Геомеханическое моделирование деформационных процессов в осадочной толще: оценка напряженно-деформированного состояния и его геологическое истолкование
На примере 3D сейсмических данных, полученных на одной из площадей в Днепровско-Донецкой впадине, показана возможность комплексирования геомеханического моделирования и дополнительного экспресс-анализа сейсмических данных при решении задач, связанных с определением вероятных направлений естественной...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Геоінформатика |
|---|---|
| Дата: | 2011 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України
2011
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/96358 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Геомеханическое моделирование деформационных процессов в осадочной толще: оценка напряженно-деформированного состояния и его геологическое истолкование / В.М. Полохов, М.М. Довбнич, В.П. Солдатенко, Я.В. Мендрий // Геоінформатика. — 2011. — № 3. — С. 46-53. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859860171139842048 |
|---|---|
| author | Полохов, В.М. Довбнич, М.М. Солдатенко, В.П. Мендрий, Я.В. |
| author_facet | Полохов, В.М. Довбнич, М.М. Солдатенко, В.П. Мендрий, Я.В. |
| citation_txt | Геомеханическое моделирование деформационных процессов в осадочной толще: оценка напряженно-деформированного состояния и его геологическое истолкование / В.М. Полохов, М.М. Довбнич, В.П. Солдатенко, Я.В. Мендрий // Геоінформатика. — 2011. — № 3. — С. 46-53. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геоінформатика |
| description | На примере 3D сейсмических данных, полученных на одной из площадей в Днепровско-Донецкой впадине, показана возможность комплексирования геомеханического моделирования и дополнительного экспресс-анализа сейсмических данных при решении задач, связанных с определением вероятных направлений естественной миграции углеводородов, исследованием изменения фильтрационно-емкостных свойств коллекторов, построением моделей формирования и развития ловушек углеводородов в сложных геологических условиях, оконтуриванием зон развития повышенной трещиноватости, прогнозированием зон аномально высоких пластовых давлений и пр.
На прикладі 3D сейсмічних даних, що отримані на одній з площ Дніпровсько-Донецької западини, показано можливість комплексування геомеханічного моделювання та додаткового експрес-аналізу сейсмічних даних для розв’язання задач, пов’язаних з визначенням імовірних напрямків природної міграції вуглеводнів, ви¬вченням змін фільтраційно-ємнісних властивостей колекторів, побудовою моделей формування та розвитку пасток вуглеводнів у складних геологічних умовах, оконтуренням зон розвитку підвищеної тріщинуватості, прогнозуванням зон аномально високих пластових тисків тощо.
On the example of 3D seismic data from one of the Dniepr-Donetsk basin areas it was shown the possibility of complexation of geomechanical modeling and additional rapid analysis of seismic data. This complexation is used for solving problems related to the determination of probable directions of hydrocarbon natural migration, researching of reservoir filter-capacitive characteristics changes, modeling of hydrocarbon traps formation and development in difficult geological conditions, as well as delineation of high fractured zones and prediction of abnormally pressured zones, etc.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:45:01Z |
| format | Article |
| fulltext |
46 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2011, ¹ 3
ГЕОЛОГО-ГЕОФІЗИЧНІ ТА МАТЕМАТИЧНІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ ЛІТОСФЕРИ
ÓÄÊ 550.83
ÃÅÎÌÅÕÀÍÈ×ÅÑÊÎÅ ÌÎÄÅËÈÐÎÂÀÍÈÅ
ÄÅÔÎÐÌÀÖÈÎÍÍÛÕ ÏÐÎÖÅÑÑΠ ÎÑÀÄÎ×ÍÎÉ ÒÎËÙÅ:
ÎÖÅÍÊÀ ÍÀÏÐßÆÅÍÍÎ-ÄÅÔÎÐÌÈÐÎÂÀÍÍÎÃÎ ÑÎÑÒÎßÍÈß
È ÅÃÎ ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÎÅ ÈÑÒÎËÊÎÂÀÍÈÅ
© Â.Ì. Ïîëîõîâ1, Ì.Ì. Äîâáíè÷2, Â.Ï. Ñîëäàòåíêî2, ß.Â. Ìåíäðèé2, 2011
1Ïðèäíåïðîâñêàÿ ãåîôèçè÷åñêàÿ ðàçâåäî÷íàÿ ýêñïåäèöèÿ, Íîâîìîñêîâñê, Óêðàèíà
2Íàöèîíàëüíûé ãîðíûé óíèâåðñèòåò, Äíåïðîïåòðîâñê, Óêðàèíà
On the example of 3D seismic data from one of the Dniepr-Donetsk basin areas it was shown the possibility of
complexation of geomechanical modeling and additional rapid analysis of seismic data. This complexation is used for
solving problems related to the determination of probable directions of hydrocarbon natural migration, researching of
reservoir filter-capacitive characteristics changes, modeling of hydrocarbon traps formation and development in difficult
geological conditions, as well as delineation of high fractured zones and prediction of abnormally pressured zones, etc.
Keywords: geomechanics, stress-deformed state, oil and gas geology.
Ââåäåíèå. Íàëè÷èå îáëàñòåé àêêóìóëÿöèè óã-
ëåâîäîðîäîâ â îñàäî÷íîé òîëùå ãåíåòè÷åñêè ñâÿ-
çàíî êàê ñ óñëîâèÿìè ñåäèìåíòàöèè, òàê è ñ âòî-
ðè÷íûìè èçìåíåíèÿìè ñâîéñòâ ãåîëîãè÷åñêîé
ñðåäû, îáóñëîâëåííûìè íàðÿäó ñ èíûìè è ãåîäè-
íàìè÷åñêèìè ïðîöåññàìè. Ïðè ýòîì èìåííî íà-
ïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîå ñîñòîÿíèå ÿâëÿåòñÿ
òîé êëþ÷åâîé õàðàêòåðèñòèêîé ñðåäû, àíàëèç êî-
òîðîé ïîçâîëÿåò ïðîãíîçèðîâàòü âëèÿíèå ãåîäè-
íàìè÷åñêèõ ôàêòîðîâ, îáóñëîâëèâàþùèõ äåôîð-
ìàöèîííûå ïðîöåññû â îñàäî÷íîé òîëùå, íà
ôîðìèðîâàíèå çîí ðàçóïëîòíåíèÿ è ïîâûøåííîé
òðåùèíîâàòîñòè, îáëàñòåé óâåëè÷åíèÿ ôèëüòðà-
öèîííî-åìêîñòíûõ ñâîéñòâ ïîðîä-êîëëåêòîðîâ,
íàïðàâëåíèå åñòåñòâåííîé ìèãðàöèè óãëåâîäîðî-
äîâ, ðàçâèòèå çîí àíîìàëüíî âûñîêèõ ïëàñòîâûõ
äàâëåíèé (ÀÂÏÄ) è ïð.
Âñå ïåðå÷èñëåííûå çàäà÷è íåôòåãàçîâîé ãåî-
ëîãèè, ðåøåíèå êîòîðûõ âîçìîæíî ñ ïðèâëå÷åíè-
åì èíôîðìàöèè î íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîì
ñîñòîÿíèè ñðåäû, ñâÿçàíû ñ äâóìÿ ãðóïïàìè ôè-
çè÷åñêèõ ýôôåêòîâ, âîçíèêàþùèìè ïîä äåéñòâè-
åì ìåõàíè÷åñêèõ íàïðÿæåíèé, à èìåííî:
- íàðóøåíèå ñïëîøíîñòè, óâåëè÷åíèå ïóñòîòíî-
ãî ïðîñòðàíñòâà è ïðîíèöàåìîñòè ãîðíûõ ïî-
ðîä ïîä äåéñòâèåì ìåõàíè÷åñêèõ íàïðÿæåíèé;
- èçìåíåíèå äàâëåíèÿ ôëþèäà â êîëëåêòîðå â çà-
âèñèìîñòè îò íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî
ñîñòîÿíèÿ.
Ýôôåêòû, âîçíèêàþùèå â îñàäî÷íîé òîëùå
ïîä äåéñòâèåì òåêòîíè÷åñêèõ íàïðÿæåíèé, îòî-
áðàæàþòñÿ è â âîëíîâûõ ïîëÿõ.  ÷àñòíîñòè, ýòî
íàðóøåíèÿ ñïëîøíîñòè ñðåäû – çîíû ïîâûøåí-
íîé òðåùèíîâàòîñòè.
Öåëü ðàáîòû – êîìïëåêñíûé àíàëèç òåêòîíè-
÷åñêèõ íàïðÿæåíèé, ïîëó÷åííûõ íà îñíîâå ãåî-
ìåõàíè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ñ ðåçóëüòàòàìè äî-
ïîëíèòåëüíîé îáðàáîòêè ñåéñìè÷åñêèõ äàííûõ
ïðè ïðîãíîçå íåôòåãàçîïåðñïåêòèâíîñòè îáúåêòîâ
Äíåïðîâñêî-Äîíåöêîé âïàäèíû â ñëîæíûõ ãåî-
ëîãè÷åñêèõ óñëîâèÿõ.
