Для широкого внедрения вычислительных технологий в процесс интерпретации геолого-геофизических материалов при поиске нефтеперспективных объектов в настоящее время созданы все предпосылки:

1. имеются перспективные площади, лишь частично освещенные бурением и сейсморазведкой, сложное строение которых требует нетривиальных подходов к интерпретации;
2. созданы априорные генетические схемы (гипотезы) формирования перспективных объектов на основе сейсмостратиграфических принципов интерпретации геолого-геофизических данных;
3. разработаны алгоритмический аппарат и методика имитационного геолого-математического моделирования различных обстановок седиментации и процессов формирования осадочных тел с целью проверки генетических гипотез [1].

В вычислительном эксперименте по изучению генезиса осадочных объектов должны просчитываться различные сценарии их формирования, составленные в ходе сейсмостратиграфической или структурно-формационной интерпретации, с привлечением для контроля всей имеющейся геолого-геофизической информации. Результат моделирования - апробированная легенда образования изучаемого осадочного объекта, динамическая модель его формирования и современное строение (геометрия пластов, состав и петрофизические свойства пород), оценка перспектив нефтегазоносности. На рис. 1 приведена схема динамического структурно-формационного прогнозирования строения и свойств геологических объектов с применением вычислительного эксперимента. Используемые при этом принципы и подходы имитационного моделирования позволяют интерпретатору многократно отслеживать ход и взаимодействие ряда одновременно протекающих геологических процессов (терригенная и карбонатная седиментация, гравитационное перераспределение осадка, постседиментационные изменения в отложившихся породах, тектонические и эвстатические воздействия на осадочный бассейн и др.) [I].

Под имитационным моделированием понимается расчет на ЭВМ (имитация) хода реальных процессов в сложных системах, отличающихся большим разнообразием исходных данных, переменными внутренними параметрами и др. Для многих геологических систем, в частности, для процесса формирования осадочного бассейна характерно отсутствие строгих математических моделей ряда процессов, чрезвычайная сложность полной модели, неоднозначность и сильный разброс исходных данных. Имитационное (или алгоритмическое) моделирование - едва ли не единственный подход, который позволяет систематизировать существующие разнородные теоретические, эмпирические и эвристические связи и модели, используемые в геологии, и создать единый алгоритм вычислительного процесса из разнородных исходных посылок [I].

Для создания динамических геологических моделей на персональных ЭВМ разработан комплекс программ ГЕМОС* (А.В. Кулагин, Т.Ю. Павлова при участии И.А. Мушина). Комплекс позволяет производить численное моделирование согласно сценарию имитации, задаваемому интерпретатором. Расчеты производятся с определенным шагом по геологическому времени. На каждом шаге результатом является рассчитанный литолого-стратиграфический разрез, соответствующий определенному этапу формирования бассейна (см. рис. 1). Возможно получение и соответствующего синтетического сейсмического отображения модели.

В изучаемом разрезе выделяются три большие группы объектов (ловушек), с которыми в основном связаны разведанные и резервные запасы УВ: покровные (шельфовые), проксимальные клиноформные и дистальные клиноформные (рис. 2). Ловушки покровного типа распространены на пологих склонах крупных антиклинальных структур, приуроченные к ним залежи структурно-литологического типа экранируются с запада линией глинизации (фациального замещения пород-коллекторов глинистыми разностями), а с востока - ВНК. Ловушки проксимального и дистального клиноформного типов ограничены литологическими экранами с запада и востока. Формационные объекты (ФО) проксимального типа представляют собой вдольбереговые бары дельтового комплекса отложений, сформировавшиеся при относительно стабильном уровне моря, а дистальные ФО, широко распространенные в нижней части неокома (ачимовская толща), образовались в результате резких кратковременных понижений уровня моря и сбрасывания слабопереработанного материала к подножию склона.

Сценарий имитации процессов формирования объектов клиноформного (проксимального и дистального) типа строился с использованием разнообразной геологической информации: данные бурения и ГИС по Меретаяхинскому, Северо-Комсомольскому, Губкинскому, Сугмутскому месторождениям, результаты региональных сейсмостратиграфических исследований и поисково-разведочных работ в Надым-Пурской и Пур-Тазовской НГО [2, 3]. Основу генетической схемы составляет связь формы и состава ФО с вариациями уровня моря. Исходный рельеф модели - относительно пологий палеосклон. Использование в расчетной схеме предположения о циклических вариациях количества поступавшего в систему грубо- и тонкозернистого материала (рис. 3, линии 1, 2), а также предположения авторов [2] о соответствующих колебаниях уровня моря (см. рис. 3, линия 3), обусловивших изменение режима поступления осадков, подтвердило правомочность подобной генетической схемы. На рис. 3 представлены окончательные характеристики упомянутых процессов, оптимизированные при многократном итеративном просчете сценария развития бассейна, в ходе которого сформировались объекты, приведенные на рис. 4. Эти модели, рассчитанные в ходе вычислительного эксперимента в комплексе ГЕМОС на IBM 286-AT, показывают в основных своих чертах удовлетворительное соответствие с геологическими моделями различных типов ФО, разрабатываемыми при изучении неокомского разреза [2, 3]. Все они являются объектами клиноформного типа и подразделяются на проксимальные (см. рис. 4, а), дистальные (см. рис. 4, б) и комплексные (см. рис. 4, в), объекты.

