Прогнозирование залежей углеводородов в кристаллическом фундаменте ДДВ по комплексу геофизических и космических материалов

Практически вся поисковая деятельность современной промысловой нефтегазовой геологии базируется на гипотезе о возникновении нефти в результате преобразования органических остатков, захороненных в осадочных породах. В результате подавляющее большинство нефтегазовых исследований направлено на изучение осадочного чехла.

Существует и альтернативная гипотеза, утверждающая, что высокомолекулярные углеводороды могут формироваться путем их синтеза из неорганических соединений в кристаллических породах фундамента.
На сегодняшний день существует множество подтверждений достоверности альтернативной гипотезы. Месторождения нефти и газа выявлены в кристаллических породах всех континентов и ряда акваторий [1].

В частности, в пределах северного борта Донецко-Днепровской впадины (ДДВ) в нескольких десятках скважин получены притоки нефти и газа из кристаллического фундамента. Северный борт ДДВ характеризуется сравнительно небольшой глубиной залегания фундамента, благоприятными горно-геологические условиями для проходки поисковых и эксплуатационных скважин, а также достаточной дифференциацией физических свойств пород, слагающих геологический разрез. Все указанные факторы делают этот регион чрезвычайно перспективным и интересным объектом прогнозно-поисковых работ на обнаружение нетрадиционных залежей нефти и газа.

Исследуемый участок вытянут в широтном направлении, имеет размер около 600 км х 100 км и ограничен со всех сторон глубинными разломами. Поверхность фундамента представляет моноклиналь, плавно погружающегося с севера на юг, где достигает глубины до 3 км.

Ранее проведенные исследования показали приуроченность нефтегазовых залежей к площадным корам выветривания, хотя выявлены и случаи притоков нефти из ненарушенной толщи фундамента. Но в обеих ситуациях чётко проявляется тяготение углеводородов к дизъюнктивным нарушениям различных типов и рангов. Последние способствуют улучшению коллекторских свойств пород и служат путями миграции флюидов.

В связи с этим большое практическое значение приобретает задача выделения и анализа глубинных разрывных структур. Эта задача может быть решена с применением сравнительно недорогих геофизических и аэрокосмических методов, в частности, путём изучения гравитационного поля и материалов космических радарных съемок.

Целью выполненных исследований является прогноз участков, перспективных на обнаружение углеводородов в кристаллическом фундаменте на основе обработки и анализа комплекса данных, включающего мелкомасштабную гравитационную съемку поля Vz и космические снимки Земли, выполненные радиолокационными сенсорами SIR-C и X-SAR в ходе миссии SRTM [2].

Основным инструментальным средством обработки и анализа данных служила специализированная геоинформационная система РАПИД [3], обладающая широким спектром средств для решения прогнозно-поисковых задач.

Работы выполнялись в два этапа. На первом при помощи специально разработанного программного инструментария выделялись линеаменты – линейные элементы космического снимка и гравитационного поля, связанные, в основном, с зонами разуплотнения земной коры. На территории северного борта ДДВ выделенные линеаменты 4-х систем – субширотной, субмеридиональной и двух диагональных, обладающих определённой эквидистантностью. Путём применения аппарата линеаментного анализа рассчитывались разнообразные характеристики линеаментной сети, отражающие те или иные их аспекты.

На втором этапе полученные характеристики, а также трансформанты гравитационного поля использовались в качестве признаков при выполнении классификации с обучением, целью которой было разделение территории в соответствии с перспективностью обнаружения новых углеводородных объектов.

Для формирования обучающей выборки использованы сведения о местоположении 21ой скважины, в которых зафиксированы притоки нефти. Обучающая выборка и совокупность признаков оптимизировались с целью повышения точности и геологической содержательности получаемых результатов.

Комплексный анализ геофизических и космических материалов позволил построить прогнозные карты исследуемой территории, подтверждающие факт приуроченности нефтегазовых залежей к выделяемым линейным элементам, среди которых ведущая роль принадлежит гравилинеаментам.

Созданная в ходе работ методика прогнозирования может быть использована при проведении исследований более крупного масштаба, а также для решения задачи прогноза и поисков углеводородов кристаллического фундамента на других участках ДДВ.




1. Шустер В.Л., Левянт В.Б., Элланский М.М. Нефтегазоносность фундамента. Проблемы поиска и разведки месторождений углеводородов. М: Техника. 2003г. 176с.

2. Werner M. Shuttle Radar Topography Mission (SRTM): Mission overview. J. Telecom (Frequenz), 2001. 55. pp. 75-79.

3. Pivnyak G., Busygin B., Nikulin S. Geoinformation System RAPID as the Means of Solving the Problems of Environment and Nature Management. Proceedings of SWEMP 2010. Prague, Czech Republic. 7 р.