Ìåòîäèêà èññëåäîâàíèé. Ãåîëîãè÷åñêàÿ ñðåäà
ïîäâåðæåíà âîçäåéñòâèþ ìåõàíè÷åñêèõ ñèëîâûõ
ïîëåé ðàçëè÷íîé ïðèðîäû è, êàê ñëåäñòâèå, íàõî-
äèòñÿ â íåêîòîðîì íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîì
ñîñòîÿíèè.  îáùåì ñëó÷àå â ëþáîé òî÷êå ãåîëî-
ãè÷åñêîé ñðåäû äåéñòâóþò íåçàâèñèìûå ñèëîâûå
ïîëÿ, â ïåðâóþ î÷åðåäü ëèòîñòàòè÷åñêîå, îáóñ-
ëîâëåííîå âåñîì âûøåëåæàùèõ ïîðîä, è
òåêòîíè÷åñêîå, ñâÿçàííîå ñ òåêòîíè÷åñêèìè
(ãåîäèíàìè÷åñêèìè) ïðîöåññàìè. Ïðîñòðàíñòâåí-
íîå ðàñïðåäåëåíèå òåêòîíè÷åñêèõ íàïðÿæåíèé áî-
ëåå ñëîæíîå, ÷åì ëèòîñòàòè÷åñêèõ. Îïåðèðóÿ òåð-
ìèíàìè ðàçâåäî÷íîé ãåîôèçèêè, ìîæíî ñêàçàòü,
÷òî òåêòîíè÷åñêèå íàïðÿæåíèÿ àíîìàëüíû ïî îò-
íîøåíèþ ê ëèòîñòàòè÷åñêèì. Èìååò ìåñòî øèðî-
êèé ñïåêòð ïðè÷èí, ïðèâîäÿùèõ ê âîçíèêíîâå-
íèþ òåêòîíè÷åñêèõ íàïðÿæåíèé.  óñëîâèÿõ
îñàäî÷íîé òîëùè îäíà èç îñíîâíûõ ïðè÷èí – ïðî-
öåññû äåôîðìèðîâàíèÿ ñëîåâ îñàäî÷íûõ ïîðîä.
Íà ñåãîäíÿ ñåéñìîðàçâåäêà – åäèíñòâåííûé
ãåîôèçè÷åñêèé ìåòîä, ïîçâîëÿþùèé, ñ îäíîé ñòî-
ðîíû, âûïîëíèòü äåòàëüíûå ñòðóêòóðíûå ïîñòðî-
åíèÿ èññëåäóåìîé òîëùè, îòðàæàþùèå ñóììàðíûå
äåôîðìàöèè, êîòîðûå èñïûòûâàëà ãåîëîãè÷åñêàÿ
ñðåäà â õîäå ýâîëþöèè, îò íàêîïëåíèÿ òîëù îñàä-
êîâ äî ïðîÿâëåíèÿ ñîâðåìåííîé íåîòåêòîíèêè,
ñ äðóãîé – íà îñíîâå àíàëèçà ñêîðîñòåé ðàñïðîñò-
47ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2011, ¹ 3
ðàíåíèÿ óïðóãèõ âîëí è ïëîòíîñòè äàòü âåñüìà
òî÷íóþ èíôîðìàöèþ îá óïðóãèõ ñâîéñòâàõ ñðå-
äû. Òàêèå ñâåäåíèÿ, â ñâîþ î÷åðåäü, ïîçâîëÿþò
ïîñòðîèòü ãåîìåõàíè÷åñêóþ ìîäåëü, ïðåäñòàâëÿ-
þùóþ ñîáîé ñòðóêòóðíóþ ìîäåëü ñ çàäàííûìè
óïðóãèìè ñâîéñòâàìè. Êàê ñëåäñòâèå, ïîÿâëÿåòñÿ
èíôîðìàöèÿ, íåîáõîäèìàÿ äëÿ îöåíêè íàïðÿæåí-
íî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ ñðåäû, îáóñëîâ-
ëåííîãî ïðîòåêàþùèìè â íåé äåôîðìàöèîííûìè
ïðîöåññàìè. Â ïîñëåäíèå ãîäû èññëåäîâàòåëè íå-
îäíîêðàòíî îòìå÷àëè âîçìîæíîñòü èçó÷åíèÿ íà-
ïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ íà îñíî-
âå ñòðóêòóðíî-ñêîðîñòíûõ ìîäåëåé ñðåäû ïî
äàííûì ñåéñìîðàçâåäêè ïðè ðåøåíèè çàäà÷ íåô-
òåãàçîâîé ãåîëîãèè [1–6].
Ïðåäëàãàåìûé â íàñòîÿùåé ðàáîòå ïîäõîä ïî-
çâîëÿåò âûïîëíÿòü îöåíêó íàïðÿæåíèé, ñâÿçàííûõ
ñ ïðîòåêàþùèìè â íåé äåôîðìàöèîííûìè ïðîöåñ-
ñàìè, â ðàìêàõ óïðóãîé èçîòðîïíîé ìîäåëè ñðåäû
[6] è âêëþ÷àåò â ñåáÿ íåñêîëüêî ýòàïîâ (ðèñ. 1).
Îñòàíîâèìñÿ íà êàæäîì èç ýòàïîâ áîëåå ïîä-
ðîáíî.
1. Ñîçäàíèå 3D ãåîìåõàíè÷åñêîé ìîäåëè ñðåäû.
Âûïîëíåíèå ýòàïà ïðåäïîëàãàåò àíàëèç ñòðóê-
òóðíî-ñêîðîñòíûõ ìîäåëåé, ñîçäàíèå öèôðîâîé
3D ñòðóêòóðíîé ìîäåëè ñðåäû è åå “íà÷èíêè”
óïðóãèìè ìîäóëÿìè – êîýôôèöèåíòîì Ïóàñ-
ñîíà è ìîäóëåì Þíãà. Ïðàêòè÷åñêè åäèí-
ñòâåííûì èñòî÷íèêîì èíôîðìàöèè îá óïðó-
ãèõ ïîñòîÿííûõ ãîðíûõ ïîðîä â åñòåñòâåííîì
çàëåãàíèè ÿâëÿþòñÿ äàííûå î ñêîðîñòÿõ ðàñ-
ïðîñòðàíåíèÿ ïðîäîëüíûõ è ïîïåðå÷íûõ âîëí
è ïëîòíîñòè.
2. Ðàñ÷åò òåíçîðà ëèòîñòàòè÷åñêèõ íàïðÿæåíèé.
Íàëè÷èå ìîäåëè ðàñïðåäåëåíèÿ óïðóãèõ ìîäó-
ëåé â ñðåäå äàåò âîçìîæíîñòü îöåíêè è ëèòî-
ñòàòè÷åñêèõ íàïðÿæåíèé.  óñëîâèÿõ ñïîêîé-
íîãî ðåëüåôà è ïîëîãèõ ñòðóêòóð òàêàÿ îöåíêà
ìîæåò áûòü âûïîëíåíà ñ ïîìîùüþ àíàëèòè-
÷åñêèõ âûðàæåíèé, ïîëó÷åííûõ À.È. Äèííè-
êîì äëÿ óïðóãîé èçîòðîïíîé ñðåäû [7]. Ìîæ-
íî ïðèìåíÿòü è äðóãèå óðàâíåíèÿ, â
ñîîòâåòñòâèè ñ êîòîðûìè âîçìîæíà îöåíêà
âåðòèêàëüíûõ è ãîðèçîíòàëüíûõ ëèòîñòàòè÷å-
ñêèõ íàïðÿæåíèé â çàâèñèìîñòè îò ãëóáèíû,
ïëîòíîñòè è óïðóãèõ ñâîéñòâ ñðåäû [5]. Äëÿ
ãåîëîãè÷åñêè áîëåå ñëîæíûõ ñèòóàöèé âîçìîæ-
íî îïðåäåëåíèå ëèòîñòàòè÷åñêèõ íàïðÿæåíèé
ïóòåì ðåøåíèÿ óðàâíåíèé ðàâíîâåñèÿ [1].
