- Типы интерпретационных моделей, применяемых в ДНМЭ
- Выбор целевых слоев в жестко-параметризованных и частично-параметризованных моделях
- Выделение очагов развития многолетнемерзлых пород и газогидратов
Введение к работе
Объектом исследования диссертационной работы являются численные характеристики поля вызванной поляризации (ВП), параметров модели Cole-Cole и их трансформант, получаемые на основе дифференциально-нормированного метода электроразведки (ДНМЭ), в комплексе с данными других геофизических методов в районах с доказанным и предполагаемым наличием залежей углеводородов (УВ).
Актуальность. Надежность прогноза повышается при комплексирова-нии сейсморазведки с несейсмическими методами поисков УВ. Одним из таких методов является ДНМЭ, технологические возможности которого позволяют проводить работы в условиях суши и на море. Разработка ДНМЭ началась около тридцати лет назад коллективом Сибирской геофизической партии ФГУГП «Иркутскгеофизика» (СГП). В начале 2000-х было принято решение о необходимости привлечения к интерпретации данных специалистов-геологов, в это же время соискатель начал работать в СГП сначала в качестве полевого оператора, затем - геолога-интерпретатора. По истечении нескольких лет стало ясно, что метод нуждается в создании специальной методики геологической интерпретации данных, о чем свидетельствовали следующие факты:
за последние годы были разработаны новые алгоритмы инверсии данных, направленные на получение устойчивых к эквивалентности поляризационных параметров среды. В результате появились ранее в электроразведке никогда не применявшиеся параметры полей (IP, dIPg), стали применяться модели с разной жесткостью параметризации — все это потребовало разработки методических приемов интерпретации данных с целью их использования для геологического прогноза;
выделение аномалий ВП проводилось на качественном уровне. Отсутствовала методика выделения аномалий на основе применения программ
8 статистического анализа с целью расчета граничных уровней аномальных
эффектов;
отсутствовала методика выделения целевых геоэлектрических слоев (среди нескольких поляризующихся слоев), поляризационные свойства которых в наибольшей степени связаны с геохимическими барьерами и ореолами рассеяния над залежами УВ;
отсутствовала система автоматического контроля процесса инверсии данных в рамках априорно-согласованных моделей;
не использовались возможности изучения макроанизотропии среды на основе различий в распределении дифференциально-нормированных параметров (ДНП) на разных разносах взаимовстречной установки;
не были разработаны приемы для выделения аномалий в условиях значительных фоновых вариаций, связанных с преобладающим влиянием на формирование отклика ВП изменений литологии пород или минерализации пластовых вод;
отсутствовали методика разбраковки аномалий на связанные и не связанные с залежами углеводородов, методические приемы выделения аномалий от разноуровневых залежей УВ;
- отсутствовали специализированные программы картопостроения,
многофункциональная геологическая информационная система;
- задача выделения аномалий поляризуемости, связанных с залежами
УВ, усложнялась и тем фактором, что иногда (в настоящее время на примере
достаточно редких случаев) аномалии ВП могли смещаться в плане по отно
шению к залежам, а их интенсивность даже в пределах одной изучаемой тер
ритории существенно менялась.
В этой связи закономерную актуальность приобретает работа, направленная на повышение достоверности выделения аномалий ВП, геологической информативности метода, разработки приемов и способов геологической интерпретации, основанной на применении ДНМЭ как в сочетании с другими
геологическими и геофизическими методами, так и в качестве самостоятельного метода исследований геологического разреза, применяемого для поисков и разведки месторождений УВ.
Цель работы состояла в повышении эффективности геологической интерпретации данных ДНМЭ.
Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие задачи:
обобщить выработанные ранее и разработать новые способы интерпретации данных с учетом особенностей расчета параметров моделей, использующихся при проведении инверсии данных;
разработать классификацию интерпретационных моделей и выявить их преимущества и недостатки;
разработать интерпретационный граф для комплексного анализа данных, включающих полевые материалы, параметры и результаты инверсии, априорную информацию;
разработать методические приемы выявления аномалий ВП, связанных с залежами углеводородов;
исследовать возможности метода по прогнозированию геологического строения разреза.
