§ 26. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАДЕНИЯ ПЛАСТОВ (НАКЛОНОМЕТРИЯ)

Определение в скважине азимута и угла падения пластов имеет важное значение для изучения геологического строения района. Особенно необходимы эти данные в разведочных и мало разбуренных районах и на площадях со сложным геологическим строением. Данные о наклоне пласта необходимы также для интерпретации геофизических исследований скважин. Азимут и угол наклона пластов определяют в скважине с помощью специального глубинного прибора — пластового наклономера.

В Советском Союзе разработан и применяется пластовый наклономер НИД-1, состоящий из трех датчиков (электродов), инклинометра и каверномера. Датчики расположены по окружности в плоскости сечения прибора через 120° по ходу часовой стрелки. С помощью пружинных фонарей прибор центрируется в скважине. На внешней стороне трех пружин одного из фонарей, покрытых изоляционным материалом, помещены три свинцовых электрода, как и в установках бокового микрокаротажа БМК, так, что они касаются стенок скважины. Наклономер опускают в необсаженную скважину и одновременно записывают на ленте три кривые сопротивления БМК экранированных или обычных градиент-зондов. Так как наклонные пласты пересекаются скважиной под некоторым углом, электроды наклономера, будучи расположенными в одной плоскости, касаются границ раздела пластов в разное время, вследствие чего регистрируемые кривые оказываются смещенными одна относительно другой.

Корпус прибора скреплен с инклинометром непрерывного действия, с помощью которого в интервалах разреза, предназначенных для определения элементов залегания пластов на диаграмму (или магнитную ленту) одновременно записывают: три кривые Z1—Z3 (электродами 1—3), показания инклинометра— азимут и угол наклона скважины (φ, δ и β) и азимут основного электрода 1, а также средний диаметр скважины dc по башмакам управляемого прижимного устройства (каверномера).

Кроме того, по кривым Z, зарегистрированным датчиками 2 и 3, определяют смещения h21 и h31 с учетом знака, считая их положительными, если Z2>Z1 и Z3>Z1, и определяют промежуточные углы ψ и γ′ (ψ — угол в поперечном сечении прибора между проекцией падения пласта и направлением на основной датчик 1, отсчитываемый против часовой стрелки; γ′— угол между перпендикуляром к плоскости напластования и осью скважины; угол γ′ может быть определен по плоскостям напластования керна). По величинам φ, δ, β, ψ и γ′ и dc рассчитывают угол падения пласта γ и азимут λ (рис. 91).

Расчеты элементов падения пластов весьма громоздки. Эти расчеты производятся обычно на ЭВМ ВЦ или на специальном электронном счетно-решающем устройстве, входящем в комплект измерительной аппаратуры наклономера. Из-за малых расстояний h21 и h31 запись кривых пластовым наклономером проводится в масштабе 1 : 10; 1 : 20. Результаты замеров наклономером представляются в виде наклонограмм и круговых диаграмм (стереограмм) (рис.92).

Наклонограмма отражает характер распределения падений пород по глубине скважины (рис. 92, а). Для каждой глубины измерения наносят точки, абсциссы которых пропорциональны углу падения; от этих точек проводят стрелку по азимуту падения (север ориентируют вверх). Масштаб глубин—1:250, 1:500. Полярные графики (стереограммы) показывают средние значения угла и азимута падения пород заданного интервала (рис. 92, б).

Интерпретация наклонограмм заключается в определении элементов залегания пластов, вскрываемых скважинами, поверхностей эрозионных срезов, тектонических нарушений, зон трещиноватости и т. д. В наиболее простом случае угол и азимут структурного наклона могут быть определены непосредственно по наклонограмме. В тех случаях, когда в исследуемом интервале наблюдается различное направление напластований пород, строят полярный график. Все значения падений наносят в виде точек на круговую диаграмму (стерео-грамму) с нулевым или с вертикальным падением в центре. Средние значения падения пород в этом случае рассчитывают путем усреднения групп точек на графике (см. рис 92, б).

