Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора
геолого-минералогических наук: 25.00.10 – Геофизика, геофизические
методы поисков полезных ископаемых. — Горный институт Уральского
отделения РАН. — Пермь, 2010. — 41 с.
Цель работы
Научное обоснование и разработка методов обработки и интерпретации гравиметрических данных, адекватных аппаратурным, теоретическим и программно-алгоритмическим возможностям современной гравиразведки с целью повышения геологической информативности геофизических исследований, а также создание единой технологической цепочки, включающей эффективные
способы вычисления необходимых редукций поля силы тяжести, современные методы интерпретации гравитационных аномалий, содержательный геологический анализ результатов.
Научная новизна полученных результатов
Впервые в отечественной гравиразведке систематизирован и обобщен многолетний опыт использования современной автоматизированной гравиметрической и топографо-геодезической аппаратуры, а также разработаны методики полевых наблюдений, обеспечивающие максимальную точность и производительность работ при использовании различных типов приборов.
Обоснована необходимость применения новых стандартов редуцирования полевых гравиметрических данных, адекватных точности современной аппаратуры.
Разработана методика использования векторизованных крупномасштабных топографических карт для вычисления поправок за влияние рельефа и на практических примерах обоснована методика анализа картографической информации о рельефе местности. Впервые экспериментально доказана возможность использования цифровых моделей рельефа GTOPО30 и SRTM для вычисления поправок, обусловленных удаленными областями рельефа.
Предложена методика создания аналитической модели рельефа с использованием дискретного преобразования Фурье матрицы высот и аппроксимации пространственных распределений поправок системой истокообразных функций.
Впервые предложено учет влияния неоднородностей верхней части разреза трактовать как поправку в аномалии Буге за переменную плотность промежуточного слоя, аналогичную поправке за влияние рельефа. Разработаны методы итерационного подбора сейсмоплотностной модели верхней части разреза, которая используется при интерпретации гравиметрических материалов и для расчета статических поправок при сейсмических построениях.
Исследованы возможности системы векторного сканирования для локализации аномалиеобразующих объектов в вертикальной и горизонтальной плоскостях и разработаны технологии комплексирования методов векторного сканирования и гравитационного моделирования при решении широкого круга геологических задач.
Созданы эффективные технологии извлечения информации из результатов гравиметрических наблюдений при проведении региональных и зонально-региональных работ, основанные комплексном анализе геолого-геофизических данных.
Реализованы новые возможности интерпретации гравиметрических данных для построения трехмерных геоплотностных моделей геологической среды, в том числе, месторождений нефти.
На основе анализа геологических результатов, полученных для регионов с различным геологическим строением, предложены направления комплексирования сейсмических исследований 3D и высокоточной гравиразведки для повышения информативности геофизических работ при детальном изучении месторождений углеводородов.
Практическая значимость и реализация результатов работы
Практическая ценность диссертационной работы определяется ее направленностью на решение важных прикладных задач разведочной геофизики, связанных, в первую очередь, с поисками и разведкой месторождений углеводородов. Созданное математическое и программно-алгоритмическое обеспечение позволяет на качественно новом уровне производить обработку и интерпретацию гравиметрических данных. Система векторного сканирования, на которой основаны разработанные методы интерпретации, имеет положительные отзывы от различных организаций (ООО «Лукойл-Пермь», ОАО «Хантымансийскгеофизика», Территориальное агентство по недропользованию «Пермьнедра») и рекомендована для практического применения на Научно-методическом совете по геолого-геофизическим технологиям поисков и разведки твердых полезных ископаемых (НМС ГГТ) Минприроды России (Заключение от 13.12.2009 г.).
Разработанные методы и технологии прошли широкую апробацию и использованы при региональных и детальных гравиметрических работах, проводящихся с целями прогнозирования и поисков залежей углеводородного сырья и месторождений твердых полезных ископаемых в пределах Пермского края, Оренбургской, Свердловской, Кировской, Магаданской и Тюменской областей, в Республике Коми, Удмуртской Республике и в других регионах.