Фактический материал и методы исследования. Диссертационная работа основывается на фактических материалах наземных и морских исследований ДНМЭ, полученных СГНПК и Сибирской геофизической партией ФГУГП «Иркутскгеофизика» в 2000-2008 гг. Для выделения аномалий ВП и прогнозирования геологического строения разреза непосредственно автором и под его руководством были подготовлены и проанализированы данные около 20000 п.км наземных и морских наблюдений за период с 2000 г. по 2008 г, а также осуществлен анализ данных прошлых лет по ряду площадей, отработанных по методике наземных и речных наблюдений в 1990-1999 гг.
10 В качестве основных методов исследования использовались натурные
эксперименты, математическое моделирование, статистический анализ, компьютерная обработка и интерпретация экспериментальных и теоретических данных с помощью современных интерактивных программных комплексов. Защищаемые научные положения
Применение алгоритма разделения суммарного сигнала ДНМЭ (DU) на гальваническую (IPg) и индукционную (ЕМ) составляющие позволяет получить устойчивые характеристики поля ВП (IPg, dIPg, IPint), не зависящие от поляризационных параметров модели, и расширяет возможности использования метода для поисков залежей УВ в условиях разрезов со сложным строением осадочного чехла при дефиците априорной геолого-геофизической информации.
Совместное использование данных характеристик поля ВП и параметров модели Cole-Cole, получаемых, соответственно, на основе вариационных и жестко-параметризованных моделей, повышает надежность выделения и геологического истолкования геоэлектрических аномалий ВП.
Разработанные методические приемы позволяют выявлять аномалии ВП в условиях различно обусловленных фоновых вариаций и осуществлять их разбраковку на характерные и не характерные для залежей УВ.
Комплексирование электроразведки ДНМЭ с другими геофизическими методами на основе использования информации о строении потенциальных ловушек УВ и положении региональных водоупоров (геохимических барьеров) позволяет повысить надежность раздельного прогноза целевых интервалов геологического разреза.
Научная новизна
1. Разработаны новые виды интерпретационных моделей, позволившие повысить геологическую информативность ДНМЭ. Обоснована классификация моделей по степени параметризации и по возможности и особен-
ностям их использования для геологической интерпретации геоэлектрических параметров.
Впервые исследованы закономерности распределения полей IPg, dIPg и интегральной поляризуемости IPint, и на этой основе разработаны приемы выделения аномалий ВП.
Разработана новая методика геологической интерпретации данных ДНМЭ, позволяющая в условиях сложного геологического строения разреза (с наличием соленосных отложений, трапповых образований, очагов развития многолетне-мерзлых пород, тектонических нарушений, фациальной неоднородности; при изменениях минерализации пластовых вод; с различным сочетанием высоко- и низкопроводящих комплексов осадочных отложений) выявлять и разбраковывать аномалии ВП, выделяя из них связанные с залежами УВ.
На основе исследования возможностей применения электроразведки ДНМ в целях прогнозирования элементов строения геологического разреза показано, что метод является эффективным инструментом для выделения очагов развития многолетнемерзлых пород, залежей газогидратов, разрывных нарушений, прогнозирования карбонатных и глинистых покрышек.
Личный вклад. Разработка методики интерпретации данных ДНМЭ и их интерпретация, разработка алгоритмов работы с данными, исследование особенностей распределения над залежами полей ВП, комплексный анализ геолого-геофизических данных выполнены непосредственно автором или под его руководством.
Разработанная методика является составной частью российского и международных патентов.
Практическая ценность. Методические разработки могут быть использованы при интерпретации морских и наземных данных ДНМЭ в различных геологических условиях (в пределах платформенных областей, впа-
12 дин и краевых прогибов; с развитой соляной тектоникой и трапповым магматизмом) для поиска УВ в ловушках структурного и неструктурного типов.
