Оценка параметров современных геодинамических процессов по данным региональных геофизических исследований и перспективы нефтегазоносности восточной части территории Ханты-мансийского автономного округа-Югры

На правах рукописи Рещиков Денис Георгиевич ОЦЕНКА параметров СОВРЕМЕННЫХ геодинамических процессов по данным региональных геофизических исследований и ПЕРСПЕКтИВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ восточной части территории Ханты-мансийского автономного округа-Югры Специальность 25.00.10 - «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых» Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук Екатеринбург 2009 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный горный университет» Научный руководитель - доктор геолого-минералогических наук, доцент, заслуженный геолог РФ Писецкий Владимир Борисович Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, профессор Болтыров Владимир Босхаевич кандидат технических наук, с.н.с. Ратушняк Александр Николаевич Ведущая организация - Институт геологии и геохимии УрО РАН (г. Екатеринбург) Защита диссертации состоится « 29 » октября 2009 г. в 14 часов 30 мин. на заседании диссертационного совета Д212.280.01 при ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» по адресу: 620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30 (III уч. корпус, конференц-зал). С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет». Автореферат разослан « 28 » сентября 2009 г. Ученый секретарь диссертационного совета ______________ А.Б. Макаров Общая характеристика работы Актуальность проблемы. Несмотря на более чем полувековую историю поиска, разведки и разработки нефтяных месторождений, территория Ханты-Мансийского округа-Югры (далее автономного округа) изучена неравномерно. Западная и восточная части автономного округа, составляющие по площади около 25 % всей территории округа, изучены недостаточно. С одной стороны, по мнению ряда авторитетных ученых и специалистов, эти районы относятся к площадям малоперспективным на обнаружение углеводородов, а с другой - сложившаяся инфраструктура ориентирована на центральные районы округа, что существенно затрудняет и удорожает поиск и разведку месторождений на окраинах. В настоящей работе рассматривается проблема оценки нефтегазоносности восточной части территории автономного округа площадью около 50 тыс.кв. км на уровне масштабов исходных геолого-геофизических данных 1:200000 – 1:500000. Основная идея прогноза базируется на флюидодинамических концепциях нафтидогенеза и связях параметров флюидодинамики с современным геодинамическим состоянием земной коры. Как показывает практика применения этого подхода на целом ряде локальных лицензионных участков месторождений углеводородов в центральной части автономного округа, представляется принципиально возможным оценить структуру флюидных потоков в осадочном чехле и фундаменте по комплексу сейсмических и других геолого-геофизических данных. В свою очередь, параметры флюидодинамической модели обеспечивают вполне достоверный прогноз нефтегазоносности в разнообразных структурно-вещественных условиях осадочного бассейна. Цель и задачи исследований. Цель настоящих исследований - развитие научно-методических основ прогноза параметров современных геодинамических процессов осадочного бассейна по комплексу геолого-геофизических параметров и прогноз параметров углеводородного насыщения осадочного бассейна в восточной части территории автономного округа. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: - оптимизировать методику и технологию ДФМ-интерпретации временных разрезов по региональным сейсмическим профилям; - разработать методические и технологические приемы интегрированной интерпретации потенциальных полей и цифровых моделей рельефов дневной и глубинных отражающих поверхностей в осадочном чехле и фундаменте с целью оценки геометрии блоковых схем геодинамических процессов земной коры; - выявить глобальные и региональные геодинамические элементы земной коры в пределах рассматриваемой территории; - осуществить прогноз нефтегазоносности восточной окраины автономного округа на уровне масштабов 1:200000-1:500000. Научная новизна работы заключена в следующем: - по данным специализированной интерпретации материалов по региональным сейсмическим профилям и потенциальных полей подтвержден факт существования границы глобального сдвига земной коры по широте 62 градуса (проверка гипотезы глобальной геодинамики Земли в модели критических широт); - предложена модель современных блоковых геодинамических процессов осадочного бассейна в пределах автономного округа на двух масштабных уровнях; - обоснована причинно-следственная связь нефтегазоносности с параметрами современных геодинамических процессов, и на этой основе рассмотрена модель нефтегазоносности осадочного бассейна в пределах восточной окраины автономного округа. Защищаемые положения: 1. Разработана методика интегрированного анализа региональных сейсмических данных, потенциальных полей и структуры рельефа дневной и глубинных поверхностей, обеспечивающая независимую и проверяемую оценку основных параметров геодинамических процессов земной коры на различных масштабных уровнях. 