Способы построения структурных карт

Структурные карты являются обязательным геологическим документом, составляемым в процессе поисково-разведочных работ на нефть и газ. Они изображают в плане подземный рельеф выбранной поверхности — кровли или подошвы какого-либо горизонта. Построение структурных карт также необходимо для изучения рельефа различных поверхностей сложного строения, например, поверхности размывов и несогласного перекрытия, поверхности водо-нефтяного контакта и т.д.

Структурные карты составляются по данным бурения, полевых геофизических материалов (данным сейсморазведки, электроразведки и др.), а также по данным структурно-геологической съемки. При построении структурных карт за базисную поверхность обычно принимают уровень моря, от которого отсчитывают отметки изогипс подземного рельефа. Сечение между изогипсами выбирают так. чтобы они располагались слишком густо, но в то же время расстояние между ними не должно быть слишком большим. При пологом залегании пластов сечение берут равным 2-5-10 м. при крутом — 25-50 м и более. Чем детальнее изучена площадь, тем меньше можно взять сечение. Для изображения деталей строения могут показываться дополнительные изогипсы (как правило, пунктирной линией). В настоящее время в практике нефтяной геологии используют три способа построения структурных карт: 1) треугольников. 2) профилей. 3) с помощью метода схождения (как правило, эти методы применяются вместе). Способ треугольников, основанный на установлении углов наклона плоскостей по трем точкам, наиболее распространен. Этот прием применяют в основном при построении структурных карт для платформенных поднятий и для структур складчатых областей, характеризующихся сравнительно небольшими наклонами слоев и отсутствием разрывных нарушений. При составлении структурных карт способом треугольников соблюдают следующую последовательность операций. Вначале на план (карту) наносят скважины или точки наблюдений, где вскрыт опорный маркирующий горизонт. Во всех скважинах и точках определяются абсолютные отметки залегания выбранного опорного горизонта. Затем точки скважин соединяют между собой прямыми линиями, которые образуют систему примерно равносторонних треугольников. После этого, согласно выбранному сечению, интерполируют абсолютные отметки горизонта по сторонам треугольника. Интерполяция между скважинами — деление соединяющей их линии на отрезки, кратные выбранному сечению. Полученные отметки с одинаковыми значениями плавно соединяются друг с другом в соответствии с выбранным шагом.

Отрезки, полученные в результате интерполяции, можно откладывать дальше на линиях, соединяющих скважины — экстраполяция. При отсутствии фактического материала (территория слабо изучена в геологическом отношении) отметки, найденные путем экстраполяции, будут условными.

Продлевать отрезки можно от двух последних скважин только на половину расстояния между ними. Изогипсы в зоне экстраполяции проводятся условно, штриховой линией.

Способ профилей используют для построения структурных карт площадей, осложненных тектоническими нарушениями, диапиризмом, надвигами и др. Этот способ позволяет трассировать положение линий нарушения. Применение данного способа в ряде случаев оказывается ограниченным, и его используют в совокупности со способом треугольников. Способ профилей заключается в отрисовке положения на профиле выбранного горизонта, перенесением на карту проекций изогипс. Сначала строят серию профилей, проходящих через скважины (рис. 3). Затем полученные профили рассекают горизонтальными линиями в соответствии с выбранным сечением изогипс. Соотношение вертикального и горизонтального масштабов принимается одинаковым. Точки пересечения опорного пласта с горизонтальными плоскостями по каждому построенному профилю сносят на нулевую линию, соответствующую уровню моря, или на любую произвольно проведенную горизонтальную линию, на которой отмечают точки проекций и затем переносят их на план расположения профилей пробуренных скважин. После этого плавными линиями соединяют отметки с одинаковыми значениями залегания опорного пласта на различных профилях. Полученные изогипсы изображают структурную карту.

Метод схождения разработан для построения структурных карт территорий с очень ограниченной информацией о структуре глубокозалегающих отложений, в то же время вышележащий горизонт вскрыт большой сетью пробуренных скважин. Этот метод особенно важен для районов, характеризующихся наличием стратиграфических несогласий и несоответствием структурных планов по различным опорным горизонтам. При построении структурных карт методом схождения принимают, что происходит закономерное изменение мощности толщ пород между верхним и нижним опорным горизонтами. При резких изменениях по площади мощностей отложений, залегающих между опорными стратиграфическими горизонтами, применение метода схождения ограничивается, а иногда вообще невозможно. Вследствие этого построение структурных карт методом схождения нецелесообразно для изучения таких сложных форм древнего рельефа, как поверхность эрозионных выступов, рифовых массивов, баров, форм рельефа в зонах выклинивания отложений, а также районов, где выявлены случаи некомпенсированного осадконакопления и различного уплотнения пород. Нецелесообразно применять метод схождения также для территорий, характеризующихся развитием сложной дизъюнктивной тектоники, так как наличие на исследуемых площадях сбросов, взбросов, надвигов, наклонных, лежачих и опрокинутых складок делает незакономерным распределение вертикальных мощностей между опорными горизонтами.

Первоначально строится структурная карта по верхнему опорному горизонту. Затем составляется вспомогательная карта изохор — изолиниями изображается расстояние между верхним и нижним опорными горизонтами (по вертикали), сечение которых должно быть принято равным сечению стратоизогипс на структурной карте верхнего опорного горизонта (рис. 4). Совмещая структурную карту по верхнему опорному пласту с картой изохор и вычитая из значений изогипс значения изохор в точках пересечения стратоизогипс и изохор. можно определить абсолютную отметку нижнего опорного горизонта во многих точках карты, при этом вычисление производится по правилам алгебраического суммирования. Она равна сумме абсолютной отметки верхнего горизонта и вертикальной мощности толщи пород между верхним и нижними горизонтами.

При построении структурной карты методом схождения необходимо соблюдать правила интерполяции. Как и при построении структурных карт методом треугольников, вначале намечают направление оси структуры. После этого соединяют изолиниями полученные одинаковые отметки и строят структурную карту по нижнему опорному горизонту.

Возможно применение метода схождения, располагая данными не менее чем по трем глубоким скважинам, расположенным не на одной прямой. При наличии небольшого количества скважин, вскрывших нижний горизонт, целесообразно строить карты схождения последовательно через небольшие интервалы мощностей хорошо скоррелированных отложений. Это позволяет переходить к построению структурной карты нижней поверхности через ряд вспомогательных опорных горизонтов.

Построение структурной карты по небольшому числу скважин методом схождения имеет большое значение для проектирования дальнейших поисково-разведочных работ.

Известно, что на практике наиболее распространен комбинированный способ построения структурных карт с привлечением всех вышеописанных методов. Разбуренные участки изучаемых территорий показывают, используя метод профилей, краевые, слабо разбуренные представляют способом треугольников, а положение глубокозалегающих горизонтов строят, применяя карты схождения.