СПОСОБ СТРАТИФИКАЦИИ ГОМОГЕННЫХ ВЕРХНЕМЕЛОВЫХ КРЕМНИСТЫХ ТОЛЩ Российский патент 2021 года по МПК G01V99/00 G01V11/00 G01V9/00 

Изобретение относится к геологическому картированию закрытых территорий.

Наиболее близким является способ стратификации осадочных толщ на основе комплексного применения литостратиграфических и биостратиграфических данных [Степанов Д.Л., Месежников М.С. Общая стратиграфия (принципы и методы стратиграфических исследований). Л.: Недра. 1979. 423 с.; Мейн С.В. Введение в теорию стратиграфии. М.: Наука. 1989. 213 с.]. Способ предполагает использование в качестве корреляционных признаков для стратификации разреза последовательность смены состава (литологии отложений и далее корреляцию слоев с фауной внутри пачек по уроням интервалов вертикального распространения руководящих таксонов).

Недостатком данного способа является ограниченная возможность корреляции отложений на закрытых территориях Западной Сибири, так как кремнистые толщи имеют однородное строение и находки руководящих групп фоссилий в них крайне редки. Необходимым условием стратификации является распознавание кремнистых толщ по геофизическим признакам (электрическому сопротивлению, акустическим свойствам, естественной радиоактивности).

Другим способом, близким к заявляемому изобретению, является способ стратиграфических построений для закрытых территорий нефтегазоносных областей [Жижченко Б.П. Микропалеонтологические методы стратиграфических построений в нефтегазоносных областях. М.: Недра. 1968. 339 с.]. Способ (с.168-170) предполагает использование в качестве корреляционных признаков прослеживание не отдельных таксонов, а смены комплексов, что определяется как эволюционными, так и экологическими параметрами ассоциаций микрофауны (комплексов). Последовательность комплексов, даже в случае рекуррентного (повторного) появления комплексов сохраняет специфику.

Недостатком этого способа является невозможность расчленения и корреляции кремнистых толщ с обедненным комплексом микрофоссилий широкого стратиграфического распространения.

Известен способ геологического картирования аккреционных комплексов, где описан способ геологической съемки на закрытых территориях, в котором выделяются пачки пород (хорсы), ограниченные двумя системами надвигов, характеризуемые повторяемостью одинаковых ассоциаций пород [RU 2667329 С1, МПК G01V 9/00, опубл. 18.09.2018].

Недостатком способа при корреляции гомогенных кремнистых толщ с обедненным комплексом палеонтологических объектов является невозможность разделения толщи на литологические пачки. Способы, разработанные для попластовой стратификации разреза в скважинах, применяются преимущественно в слоистых средах и не могут быть использованы для выделения пластов и пачек в литологически однородных толщах. Особенностями кремнистых отложений являются низкие скорости седиментации, малые мощности и значительный стратиграфический интервал формирования.

Известен способ стратификации относительно гомогенных пород путем построения геологической и гидродинамической моделей месторождения, который заключается в разделении пород в скважинных разрезах по вещественному составу, а также по текстурным и структурным диагностическим признакам (литолого-фациальный анализ (ЛФА)). Способ включает проведение минералого-петрографического анализа осадочных пород исследуемого объекта, интерпретацию материалов геофизического исследования скважин (ГИС), обработку данных методами многомерной математической статистики, построение трехмерной модели месторождения [RU 2475646 С1, МПК Е21В 49/00, G06F 19/00, опубл. 20.02.2013].

Недостатком способа является обязательное наличие кернового материала во всех скважинах и локальный характер стратификации, ограниченный пределами месторождения.

Технической проблемой при использовании заявляемого изобретения является определение соотношения (древнее/моложе, ниже/выше) территориально удаленных разрезов литологически однородных кремнистых верхнемеловых толщ; создание геологической модели, которая учитывает возможную диахронность кремнистых толщ.

Осуществление заявленного технического решения позволяет достичь технический результат, который заключается в повышении точности и достоверности данных для картирования, расчленения и корреляции гомогенных кремнистых толщ.

Указанный технический результат достигается тем, что способ стратификации литологически однородных кремнистых толщ заключается в комплексном применении методов геофизического исследования скважин, биостратиграфии и магнитостратиграфии, при этом на основе сейсмостратиграфии и анализа каротажных диаграмм строят схемы корреляции пластов опок и опоковидных отложений, осуществляют сопоставление разрезов с помощью рабочих корреляций, выполненных графическим способом по замкнутому контуру с учетом данных по литологии и возрастным определениям, затем уточняют расчленение разреза, выделяют биостратиграфические подразделения: зоны и слои с фауной, по которым уточняют корреляцию опоковидных отложений верхнего мела для создания непротиворечивой модели геологического строения верхнемелового этажа разреза нефтегазоносных районов, выделяют магнитозоны, отвечающие зонам мировой магнитохронологической шкалы, при этом границы между магнитозонами отражают уровни смены полярности древнего магнитного поля с прямой на обратную, являются изохронными и их рассматривают как реперные уровни.

