На основі власних петроакустичних досліджень вивчено вплив процесу зміни тектонічних режимів на акустичні властивості зразків керна плагіомігматитів Криворізької надглибокої свердловини.
Поставлені завдання вирішувалися за допомогою сейсмоакустичного інваріантно-поляризаційного методу, який дає можливість отримувати швидкості поздовжніх і поперечних хвиль у дев"яти напрямках. Авторами з високою точністю визначено швидкості пружних хвиль зразків керна плагіомігматитів Криворізької надглибокої свердловини (інтервал 3261-5296 м).
На основі інтерпретації петрофізичних досліджень отримано повний набір матриць ефективних акустичних і пружних постійних, а також детально досліджено характер акустичної й пружної анізотропій, визначено параметри анізотропії та типи текстур гірських порід.
Установлено, що більшості зразків притаманний аксіально-ромбічний тип симетрії текстури. Інтегральний коефіцієнт анізотропії загалом зменшується з глибиною від 2,6 до 15 %, виняток становить катаклазований плагіомігматит. Аналіз параметрів анізотропії показав, що в інтервалі глибин 3700-4620 м спостерігаються найбільші значення інтегрального коефіцієнта акустичної анізотропії, а параметр лінійності значно перевищує сланцюватість.
З урівноважених значень швидкостей були отримані стереопроекції вказівних поверхонь швидкості розповсюдження поздовжньої хвилі, різниці між "швидкою" та "повільною" швидкостями поперечних хвиль і диференціального коефіцієнта пружної анізотропії.
Швидкості поздовжніх хвиль на стереопроекціях характеризуються меншою анізотропністю, ніж інші представлені параметри. Різниця між "швидкою" та "повільною" швидкостями поперечних хвиль для деяких зразків (№ 16240 і 17725) майже 1 км/с, що вказує на наявність інтенсивних процесів розщеплення пружних хвиль у плагіомігматитах. Складний і строкатий характер пружної анізотропії спостерігається на стереопроекціях диференціального коефіцієнта анізотропії, величина якого змінюється від 14 до 48 %. Кількість екстремумів на стереопроекціях параметрів анізотропії свідчить про значну неоднорідність текстури плагіомігматитів і змінюється таким чином: Vp - 3[поділити]6, для різниці швидкостей поперечних хвиль різної поляризації - 6[поділити]14, Аd - 8[поділити]11, що показує інформативність отриманих параметрів для вивчення анізотропності середовища. Для зразків № 17010 і 19148 існують мінімум два екстремуми, де характер розповсюдження пружних хвиль характеризує середовище як ізотропне, вони розташовані під кутом 60° до осі свердловини.
Результати досліджень свідчать про те, що породи розглянутого інтервалу свердловини перебували в умовах значного бокового стиснення. Тип симетрії акустичного тензора слабко впливає на зменшення коефіцієнта анізотропії, що пояснюється збільшенням тиску і відповідно густини з глибиною, що безпосередньо впливає на характер анізотропії порід у пластах. Перспективи досліджень - у більш глибокому вивченні регіону зі складною геологічною будовою, який розкрила Криворізька надглибока свердловина, на основі комплексного петрографо-петрофізичного аналізу з урахуванням всебічної анізотропії.
This paper investigates the influence of changes in the tectonic regime on the acoustic properties of plagio-migmatite samples from the Kryvoriz'ka ultradeep well based on petroacoustic analysis.
The seismic-polarization method was used in the research to obtain velocities of longitudinal and transverse waves in nine directions. The velocity of plagio-migmatite core samples from Kryvoriz'ka ultradeep well an interval of 3,261-5,296 m have been defined with high accuracy.
Based on petrophysical data, the authors obtained a full set of effective acoustic and elastic constants matrices and determined the parameters of anisotropy and rock texture types.
It has been found that most of the samples exhibit an axial-rhombic type of texture symmetry. The integral anisotropy coefficient generally decreases with depth from 2,6 to 15 %, with the exception of cataclased plagio-migmatite. Analysis of anisotropy parameters showed that the depth interval 3,700-4,620 m is associated with the highest values of the integral coefficient of acoustic anisotropy, with the linear parameter significantly exceeding schistosity. From balanced velocity values there were obtained stereo-projections of directing surfaces of longitudinal wave propagation velocity, differences between "fast" and "slow" velocities of transverse waves and the differential coefficient of elastic anisotropy.