3. Âîññòàíîâëåíèå âåðîÿòíûõ ïåðåìåùåíèé òî÷åê
ãåîëîãè÷åñêîé ñðåäû íà ãðàíèöàõ îñàäî÷íîé òîë-
ùè (ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ ïðè ðàñ÷åòå òåêòîíè-
÷åñêèõ íàïðÿæåíèé). Äàííûé ýòàï ÿâëÿåòñÿ
âàæíåéøèì çâåíîì â îöåíêå òåêòîíè÷åñêèõ íà-
ïðÿæåíèé. Ïðè åãî âûïîëíåíèè èñïîëüçóåòñÿ
ñëåäóþùàÿ ðàáî÷àÿ ãèïîòåçà. Òåêòîíè÷åñêîå
ñèëîâîå âîçäåéñòâèå, ñîçäàþùåå ïîëå íàïðÿ-
æåíèé, íàõîäèò îòðàæåíèå â îñîáåííîñòÿõ
ñòðîåíèÿ îñàäî÷íîé òîëùè (ãèïñîìåòðèÿ îòðà-
æàþùèõ ãðàíèö, òåêòîíè÷åñêèå íàðóøåíèÿ,
èçìåíåíèå îòíîñèòåëüíîé ìîùíîñòè ïëàñòîâ
è ïð.). Îñîáåííîñòè ýòàïà íå ïîçâîëÿþò åãî
ïîëíîñòüþ ôîðìàëèçîâàòü. Àâòîðàìè ðàçðàáî-
òàíû îðèãèíàëüíûå ïîäõîäû ê ðàñ÷åòó ïåðåìå-
ùåíèé òåêòîíè÷åñêîé ïðèðîäû íà îñíîâå àíà-
ëèçà ñòðóêòóðíîé ìîäåëè èññëåäóåìîé ñðåäû ñ
ó÷åòîì èìåþùåéñÿ àïðèîðíîé èíôîðìàöèè î
ãåîëîãè÷åñêîì ðàçâèòèè òåððèòîðèè èññëåäî-
âàíèé.
4. Ñîçäàíèå êîíå÷íî-ýëåìåíòíîé ìîäåëè, ðàñ÷åò
ïåðåìåùåíèé, òåíçîðà äåôîðìàöèé è òåíçîðà
òåêòîíè÷åñêèõ íàïðÿæåíèé. Äëÿ ðàñ÷åòà íàïðÿ-
æåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ ãåîëîãè-
÷åñêîé ñðåäû ïðèìåíÿåòñÿ ìåòîä êîíå÷íûõ
ýëåìåíòîâ (ÌÊÝ) â ôîðìå ìåòîäà ïåðåìåùå-
íèé. Ñ öåëüþ ñíèæåíèÿ âû÷èñëèòåëüíûõ
çàòðàò â íàñòîÿùåé ðàáîòå èñïîëüçîâàëèñü
ìíîãîñåòî÷íûå âàðèàíòû ÌÊÝ [8]. Ìåòîäîì
âû÷èñëèòåëüíîãî ýêñïåðèìåíòà îïðåäåëåíû îï-
òèìàëüíûå ñòðàòåãèè âû÷èñëåíèé íà ïîñëåäî-
âàòåëüíîñòè ñåòîê. Ñîãëàñíî àíàëèçó ÷èñëåííûõ
ðåçóëüòàòîâ, ïðèìåíåíèå ðàçðàáîòàííûõ ìíî-
ãîñåòî÷íûõ âû÷èñëèòåëüíûõ àëãîðèòìîâ ñóùå-
ñòâåííî, â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ íà äâà ïîðÿäêà,
ñíèæàåò çàòðàòû ìàøèííîãî âðåìåíè ïðè ðàñ-
÷åòå íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ
ãåîëîãè÷åñêîé ñðåäû.
Íà îñíîâå ïîëó÷åííûõ òåíçîðîâ íàïðÿæåíèé
âû÷èñëÿþòñÿ äâå õàðàêòåðèñòèêè: ñóììà íîðìàëü-
íûõ íàïðÿæåíèé è èíòåíñèâíîñòü êàñàòåëüíûõ
íàïðÿæåíèé. Ïåðâàÿ õàðàêòåðèçóåò èçìåíåíèå
îáúåìà áåç èçìåíåíèÿ ôîðìû (ìîæíî âûäåëèòü
îáëàñòè ñæàòèÿ è ðàñòÿæåíèÿ), âòîðàÿ – èçìåíå-
íèå ôîðìû áåç èçìåíåíèÿ îáúåìà (ïîçâîëÿåò âû-
äåëÿòü îáëàñòè äåéñòâèÿ ñêàëûâàþùèõ íàïðÿæå-
Ðèñ. 1. Áëîê-ñõåìà ìåòîäèêè îöåíêè íàïðÿæåííî-äåôîð-
ìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ ãåîëîãè÷åñêîé ñðåäû íà îñíîâå
ñòðóêòóðíî-ñêîðîñòíûõ ìîäåëåé
Основные этапы оценки
напряженно-деформированного состояния
геологической среды
Создание 3D геомеханической модели среды
Расчет тензора литостатических напряжений
Восстановление вероятных перемещений
тектонической природы для точек среды на
границах осадочной толщи
Создание конечно-элементной модели, расчет
перемещений тектонической природы, тензора
деформаций и тензора тектонических напряжений
48 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2011, ¹ 3
íèé). Ñ ïîìîùüþ êîìïëåêñíîãî àíàëèçà ýòèõ äâóõ
âåëè÷èí ïîëó÷àþò îòâåò íà âîïðîñ îá îñíîâíûõ
îñîáåííîñòÿõ íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñî-
ñòîÿíèÿ ñðåäû, è èìåííî îíè, ãëàâíûì îáðàçîì,
èñïîëüçóþòñÿ ïðè ïîñëåäóþùåé ãåîëîãè÷åñêîé
èíòåðïðåòàöèè. Íà îñíîâå ïîëó÷àåìîé â õîäå ðàñ-
÷åòîâ 3D ìîäåëè ðàñïðåäåëåíèÿ òåêòîíè÷åñêèõ
íàïðÿæåíèé ñòðîÿòñÿ ñå÷åíèÿ â çàäàííûõ íàïðàâ-
ëåíèÿõ è âûïîëíÿåòñÿ èõ ïîñëåäóþùàÿ ãåîëîãè-
÷åñêàÿ èíòåðïðåòàöèÿ.
Âû÷èñëèòåëüíûå àëãîðèòìû, ïðèìåíÿåìûå â
íàñòîÿùåé ðàáîòå, ðåàëèçîâàíû â âèäå ïàêåòà ïðî-
ãðàìì, ñ èñïîëüçîâàíèåì êîòîðîãî ïðîâîäÿòñÿ âñå
íåîáõîäèìûå ðàñ÷åòû íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàí-
íîãî ñîñòîÿíèÿ ãåîëîãè÷åñêîé ñðåäû.
Êàê îòìå÷àëîñü âûøå, âîçìîæíîñòü èñïîëü-
çîâàíèÿ èíôîðìàöèè î íàïðÿæåííî-äåôîðìèðî-
âàííîì ñîñòîÿíèè ãåîëîãè÷åñêîé ñðåäû ïðè ðå-
øåíèè çàäà÷ íåôòåãàçîâîé ãåîëîãèè îáóñëîâëåíà
äâóìÿ ãðóïïàìè ôèçè÷åñêèõ ýôôåêòîâ. Îñòàíî-
âèìñÿ íà íèõ áîëåå ïîäðîáíî.
Ìíîãî÷èñëåííûå èññëåäîâàíèÿ â ìåõàíèêå,
òåêòîíîôèçèêå, ñòðóêòóðíîé ãåîëîãèè è äðóãèõ
îáëàñòÿõ íàóêè ïîçâîëÿþò âûÿñíèòü îñíîâíûå
ìåõàíèçìû íàðóøåíèÿ ñïëîøíîñòè è èçìåíåíèÿ
ïðîíèöàåìîñòè ñðåäû ïîä äåéñòâèåì ìåõàíè÷å-
ñêèõ íàïðÿæåíèé. È õîòÿ ðàçëè÷íûå òèïû êîë-
ëåêòîðîâ (ïîðîâûé, òðåùèííûé, ñëîæíûé) ïî-ðàç-
íîìó ðåàãèðóþò íà íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîå
ñîñòîÿíèå, íå âûçûâàåò ñîìíåíèÿ, ÷òî ïîä äåéñò-
âèåì ðàñòÿãèâàþùèõ è/èëè ñêàëûâàþùèõ íàïðÿ-
æåíèé ïðîèñõîäèò óâåëè÷åíèå åìêîñòíûõ ñâîéñòâ
è ïðîíèöàåìîñòè êîëëåêòîðà íåçàâèñèìî îò åãî
òèïà. Î÷åâèäíî, ÷òî ïðîãíîçèðîâàíèå òàêèõ îáëàñ-
òåé âîçìîæíî íà îñíîâå àíàëèçà çîí äåéñòâèÿ ðàñ-
òÿãèâàþùèõ è èíòåíñèâíûõ ñêàëûâàþùèõ íàïðÿ-
æåíèé.
Äèíàìèêà ôëþèäà â êîëëåêòîðå ïðåäñòàâëÿåò
ñîáîé ñëîæíîå ÿâëåíèå, âî ìíîãîì çàâèñÿùåå îò
èçìåíåíèÿ äàâëåíèÿ ôëþèäà, êîòîðîå, â ñâîþ
î÷åðåäü, òàêæå îïðåäåëÿåòñÿ íàïðÿæåííûì ñî-
ñòîÿíèåì.