Положительным результатом следует считать подтверждение геологического прогноза по результатам бурения более 50 скважин, при этом отрицательные результаты бурения были получены только в четырех. За период с 2000 г. по 2008 г. метод ДНМЭ активно применялся на территории Иркутской, Тюменской, Калининградской, Волгоградской, Ростовской, Саратовской областей, Красноярского, Краснодарского и Ставропольского края, Республики Бурятия, Республики Коми, Республики Казахстан, Республики Татарстан, в Еврейской автономной области, на шельфе Каспийского, Азовского, Балтийского морей, на Обской губе и в настоящее время используется такими крупными геологическими предприятиями Российской Федерации, как ОАО «ЛУКОЙЛ», ОАО «ГАЗПРОМ», ОАО «НК «Роснефть» и МПР РФ.
Апробация работы. Представленные в работе научные и практические результаты докладывались на международных научно-практических конференциях EAGE в г. Геленджике в 2005 г., 2006 г., 2007 г., 2008 г. и в г. Риме в 2008 г., на научно-практической конференции ИрГТУ в 2006 г., в Санкт-Петербургском государственном университете в 2006 г., в Объединенном институте геологии, геофизики и минералогии СО РАН (г. Новосибирск) в 2005 г., в Институте нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН (г. Новосибирск) в 2007 г.
Публикации. По теме диссертации опубликованы 10 работ, из них 3 работы - в реферируемых изданиях.
Объем и структура работы. Работа состоит из введения, трех глав и заключения. Диссертация содержит 173 страницы машинописного текста, включая 63 рисунка, 8 таблиц и список литературы из 136 наименований.
Благодарности. Автор выражает благодарность за руководство и помощь в проведении и подготовке исследовательской работы своему научному руководителю, д. г.-м. н., профессору М.М. Мандельбауму и генерально-
му директору СГНПК, д. г.-м. н. П.Ю. Легейдо; за соучастие в разработке методических приемов геологической интерпретации ДНМЭ к.г.-м.н. СЮ. Гариной, аспиранту СПбГИ Е.О. Кудрявцевой, д. г.-м. н., профессору О.Ф. Пу-тикову; за предоставленную возможность всесторонней апробации диссертации, обсуждение структуры работы и ценные замечания д. г.-м. н., профессору А.Г. Дмитриеву, д. г.-м. н., профессору Н.О. Кожевникову, д. г.-м. н. М.Л. Верба, д. г.-м. н. А.А. Петрову; за содействие в участии на международных конференциях и в последующих публикациях доктору Паулу Викену; за творческую и благожелательную атмосферу, способствующую работе над диссертацией, а также за совместные обсуждения различных вопросов по разработке и применению метода Е.В. Агеенкову, В.Н. Алаеву, Ю.А. Давы-денко, П.В. Жугану, И.Ю. Пестереву, А.А. Ситникову, В.А. Фомицкому; за реализацию идей в программы и написание специализированных макросов И.Ю. Пестереву, П.В. Жугану, М.И. Хайдурову, Ю.А. Давыденко, М.А. Да-выденко, Д.П. Анохину, О.Ю. Сбродовской.
Благодарность за пристальное внимание к электроразведке ДНМ и к вопросам ее геологической интерпретации автор выражает Г.Ю. Кобзареву, СВ. Делия, А.В. Чуваеву, В.В. Колесову, Г.М. Тригубовичу, СВ. Поповичу, В.П. Исаеву, Н.П. Пастухову.
Автор благодарит геологический отдел СГНПК за качественную и плодотворную работу, способствующую анализу и обобщению геолого-геофизической информации.
Обоснование базовой физико-геологической модели залежей УВ
В данном разделе более подробно рассмотрим факторы, которые создают условия для формирования аномалий ВП и могут быть зафиксированы в параметрах ДНМЭ.
Дифференциально-нормированный метод электроразведки основан на дифференцировании электрических полей. Разработанный сначала для каротажа и наземно-скважинных наблюдений метод позволял непосредственно регистрировать отношение A2U/AU [85]. Н.И. Рыхлинским были сделаны первые попытки использования этого ДНП при наземных наблюдениях с целью картирования границ геоэлектрических неоднородностей [89]. При полевой апробации метода в режиме переходных процессов П.Ю. Легейдо было установлено, что предлагаемый подход весьма хорошо зарекомендовал себя для изучения поляризационных свойств разреза [54]. С этого момента началось широкое применение ДНМЭ в целях поисков залежей нефти и газа.