Предлагаемый способ основан на применении совокупности геофизических, биостратиграфических и магнитостратиграфических методов, что позволяет распознавать отдельные пласты и слоевые последовательности внутри литологически однородной толщи опок и опоковидных глин и коррелировать территориально удаленные толщи.

Заявляемый способ поясняется иллюстрацией, на которой представлен пример выделения пачки кремнистых отложений в скважинах.

Способ осуществляют следующим образом.

С учетом особенностей строения опоковидных толщ нижнеберезовского и верхнеберезовского горизонтов предполагается последовательное применение трех методов стратификации: геофизических, биостратиграфических, магнитостратиграфических.

На первом этапе используют геофизические методы. Коррелируют толщи кремнистых отложений в разнофациальных районах. Для этого строят схемы корреляции пластов опок и опоковидных отложений с использованием всех пробуренных на территории работ скважин. Опорными являются скважины с имеющимися палеонтологическими определениями. Для более надежной привязки фауны и выявления взаимоотношений различных подразделений осуществляют сопоставление разрезов с помощью рабочих корреляций, выполненных графическим способом по замкнутому контуру. Схемы корреляции должны учитывать разработанные для каждого фациального района геофизические образы стратиграфических подразделений с использованием данных по литологии и возрастным определениям. Особое значение должно быть уделено прослеживанию реперных границ.

На втором этапе проводят биостратиграфические исследования. Выделяют биостратиграфические подразделения: зоны и слои с фауной, по которым уточняют корреляцию опоковидных отложений верхнего мела для создания непротиворечивой модели геологического строения верхнемелового этажа разреза нефтегазоносных районов.

Третий этап - магнитостратиграфические исследования. Выделяют магнитозоны, отвечающие зонам мировой магнитохронологической шкалы. Границы между магнитозонами отражают уровни смены полярности древнего магнитного поля с прямой на обратную, являются изохронными и их рассматривают как реперные уровни.

Комплексное применение способа стратификации позволяет осуществить детальную стратификацию разреза кремнистых литологически однородных пластов и выяснить их соотношение (древнее/моложе, ниже/выше) в разных структурно-фациальных районах (СФР).

Пример осуществления заявляемого способа.

С учетом особенностей строения опоковидных толщ нижнеберезовского и верхнеберезовского горизонтов предполагается последовательное применение трех методов стратификации.

На основе методов сейсмостратиграфии и анализа каротажных диаграмм (гамма-каротаж, акустический каротаж и индукционный каротаж) выделяют интервал разреза, в котором преобладают кремнистые породы. Региональная модель стратиграфии опоковидных толщ верхнего мела Западной Сибири привязана к сейсмоотражающему горизонту С. Для корреляции толщ опоковидных глин Тазовского СФР и Колпашевского построен корреляционный профиль по данным геофизических исследований скважин и сейсмопрофилирования. Опоки и кремнистые разности, уверенно опознают по комплексу показателей: пониженные показания на каротаже радиоактивности (кривая ГК - главный метод для опознавания опоковидных пород в разрезе), а также уменьшенные значения на кривой ПС и увеличенные сопротивления (фиг.).

Ограничением геофизических методов является неоднозначность корреляции отражений на региональных профилях, где возможны переходы с фазы на фазу. Кроме того, степень изохронности отражающих горизонтов не всегда очевидна. Границы литологических маркеров также могут иметь как изохронный, так и диахронный характер.

