Серра Оберто Восстановление условий осадконакопления по данным геофизических исследований скважин

Подождите немного. Документ загружается.

121

Smisoth

(smooth – глад-

кие?)

по GEODIP)

Постоянные

 Символ

Номинальный

размер долота

LOCDIP или

SYNDIP

Глинистая кор-

ка

рассеянная

Кавернозность

Угол

Малый

между

Средний

Активность кривой

Высокая

последовательными

Большой

Средняя

наклонами

Низкая

(параллельность)

Нулевая

Картины наклонов

Зеленая

Уровень

Высокий

Синяя

проводимости

Средний

Красная

Низкий

Разброс

Очень низкий

Частотная

Унимодальная

Амплитуда

вариаций

Высокая

Средняя

диаграмма

азимутов

Бимодальная

Разброс

Низкая

Ритм

Неповторяющийся

Направление

Менее

Повторяющийся

изменения

проводимая

Циклический

от средней

Более

величины

проводимая

Эволюция

Увеличение

мощ-

ности

мощности

вверх по разрезу

Форма кривой

Колокол

проводимых

Уменьшение мощ-

ности

между

Воронка

пластов

вверх по разрезу

перерывами

Цилиндр

Эволюция

Увеличение

мощ-

ности

Плотность

Высокая

мощности

вверх по разрезу

корреляций

Средняя

омических

Уменьшение мощ-

ности

Низкая

пластов

вверх по разрезу

Нулевая

Отклонение

Отсутствует

Некоррелируемые

Существуют

скважины

Незначительное

события

 Более

Значительное

проводимые

 Угол

 Менее

проводимые

 тонкие

Вращение прибора

Отсутствует

 Средние

Медленное

 Мощные

Быстрое

Отсутствуют

4.7. ВЫЯВЛЕНИЕ ОСАДОЧНОЙ СТРУКТУРЫ:

ПРИМЕНЕНИЕ В ЦЕЛЯХ СЕДИМЕНТОЛОГИИ

Основным применением является определение обстановки осадконако-

пления.

122

Не уменьшая интереса к программе типа CLUSTER с точки зрения се-

диментологии (см. работы и статьи Gilreath и др., 1964, 1969, 1971; Campbell,

1968; Goetz и др., 1977; Selley, 1979), следует подчеркнуть, что эта методика не

использует весьма детальный анализ данных наклономера, который стал воз-

можен с появлением нового прибора SHDT или Formation MicroScanner, и усо-

вершенствованных методик обработки. В общем случае, кривые не отобража-

ются, и события, по которым рассчитываются наклоны, неизвестны. Наклоны

определяются с помощью коррелограммы, установленной путем корреляции

событий в данном интервале, без выделения и выбора их начала. Полученный

наклон – это средний наклон для интервала, который может охватывать не-

сколько осадочных единиц, и каждая из этих единиц, возможно, имеет осадоч-

ные элементы с различными наклонами. В силу этих причин, настоятельно ре-

комендуется использовать для седиментологической интерпретации представ-

ление GEODIP или LOCDIP.

Как указывалось ранее, первичные осадочные структуры, которые могут быть

выявлены на кривых наклономера или на изображениях Formation Micro- Scanner,

особенно важны, поскольку они отражают гидро- или аэродинамиче- ские

условия, преобладавшие во время осадконакопления.

Далее будут приведены несколько иллюстраций, подчеркивающих важ- ность

интерпретации данных наклономера для распознания обстановки осад-

конакопления.

123

Рис.4-83. Пример сводной диаграммы с результатами GEODIP и их интерпретация.

(1- глубина; 2- данные методов в открытом стволе; 3- сопротивление; 4- каверномер 2; 5- наклоны; 6- ре-

зультаты; 7- корреляции; 8- сопротивление возрастает; 9- кривые; 10- комплексы; 11- литология; 12- осо-

бенности отложений; 13- замечания; 14- фации и обстановка осадконакопления; 15- передовые слои: на-

правление транспортировки – северо-восток; 15a- структурное падение: 4 N 65; 16- передовые слои: на-

правление транспортировки – восток; 17- заполнение русла?; 18- удлинение: северо-запад – юго-восток;

19- мощность: северо-восток; 20- облекание; 21- передовые слои: направление транспортировки – восток)

4.8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

124

125

126

127

Глава

ИНФОРМАЦИЯ О ФАЦИИ И

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

(Описание породы)

5.1. ОБЗОР ОБЩИХ ПОНЯТИЙ

С момента введения (Gressly, 1838), термин фация использовался в

различных качествах, и эти использования стали предметом значительных де-

батов. Обзор вариантов применения и определений имеется у Moore (1949),

Weller (1958), Teichert (1958); Krumbein и Sloss (1963). К недавним работам

можно отнести Selley (1970) и Middeleton (1978).