При изучении поляризующихся разрезов в методах ВП, и в ДНМЭ в частности, широко используется модель композитной среды Cole-Cole, включающая зависимость свойств среды от частоты: где р - удельное электрическое сопротивление; р0 - удельное сопротивление на постоянном токе; г}- коэффициент поляризуемости; со - круговая частота; г - постоянная времени; с - показатель степени.
Основой для выделения аномалий поляризуемости является установленный факт существования над залежами УВ восстановительной обстановки. Воды пород, перекрывающих залежь, в процессе вертикальной миграции меняют свой химический состав и приобретают щелочную реакцию. Ореоль-ные изменения осадочного субстрата характеризуются значительными масштабами и концентрируются в форме «столба» вторично измененных пород, как правило, не достигающего дневной поверхности, а ограничивающегося первым региональным водоупором, выше которого происходит свободная циркуляция кислорода воздуха и среда теряет свои восстановительные свойства. По С.Д. Пирсону [128], электрохимические свойства горных пород в области развития и распространения нефтегазовых залежей предопределяют появление специфических источников электрического поля (типа "топливных элементов"), которые создают электротеллурические токи. Эти токи могут быть обнаружены как при измерениях на дневной поверхности, так и в скважинах. Подземные "топливные элементы" непрерывно пополняются за счет мигрирующих малыми порциями углеводородов с более глубоких горизонтов. Непосредственно над источниками таких электрических полей наблюдается более восстановительная среда.
В связи с этим над залежью наблюдается относительное снижение величины окислительно-восстановительного потенциала Eh (на 20-30%) и рост величины водородного показателя рН, а в результате гипергенной минерализации пород наиболее часто образуются вторичный кальцит, доломит, анкерит, сидерит, пирит, магнетит, титаномагнетит и другие минералы в том или ином сочетании [6, 72, 74 и др.]. В частности по титану нередко в приповерхностных условиях над продуктивными структурами регистрируются кольцевые аномалии, а в более глубоких горизонтах - непосредственно над залежами. Так, в пределах месторождения Северный Варьеган, на глубине 500 м содержание титанистых минералов над нефтяной залежью в 100-150 раз превышает их содержание за пределами контура нефтеносности [72].
В качестве основной и наиболее часто упоминаемой в литературе причины увеличения ВП над залежами УВ многими исследователями рассматривается наличие сопутствующих им пород с включениями электронопрово-дящих минералов, чаще сульфидов (пирита, халькопирита и др.) [9]. Образование повышенной концентрации вкрапленности сульфидов объясняется восстановлением растворенных в пластовых водах сульфатов углеводородами залежи и ее ореола или на путях миграции УВ к ловушке. Процесс суль-фатредукции приводит к накоплению сероводорода
Типы интерпретационных моделей, применяемых в ДНМЭ
Подавляющая часть геологической интерпретации геофизических данных осуществляется в камеральный период работ ДНМЭ. Конечно, при проведении экспресс-моделирования проводится оперативный анализ полученных результатов, но основные задачи, которые ставятся перед полевым геофизиком-интерпретатором, заключаются в рассмотрении принципиальных вопросов, таких как контроль качества полевых материалов, полнота отработки профилей и привязка к эталону; проведение инверсии данных в рамках согласованной с геологическим отделом модели (привязанной к каротажу и к другим априорным данным); контроль оценки решения обратной задачи, контроль воспроизводимости геоэлектрических параметров среды. Роль геологической службы в интерпретационном процессе на данном этапе заключается в корректировке (при необходимости) модели для инверсии данных.
