книги / Основы фациальной цикличности осадочных толщ по результатам геолого-геофизических исследований скважин

мочные, хемогенные и смешанного происхождения. Дж. Уилсоном (1980) выделены фациальные пояса, среди которых выделяются фации: глубоководных впадин, открытого глубоководного шельфа, подножия склона, передового склона рифа, рифовых построек, шельфовой лагуны со свободным водообменом, участков шельфа с ограниченным водообменом, а также приливноотливных равнинпобережья и эвапоритовых лагун (рис. 3.23).

Основной областью образования карбонатных фаций является хорошо прогреваемая и доступная проникновению света мелководная шельфовая зона (глубина до 200 м). Для целей фациальной интерпретации, когда привлекается комплекс различных геологических данных, перспективны так называемые «энергетические» классификации карбонатных пород, позволяющие судить о гидродинамике среды карбонатного осадконакопления (рис. 3.24).

Как видно из рис. 3.24 карбонатные фации подразделяются на три группы: 1) фации карбонатных отложений береговой (надлиторальной) зоны;

2)фации шельфовых карбонатных отложений;

3)фации карбонатов, сформировавшихся на континентальном склоне.

Эти группы, в свою очередь, состоят из нескольких классов, которые разбиваются на подклассы, подтипы и элементарные фации (Г.Я. Шилов, 2001). Учитывая возможности ГИС для генетических оценок, наиболее информативными характеристиками являются вещественный состав, пористость, глинистость инасыщенность карбонатных пород, а также их тип слоистости.

Эти параметры полезны для геологических оценок в связи

стем, что первичная окружающая среда осадконакопления каждой литологической разности карбонатных пород во многом определяла их эпигенетическую историю, что нашло отражение в соответствующих сочетаниях глинистости, пористости и насыщенности исследуемых генетических типов, а также в особенностях их литологического состава. При этом, однако, необходимо выяснить, как повлияли процессы эпигенеза в изучаемых

181

карбонатных отложениях на возможности методов ГИС для литофациального расчленения карбонатного разреза. На рис. 3.25 приведены некоторые типовые количественные генетические каротажные модели фаций карбонатных пород, составленные Г.Я. Шиловым (2001), на основе обобщения результатов на площадях Азербайджана и обобщения литературных данных. Как видно из рис. 3.25, изменения геологических параметров вместе с оценками литологического состава, устанавливаемые по данным ГИС, позволяют идентифицировать такие генетические группы карбонатных пород, как отложения барьерных рифовых систем, мелководного шельфа и континентального склона. Таким образом, прогнозирование региональных закономерностей пространственных размещений карбонатных коллекторов (и изолирующих их покрышек) возможно с помощью фациально-циклического анализа. Изучая фациальные обстановки седиментации и типы накапливавшихся в них осадков, можно прослеживать площадную изменчивость одновозрастных отложений. Обязательным условием при этом является возможно более точная стратиграфическая разбивка и корреляции разрезов. Границы стратиграфических подразделений должны соответствовать естественно-историческим этапам развития земной коры, наиболее существенным выражением которых являются результаты частных и общих трансгрессий и регрессий эпиконтинентальных бассейнов. Основными условиями выделения трансгрессивных и регрессивных серий в разрезе является наличие цикличности осадконакопления, несогласий на границе стратиграфических подразделений и периодическое обновление комплекса органических остатков. За показатели размыва и несогласия принимают наличие в разрезе конгломератобрекчий, гальки или даже вообще грубообломочного материала. Однако несогласия и перерывы наиболее убедительно могут фиксироваться при сопоставлении нескольких разрезов по выпадению и появлению циклов. Масштабы несогласий, как и циклов, различные, чем выше порядок граничащих циклов, тем больше масштаб несогласия между ними. ЭЛЦ выпадают из разреза на расстоянии 2–3 км.

184

Сокращение мощности происходит, как правило, за счет выпадения верхних частей циклов. Нижние пачки циклов хорошо выдержаны, обычно довольно легко обнаруживаются в разрезах и выделяются как геофизические репера (ГК, ЭК, АК, НИД).

Несогласия между циклами являются показателями размыва предшествующих пластов в результате абразии их трансгрессировавшим палеобассейном или первичного выклинивания этих пластов. Они, следовательно, являются одним из результатов изменения знака и плана колебательных движений уровня моря.

Для карбонатно-терригенных пород среднего карбона (С2mvr), сформировавшихся в условиях мелководного шельфа, при трансгрессивном режиме, циклы чаще всего состоят из двух-трех слоев – известняка, доломита, аргиллита; форма циклов изменчива, но общие закономерности, порядок следования слоев, количество циклов, их средние и суммарные мощности обычно выдерживаются на большой территории. Все это позволяет обоснованно выделять и уверенно коррелировать циклы, а там, где это возможно, переходить к выделению пластов-коллекторов.