Velocities of longitudinal waves at stereo-projections show less anisotropy than the other parameters. The difference between "fast" and "slow" transverse wave velocities for some samples (#16240 and #17725) is nearly 1 km/s, which suggests intensive elastic wave splitting in plagio-migmatites. The complexity and heterogeneity of elastic anisotropy is observed on stereo-projections of the differential anisotropy coefficient whose value ranges from 14 to 48 %. The number of extreme points on the stereo-projections of anisotropy parameters indicates significant heterogeneity of plagio-migmatite texture and changes as follows: Vp - 3,6, for the difference of transverse waves with different polarization - 6,14, Ad - 8,11. The parameters obtained are highly informative for research on the anisotropy of the medium. For samples #17010 and #19148 there are at least two extreme points where the nature of elastic wave propagation shows the medium to be isotropic, these are located at a 60? angle to the well axis.
Research results show that the rocks from the well interval in question have been under high lateral compression. The type of acoustic tensor symmetry has little effect on reducing the anisotropy coefficient, which can be accounted for by an increase in pressure, and hence in density, with depth, the latter directly affecting the nature of rock anisotropy in the strata.
Further research into the complex geological profile revealed by the Kryvoriz'ka ultradeep well should be based on a thorough petrographical and petrophysical analysis, with multidirectional anisotropy taken into account.
На основе собственных петроакустических исследований изучено влияние процесса изменения тектонических режимов акустических свойств образцов керна плагиомигматитов Криворожской сверхглубокой скважины.
Поставленные задачи решались с помощью сейсмоакустического инвариантно-поляризационного метода, который позволяет получать скорости продольных и поперечных волн в девяти направлениях. Авторами с высокой точностью определены скорости упругих волн образцов керна плагиомигматитов Криворожской сверхглубокой скважины (интервал 3261-5296 м).
На основе интерпретации петрофизических исследований получен полный набор матриц эффективных акустических и упругих постоянных, а также детально исследован характер акустической и упругой анизотропий, определены параметры анизотропии и типы текстур горных пород.
Установлено, что большинству образцов присущ аксиально-ромбический тип симметрии текстуры. Интегральный коэффициент анизотропии в целом уменьшается с глубиной от 2,6 до 15 %, исключение составляет катаклазированный плагиомигматит. Анализ параметров анизотропии показал, что в интервале глубин 3700-4620 м наблюдаются наибольшие значения интегрального коэффициента акустической анизотропии, а параметр линейности значительно превышает сланцеватость.
Из уравновешенных значений скоростей были получены стереопроекции указательных поверхностей скорости распространения продольной волны, разницы между "быстрой" и "медленной" скоростями поперечных волн и дифференциальным коэффициентом упругой анизотропии.
Скорости продольных волн на стереопроекциях характеризуются меньшей анизотропностью, чем другие представленные параметры. Разница между "быстрой" и "медленной" скоростями поперечных волн для некоторых образцов (№ 16240 и 17725) достигает почти 1 км/с, что указывает на наличие интенсивных процессов расщепления упругих волн в плагиомигматитах. Сложный и неоднородный характер упругой анизотропии наблюдается на стереопроекциях дифференциального коэффициента анизотропии, величина которого изменяется от 14 до 48 %. Количество экстремумов на стереопроекциях параметров анизотропии свидетельствует о
значительной неоднородности текстуры плагиомигматитов и изменяется следующим образом: Vp - 3[разделить]6, для разности скоростей поперечных волн различной поляризации - 6[разделить]14, Аd - 8[разделить]11, а также показывает информативность полученных параметров для изучения анизотропности среды. Для образцов № 17010 и 19148 существуют минимум два экстремума, где характер распространения упругих волн характеризует среду как изотропную, они расположены под углом 60° к оси скважины.
Результаты исследований свидетельствуют о том, что породы рассматриваемого интервала скважины находились в условиях значительного бокового сжатия. Тип симметрии акустического тензора слабо влияет на уменьшение коэффициента анизотропии, что объясняется увеличением давления и соответственно плотности с глубиной, что непосредственно влияет на характер анизотропии пород в пластах.
Перспективы исследований - в более глубоком изучении региона со сложным геологическим строением, вскрытого Криворожской сверхглубокой скважиной, на основе комплексного петрографо-петрофизического анализа с учетом всесторонней анизотропии.