Инверсия полевых кривых, полученных при работах ДНМЭ, в настоящее время реализуется на основе модели Cole-Cole. Для ведения геологической интерпретации важно понимать физический смысл определяемых в результате инверсии параметров. Коэффициент поляризуемости ц характеризует интенсивность электрохимических процессов, изменения т — скорость их протекания, параметр с «не имеет определенного молекулярного обоснования и является эмпирическим» [23]. Кроме этих трех параметров в процессе инверсии подбираются значения толщин и удельных сопротивлений геоэлектрических слоев.
Следует сказать, что построение модели, в соответствии с которой осуществляется инверсия данных, и сам порядок осуществления этой инверсии (какие параметры, по каким геоэлектрическим слоям, в какой последовательности, с какими пределами подбираются и др.), в существенной степени влияют как на степень достоверности получаемых материалов, так и на методические приемы интерпретации данных. Поэтому целесообразно вначале провести классификацию интерпретационных моделей. Под интерпретационной моделью будем понимать любую геоэлектрическую модель, отличающуюся от остальных способом расчета поляризационных характеристик и параметров, от которого напрямую зависят и способы проведения интерпретации. Идеальный случай — когда модель полностью восстанавливает все поляризационные параметры разреза и может использоваться для изучения характеристик полей. В силу же разных причин и, главным образом, для ухода от эквивалентностей, часть параметров модели приходится закреплять на какой-либо величине и вести расчеты только в определенных выбранных геоэлектрических слоях.
По степени параметризации, используемые в ДНМЭ модели можно разделить на вариационные, частично-параметризованные и жестко-параметризованные (для введения терминологии использованы источники [13 и др.]). Под вариационными моделями будем понимать модели с заведомо избыточной параметризацией (рассчитываемыми в программе обратной инверсии данных величинами параметров р, rj, т, с, Ah, которые не используются в целях интерпретации) для расчета (программой прямой инверсии данных) характеристик суммарного поля (DU), индукционного поля (ЕМ) и полей ВП (IP, IPg, dIPg). Жестко-параметризованными моделями будем называть модели с ограниченным числом параметров (рассчитываемых программой обратной инверсии данных), что позволяет получить устойчивые оценки величин р, ц, Ah и диапазона изменения т. Под частично-параметризованными моделями будем понимать модели промежуточного вида, которые применяются для расчета величин, используемых при интерпретации данных параметров р, Ah, rj, т, с или р, Ah, ц (при фиксированном параметре т).
Таким образом, по участвующим в интерпретации параметрам, для расчета которых они используются, модели можно разделить на две группы: группу моделей, ориентированных на оценку поляризационных параметров среды и группу моделей, ориентированных на оценку характеристик полей.
По особенностям использования рассчитываемых параметров для геологической интерпретации можно выделить 4 основных типа интерпретационных моделей [31, 34], назовем их моделями типа «А», «В», «С» и «D» (Рис. 2.4). Первые два типа отнесем к группе частично-параметризованных моделей, тип «С» - жестко-параметризованные модели и тип «D» - вариационные модели.
Модель типа «А» широко применялась после перехода интерпретации от качественного анализа формы кривых ДНП к программам инверсии данных. В данном случае при расчете модельных кривых по-возможности определялись численные значения всех параметров Cole-Cole, контролировались лишь некоторые пределы изменения их величин. Геоэлектрические разрезы строились по всем параметрам: р, ц, г и с. Характерным примером результатов инверсии по моделям этого типа являются результаты работ в пределах Усть-Селенгинской депрессии и Братского ГКМ (Рис. 2.5-2.7). Из рисунков видно, что аномалии ВП на геоэлектрических разрезах сопровождаются характерными изменением постоянной времени т и показателя степени с. Изменения параметра с, как показала практика работы с моделями типа «А», не всегда отличаются выраженной контрастностью и локализацией. Вместе с тем изменение параметра т (преимущественно понижение значений) может служить хорошим дополнительным критерием для выделения аномалий, связанных с залежами УВ, что подтверждается и данными, представленными в [53]. Так, например, при работах в западной части Восточно-Европейской платформы, в период с 1997 г. по 2003 г. в пределах выделенных таким образом аномалий ВП было пробурено 14 скважин, вскрывших залежи нефти, и 1 скважина, которая вскрыла разрушенную залежь УВ.