1. Процесс осадконакопления контролировался преимущественно колебаниями уровня моря. Прочие факторы (дифференцированная локальная тектоника и т.д.) играли подчиненную роль.
2. Характер колебаний уровня моря отражает сочетание по меньшей мере трех иерархических уровней этого процесса:

а) длиннопериодные (150-200 тыс. лет) колебания высокой амплитуды (150-160 м), при которых формировались клиноформные объекты (низкое стояние уровня моря) и конденсированные слои (высокое стояние). В работе Г.Н. Гогоненкова, Ю.А. Михайлова и др. представлена модель процесса осадконакопления на краю платформы в автоколебательном режиме [4], вероятно, подобный механизм определил в целом строение и неокомского разреза;

б) среднепериодные (до 50 тыс. лет) колебания средней амплитуды (40 м), приведшие к формированию проксимальных и дистальных клиноформных тел. Возможно, этот процесс имеет эвстатическую природу;

в) короткопериодные (до 10 тыс. лет) малоамплитудные колебания, обусловившие сочетание регрессивных и трансгрессивных элементов внутри обоих типов клиноформных ФО. Амплитуда колебаний около 10 м, и определяются они, вероятно, локальными тектоническими подвижками, дифференцированным прогибанием дна бассейна, изменением активности источника сноса и т.д.

3. Иерархия рангов амплитуд колебательного процесса - 160-40-10 (м), периодов - 200-50-10 (тыс. лет). Наблюдается характерная для иерархически организованной системы "вложенность" циклов ее функционирования, причем абсолютная величина соотношения соседних величин принципиальной роли не играет. Важно то, что в вычислительном эксперименте удалось отобразить саму иерархическую природу геологических процессов и выделить результаты их протекания и взаимодействия в общем случае.
4. Наиболее вероятно наличие ловушек УВ в регрессивных элементах ФО проксимального типа (при наличии ненарушенных экранов). Регрессивные элементы объектов такого типа представлены крупнозернистым материалом, хорошо отсортированным в гидродинамическом режиме прибрежных вод. В ископаемом состоянии такие тела имеют высокие фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС), которые сохраняются при дальнейших благоприятных условиях, формационный объект такого типа выявлен в интервале БП7 на Северо-Комсомольском месторождении в пределах Верхне-Таниевского локального поднятия, где прогнозируется залежь УВ.

Формационные объекты дистального типа также могут служить хорошими ловушками УВ, однако некоторые генетические особенности снижают их перспективность. Мгновенный в геологическом смысле сброс дезинтегрированного материала с обнажившегося шельфа и последующее быстрое его захоронение обусловили очень слабую переработку материала донными течениями и соответственно невысокие ФЕС пород-коллекторов. Ачимовские песчаные тела, являющиеся именно таким типом ФО, лишь формально могут считаться аналогами турбидитных последовательностей, в которых открыты залежи УВ в Америке, Канаде, Мексике. Генетические отличия ачимовских тел дистального типа обусловливают низкие значения ФЕС и соответственно низкие добывные возможности подобных объектов. Тем не менее, вычислительный эксперимент с динамической моделью дает основания считать присутствие в разрезе ачимовских тел (ФО дистального типа) важным поисковым критерием для обнаружения неантиклинальных ловушек в шельфовых частях клиноциклитов. Поясним этот тезис подробнее.

Таким образом, использование вычислительного эксперимента на завершающей стадии интерпретации геологоразведочных материалов позволяет:

*ГЕМОС - геологическое моделирование обстановок седиментации.

1. Игошкин В.П. , Шлезингер А.Е. Генетические типы неокомских клиноформ Западной Сибири // Геология и геофизика. - 1990. - № 8. - С. 16-20.

2. Девдариани А.С., Лобковский Л.И., Питоврачов С.Е. Элементы математической модели динамической системы материковых окраин//Строение склонов и вопросы математического моделирования развития рельефа. - Владивосток:Изд. ДВНЦ АН СССР. - 1982. - С. 73-90.

3. Кулагин А.В., Павлова Т.Ю. Численное моделирование геологических процессов при структурно-формационном прогнозировании строения осадочного чехла нефтегазо-носных бассейнов//Тез. 1-й Международной конференции "Строение и геодинамика земной коры и верхней мантии". -М. : ГИН АН СССР. - 1991. - С. 79-80.

4. Сейсмостратиграфическая модель неокома Западной Сибири/Г.Н. Гогоненков, Ю.А. Михайлов, С.С. Эльманович и др. - М.: ВИЭМС, 1989.

Dynamic and geological models of the Neocomian wedge-like objects, got by sedimentation conditions reconstructions during calculating experiment at computer, are regarded. Genetic schemes of wedge-like objects formation are precised, search signs are revealed for oil and gas traps descovering at the Neocomian sequence.

1,2- вариации объема М поступающего в систему материала крупно- и мелкозернистой фракций соответственно; 3 - колебания уровня моря V в модели

а - проксимальный КЛЦ; б - дистальный КЛЦ; в - комплексный КЛЦ; г – ассоциация (последовательность) КЛЦ. Усл. обозначения см. на рис. 2