2. Установлен факт существования глобальных элементов современных геодинамических процессов земной коры в пределах территории автономного округа, подтверждающей гипотезу критических широт в ротационной модели Земли. 3. Предложена модель современной блоковой динамики литосферы восточной части территории автономного округа, позволяющая принять обоснованную схему перспективности обнаружения углеводородного ресурса в интервалах осадочного чехла и фундамента. Практическая значимость. Предложенная методика принята за основу нового цикла научно-практических исследований на уровне детального масштаба в пределах Пыль-Караминского мегавала в контуре восточной части территории автономного округа. Апробация работы: Материалы, изложенные в диссертации, представлялись на таких научно-практических конференциях, как: Х научно-практическая конференция «Современные геофизические технологии в ОАО «Хантымансийскгеофизика» и перспективы их использования для повышения эффективности поисков, разведки и разработки месторождений нефти и газа», г. Ханты-Мансийск, 30 мая - 1 июня 2007 г.; XI научно-практическая конференция «Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала Ханты-Мансийского автономного округа-Югры», г. Ханты-Мансийск, 12-16 ноября 2007 г.; VIII конференция молодых специалистов организаций, осуществляющих виды деятельности, связанной с пользованием участками недр на территории Ханты-Мансийского автономного округа-Югры, г. Ханты-Мансийск, 2-4 апреля 2008 г.; ХI научно-практическая конференция «Современные геофизические технологии и перспективы их использования в ОАО «Хантымансийскгеофизика» для повышения эффективности поисков, разведки и разработки месторождений нефти и газа», г. Ханты-Мансийск, 27-29 мая 2008 г.; XII научно-практическая конференция «Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала Ханты-Мансийского автономного округа-Югры», г. Ханты-Мансийск, 17-20 ноября 2008 г. Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано семь статей, в том числе две в рецензируемых ВАК журналах («Горный журнал», 2008, №8, Екатеринбург, С.49-55, «Литосфера», 2009, № 3, 25.05.2009, Екатеринбург, С.87-90). Структура и объем работы. Работа состоит из введения, трех глав и заключения. Содержит 130 страниц машинописного текста, в том числе 57 рисунков, библиография включает 85 наименований. Личный вклад автора. Основные исследования проведены в рамках научно-технического договора о совместной деятельности Государственного предприятия «Научно-аналитический центр рационального недропользования им. В.И. Шпильмана Ханты-Мансийского автономного округа-Югра» (далее НАЦРН) и Уральского государственного горного университета в период 2005-2008 гг. Автор настоящей диссертации в штатном составе НАЦРН принимал активное и непосредственное участие на всех этапах работы, самостоятельно сформировал всю необходимую исходную информацию в интегрированную базу данных, исследовал и предложил содержательные элементы методики интерпретации геолого-геофизических данных и выполнил настройку необходимых технологических процессов для организованной обработки и интерпретации больших информационных массивов. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю диссертации профессору, доктору геолого-минералогических наук Писецкому В.Б., заведующей лабораторией геологоразведочных работ НАЦРН Змановской О.И., заведующей лабораторией ГИС НАЦРН Сидашовой Н.И., своим коллегам по работе и сотрудникам кафедры геоинформатики ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» Зудилину А.Э., Самсонову В.И., Воронину О.А., Бурдейному Д.В. Без их практической помощи и моральной поддержки эта работа не могла бы состояться. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение Во введении кратко обосновывается актуальность темы, теоретическая и практическая значимость защищаемой работы, поставлены цели, задачи и методы исследований. Глава 1. Обзор ранее проведенных исследований. Прогноз перспектив нефтегазоносности малоизученных крупных фрагментов осадочных бассейнов требует формулировки общей позиции, на базе которой представляется возможным по ограниченному набору косвенной информации обнаружить те или иные элементы структуры геолого- геофизической модели, связанные объективным образом с процессами нафтидогенеза и параметрами миграционных процессов флюида. В настоящей работе обсуждаются проблемы оценки параметров современных геодинамических процессов, которые в концепции флюидодинамических гипотез генезиса нефтегазовых месторождений играют ключевую роль как в процессах генерации углеводородов (Иванов К.