Выбор целевых слоев в жестко-параметризованных и частично-параметризованных моделях
Проведенное автором исследование результатов инверсии показало, что достаточно часто при использовании моделей со смежными поляризующимися слоями выделение аномалий ВП возможно только при совместном учете данных в двух или более слоях путем расчета максимальных, средних или средневзвешенных значений, а иногда - и среднего нормированных значений каждого из поляризующихся слоев.
Практика использования максимальных значений аномалий (так называемой «оси аномалий») широко применялась при картировании результатов расчетов коэффициента поглощения /?, определяемого на основе корреляционной методики прямых поисков по данным сейсморазведки для выделения аномалий типа залежь (АТЗ) на предприятии «Иркутскгеофизика» (см., например, [35]).
Иногда могут возникать ситуации, диктующие выбор только одного целевого поляризующегося слоя. Так при проведении работ в пределах Волго-Уральской НГП коэффициент поляризуемости рассчитывался сразу в нескольких геоэлектрических слоях. Максимальные значения были зафиксированы во 2-м и 3-м слое. После сопоставления полученных результатов с месторождением эталоном в качестве целевого слоя для выделения аномалий ВП, характерных для залежей углеводородов, был выбран 3-й геоэлектрический слой. В целях визуализации аномалии при построении геоэлектрического разреза значения коэффициента поляризуемости во 2-м слое были заменены на величину-константу, а картопостроение велось по данным распределения ц 3-го слоя. В результате на площади были закартированы аномалии ВП, которые в последующем были подтверждены данными глубокого бурения (Рис. 3.6).
Одна из причин столь разнообразного проявления аномалий в поляризационных параметрах среды по нашим представлениям может быть связана с положением водоупора (геохимического барьера) по отношению к геоэлектрическим слоям, в которых производится расчет 1111С, так как фактическое гипсометрическое положение барьера может варьировать на площади работ по отношению к слоям горизонтально-слоистой модели, в которой аппроксимируется геоэлектрический разрез (Рис. 3.7, 3.8).
Таким образом, целевой слой (или группа слоев) может быть определен только после сопоставления результатов инверсии данных с эталоном или с картой, на которую вынесена предполагаемая ловушка УВ. В случаях, если по каким-либо причинам картируемые аномалии не находят отражения в материалах по исследуемой площади работ, то целесообразно после рассмотрения результатов картирования всех параметров и трансформант провести повторный анализ данных каротажа в целях корректировки модели. Модель может быть откорректирована путем ввода, либо сокращения каких-либо слоев и (или) изменением введенных пределов для их толщин и удельного сопротивления. где S — параметр проводимости, рассчитываемой в сименсах.
Соотношение (12) представляет собой трансформанту, правомочность использования которой вытекает из формулы Cole-Cole, на основе которой строится инверсия данных (1). Соотношение (13) становится правомочным, поскольку получено с использованием формулы Комарова-Сигела [43, с.94]: где с - электропроводность, а а - фиктивная электропроводность, и представляет собой, наряду с соотношением (14), с одной стороны, некую «мощностную» трансформанту (т.е. зависящую от мощности слоя), а с другой стороны, позволяет в какой-то мере учитывать зависимость изменений ц от изменений минерализации среды.