 èçîòðîïíîì êîëëåêòîðå, â ñîîòâåòñòâèè ñ
çàêîíîì Äàðñè, ñêîðîñòü ôëþèäîïîòîêà ïðÿìî
ïðîïîðöèîíàëüíà ãðàäèåíòó äàâëåíèé [5]:
gradkV P= −
µ
r
,
ãäå k – êîýôôèöèåíò ïðîíèöàåìîñòè; µ – âÿç-
êîñòü ôëþèäà.
Êàê ñëåäñòâèå, èíòåíñèâíîñòü äèíàìèêè ôëþ-
èäà áóäåò îïðåäåëÿòüñÿ ìîäóëåì, à åå íàïðàâëå-
íèå – îðèåíòèðîâêîé âåêòîðà ãðàäèåíòà. Ïðè ýòîì
äàâëåíèå â êîëëåêòîðå áóäåò îïðåäåëÿòüñÿ êàê ëè-
òîñòàòè÷åñêèìè, òàê è òåêòîíè÷åñêèìè íàïðÿæå-
íèÿìè [9], à èìåííî øàðîâîé ñîñòàâëÿþùåé òåí-
çîðà íàïðÿæåíèé ~ ( )xx yy zzP σ + σ + σ .  ñëó÷àå
àíèçîòðîïíîãî êîëëåêòîðà ñêîðîñòü ôëþèäîïîòî-
êà áóäåò çàâèñåòü åùå îò ìàòðèöû êîýôôèöèåí-
òîâ ïðîíèöàåìîñòè
1 ,
1 ,
1 ,
x xx xy xz
y xy yy yz
z xz yz zz
P P PV k k k
x y z
P P PV k k k
x y z
P P PV k k k
x y z
∂ ∂ ∂
= − + + µ ∂ ∂ ∂
∂ ∂ ∂
= − + + µ ∂ ∂ ∂
∂ ∂ ∂
= − + + µ ∂ ∂ ∂
ãäå Vi – êîìïîíåíòà âåêòîðà ñêîðîñòè ôèëüòðàöèè;
kij – êîìïîíåíòû ñèììåòðè÷íîé ìàòðèöû êîýô-
ôèöèåíòîâ ïðîíèöàåìîñòè.
Ñâîéñòâà ìàòðèöû êîýôôèöèåíòîâ ïðîíèöàå-
ìîñòè òàêæå âî ìíîãîì ñâÿçàíû ñ íàïðÿæåííî-
äåôîðìèðîâàííûì ñîñòîÿíèåì ñðåäû. Ñëåäîâà-
òåëüíî, äàííûå î íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîì
ñîñòîÿíèè ãåîëîãè÷åñêîé ñðåäû ïîçâîëÿþò îñó-
ùåñòâëÿòü ïðîãíîç äèíàìèêè ôëþèäà â êîëëåêòî-
ðå – ïðîãíîçèðîâàòü îáëàñòè ïîíèæåííûõ äàâëå-
íèé (îáëàñòè ñòîêà ôëþèäà) è íàïðàâëåíèÿ
ìèãðàöèè ôëþèäà.
Âîçíèêàþùèå ïîä äåéñòâèåì òåêòîíè÷åñêèõ
íàïðÿæåíèé íàðóøåíèÿ ñïëîøíîñòè ãåîëîãè÷å-
ñêîé ñðåäû áóäóò ïðèâîäèòü ê âîçíèêíîâåíèþ
ðÿäà ýôôåêòîâ, ÷òî îòðàæàåòñÿ è â âîëíîâîì
ïîëå, à èìåííî: óõóäøàåòñÿ êà÷åñòâî ïðîñëåæè-
âàåìîñòè ñóáãîðèçîíòàëüíûõ îñåé ñèíôàçíîñòè,
ñâÿçàííîå ñ èçìåíåíèåì àêóñòè÷åñêèõ ñâîéñòâ íà
ãðàíèöå; âîçíèêàþò íàêëîííûå îñè ñèíôàçíîñòè
äèôðàãèðîâàííûõ è äóïëåêñíûõ âîëí. Íåîáõî-
äèìî îòìåòèòü, ÷òî â ðåàëüíûõ óñëîâèÿõ äàííûå
ýôôåêòû âèçóàëüíî ïðàêòè÷åñêè íå ðàçëè÷èìû
íà ôîíå ïîìåõ.
Ñðåäè ðàçíîîáðàçèÿ ïîäõîäîâ ê èçó÷åíèþ çîí
äåçèíòåãðàöèè ãåîëîãè÷åñêîé ñðåäû ìîæíî âûäå-
ëèòü òàê íàçûâàåìûå ýêñïðåññ-ìåòîäû, îñíîâíàÿ
öåëü êîòîðûõ – îöåíêà íàëè÷èÿ ïîòåíöèàëüíûõ
çîí íàðóøåíèÿ ñïëîøíîñòè. Íå ïðåòåíäóÿ íà èçó-
÷åíèå âíóòðåííåãî ñòðîåíèÿ è îöåíêè ñòåïåíè
ïðîíèöàåìîñòè è ôëþèäîíàñûùåííîñòè òàêèõ
çîí, îíè, òåì íå ìåíåå, ïîçâîëÿþò ïðîñëåäèòü ýòè
çîíû íà ó÷àñòêå èññëåäîâàíèé è â íåêîòîðûõ
ñëó÷àÿõ ñäåëàòü âûâîäû îá èõ ãåíåçèñå.
 íàñòîÿùåé ðàáîòå äëÿ èçó÷åíèÿ îáëàñòåé
ïîòåíöèàëüíûõ çîí òðåùèíîâàòîñòè èñïîëüçîâà-
íî äâà ïîäõîäà: òðàññèðîâàíèå è ïîñëåäóþùèé
àíàëèç íàêëîííûõ îñåé ñèíôàçíîñòè äóïëåêñíûõ
è äèôðàãèðîâàííûõ âîëí è ðàñ÷åò êîãåðåíòíîñòè.
Êàê îòìå÷àëîñü âûøå, òðàññèðîâàíèå îñåé
ñèíôàçíîñòè äèôðàãèðîâàííûõ è äóïëåêñíûõ
âîëí îò ñëàáîêîíòðàñòíûõ ïî ôèçè÷åñêèì ñâîé-
ñòâàì òðåùèíîâàòûõ çîí â óñëîâèÿõ ïîìåõ îêà-
çûâàåòñÿ çàòðóäíèòåëüíûì áåç ïðèìåíåíèÿ äîïîë-
íèòåëüíûõ ïðîöåäóð îáðàáîòêè âðåìåííûõ
ðàçðåçîâ. Îäíèì èç ïåðñïåêòèâíûõ íàïðàâëåíèé,
ïîçâîëÿþùèõ ðåøèòü äàííóþ çàäà÷ó, ÿâëÿåòñÿ
49ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2011, ¹ 3
èñïîëüçîâàíèå ñòàòèñòè÷åñêèõ ìåòîäîâ âûäåëåíèÿ
ñëàáûõ ãåîôèçè÷åñêèõ àíîìàëèé [10], à èìåííî –
ìåòîäà ñàìîíàñòðàèâàþùåéñÿ ôèëüòðàöèè. Äàí-
íûé àëãîðèòì ïîçâîëÿåò “ïðèñïîñàáëèâàòüñÿ” ê
èçìåíåíèþ ñâîéñòâ ñèãíàëà è ïîìåõ, ïðè÷åì çíà-
÷åíèÿ îöåíîê ýòèõ ñâîéñòâ ïîëó÷àþò íåïîñðåä-
ñòâåííî â ïðîöåññå ñàìîé îáðàáîòêè. Ïðè ðåøå-
íèè çàäà÷ âûäåëåíèÿ ñèãíàëà íà ôîíå ïîìåõè
èñõîäÿò èç ïðåäïîëîæåíèÿ î òîì, ÷òî èñõîäíîå
ïîëå ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé íàëîæåíèå íåêîððåëèðó-
åìûõ ïîìåõ íà ñîâîêóïíîñòü íåèçâåñòíûõ ïî ôîð-
ìå ñèãíàëîâ ðàçëè÷íîãî íàïðàâëåíèÿ (ïðîñòèðà-
íèÿ). Çà ñèãíàë ïðèíèìàåòñÿ íåêîòîðûé
ðåãóëÿðíûé ïðîöåññ ñ ìàòåìàòè÷åñêèì îæèäàíè-
åì, íå ðàâíûì íóëþ, ðåãèñòðèðóåìûé ïî íåñêîëü-
êèì ïðîôèëÿì (èëè òðàññàì) ñî ñìåùåíèåì (èëè
áåç ñìåùåíèÿ) îò ïðîôèëÿ ê ïðîôèëþ. Â íàñòîÿ-
ùåé ðàáîòå èñïîëüçîâàëñÿ àëãîðèòì ñàìîíàñòðàè-
âàþùåéñÿ ôèëüòðàöèè, âûïîëíåííûé â ïàêåòå
COSCAD (À.À. Íèêèòèí, À.Â. Ïåòðîâ è äð.).