Большие затруднения в корреляции встречаются при изучении чистых карбонатных и рифогенных образований, сложенных биогенными известняками (P1, C2B, C1t-D3fr), где слоистость почти отсутствует, а объем пустотного пространства коллекторов характеризуется сложным пористо-кавернозно- трещинным типом. Значения межзерновой пористости и проницаемости, как правило, низкие и изменяются в незначительных пределах. Чаще всего межзерновая пористость известняков составляет 2–5 %, повышаясь в доломитах до 5–10 %, а межзерновая проницаемость карбонатных пород в целом – от нулевых значений до 1·10–3 мкм2. В дополнение к этому литологическая неоднородность карбонатных пород, даже в случаях карбонатных коллекторов порового типа, обусловливает обычно неравномерное распределение пористости в пределах пласта и особенно значений вторичной пористости. Поэтому эффек-

186

тивность промыслово-геофизических методов при изучении карбонатных пород пока еще низкая. Применяемый стандартный геофизический комплекс исследований (ЭК, ГК, НК, АК, ДС) позволяет более или менее уверенно выделять только коллектор порового типа. Лишь в отдельных случаях трещинные коллекторы могут быть отмечены показаниями акустического и микробокового каротажа. В силу указанных причин информативность промыслово-геофизических исследований в данных разрезах низкая, поэтому наиболее рациональным способом исследования разреза является изучение цикличности их образования путем выделения плотных и разуплотненных (трещинных интервалов), приуроченных к региональным или локальным перерывам в осадконакоплении, с привлечением данных акустического каротажа и пластовой наклонометрии. Внедрение в практику геофизических работ широкополостного акустического каротажа и пластового наклономера позволило выделять в карбонатном разрезе трещинные зоны. Установлена системность в ориентировках трещин как относительно слоистости пород, так и по отношению к сторонам света.

3.3.1. Цикличность нижнемосковских отложений

Как указывалось выше, отложение пород московского века происходило в мелководно-морском бассейне, в обстановке общего погружения восточной части Русской платформы с периодическим поступлением терригенного материала с востока территории (Ш. В. Абашев, 1971; О. А. Щербаков; 1966). Биостратиграфические методы дают возможность выделить в составе нижнемосковского подъяруса два горизонта: верейский и каширский. Граница между ними по фаунастическим данным иногда нечеткая и часто проводится условно по геофизическим реперам (рис. 3.26). Отложения представлены карбонатно-терригенной толщей, характеризующейся неравномерным чередованием известняков, мергелей, аргиллитов, и в целом представляет собой крупный прогрессивный циклит,

187

который можно назвать регоциклитом. Нижняя граница регоциклита проводится по резкому возрастанию терригенности. Верхняя граница является скользящей, стратиграфически понижается в западном направлении.

Результаты определения микроцикличности отдельных слоев по керну позволяют предполагать существование кратковременных смен направленности процесса осадконакопления от трансгрессивного к регрессивному и, наоборот, возможно, связанных с мелкими колебательными движениями земной коры в небольшие отрезки времени.

В разрезах скважин исследуемых площадей по ГИС

вверейской части достаточно четко выделяется до семи ЭЛЦ, которые являются проциклитами. Все выделенные ЭЛЦ имеют порядок мощностей 3–15 м и двучленное строение: известковистый аргиллит – известняк, мергель – известняк; реже трехчленное строение: аргиллит – известняк глинистый – доломит, направленность процесса выражена в увеличении карбонатности. Нижние границы циклитов более четкие, чем верхние, где смена пород идет постепенно. Это отражают кривые ГИС (ГК, НГК).

Каширский горизонт обычно целиком карбонатный, с незначительными прослоями глинистых пород. Как правило, выделяются 2–3 ЭЛЦ в нижней половине горизонта (рис. 3.27, 3.28), преимущественно проциклиты.

Нижние I–III ЭЛЦ верейского горизонта объединяются

впервый субрегоциклит (I СБРГЦ), верхние IV–VII ЭЛЦ составляют второй субрегоциклит (II СБРГЦ). В каширском горизонте нижние VIII–IX ЭЛЦ образуют третий субрегоциклит (III СБРГЦ), при наличии еще циклов они составляют четвертый субрегоциклит (IV СБРГЦ). Все СБРГЦ можно считать прогрессивными. Границы между СБРГЦ имеют те же закономерности, что и между ЭЛЦ. Четыре СБРГЦ составляют один регоциклит.

По данным пластовой наклонометрии слоистость карбонат- но-терригенных пород верейского горизонта уверенно фиксируется частыми определениями углов наклона и одномодальным

189