Соотношение rj/S, в отличие от соотношений (13) и (14) позволяет, наоборот, подчеркнуть взаимосвязь между параметрами г/ и р в том случае, если, на площади наблюдается четко выраженное увеличение сопротивления в надпродуктивном комплексе пород ВЧР, связанное с процессами кальцитизации и доломитизации, наблюдаемыми в условиях восстановительной обстановки среды. Одной из часто применяющихся на практике трансформант, рассчитываемых для жестко-параметризованных моделей с двумя поляризующимися слоями, является соотношение вида
Выделение очагов развития многолетнемерзлых пород и газогидратов
К настоящему времени автором накоплен большой опыт выделения разрывных нарушений по данным ДНМЭ, который свидетельствует, что при интерпретации данных целесообразно использовать геоэлектрические разрезы и карты распределения УЭС, карты распределения первичного поля Р0; карты среднеквадратичных расхождений между параметрами Ps, DU и D2U, замеренными на прямой и обратной установках, временные разрезы и карты распределения DU и D2U. В данном случае в процессе интерпретации также важен и способ визуализации данных. Полезно использовать не только послойную интерполяцию данных с последующим представлением в цвете геоэлектрических разрезов, но и обычно часто применяющуюся для картопостроения крайкинг-интерполяцию. Изменение конфигурации изолиний может лучше подчеркнуть особенности тектонического строения разреза и достаточно часто помогает при выделении разрывных нарушений. Индикатором разломов могут служить не только резкие изменения удельного сопротивления в разрезе, но и смена толщин геоэлектрических слоев.
Хорошие результаты для трассировки разломов дает сопоставление данных электроразведки и МОГТ. В практику работ ДНМЭ внедрен опыт построения сейсмоэлектрических разрезов, широко практикуемый Иркутским электроразведочным предприятием при анализе материалов ЗСБ, основанный на совмещении сейсмических временных и геоэлектрических разрезов.
На рисунке 4.1 показано сопоставление карты распределения DU с разломами и зонами трещиноватости, выделенными по материалам сейсморазведки за разные годы и в разных интервалах осадочного чехла. Площадь расположена в северной части Непско-Ботуобинской антеклизы.
Как видно, основные направления разломов и отдельные тектонические блоки находят хорошее отображение в полевых материалах ДНМЭ.
На рисунках 4.2 и 4.3 показаны примеры выделения зон повышенной макроанизотропии разреза на основе картирования расхождений между ДНП, регистрирумых прямой и обратной установкой. На первом рисунке отчетливо выделяются зоны нарушений. По предварительной интерпретации сейсмических материалов, данные разломы могут ограничивать крупные тектонические блоки. На втором рисунке на сейсмическом разрезе отчетливо проявляются неоднородности в верхней части осадочного чехла, которым соответствуют зоны с наиболее отличающимися кривыми ДНП. Отметим, что данный способ выделения подобных зон в практике ДНМЭ ранее не применялся.
Выделение многолетнемерзлых пород в разрезе на основе данных ДНМЭ эффективно при интерпретации данных распределения полей DU, D2U, карт и геоэлектрических разрезов распределения УЭС. Впервые по материалам ДНМЭ мерзлота была выделена П.Ю. Легейдо на основе результатов инверсии данных по геоэлектрическим разрезам распределения р при работах на акватории Обской губы в 2001 г. Работы проводились по наземной методике со льда, профиль пересекал губу, и участки с резким увеличением УЭС прослеживались во 2-м геоэлектрическом слое (1-й слой -вода) в его краевых частях, наиболее близко расположенных к материку (Рис. 4.3). Следующая попытка по выделению мерзлоты в данном регионе была повторена соискателем уже по результатам морских электроразведочных работ на основе использования карт распределения DU и D2U (Рис. 4.4). Полученные данные были использованы при прокладке только в отдельных геоэлектрических слоях. Приближенная оценка глинистости разреза была проведена автором совместно с Е.О. Кудрявцевой в Баргузинской впадине с использованием параметра ц/р. Основанием для подобного определения глинистости послужили данные, в соответствии с которыми в терригенном разрезе отношение поляризуемости к удельному сопротивлению слабо зависит от концентрации растворенных в поровых водах солей и, следовательно, для песчано-глинистых пород создается предпосылка для их расчленения по степени глинистости [97]. В процессе проведенного моделирования было установлено, что геоэлектрические разрезы могут быть аппроксимированы 5-ти или 6-слойной моделью с наиболее характерным типом кривых НКН или KQH. Коэффициент поляризуемости рассчитывался в 3-м слое. Для определения параметра, который отражает литологические изменения разреза, в том числе и глинистость, сначала было рассчитано эффективное сопротивление по 2-му, 3-му и 4-му геоэлектрическим слоям