С. и др., 2008), так и в процессах тепломассопереноса в осадочном чехле и фундаменте (Соколов Б.А., 1989 и др.). Модели блоковых структур в ретроспективе развития геодинамических процессов, безусловно, стоят на первом месте в науках о твердой Земле. Сам термин "структура" включает в себя множество понятий, связанных с описанием строения геофизической среды, в которой нарушения сплошности являются главными и наиболее контрастными разделительными элементами твердой среды, встречающимися на всех масштабных уровнях (Хаин, Шерман и др., 2004). С принципиально различных позиций разработаны карты структуры блоковых процессов Западно-Сибирского и других бассейнов и причинно-следственных механизмов связи нефтегазоносности с теми или иными особенностями в иерархических схемах блоковой динамики осадочного чехла и фундамента (Сидоров В.А., Багдасарова М.В., Атанян С.В., Змановский Н.И., Трофимов В.А., Фурсов А.Я., Сим Л.А., Устинова В.Н., Писецкий В.Б., Клещев К.А., Петров А.И., Шеин В.С. и др.). По результатам выполненных реконструкций напряженно-деформированного состояния (НДС) земной коры в период позднеолигоцен-четвертичных инверсионных движений подтверждается вывод о становлении и формировании в пределах Западной Сибири регионального поля сдвиговых напряжений (Гогоненков Г.Н., Кашик А.С., Тимурзиев А.И., 2007). Генеральные направления простирания осей главных нормальных сжимающих (σ1) и растягивающих (σ3) напряжений в пределах севера Западной Сибири взаимно ортогональны и ориентированы в створе меридиональных и широтных азимутов. В сборнике “Ротационные процессы в геологии и физике” (изд. МГУ, 2007) достаточно полно отражены основные теории, идеи и факты в рамках ротационной природы геодинамических процессов Земли. По словам одного из авторов этого сборника Л.И. Иогансон (Институт физики Земли РАН, статья “Ротационные факторы тектогенеза – история вопроса и современное состояние”), особый интерес представляет открытие критических параллелей на 0-м, 35-м и 62-м градусах (соответственно в Северном и Южном полушариях). Эти открытия связаны с именами российских и американских астрогеологов (Стовас М.В., Каттерфельд Г.Ф., 1962 и др.), хотя понятие о критических широтах было введено ранее такими крупнейшими учеными, как Карпинский А.А. (1897 г.), Вероне А. (1910), Мушкетов Д.И. (1935), Лейбензон Л.С. (1955) и др. Ряд из названных выше ученых считают именно этот механизм основополагающим в формировании тектонических обстановок в истории развития твердой Земли. В конце 50-х, начале 60-х годов ХХ столетия Брок В.В. (1957), Старосельцев В.С. (2007) и др. выделили в земной коре меридиональные и широтные трансрегиональные линеаменты, которые делят твердую оболочку Земли на регулярную систему блоков с учетом существования критических широт. Поскольку плоскости главных напряжений в прямоугольном блоке проходят через его углы, то на любом уровне мы должны увидеть преимущественно две регулярные системы разрывов сплошности среды, ориентированных по азимутам 0, 90 и 45, 320 градусов (меридионально-широтная и диагональная системы). Таким образом, если технологии прогноза геометрии блоковых делений и относительных оценок напряжений в каком-либо глубинном интервале осадочного бассейна по геолого-геофизическим данным состоятельны, то мы должны всюду обнаруживать названные выше закономерности. Основные выводы по результатам прогноза схем современной блоковой динамики в различных бассейнах мира, полученные в разные годы, можно сформулировать в следующем обобщенном виде: - схемы современной блоковой динамики имеют регулярную структуру с ориентировкой сторон по меридианам и широтам; - по матрицам структурно-физических параметров на уровне масштабов 1:200000-1:500000 обнаруживаются блоки с преимущественным горизонтальным размером 100-120 км (примерно утроенная толщина литосферы); - с различной степенью контраста просматриваются диагональные линеаменты с азимутами 45 и 320 градусов (максимальный контраст имеют линеаменты с простиранием 320 градусов). В работе Старосельцева В.С. “Трансрегиональные элементы и движения плит” (2007) обсуждается возможная природа глобального трансрегионального элемента “Транссибирский”, связанная, по мнению автора, с критической широтой 62 градуса. Данный элемент надежно фиксируется “на глаз” от Урала до Камчатки в морфологии дневного рельефа, развернутого на цилиндрическую поверхность, а характерная геометрия речной сети свидетельствует о глобальном современном сдвиговом процессе. Кроме широтного элемента “Tранссибирский”, ряд авторов обосновывают объективное существование таких глобальных элементов, как, “Ural”, “Indian - Ob”, “Enisey”, разделяющих земную кору в пределах Западно-Сибирского мегабассейна на регулярную систему блоков. Кроме того, Старосельцев В.