Поэтому далее необходимо убедиться, относятся ли опоки к единому горизонту или это различные стратиграфические уровни, для чего выполняют комплекс палинологических и макро-микрофаунистических исследований, выделяют биостратиграфические подразделения: зоны и слои с фауной [Лебедева Н.К., Кузьмина О.Б., Соболев Е.С., Хазина И.В. Новые данные по стратиграфии верхнемеловых отложений Бакчарского железорудного месторождения (юг Западной Сибири) // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2017. Т. 25. №1. С. 62-84.; Маринов В.А., Валащик И., Глухов Т.В., Новоселова М.Ю. Стратиграфия верхнемеловых отложений северо-восточных районов Западной Сибири. // Меловая система России и ближнего зарубежья: проблемы стратиграфии и палеогеографии. Материалы IX Всероссийского совещания 17-21 сентября 2018 г. Белгород: ПОЛИТЕРРА. 2018. С. 173-177]. Состав вмещаемых фоссилий указывает на принадлежность толщи опок к сантону или кампану. Более точная датировка вмещающих отложений невозможна, поскольку опоки и опоковидные толщи содержат обедненный комплекс фоссилий, которые имеют широкое стратиграфическое распространение. Это раковины агглютинирующих фораминифер, радиолярии, диатомовые водоросли, микрофитофоссилии. Обедненный состав комплексов фауны обусловлен генетическими особенностями отложений. Выделяемые слои с фауной не позволяют обосновать детальную корреляцию удаленных разрезов.

На третьем этапе выполняют корреляцию толщи опок и опоковидных глин, например, на севере Западной Сибири, в Тазовском районе и на юго-востоке, в Колпашевском районе магнитостратиграфическими методами [Гнибиденко З.Н., Лебедева Н.К., Левичева А.В. Магнитостратиграфия кампан-Маастрихта Бакчарского бассейна (юго-восток Западной Сибири) // Геология и геофизика, 2015, т.56 (11). С.2092-2102.; Гнибиденко З.Н., Левичева А.В., Маринов В.А. Палеомагнетизм верхнемеловых отложений северо-востока Западной Сибири (по результатам изучения керна скважин) // Материалы международного научного конгресса Интерэкспо Гео-Сибирь. Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Экономики. Геоэкология. 2017. Т. 4. С. 196-202.]. Установлено, что нижняя часть толщи опоковидных глин относится к магнитохронологической зоне (С-34), а верхняя часть - к зоне (С-33). Граница между ними, которая совпадает с границей сантонского и кампанского ярусов, проходит в верхней части славгородской свиты на юго-востоке Западной Сибири и внутри верхнечасельсой под свиты на севере. Таким образом, обоснована синхронность формирования кремнистой толщи в Колпашевском и Тазовском СФР.

Совокупность существенных признаков, характеризующих заявляемое техническое решение, обеспечивает повышение точности и достоверности данных для картирования, расчленения и корреляции гомогенных кремнистых толщ. За счет распознавания отдельных пластов внутри литологически однородной толщи опок и опоковидных глин создается модель, которая учитывает возможную диахронность формирования кремнистых толщ.

Изобретение относится к области геологии и может быть использовано для стратификации гомогенных верхнемеловых кремнистых толщ. Сущность изобретения состоит в комплексном применении данных геофизического исследования скважин, сейсмостратиграфии, биостратиграфии и магнитостратиграфии. На основе сейсмостратиграфии и анализа каротажных диаграмм строят схемы корреляции пластов опок и опоковидных отложений. Сопоставляют разрезы с помощью рабочих корреляций, выполненных графическим способом по замкнутому кругу с учетом данных по литологии и биостратиграфии. Выделяют биостратиграфические подразделения: зоны и слои с фауной. С учетом выделенных биостратиграфических подразделений уточняют корреляцию опоковидных отложений верхнего мела для создания непротиворечивой модели геологического строения верхнемелового этажа разреза нефтегазоносных районов. Выделяют магнитозоны, отвечающие зонам мировой магнитохронологической шкалы. Границы между магнитозонами отражают уровни смены полярности древнего магнитного поля, являются изохронными и их рассматривают как реперные уровни. Технический результат: повышение достоверности данных для картирования, расчленения и корреляции гомогенных кремнистых толщ. 1 ил.

Способ стратификации гомогенных верхнемеловых кремнистых толщ, заключающийся в комплексном последовательном применении методов геофизического исследования скважин, биостратиграфии и магнитостратиграфии, отличающийся тем, что на основе сейсмостратиграфии и анализа каротажных диаграмм строят схемы корреляции пластов опок и опоковидных отложений, осуществляют сопоставление разрезов с помощью рабочих корреляций, выполненных графическим способом по замкнутому контуру с учетом данных по литологии и биостратиграфии, затем выделяют биостратиграфические подразделения: зоны и слои с фауной, по которым уточняют корреляцию опоковидных отложений верхнего мела для создания непротиворечивой модели геологического строения верхнемелового этажа разреза нефтегазоносных районов, выделяют магнитозоны, отвечающие зонам мировой магнитохронологической шкалы, при этом границы между магнитозонами отражают уровни смены полярности древнего магнитного поля, являются изохронными и их рассматривают как реперные уровни.