Не прибегая вновь к дебатам, перечислим общие, почти идентичные оп-

ределения, предложенные «Толковым словарем геологических терминов»

(Glossary of Geology):

- «Вид, проявление и характеристики единицы пород, обычно отра-

жающие условия ее происхождения; особенно как отличающие еди-

ницу от смежных или ассоциированных единиц» (Glossary of Geology,

1980).

- Haug (1907): «сумма литологических и палеонтологических характе-

ристик [осадочных] образований в данном месте».

- Moore (1949): «любая ограниченная по площади часть выделенной

стратиграфической единицы, которая демонстрирует особенности,

значительно отличающиеся от особенностей других частей едини-

цы».

- Selley (1970): «масса осадочной породы, которая может быть опре-

делена и отличена от других масс по ее геометрии, литологии, оса-

дочным текстурам, картинам палеотечений и окаменелостям».

Из таких определений следует, что фация обязательно имеет ограни-

ченную протяженность (стратиграфическую и географическую), даже если она

может быть обнаружена на различных уровнях в одной и той же стратиграфи-

ческой единице.

Геологи отметили, что фация, наблюдаемая в стратиграфической еди-

нице, может демонстрировать элементы и характеристики, сходные с элемен-

тами и характеристиками, описанными в других единицах различных возрастов,

или в других регионах мира. Это связно с тем фактом, что такие фации, с одним

и тем же обликом, были отложены в идентичных физико-химических условиях.

Следовательно, термин «фация» может быть использован с расширен-

ным значением для определения осадочных пород с одним и тем же обликом,

фауной и флорой (даже если они различаются по возрасту), чтобы отразить

сходные физико-химические условия среды.

Далее, термин «фация» будет охватывать более общее значение, при-

веденное выше, и всегда будет описательным, без какого-либо сопутствующе-

го смысла, касающегося генезиса и обстановки осадконакопления. Он будет

соответствовать общему облику осадочной породы, поскольку является ре-

зультатом совокупности литологических, структурных и органических характе-

ристик, которые могут быть выявлены в поле, и которые отличают эту породу от

других окружающих пород.

С одной стороны, эти характеристики являются результатами физиче-

ских, химических и биологических условий, при которых был отложен осадоч-

ный материал. С другой стороны, они выводятся из эволюции, протекавшей под

воздействием диагенеза, начиная с момента отложения.

128

Исходя из последующей эволюции данной фации в вертикальном и в

горизонтальном направлениях, пространственно-временных соотношений с со-

седними фациями, регионального тектонического контроля в период осадкона-

копления, можно определить ее происхождение, обстановку осадконакопления

и геологическую историю.

Selley (1970) утверждает, что «фация характеризуется пятью опреде-

ляющими параметрами; геометрией, литологией, палеонтологией, осадочной

структурой и картиной палеотечений».

В общем случае, фация окружена другими фациями, которые связаны с

нею. Это означает, что в данной обстановке фации распределены не случай-

ным образом, а образуют предсказуемую ассоциацию или последовательность.

Общее значение термина последовательность: «порядок чередования

геологических событий, процессов или пород, расположенных в хронологиче-

ском порядке, отражающий их относительное положение и возраст, с учетом

геологической истории в целом» (Glossary of geology).

Lombard (1956) ввел понятие литологическая последовательность

(lithological sequence), которую он определяет как «серия не менее чем из двух

литологических единиц, образующих естественную последовательность, без

каких-либо существенных перерывов, за исключением отдельностей стратифи-

кации (joints of stratification). Мощность пласта не рассматривается». Он разли-

чает три порядка последовательности:

- тонкие микроскопические последовательности (т.е. годичные ленты);

- средние макроскопические последовательности (т.е. циклотема);

- крупные мегаскопические последовательности (т.е. ярус, система).

Необходимо добавить другие понятия. Гранулометрическая последо-

вательность соответствует эволюции размера зерен без изменения минера-

логического состава (т.е. грубозернистые, среднезернистые, тонкозернистые,

очень тонкозернистые пески). Гранулометрическая последовательность может

характеризоваться уменьшением или увеличением размера зерен вверх по

разрезу.