Научное обоснование и разработка методов обработки и интерпретации гравиметрических данных, адекватных аппаратурным, теоретическим и программно-алгоритмическим возможностям современной гравиразведки с целью повышения геологической информативности геофизических исследований, а также создание единой технологической цепочки, включающей эффективные
способы вычисления необходимых редукций поля силы тяжести, современные методы интерпретации гравитационных аномалий, содержательный геологический анализ результатов.
Научная новизна полученных результатов
Впервые в отечественной гравиразведке систематизирован и обобщен многолетний опыт использования современной автоматизированной гравиметрической и топографо-геодезической аппаратуры, а также разработаны методики полевых наблюдений, обеспечивающие максимальную точность и производительность работ при использовании различных типов приборов.
Обоснована необходимость применения новых стандартов редуцирования полевых гравиметрических данных, адекватных точности современной аппаратуры.
Разработана методика использования векторизованных крупномасштабных топографических карт для вычисления поправок за влияние рельефа и на практических примерах обоснована методика анализа картографической информации о рельефе местности. Впервые экспериментально доказана возможность использования цифровых моделей рельефа GTOPО30 и SRTM для вычисления поправок, обусловленных удаленными областями рельефа.
Предложена методика создания аналитической модели рельефа с использованием дискретного преобразования Фурье матрицы высот и аппроксимации пространственных распределений поправок системой истокообразных функций.
Впервые предложено учет влияния неоднородностей верхней части разреза трактовать как поправку в аномалии Буге за переменную плотность промежуточного слоя, аналогичную поправке за влияние рельефа. Разработаны методы итерационного подбора сейсмоплотностной модели верхней части разреза, которая используется при интерпретации гравиметрических материалов и для расчета статических поправок при сейсмических построениях.
Исследованы возможности системы векторного сканирования для локализации аномалиеобразующих объектов в вертикальной и горизонтальной плоскостях и разработаны технологии комплексирования методов векторного сканирования и гравитационного моделирования при решении широкого круга геологических задач.
Созданы эффективные технологии извлечения информации из результатов гравиметрических наблюдений при проведении региональных и зонально-региональных работ, основанные комплексном анализе геолого-геофизических данных.
Реализованы новые возможности интерпретации гравиметрических данных для построения трехмерных геоплотностных моделей геологической среды, в том числе, месторождений нефти.
На основе анализа геологических результатов, полученных для регионов с различным геологическим строением, предложены направления комплексирования сейсмических исследований 3D и высокоточной гравиразведки для повышения информативности геофизических работ при детальном изучении месторождений углеводородов.
Практическая значимость и реализация результатов работы
Практическая ценность диссертационной работы определяется ее направленностью на решение важных прикладных задач разведочной геофизики, связанных, в первую очередь, с поисками и разведкой месторождений углеводородов. Созданное математическое и программно-алгоритмическое обеспечение позволяет на качественно новом уровне производить обработку и интерпретацию гравиметрических данных. Система векторного сканирования, на которой основаны разработанные методы интерпретации, имеет положительные отзывы от различных организаций (ООО «Лукойл-Пермь», ОАО «Хантымансийскгеофизика», Территориальное агентство по недропользованию «Пермьнедра») и рекомендована для практического применения на Научно-методическом совете по геолого-геофизическим технологиям поисков и разведки твердых полезных ископаемых (НМС ГГТ) Минприроды России (Заключение от 13.12.2009 г.).
Разработанные методы и технологии прошли широкую апробацию и использованы при региональных и детальных гравиметрических работах, проводящихся с целями прогнозирования и поисков залежей углеводородного сырья и месторождений твердых полезных ископаемых в пределах Пермского края, Оренбургской, Свердловской, Кировской, Магаданской и Тюменской областей, в Республике Коми, Удмуртской Республике и в других регионах.