 ïðîãðàììå ðåàëèçîâàí àëãîðèòì ñàìîíàñòðàè-
âàþùåéñÿ ôèëüòðàöèè, êîòîðûé áàçèðóåòñÿ íà
ðàñ÷åòå ñòàòèñòèêè Õîòòåëèíãà, ÿâëÿþùåéñÿ îöåí-
êîé ýíåðãåòè÷åñêîãî îòíîøåíèÿ ñèãíàë/ïîìåõà.
Ñòàòèñòèêà âû÷èñëÿåòñÿ â ñêîëüçÿùåì äâóìåðíîì
îêíå ïðè ðàçëè÷íûõ åãî íàêëîíàõ. Äàííûé àëãî-
ðèòì ïðåäíàçíà÷åí äëÿ âûÿâëåíèÿ è òðàññèðîâà-
íèÿ ñëàáûõ ëèíåéíûõ àíîìàëèé, ñîèçìåðèìûõ ïî
àìïëèòóäå ñ óðîâíåì ïîìåõ â óñëîâèÿõ îòñóòñòâèÿ
èíôîðìàöèè î ôîðìå àíîìàëèé.
 êà÷åñòâå ìåðû êîãåðåíòíîñòè ïðèíÿòî îòíî-
øåíèå ïåðâîãî ñîáñòâåííîãî çíà÷åíèÿ êîâàðèà-
öèîííîé ìàòðèöû ê îáùåé ýíåðãèè çàïèñè â îêíå.
Ïðåèìóùåñòâà äàííîé ìåðû êîãåðåíòíîñòè ïîêà-
çàíû â ðàáîòå [11]. Ñðåäè íèõ, ïðåæäå âñåãî, ñëå-
äóåò âûäåëèòü åå íå÷óâñòâèòåëüíîñòü ê àìïëèòóä-
íûì âàðèàöèÿì, âïëîòü äî ñìåíû ïîëÿðíîñòè.
 ñêîëüçÿùåì îêíå, êîòîðîå íåïðåðûâíî ïåðåìå-
ùàåòñÿ ïî ïðîôèëþ è âðåìåíè, âû÷èñëÿåòñÿ êî-
âàðèàöèîííàÿ ìàòðèöà. Ðàçìåð îêíà ïî âðåìåíè
îïðåäåëÿåòñÿ ÷àñòîòîé ñåéñìè÷åñêîé çàïèñè, à ïî
ïðîôèëþ çàâèñèò îò øèðèíû âûäåëÿåìûõ àíî-
ìàëüíûõ çîí è, êàê ñëåäñòâèå, îïðåäåëÿåò ðàçðå-
øåííîñòü è äåòàëüíîñòü ðåçóëüòàòîâ. Ïåðâîå ñîá-
ñòâåííîå çíà÷åíèå êîâàðèàöèîííîé ìàòðèöû
îòðàæàåò ñèãíàëüíóþ ÷àñòü çàïèñè, à ñóììà êâàä-
ðàòîâ åå äèàãîíàëüíûõ ýëåìåíòîâ – îáùóþ ýíåð-
ãèþ ñèãíàëà. Èõ îòíîøåíèå, êîòîðîå ïðèïèñûâà-
åòñÿ öåíòðàëüíîìó îòñ÷åòó, è âûñòóïàåò ìåðîé
êîãåðåíòíîñòè. Äëÿ óìåíüøåíèÿ âëèÿíèÿ íà ðå-
çóëüòàòû ðàñ÷åòîâ ðàçíîèíòåíñèâíûõ ñóáãîðèçîí-
òàëüíûõ îñåé ñèíôàçíîñòè äàííûå â ïðåäåëàõ
îêíà àíàëèçà íîðìèðóþòñÿ íà èõ ñðåäíåêâàäðàòè-
÷åñêèé óðîâåíü. Ó÷åò ðåãèîíàëüíûõ íàêëîíîâ îò-
ðàæàþùèõ ãîðèçîíòîâ îñóùåñòâëÿåòñÿ ïîñðåä-
ñòâîì ïåðåáîðà óãëîâ íàêëîíà ñêîëüçÿùåãî îêíà.
Áîëåå ïîäðîáíî ìåòîäèêà äàííûõ ïðîöåäóð
ðàññìîòðåíà â ðàáîòå [12].
Ðåçóëüòàòû è âûâîäû.  êà÷åñòâå ïðèìåðà íà-
ñòîÿùèõ èññëåäîâàíèé ðàññìîòðèì ðåçóëüòàòû,
ïîëó÷åííûå íà îäíîé èç ïëîùàäåé â Äíåïðîâñêî-
Äîíåöêîé âïàäèíå. Íà îñíîâå ñòðóêòóðíîé ìîäå-
ëè ñðåäû ïî äàííûì 3D ñåéñìîðàçâåäêè è ñêîðî-
ñòíûõ çàêîíîâ VP(h) è VS(h) ïî ÂÑÏ-3Ñ áûëà
ïîñòðîåíà òîëñòîñëîèñòàÿ 3D ãåîìåõàíè÷åñêàÿ ìî-
äåëü è âûïîëíåí ðàñ÷åò íàïðÿæåíèé (ðèñ. 2). Òåê-
Ðàñòÿæåíèå Ñæàòèå Èíòåíñèâíîñòü
à á
Ðèñ. 2. Ñõåìàòè÷åñêàÿ 3D ìîäåëü ðàñïðåäåëåíèÿ ñóììû íîðìàëüíûõ (à) è èíòåíñèâíîñòè êàñàòåëüíûõ (á) òåêòîíè÷åñêèõ
íàïðÿæåíèé ïî äàííûì ãåîìåõàíè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ
50 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2011, ¹ 3
òîíè÷åñêèå íàïðÿæåíèÿ, ïîëó÷àåìûå â ðåçóëüòàòå
èñïîëüçîâàíèÿ èçëîæåííîãî âûøå ïîäõîäà, ìîæ-
íî ðàññìàòðèâàòü êàê àíîìàëüíûå íàïðÿæåíèÿ,
äåéñòâóþùèå â ìàññèâå ïîðîä ïî îòíîøåíèþ ê
íîðìàëüíûì – ëèòîñòàòè÷åñêèì. Ñîâåðøåííî î÷å-
âèäíî, ÷òî âåëè÷èíû ýòèõ íàïðÿæåíèé áóäóò ìå-
íÿòüñÿ ñî âðåìåíåì çà ñ÷åò íåóïðóãèõ ïðîöåññîâ.
Âûïîëíåíèå ðàñ÷åòîâ â ðàìêàõ óïðóãèõ ìîäåëåé
íå ïîçâîëÿåò ïðîâîäèòü ïîäîáíîãî ðîäà èññëåäî-
âàíèÿ. Äëÿ îöåíêè íåóïðóãèõ ýôôåêòîâ íåîáõî-
äèìî ðàñïîëàãàòü êàê äàííûìè î íåóïðóãèõ ñâîé-
ñòâàõ ñðåäû, îïðåäåëåíèå êîòîðûõ ñàìî ïî ñåáå
ÿâëÿåòñÿ íåïðîñòîé çàäà÷åé, òàê è “ðàçâåðòêîé âî
âðåìåíè” ïðîöåññîâ äåôîðìèðî-
âàíèÿ îñàäî÷íîé òîëùè â ãåîëî-
ãè÷åñêîì ïðîøëîì, ÷òî òàêæå
êðàéíå ñëîæíàÿ çàäà÷à. Ìîæíî
äîïóñòèòü, ÷òî ó÷åò íåóïðóãèõ
ýôôåêòîâ, õîòü è ÿâëÿåòñÿ
êðàéíå âàæíûì ïðè èçó÷åíèè
äëèííîïåðèîäíûõ ãåîëîãè÷åñêèõ
ïðîöåññîâ, â äàííûõ óñëîâèÿõ
íå ñòîëüêî óòî÷íèò, ñêîëüêî çà-
ïóòàåò ïîëó÷àåìóþ èíôîðìà-
öèþ î íàïðÿæåííî-äåôîðìèðî-
âàííîì ñîñòîÿíèè ñðåäû. Âìåñòå
ñ òåì, íåñìîòðÿ íà òî ÷òî àáñî-
ëþòíûå çíà÷åíèÿ íàïðÿæåíèé,
ðàññ÷èòàííûå â ðàìêàõ óïðóãîé
è íåóïðóãîé ìîäåëåé, áóäóò ñó-
ùåñòâåííî ðàçëè÷àòüñÿ, îñíîâíûå
êà÷åñòâåííûå îñîáåííîñòè ïîëåé
íàïðÿæåíèé (çîíû ñæàòèÿ–ðàñ-
òÿæåíèÿ, îáëàñòè èíòåíñèâíûõ
êàñàòåëüíûõ íàïðÿæåíèé, íà-
ïðàâëåíèå ãëàâíûõ îñåé íàïðÿ-
æåíèé) áóäóò â öåëîì ñîáëþ-
äàòüñÿ. À òàê êàê ïðè
ãåîëîãè÷åñêîé èíòåðïðåòàöèè
èñïîëüçóþòñÿ èìåííî îíè, òî
ñòàíîâèòñÿ î÷åâèäíûì – îòíî-
øåíèå “ãåîëîãè÷åñêàÿ ñîäåðæà-
òåëüíîñòü”/“ñëîæíîñòü ìîäåëè”
âûøå ïðè èñïîëüçîâàíèè óïðó-
ãèõ ìîäåëåé.