Фациальная последовательность соответствует последовательности

фаций, постепенно сливающихся между собой. Последовательность может

быть ограничена в кровле и в подошве резким или эрозионным контактом, или

перерывом в осадконакоплении. Примером является последовательность Бо-

ума (Bouma`s sequence).

Следуя порядку чередования фаций A, B и C, или единиц последова-

тельности, получаем:

- ритм, который соответствует ABC, ABC, AB,…; такое чередование

характеризует ритмическое осадконакопление, а его результатами

являются ритмиты (например, циклотемы, турбидиты, годичные

ленты);

- цикл, который соответствует порядку чередования двух последова-

тельностей с противоположной эволюцией: ABCBA; такое чередова-

ние характеризует циклическое осадконакопление.

Первый тип чередования встречается чаще, чем второй тип.

Латеральная эволюция, или ассоциация связанных фаций, отложенных

в одно и то же время, в одинаковой обстановке и в разных местах, и образую-

щих континуум, создает латеральную последовательность. Чередование на-

ложенных единиц по отношению к времени соответствует вертикальной по-

следовательности.

129

ВАЖНОСТЬ ФАЦИАЛЬНОГО АНАЛИЗА

И АНАЛИЗА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

Исследование фаций и их расположения или ассоциации в латеральных

или вертикальных последовательностях представляет собой единственный

способ установить обстановку осадконакопления и, таким образом, воссоздать

палеогеографические условия. Физические, химические и биологические фак-

торы обстановки осадконакопления, которые определяют ее, могут быть опре-

делены только по отпечаткам на отложениях. Среди этих отпечатков, более

важными являются первичные осадочные образования, поскольку они сформи-

ровались in situ. Последовательности будут отражать изменение условий, как в

пространстве, так и во времени. Walker (1976) сравнил результаты моделей

фаций, установленных на основе современной обстановки осадконакопления.

Это сравнение позволяет, по аналогии, определить обстановку осадконакопле-

ния, применяя теории униформизма или актуализма, которые ввел Hutton

(1787) и Lyell (1830): «настоящее является ключом к прошлому».

5.2. ФАЦИАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПО ДАННЫМ ГИС

5.2.1. Историческая справка

Представляется, что идея применения данных ГИС как седиментологи-

ческого инструмента впервые появилась в 1956-1957 гг. Ее авторами являются

инженеры SHELL-PECTEN Company (Хьюстон, США). Исследуя дельту Мисси-

сипи, они установили, что кривые ПС имеют характерную форму. Каждая из

этих форм соответствует фации определенного песчаного тела. Анализируя

кривую ПС, тип контакта (резкий или постепенный) между песками и глинисты-

ми сланцами, и характер кривой (гладкий или зубчатый; вогнутый, прямолиней-

ный или выпуклый), можно получить классификацию, показанную на рис.5-1.

130

Рис.5-1. Классификация электрофаций по форме кривых ГИС.

Pirson (1970, 1977) ассоциирует фацию и обстановку осадконакопления

с каждой формой, и интерпретирует кривизну диаграммы как показатель скоро-

сти процессов трансгрессии или регрессии (рис.5-2).

Рис.5-2. Классификация форм кривых ПС в терминах особенностей осадконакопления (с разреше-

ния Pirson, 1970, и Gulf Publishing Co., рис.2-1).

Некоторые геологи использовали этот очень быстрый синтетический

метод анализа кривых для построения карт фаций (рис.5-3).

Мы знаем основные причины выбора кривой ПС (другие кривые часто

отсутствуют, на данные каротажа сопротивления часто сильно влияет присут-

ствие углеводородов, должно быть исследовано большое количество скважин),

и ее реальные возможности в сериях песок–глинистый сланец (в большинстве

случаев она отражает глинистость и эволюцию размера зерен). Поэтому мы

должны признать, что использование только этой кривой часто оказывается не-

достаточным для четкого определения фаций и обстановки осадконакопления.

Может также иметь место неправильное толкование событий вследствие «па-

разитных эффектов», которые оказывают R

, зона проникновения, контраст-

ность R

, зоны уплотнения, мощность пластов и т.д. на отклонение кривой

ПС. Наконец, эта кривая становится неприменимой, если контрастность R

является недостаточной. В силу этих причин, форма одной кривой лишь в ис-

ключительных случаях может определять фации и обстановку осадконакопле-

ния; в частности, если мы собираемся использовать этот метод для исследова-

ния других типов отложений, таких как карбонаты и эвапориты.