С. выделяет диагональный элемент “Хатангско-Тургайский” с азимутом 45 градусов. На рис. 1 приведена карта нефтегазоносности территории автономного округа, на которую вынесены трансрегиональные линеаменты, установленные вышеупомянутыми авторами в разное время. Не обсуждая ряд важных деталей данного рисунка, подчеркнем главное: критическая широта Ts (около 62-го градуса) занимает неслучайное положение как в поле нефтегазоносности, так и в структурно-формационной обстановке бассейна. Отсюда же следует очевидный вывод о тесной причинно-следственной связи нефтегазоносности и схемы блокового разделения земной коры. Именно эту схему глобальных геодинамических процессов в контуре рассматриваемой территории, по нашему мнению, следует принять как основу для всех последующих разработок по выявлению параметров современных геодинамических процессов на более детальных масштабных уровнях. В этом направлении необходимо решить следующие задачи: - сформировать на новом качественном уровне исходную информационную базу геолого-геофизических данных в согласованном координатном пространстве; - определить структуру и схему применения методических и технологических приемов обработки и интерпретации исходных данных с целью оценки основных параметров модели современных геодинамических процессов; - подтвердить факт и уточнить пространственное положение трансрегиональных элементов глобальной геодинамической модели земной коры (уровень масштабов – 1:500000-1:1000000); - определить геометрию и относительные оценки напряженного состояния блоковой структуры литосферы в пределах восточной окраины ХМАО (уровень масштаба 1:200000).

Похожие:

	Постановление от 10 ноября 2010 г n 292-п о порядке и условиях оплаты... Российской Федерации, статьей 3 Закона Ханты-Мансийского автономного округа Югры от 9 декабря 2004 года n 77-оз "Об оплате труда...		Распоряжение 15. 08. 2011 № Ханты-Мансийского автономного округа Югры, в целях повышения эффективности работы государственных учреждений, подведомственных Департаменту...
	Конкурс на замещение должности директора казённого предприятия Саратовской... Ханты-Мансийского автономного округа Югры, в целях повышения эффективности работы государственных учреждений, подведомственных Департаменту...		1. Учебный план дисциплины Структура и содержание дисциплины «Маркетинг» Ханты-Мансийского автономного округа Югры, в целях повышения эффективности работы государственных учреждений, подведомственных Департаменту...
	Правительство Российской Федерации федеральное государственное автономное... Ханты-Мансийского автономного округа Югры, в целях повышения эффективности работы государственных учреждений, подведомственных Департаменту...		Постановление От 30 марта 2012 г. N 117-п об аттестации руководителей... Ханты-Мансийского автономного округа Югры, в целях повышения эффективности работы государственных учреждений, подведомственных Департаменту...
	Доклад разработан с целью внедрения принципов управления по результатам... Департамента гражданской защиты населения Ханты-Мансийского автономного округа Югры на 2012 2015 годы (далее – Доклад) подготовлен...		Приказ №224 Ханты-Мансийск Ханты-Мансийского автономного округа – Югры от 10 ноября 2010 года №313-о/42 «Об утверждении Методических рекомендаций по формированию...
	Правительство Ханты-Мансийского автономного округа Югры Департамент... Провести конкурс рисунков и плакатов на тему: «Мы славим мужество и подвиг Ваш» (7 – 1 кл)		Список участников публичных слушаний проекта Государственной программы... Государственной программы Ханты-Мансийского автономного округа – Югры «Развитие лесного хозяйства и лесопромышленного комплекса Ханты-Мансийского...
	Департамент образования и молодежной политики ханты-мансийского автономного округа-югры Департамент физической культуры и спорта ханты-мансийского автономного округа-югры		Доклад о реализации в 2011 году Стратегии развития информационного... Стратегии развития информационного общества в Российской Федерации на территории Ханты-Мансийского автономного округа – Югры
	Отчет о результатах деятельности Департамента культуры Ханты-Мансийского автономного округа Югры Департамента культуры Ханты-Мансийского автономного округа – Югры за 2013 год по реализации единой государственной политики, оказанию...		Департамент образования и науки ханты-мансийского автономного округа... Учебная дисциплина политология и политическая теория для студентов, обучающихся по направлениям подготовки
	О порядке проведения конкурса «Учитель года города Когалыма 2014» Когалыма-2014» (далее – Конкурс) является муниципальным этапом регионального этапа всероссийских конкурсов профессионального мастерства...		Администрация кондинского района постановление Правительства Ханты-Мансийского автономного округа Югры от 01 декабря 2012 года №482-п «Об Адресной инвестиционной программе Ханты-Мансийского...