Буйдылло И.В., Иваниченко В.В., Калинин А.И., Мироненко В.Ю.
СТРУКТУРНО-ЛИТОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕЩИНОВАТОСТИ ПОРОД (НА ПРИМЕРЕ ЮЖНЫХ РАЙОНОВ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ)
Институт проблем нефти и газа (ИПНГ) СО РАН, г.Якутск
В настоящем сообщении дается оценка влияния литологического состава пород на трещиноватость тектонической природы. Другие типы трещин (диагностические, палеосейсмические и др.) здесь не рассматриваются.
Трещины изучались в кернах скважин Талаканского, Средне-Ботуобинского,
Таас-Юряхского являющихся нефтегазовыми месторождениями, расположенными
на юго-востоке РС(Я), в восточной части Непско-Ботуобинской антеклизы,
а также в пределах естественных обнажений на западном и северном погружениях
Алданской антеклизы.
При изучении трещин в кернах скважин определялись их
типы (сжатия, растяжения), морфологические параметры (длина, ширина), минеральные
выполнители. Для установления пространственных ориентировок трещин на кернах
определялся условный азимут - угол падения и ╚линии падения╩ относительно
угла падения слоев, затем, по структурным картам, определялось региональное
направление залегания пород и условные азимуты пересчитывались в истинные
азимуты.
Всего изучены керны более 200 глубоких скважин. При выборе участков для изучения трещиноватости пород в естественных условиях были выбраны несколько участков где породы залегают субгоризонтально (2-5╟) без видимых тектонических нарушений. Общая протяженность изученных обнажений составила несколько десятков километров. В естественных обнажениях трещины изучались традиционным путем по методике ВНИГРИ (Санкт-Петербург). В качестве показателя степени трещиноватости пород принята удельная плотность (Т): количество трещин, приходящихся на погонный метр изученного разреза в кернах или в естественных обнажениях. Численно она определяется соотношением Т=n/1 шт/пог.м, где n - количество трещин, 1 - длина изученного керна или протяженность участка, естественного обнажения, по которому выполнены замеры трещин. Изучение трещин в кернах скважины имеют свою специфику и является более сложной задачей. Авторами использовалась методика К.И. Микуленко (ИПФ (и ГСОРАН).
В результате исследований установлено следующее.
1. Видимого влияния пликативного структурного плана на степень трещиноватости пород не отмечается. Однако, его слабое влияние намечается при более ╚тонком╩ анализе материалов. Так при использовании модифицированного варианта корреляционного анализа (К.И.Микуленко), 1974). Такой подход предпологает во-первых, нахождение корреляционных связей между исследуемыми параметрами в каждой скважине, во-вторых группирование скважин в близкие корреляционные зоны и картирование этих зон на структурном плане. При таком подходе в пределах ряда структур удалось выделить обособляющиеся зоны с разной степенью трещиноватости пород. Границы между зонами достаточно четки, чаще прямолинейные или близкие к ним. Они не имеют отражений в структурных особенностях и признаков разрывных нарушений, что можно связывать с маломасштабностью первых и вторых.
2. Влияние разрывных нарушений на степень трещиноватости пород значительно более отчетливое. Последнее хорошо видно на прилагаемом рисунке. На карте плотностей трещин Талаканского месторождения, совмещенной со структурной картой, к системе разрывных нарушений приурочена зона повышенной плотности трещин. В непосредственной близости от разрывных нарушений плотность трещин достигает 8,67 шт./пог. м, а при увеличении расстояния на 1-2 км уменьшается до 2-3 шт./пог. м, иногда до 1-0,5 шт./пог. м. На этом же рисунке видно, что не все разрывы оказывают влияние на степень трещиноватости пород, причину чего следует следует установить в дальнейшем.
3. Статистические подсчеты показывают, что несмотря на значительные колебания абсолютных величин плотностей трещин в регионах с разным тектоническим строением, соотношения частот встречаемости в разных типах пород имеют сходный характер. В терригенных породах, в подавляющем числе изученных регионов аргиллиты и алевролиты значительно больше (примерно вдвое) трещиноваты, чем другие типы пород (песчаники и группы переслаивающихся пород). Вместе с тем имеются и исключения. В районах Патомского нагорья алевролиты вдвое более трещиноваты, чем аргиллиты, а степень трещиноватости песчаников примерно соизмерима с таковой аргиллитов. Поскольку этот регион отличается интенсивной складчатостью и значительным метаморфизмом пород, проявления трещиноватости в разных типах пород предположительно связывается с напряженными тектоническими условиями (К.И.Микуленко, В.А. Лабуркин).
4. Среди карбонатных пород значительно более трещиноваты обычно доломиты и их разновидности, а также породы, сложенные чередованием, в составе которых имеются доломитовые разности. Средние значения плотности трещин в них колеблются от 7,9 до 9,5 шт./пог.м. Плотности трещин в известняках и их разновидностях изменяются в среднем от 4,0 до 5,3 шт./пог.м. Однако имеются и обратные соотношения. В пределах Непско-Ботуобинской антеклизы известняки почти вдвое больше трещиноваты, чем доломиты. Сходная картина характерна для районов Патомского нагорья.
5. Литологический состав пород в определенной мере сказывается
и на величинах углов наклона разных типов трещин.
|
Рисунок 1. Плановое распределение плотности трещин (шт./пог.м.) в породах продуктивного пласта O-I Талаканского месторождения. Условные обозначения: 1 √ изолинии плотностей трещин; 2 √ скважина с направлением падения трещин, в числителе номер скв., в знаменателе плотность трещин (шт./пог.м.); 3 √ изолинии кровли пласта O-I; 4 √ разрывные нарушения. |
Определенная зависимость углов наклонов трещин от литологического состава отмечается по материалам Непско-Ботуобинской антеклизы. В этом районе изучались преимущественно трещины скола (они здесь преобладают). Наклоны трещин колеблются в значительных пределах, от субгоризонтальных (<10╟) до субвертикальных (80-90╟). Из анализа данных следует, что литологический состав пород влияет на наклоны трещин главным образом в диапазоне малых (30╟) и средних (до 45╟) углов падения. В этом интервале падения на аргиллиты приходится 32,1%, на алевролиты - 55,2% всех изученных трещин; в песчаниках эта категория трещин составляет 16,1%. В карбонатных породах различия еще более контрастны. Доломиты имеют всего лишь 3,8% трещин с наклонами до 45╟, известняки - 4,7%, мергели - 17,0%.
В интервалах крутых и субвертикальных наклонов трещин
терригенные породы имеют сравнительно небольшие различия. Количество трещин
с наклонами 46-75╟ и 76-90╟ практически одинаково (34 и 33,9% соответственно).
Алевролиты имеют 17,4% трещин с наклонами 46-75 0 и 27,4% с наклонами 76-900,
песчаники - соответственно 36,0 и 47,9.
Более значимые различия наклонов трещин отмечаются в
карбонатных породах. В известняках и особенно доломитах устанавливается
абсолютное преобладание субвертикальных трещин. Мергели и глинистые известняки,
наоборот, характеризуются преобладанием (66%) трещин с наклонами 46-75╟.
Приведенные материалы свидетельствуют об определенном влиянии литологического
состава пород на степень их трещиноватости и величины наклонов трещин.
Таким образом породы разного литологического состава по-разному реагируют на тектонические напряжения, что отражается в плотности и, в определенной мере, в ориентировке трещин.
При выполнении исследования наряду с авторскими материалами, привлекались более многочисленные данные К.И.Микуленко, Н.Д.Ивановой, В.А.Лабуркина и К.В.Тимиршина, за что авторы выражают им свою признательность.