Òàêèì îáðàçîì, íà îñíîâå
ñòðóêòóðíî-ñêîðîñòíûõ ìîäåëåé,
ïîëó÷àåìûõ â õîäå ñåéñìè÷åñêèõ
èññëåäîâàíèé, âîçìîæíà îïåðà-
òèâíàÿ îöåíêà òåêòîíè÷åñêèõ
íàïðÿæåíèé, âîçíèêàþùèõ â
îñàäî÷íîé òîëùå ïðè åå äåôîð-
ìèðîâàíèè, è ëèòîñòàòè÷åñêèõ.
Èìåííî ïåðâûå èç íèõ, ïî ìíå-
íèþ àâòîðîâ, îáóñëîâëèâàþò
îñîáåííîñòè ðàçâèòèÿ çîí òðå-
ùèíîâàòîñòè, âëèÿþò íà èçìå-
íåíèå ôèëüòðàöèîííî-åìêîñò-
íûõ ñâîéñòâ ïîðîä-êîëëåêòîðîâ, àíîìàëüíóþ
ôëþèäîäèíàìèêó è ò. ï., â òî âðåìÿ êàê âòîðûå
îïðåäåëÿþò, ïðåæäå âñåãî, íîðìàëüíóþ ôëþè-
äîäèíàìèêó.
Èíôîðìàöèÿ î íàïðÿæåííîì ñîñòîÿíèè ñðåäû
ïîñëóæèëà îñíîâîé äëÿ ïîñòðîåíèÿ ñõåìû ðàéî-
íèðîâàíèÿ êîëëåêòîðîâ êàðáîíà ïî óâåëè÷åíèþ
ôèëüòðàöèîííî-åìêîñòíûõ ñâîéñòâ (ðèñ. 3, à) è
àíîìàëüíîé ôëþèäîäèíàìèêè (ðèñ. 3, á), îáóñëîâ-
ëåííûõ òåêòîíè÷åñêèìè íàïðÿæåíèÿìè.
Íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîå ñîñòîÿíèå ãåî-
ëîãè÷åñêîé ñðåäû – îäèí èç ôàêòîðîâ, îïðåäåëÿ-
þùèõ è ðàçâèòèå çîí ÀÂÏÄ. Âàæíóþ ðîëü â ôîð-
á
Ðèñ. 3. Ðåçóëüòàòû ðàéîíèðîâàíèÿ ïî èçìåíåíèþ ôèëüòðàöèîííî-åìêîñòíûõ
ñâîéñòâ (à) è ïðîãíîçèðîâàíèÿ àíîìàëüíîé ôëþèäîäèíàìèêè (á) â ïîðîäàõ-
êîëëåêòîðàõ ïðîäóêòèâíîãî ãîðèçîíòà Á-3 ïî äàííûì ãåîìåõàíè÷åñêîãî ìîäå-
ëèðîâàíèÿ
a
51ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2011, ¹ 3
ìèðîâàíèè òàêèõ çîí èãðàþò òåêòîíè÷åñêèå ïðî-
öåññû, à ôàêòè÷åñêè – èçìåíåíèÿ íàïðÿæåííî-äå-
ôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ ñðåäû. Òåêòîíè÷åñêèå
óñëîâèÿ – íàëè÷èå â ðàçðåçå àíîìàëèé ðàñòÿãèâà-
þùèõ è ñêàëûâàþùèõ íàïðÿæåíèé è ñâÿçàííûõ ñ
íèìè çîí íàðóøåíèÿ ñïëîøíîñòè ñêåëåòà ïîðîä-
êîëëåêòîðîâ – ñóùåñòâåííûé ôàêòîð ôîðìèðîâà-
íèÿ çîí ÀÂÏÄ.
Ïàðàëëåëüíî ñ èññëåäîâàíèåì îñîáåííîñòåé
íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ âûïîëíÿëñÿ àíàëèç âîç-
ìîæíûõ àíîìàëüíûõ ýôôåêòîâ â âîëíîâîì ïîëå,
ñâÿçàííûõ ñ âîçíèêíîâåíèåì çîí íàðóøåíèÿ
ñïëîøíîñòè ïîä äåéñòâèåì ìåõàíè÷åñêèõ íàïðÿ-
æåíèé. Ñ èñïîëüçîâàíèåì îðèãèíàëüíûõ ïîäõî-
äîâ ïî äàííûì 3D ñåéñìîðàçâåäêè áûëè âûïîë-
íåíû ðàñ÷åò êîãåðåíòíîñòè, òðàññèðîâàíèå è
ïîñëåäóþùèé àíàëèç íàêëîííûõ îñåé ñèíôàçíîñ-
òè äóïëåêñíûõ è äèôðàãèðîâàííûõ âîëí (ðèñ. 4)
Êîìïëåêñíûé àíàëèç ðåçóëüòàòîâ ãåîìåõàíè-
÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ è ýêñïðåññ-àíàëèçà ñåéñ-
â ã
Ðèñ. 4. Ñîïîñòàâëåíèå âåðòèêàëüíûõ ñå÷åíèé 3D ìîäåëè ðàñïðåäåëåíèÿ ñóììû íîðìàëüíûõ (à) è èíòåíñèâíîñòè êàñà-
òåëüíûõ (á) òåêòîíè÷åñêèõ íàïðÿæåíèé ñ ðåçóëüòàòàìè ðàñ÷åòà êîãåðåíòíîñòè (â) è ïëîòíîñòè íàêëîííûõ îñåé ñèíôàç-
íîñòè äóïëåêñíûõ è äèôðàãèðîâàííûõ âîëí (ã)
à á
52 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2011, ¹ 3
ìè÷åñêèõ äàííûõ, íàïðàâëåííîãî íà âûäåëåíèå
ïîòåíöèàëüíûõ çîí íàðóøåíèÿ ñïëîøíîñòè ñðå-
äû, äàåò âîçìîæíîñòü ãîâîðèòü î âçàèìîñâÿçè
ïðîãíîçèðóåìûõ îáëàñòåé äåçèíòåãðàöèè ñ àíî-
ìàëèÿìè ìåõàíè÷åñêèõ íàïðÿæåíèé. Ýòî, â ñâîþ
î÷åðåäü, ïîçâîëÿåò ñôîðìóëèðîâàòü âîçìîæíûå
ìåõàíèçìû ãåíåçèñà òàêèõ çîí è ñêîððåêòèðîâàòü
òåêòîíè÷åñêóþ ìîäåëü èññëåäóåìîé ñòðóêòóðû,
ïî-íîâîìó ðàññìàòðèâàòü ôîðìèðîâàíèå è ðàçâè-
òèå ëîâóøåê óãëåâîäîðîäîâ â ñëîæíûõ ãåîëîãè-
÷åñêèõ óñëîâèÿõ.
Ðåçóëüòàòû, ïîëó÷åííûå â óñëîâèÿõ ðàçëè÷íûõ
ðåãèîíîâ, â ÷àñòíîñòè Äíåïðîâñêî-Äîíåöêîé âïà-
äèíû [13] è Çàïàäíîé Ñèáèðè [14], è èõ ãåîëîãè-
÷åñêàÿ èíòåðïðåòàöèÿ äàþò îñíîâàíèÿ óòâåðæäàòü,
÷òî èñïîëüçîâàíèå èíôîðìàöèè î íàïðÿæåííî-äå-
ôîðìèðîâàííîì ñîñòîÿíèè êàê äîïîëíèòåëüíîãî
êðèòåðèÿ ïðèâåäåò ê ïîâûøåíèþ ñòåïåíè äîñòî-
âåðíîñòè è ãåîëîãè÷åñêîé ñîäåðæàòåëüíîñòè øè-
ðîêîãî êðóãà çàäà÷ íåôòåãàçîâîé ãåîëîãèè. Ïî ìíå-
íèþ àâòîðîâ, ãåîìåõàíè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå íà
îñíîâå ñòðóêòóðíî-ñêîðîñòíûõ ìîäåëåé è îöåíêà
íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ ãåîëî-
ãè÷åñêîé ñðåäû îáÿçàòåëüíû äëÿ ìàêñèìàëüíî
ïîëíîé õàðàêòåðèñòèêè èññëåäóåìûõ íåôòåãàçî-
íîñíûõ îáúåêòîâ. Íàðÿäó ñ ðåøåíèåì òðàäèöèîí-
íûõ çàäà÷ íåôòåãàçîâîé ãåîëîãèè, ïðåäëàãàåìûé
ïîäõîä, íà íàø âçãëÿä, ìîæåò îêàçàòü ñóùåñòâåí-
íóþ ïîìîùü ïðè ðàçâåäêå ñëàíöåâîãî ãàçà è ìå-
òàíà óãîëüíûõ ìåñòîðîæäåíèé, èçó÷åíèè åñòå-
ñòâåííûõ õðàíèëèù ÑÎ2 è äð.