Картинка

В результате первичной обработки составляются таблицы вычисления проекций углов падения пород на вертикальные плоскости заданного профиля. Данные таких проекций наносятся на вертикальную плоскость и характеризуют углы наклона пород непосредственно на профильных геологических разрезах (см. рис. 92, а). Эти сведения с привлечением керновых данных используются при корреляции разрезов и прослеживании одноименных горизонтов в соседних скважинах. После обработки первичных измерений в скважине приступают к построению разрезов, карт изопахит, структурных карт и к палеогеоморфологическому анализу.

Для геологической интерпретации наклонограмм широко используют модели распределения элементов залегания, представленных в виде теоретических наклонограмм, построенных применительно к различным простым и более сложным формам залегания слоев в природных условиях. Набор характерных типовых наклонограмм облегчает геологическую интерпретацию фактических диаграмм. Однако следует учитывать, что довольно часто одинаковый характер распределения углов падения на наклонограмме соответствует разным условиям залегания пород. В этих случаях большую помощь в уточнении характера залегания слоев оказывают корреляционные схемы, видеограммы акустического телевизора и другие геолого-геофизические материалы. Интерпретация результатов измерений наклономером облегчается тем, что в пределах одной площади или района наклонограммы обычно характеризуются типичными для данного района моделями.

Картинка

Рассмотрим наиболее распространенные признаки для типовых наклонограмм (рис.93), свойственные различным условиям залегания слоев.

  1. Тектонические нарушения, характеризующиеся повышенной трещиноватостью горных пород в зоне нарушения (в зоне сместителя), мощность которой достигает десятков и сотен метров. Верхняя и нижняя границы этой зоны отмечаются непостоянством элементов залегания; внутри зоны сместителя наблюдается максимальный угол наклона с преимущественно выдержанным азимутом, совпадающим с направлением тектонического нарушения (рис. 93, кривая 1). О характере нарушения (сброс и взброс) чаще всего судят по сопоставлению геолого-геофизического разреза с типовым разрезом данного района, а также по результатам корреляционных построений (см. рис. 107).
  2. Увеличение угла падения пластов (в среднем до 50°) при относительно выдержанном азимуте падения (см. рис. 93, кривая 2). Это может соответствовать слоистости в терригенном разрезе на фоне небольшого структурного наклона пластов вмещающей среды.
  3. Перерыв в осадконакоплении вследствие размыва и изменения условий накопления вышележащих осадков (кривая 3).
  4. Закономерное увеличение угла наклона с глубиной при практически неизменном азимуте. Такая характеристика может соответствовать согласному, но не параллельному залеганию слоев, наличию несогласия в залегании и выклинивании пластов (кривая 4).
  5. Закономерное убывание угла наклона с глубиной при общей тенденции к сохранению азимута. Такое распределение стрелок на графике может служить указанием на наличие в этом интервале трансгрессивного перекрытия более древних отложений (стратиграфическое несогласие) (кривая 5).
  6. Согласное и параллельное залегание слоев (кривая 6). С глубиной азимут и угол наклона практически не изменяются.
  7. Переход ствола скважины с одного крыла складки на другое (кривая 7). При этом углы наклона с глубиной уменьшаются и достигают горизонтального положения, после чего происходит постепенное увеличение падения, но с противоположным направлением ориентации плоскостей напластования.
  8. Незакономерное изменение углов и азимутов наклонов слоев (кривая 8). Это наблюдается при отсутствии четко выраженной слоистости пород в речных и прибрежных осадках.

На наклонограмме резким увеличением падения (до 60—70° и более) при изменчивом азимуте на фоне небольшого (до 30°) структурного наклона отмечаются трещины, перемятости и подвороты пластов, а также зеркала скольжения.

В общем случае с помощью наклонометрии решаются следующие задачи: уточнение местоположения литологической границы пласта; выявление структурных и текстурных свойств пород и трещинных интервалов, зон тектонических нарушений и угловых несогласий; подготовка первичных наблюдений наклономером для уточнения геологических разрезов, структурных и геоморфологических карт.

Комментариев к статье нет..
[ Добавить ] комментарий
Поля с пометкой * обязательны для заполнения

*Ваше имя
  Ваш сайт  
  Ваш город
*Ваше сообщение

Код подтверждения
*Код с картинки   @
код на картинке содержит только цифры (0..9) и буквы англ. алфавита (A..Z)