1. Ñèáèðÿêîâ Á.Ï., Çàèêèí À.Ä. Ìíîãîâîëíîâàÿ ñåéñìî-
ðàçâåäêà è ïðèêëàäíàÿ ãåîäèíàìèêà â íåôòåãàçîíîñíûõ
îáëàñòÿõ // Ãåîëîãèÿ è ãåîôèçèêà. – 1994. – ¹ 5. –
Ñ. 49–55.
2. Êëåùåâ Ê.À., Ïåòðîâ À.È., Øåèí Â.Ñ. Ãåîäèíàìèêà è
íîâûå òèïû ïðèðîäíûõ ðåçåðâóàðîâ íåôòè è ãàçà. –
Ì.: Íåäðà, 1995. – 285 ñ.
3. Êàëåäèí Â.Î., Ëàñòîâåöêèé Â.Ï. Ìàòåìàòè÷åñêîå ìî-
äåëèðîâàíèå íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòî-
ÿíèÿ ãîðíûõ ïîðîä ïðèìåíèòåëüíî ê íåôòåãàçîïî-
èñêîâûì çàäà÷àì // Ãåîôèçèêà. –1999. – ¹ 3. –
Ñ. 63–68.
4. Henk À. Pre-drilling prediction of the tectonic stress field
with geomechanical models // First Break. – 2005. – 23. –
P. 53–57.
5. Êîçëîâ Å.À. Ìîäåëè ñðåäû â ðàçâåäî÷íîé ñåéñìîëî-
ãèè. – Òâåðü: ÃÅÐÑ, 2006. – 480 ñ.
6. Äîâáíè÷ Ì.Ì., Ñîëäàòåíêî Â.Ï., Áîáûëåâ À.À. Îöåíêà
íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ íà îñíîâå
ñòðóêòóðíî-ñêîðîñòíûõ ìîäåëåé – íîâûå âîçìîæíîñ-
òè â ðåøåíèè çàäà÷ íåôòåãàçîâîé ãåîëîãèè // Òåõíî-
ëîãèè ñåéñìîðàçâåäêè. – 2009. – ¹ 2. – Ñ. 12–18.
7. Äèííèê À.Í. Èçáðàííûå òðóäû. – Êèåâ: ÀÍ ÓÑÑÐ,
1956. – 307 ñ.
8. Áîáûëåâ À.À., Ãàðò Ý.Ë. Ïðèìåíåíèå ìíîãîñåòî÷íîãî
ìåòîäà êîíå÷íûõ ýëåìåíòîâ ê ðåøåíèþ êîíòàêòíûõ
çàäà÷ ñ èäåàëüíûìè îäíîñòîðîííèìè ñâÿçÿìè // Òåõ-
íè÷åñêàÿ ìåõàíèêà. – Äíåïðîïåòðîâñê: ÈÒÌ, 2003. –
¹ 1. – Ñ 126–134.
9. Õðèñòèàíîâè÷ Ñ.À. Îá îñíîâàõ òåîðèè ôèëüòðàöèè //
Ôèç.-òåõí. ïðîáëåìû ðàçðàáîòêè ïîëåçí. èñêîïàåìûõ. –
1989. – ¹ 5. – Ñ.3–18.
10. Íèêèòèí À.À. Ñòàòèñòè÷åñêèå ìåòîäû âûäåëåíèÿ ãåî-
ôèçè÷åñêèõ àíîìàëèé. – Ì.: Íåäðà, 1979. – 280 ñ.
11. Gersztenkorn A., Marfurt K.J. Eigenstructure based
coherence computations as an aid to 3-D structural and
stratigraphic mapping // Geophysics. – 1999. – N 5. –
P. 1468–1479.
12. Äîâáíè÷ Ì.Ì., Ìà÷óëà Ì.Ñ., Ìåíäðèé ß.Â. Îïûò ïðî-
ãíîçà òðåùèíîâàòûõ çîí ïðè èçó÷åíèè íåôòåãàçîïåðñ-
ïåêòèâíîñòè þðñêèõ îòëîæåíèé Ñåâåðî-Çàïàäíîé Ñè-
áèðè // Ãåîèíôîðìàòèêà. – 2010. – ¹ 1. – Ñ. 50–57.
13. Äîâáíè÷ Ì.Ì., Ñîëäàòåíêî Â.Ï., Áîáûëåâ À.À. Îöåíêà
íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ ãåîëîãè-
÷åñêîé ñðåäû íà îñíîâå ñòðóêòóðíî-ñêîðîñòíûõ ìî-
äåëåé // Ìàòåðèàëû 10-é ìåæäóíàð. êîíô. “Ãåîìî-
äåëü-2008”. – Ãåëåíäæèê, 2008. – CD.
14. Äîâáíè÷ Ì.Ì., Ñîëäàòåíêî Â.Ï., Öûãàíåíêî Ï.Â. è äð.
Îïûò ïðèìåíåíèÿ ãåîìåõàíè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ
ïðè èçó÷åíèè íåôòåãàçîïåðñïåêòèâíîñòè þðñêèõ îò-
ëîæåíèé ñåâåðà Çàïàäíîé Ñèáèðè // Ìàòåðèàëû 11-é
ìåæäóíàð. êîíô. “Ãåîìîäåëü-2009”. – Ãåëåíäæèê,
2009. – CD.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 16.05.2011 ã.
Â.Ì. Ïîëîõîâ, Ì.Ì. Äîâáíè÷, Â.Ï. Ñîëäàòåíêî, ß.Â. Ìåíäðèé
ÃÅÎÌÅÕÀÍÈ×ÅÑÊÎÅ ÌÎÄÅËÈÐÎÂÀÍÈÅ ÄÅÔÎÐÌÀÖÈÎÍÍÛÕ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ
 ÎÑÀÄÎ×ÍÎÉ ÒÎËÙÅ: ÎÖÅÍÊÀ ÍÀÏÐßÆÅÍÍÎ-ÄÅÔÎÐÌÈÐÎÂÀÍÍÎÃÎ ÑÎÑÒÎßÍÈß
È ÅÃÎ ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÎÅ ÈÑÒÎËÊÎÂÀÍÈÅ
Íà ïðèìåðå 3D ñåéñìè÷åñêèõ äàííûõ, ïîëó÷åííûõ íà îäíîé èç ïëîùàäåé â Äíåïðîâñêî-Äîíåöêîé âïàäèíå,
ïîêàçàíà âîçìîæíîñòü êîìïëåêñèðîâàíèÿ ãåîìåõàíè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ è äîïîëíèòåëüíîãî ýêñïðåññ-àíà-
ëèçà ñåéñìè÷åñêèõ äàííûõ ïðè ðåøåíèè çàäà÷, ñâÿçàííûõ ñ îïðåäåëåíèåì âåðîÿòíûõ íàïðàâëåíèé åñòåñòâåí-
íîé ìèãðàöèè óãëåâîäîðîäîâ, èññëåäîâàíèåì èçìåíåíèÿ ôèëüòðàöèîííî-åìêîñòíûõ ñâîéñòâ êîëëåêòîðîâ, ïî-
ñòðîåíèåì ìîäåëåé ôîðìèðîâàíèÿ è ðàçâèòèÿ ëîâóøåê óãëåâîäîðîäîâ â ñëîæíûõ ãåîëîãè÷åñêèõ óñëîâèÿõ,
îêîíòóðèâàíèåì çîí ðàçâèòèÿ ïîâûøåííîé òðåùèíîâàòîñòè, ïðîãíîçèðîâàíèåì çîí àíîìàëüíî âûñîêèõ ïëà-
ñòîâûõ äàâëåíèé è ïð.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ãåîìåõàíèêà, íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîå ñîñòîÿíèå, íåôòåãàçîâàÿ ãåîëîãèÿ.
53ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2011, ¹ 3
Â.Ì. Ïîëîõîâ, Ì.Ì. Äîâáíè÷, Â.Ï. Ñîëäàòåíêî, ß.Â. Ìåíäð³é
ÃÅÎÌÅÕÀͲ×ÍÅ ÌÎÄÅËÞÂÀÍÍß ÄÅÔÎÐÌÀÖ²ÉÍÈÕ ÏÐÎÖÅѲ  ÎÑÀÄÎÂ²É ÒÎÂÙ²:
ÎÖ²ÍÊÀ ÍÀÏÐÓÆÅÍÎ-ÄÅÔÎÐÌÎÂÀÍÎÃÎ ÑÒÀÍÓ ² ÉÎÃÎ ÃÅÎËÎò×ÍÅ ÒËÓÌÀ×ÅÍÍß
Íà ïðèêëàä³ 3D ñåéñì³÷íèõ äàíèõ, ùî îòðèìàí³ íà îäí³é ç ïëîù Äí³ïðîâñüêî-Äîíåöüêî¿ çàïàäèíè, ïîêàçàíî
ìîæëèâ³ñòü êîìïëåêñóâàííÿ ãåîìåõàí³÷íîãî ìîäåëþâàííÿ òà äîäàòêîâîãî åêñïðåñ-àíàë³çó ñåéñì³÷íèõ äàíèõ
äëÿ ðîçâ’ÿçàííÿ çàäà÷, ïîâ’ÿçàíèõ ç âèçíà÷åííÿì ³ìîâ³ðíèõ íàïðÿìê³â ïðèðîäíî¿ ì³ãðàö³¿ âóãëåâîäí³â, âè-
â÷åííÿì çì³í ô³ëüòðàö³éíî-ºìí³ñíèõ âëàñòèâîñòåé êîëåêòîð³â, ïîáóäîâîþ ìîäåëåé ôîðìóâàííÿ òà ðîçâèòêó
ïàñòîê âóãëåâîäí³â ó ñêëàäíèõ ãåîëîã³÷íèõ óìîâàõ, îêîíòóðåííÿì çîí ðîçâèòêó ï³äâèùåíî¿ òð³ùèíóâàòîñò³,
ïðîãíîçóâàííÿì çîí àíîìàëüíî âèñîêèõ ïëàñòîâèõ òèñê³â òîùî.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: ãåîìåõàí³êà, íàïðóæåíî-äåôîðìîâàíèé ñòàí, íàôòîãàçîâà ãåîëîã³ÿ.
.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-96358 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1684-2189 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:45:01Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Полохов, В.М. Довбнич, М.М. Солдатенко, В.П. Мендрий, Я.В. 2016-03-15T15:48:20Z 2016-03-15T15:48:20Z 2011 Геомеханическое моделирование деформационных процессов в осадочной толще: оценка напряженно-деформированного состояния и его геологическое истолкование / В.М. Полохов, М.М. Довбнич, В.П. Солдатенко, Я.В. Мендрий // Геоінформатика. — 2011. — № 3. — С. 46-53. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 1684-2189 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/96358 550.83 На примере 3D сейсмических данных, полученных на одной из площадей в Днепровско-Донецкой впадине, показана возможность комплексирования геомеханического моделирования и дополнительного экспресс-анализа сейсмических данных при решении задач, связанных с определением вероятных направлений естественной миграции углеводородов, исследованием изменения фильтрационно-емкостных свойств коллекторов, построением моделей формирования и развития ловушек углеводородов в сложных геологических условиях, оконтуриванием зон развития повышенной трещиноватости, прогнозированием зон аномально высоких пластовых давлений и пр. На прикладі 3D сейсмічних даних, що отримані на одній з площ Дніпровсько-Донецької западини, показано можливість комплексування геомеханічного моделювання та додаткового експрес-аналізу сейсмічних даних для розв’язання задач, пов’язаних з визначенням імовірних напрямків природної міграції вуглеводнів, ви¬вченням змін фільтраційно-ємнісних властивостей колекторів, побудовою моделей формування та розвитку пасток вуглеводнів у складних геологічних умовах, оконтуренням зон розвитку підвищеної тріщинуватості, прогнозуванням зон аномально високих пластових тисків тощо. On the example of 3D seismic data from one of the Dniepr-Donetsk basin areas it was shown the possibility of complexation of geomechanical modeling and additional rapid analysis of seismic data. This complexation is used for solving problems related to the determination of probable directions of hydrocarbon natural migration, researching of reservoir filter-capacitive characteristics changes, modeling of hydrocarbon traps formation and development in difficult geological conditions, as well as delineation of high fractured zones and prediction of abnormally pressured zones, etc. ru Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України Геоінформатика Геолого-геофізичні та математичні методи дослідження літосфери Геомеханическое моделирование деформационных процессов в осадочной толще: оценка напряженно-деформированного состояния и его геологическое истолкование Геомеханічне моделювання деформаційних процесів в осадовій товщі: оцінка напружено-деформованого стану і його геологічне тлумачення Geomechanical modeling of deformation processes in sedimentary rock. estimation of deflected mode and its geological interpretation Article published earlier |
| spellingShingle | Геомеханическое моделирование деформационных процессов в осадочной толще: оценка напряженно-деформированного состояния и его геологическое истолкование Полохов, В.М. Довбнич, М.М. Солдатенко, В.П. Мендрий, Я.В. Геолого-геофізичні та математичні методи дослідження літосфери |
| title | Геомеханическое моделирование деформационных процессов в осадочной толще: оценка напряженно-деформированного состояния и его геологическое истолкование |
| title_alt | Геомеханічне моделювання деформаційних процесів в осадовій товщі: оцінка напружено-деформованого стану і його геологічне тлумачення Geomechanical modeling of deformation processes in sedimentary rock. estimation of deflected mode and its geological interpretation |
| title_full | Геомеханическое моделирование деформационных процессов в осадочной толще: оценка напряженно-деформированного состояния и его геологическое истолкование |
| title_fullStr | Геомеханическое моделирование деформационных процессов в осадочной толще: оценка напряженно-деформированного состояния и его геологическое истолкование |
| title_full_unstemmed | Геомеханическое моделирование деформационных процессов в осадочной толще: оценка напряженно-деформированного состояния и его геологическое истолкование |
| title_short | Геомеханическое моделирование деформационных процессов в осадочной толще: оценка напряженно-деформированного состояния и его геологическое истолкование |
| title_sort | геомеханическое моделирование деформационных процессов в осадочной толще: оценка напряженно-деформированного состояния и его геологическое истолкование |
| topic | Геолого-геофізичні та математичні методи дослідження літосфери |
| topic_facet | Геолого-геофізичні та математичні методи дослідження літосфери |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/96358 |
| work_keys_str_mv | AT polohovvm geomehaničeskoemodelirovaniedeformacionnyhprocessovvosadočnoitolŝeocenkanaprâžennodeformirovannogosostoâniâiegogeologičeskoeistolkovanie AT dovbničmm geomehaničeskoemodelirovaniedeformacionnyhprocessovvosadočnoitolŝeocenkanaprâžennodeformirovannogosostoâniâiegogeologičeskoeistolkovanie AT soldatenkovp geomehaničeskoemodelirovaniedeformacionnyhprocessovvosadočnoitolŝeocenkanaprâžennodeformirovannogosostoâniâiegogeologičeskoeistolkovanie AT mendriiâv geomehaničeskoemodelirovaniedeformacionnyhprocessovvosadočnoitolŝeocenkanaprâžennodeformirovannogosostoâniâiegogeologičeskoeistolkovanie AT polohovvm geomehaníčnemodelûvannâdeformacíinihprocesívvosadovíitovŝíocínkanapruženodeformovanogostanuíiogogeologíčnetlumačennâ AT dovbničmm geomehaníčnemodelûvannâdeformacíinihprocesívvosadovíitovŝíocínkanapruženodeformovanogostanuíiogogeologíčnetlumačennâ AT soldatenkovp geomehaníčnemodelûvannâdeformacíinihprocesívvosadovíitovŝíocínkanapruženodeformovanogostanuíiogogeologíčnetlumačennâ AT mendriiâv geomehaníčnemodelûvannâdeformacíinihprocesívvosadovíitovŝíocínkanapruženodeformovanogostanuíiogogeologíčnetlumačennâ AT polohovvm geomechanicalmodelingofdeformationprocessesinsedimentaryrockestimationofdeflectedmodeanditsgeologicalinterpretation AT dovbničmm geomechanicalmodelingofdeformationprocessesinsedimentaryrockestimationofdeflectedmodeanditsgeologicalinterpretation AT soldatenkovp geomechanicalmodelingofdeformationprocessesinsedimentaryrockestimationofdeflectedmodeanditsgeologicalinterpretation AT mendriiâv geomechanicalmodelingofdeformationprocessesinsedimentaryrockestimationofdeflectedmodeanditsgeologicalinterpretation |