Стаття

Можливості літолого-стратиграфічного розчленування геологічних розрізів за даними спектрометрії природного гамма-випромінювання

Олександр Трубенко, Дмитро Федоришин, Сергій Федоришин
Анотація

Встановлення геологічної будови складнопобудованих осадових розрізів нафтогазоносних територій України, а саме їх літолого-стратиграфічне розчленування, є доволі складним і часто неоднозначним у трактуванні послідовності нашарування товщ осадових порід. Метою роботи було вивчення можливості літолого-стратиграфічного розчленування геологічного розрізу за результатами спектрометрії природнього гамма-випромінювання в інтервалі границь розподілу турнейських та візейських відкладів, у межах Плисківсько-Лисогорівського виступу кристалічного фундаменту приосьової зони Дніпровсько-Донецької западини. Методика вивчення границь розподілу турнейських та візейських відкладів базувалася на результатах розподілу концентрації радіоактивних ізотопів природнього гамма-випромінювання, отриманих безпосередньо у процесі буріння пошукових і розвідувальних свердловин. Окрім цього з інтервалів візейського та турнейського ярусів нижньокам’яновугільних відкладів відібрано керновий матеріал, проведено його літолого-петрографічне дослідження шляхом макроскопічного опису зразків керну, виготовлення й опис шліфів, а також виконаний рентгено-структурний і гамма-спектрометричний аналізи речового складу колекції зразків. У цілому визначалась кількісна наявність природних радіоактивних елементів. За результатами таких комплексних геолого-геофізичних досліджень було встановлено, що розподіл природніх радіоактивних елементів у інтервалах залягання відкладів, залежить від літологічного складу гірських порід, і відповідно зміни умов процесу осадконагромадження, що обумовлює зміни в розподілі радіоактивних елементів. Тому саме ця особливість будови може бути використана для прослідковування границь розподілу літотипів у горизонтах різних стратиграфічних товщ. Враховуючи те, що радіоактивність порід поліміктового складу характеризуються значним сумарним ефектом показу і зумовлена підвищеною радіоактивністю скелету матриці породи і глинистого матеріалу, який заповнює міжзерновий простір. Тому визначення глинистості доцільно виконувати з використанням результатів гамма-спектрометрії за величиною концентрації калію-40 або за даними гамма каротажу. Впровадження таких підходів у процесі інтерпретації окрім виділення границь розподілу між відкладами також дозволяє встановлювати фізико-геологічні умови, у яких проходив процес осадконагромадження різних літотипів гірських порід

Завантажити статтю

Отримано 13.06.2025

Доопрацьовано 28.10.2025

Прийнято 08.12.2025

https://doi.org/10.63341/pdogf/2.2025.10
Сторінки 10-21

ЦИТУВАТИ

Trubenko, O., Fedoryshyn, D., & Fedoryshyn, S. (2025). Possibilities of lithological and stratigraphic division of geological sections based on natural gamma ray spectrometry. Prospecting and Development of Oil and Gas Fields, 25(2), 10-21. https://doi.org/10.63341/pdogf/2.2025.10

Використані джерела

  1. Amartey, E.O., Akiti, T.T., Armah, T., Osae, S., & Agyekum, W.A. (2016). Integrating gamma log and conventional electrical logs to improve identification of fracture zones in hard rocks for hydrofracturing: A case study from Ghana. Applied Water Science, 7(3), 1091-1098. doi: 10.1007/s13201-016-0450-z.
  2. Bezrodna, I.M., & Gozhyk, A.P. (2018). Petrophysics. Kyiv: Kyiv University Publishing House.
  3. Danylchenko, S.M., Kuznetsov, V.M., & Protsenko, I.Y. (2019). X-ray diffraction methods for the study of crystalline materials. Sumy: Sumy State University.
  4. Fedak, І.О., & Koval, Y.M. (2020). Lithofacial zoning of producing horizons of oil and gas fields using artificial neural network. Exploration and Development of Oil and Gas Fields, 1, 96-105.
  5. Hrol, V., & Lurie, A. (2021). Criteria for assessment of hydrocarbon saturation of compact sand-aleurite rocks under DDB conditions. Visnyk of V. N. Karazin Kharkiv National University, Series “Geology. Geography. Ecology”, 54, 132-140. doi: 10.26565/2410-7360-2021-54-10.
  6. Iuras, S., Orlyuk, M., Levoniuk, S., Drukarenko, V., & Kruhlov, B. (2023). Unconventional shale gas potential of lower Visean organic-rich formations in Glynsko-Solohivskyi petroleum region. Geodynamics, 34(1), 80-96. doi: 10.23939/jgd2023.01.080.
  7. Ivaniuta, M.M. (Ed.). (1998). Atlas of oil and gas fields of Ukraine (Vol. 1). Lviv: Tsentr Yevropy.
  8. Ke, L., Ruan, F., Duan, T., Li, Z., Wang, X., & Zhao, L. (2023). Integrated geomodel accuracy enhancement based on embedded MPS geological modeling for thin interbedded reservoirs. Energies, 16(19), article number 6850. doi: 10.3390/en16196850.
  9. Kurgansky, V.M., & Tishayev, I.V. (2011). Electrical and electromagnetic methods of well logging. Kyiv: Kyiv University Publishing and Printing Center.
  10. Lazaruk, Y.G. (2022). Conditions of the formation of slide dislocations of the carboniferous of Dnieper-Donets Basin. In Geological structure and mineral deposits of Ukraine: Abstracts of all-Ukrainian scientific conference (pp. 360-364). Kyiv: NAS of Ukraine.
  11. Lazaruk, Y.H. (2012). Tectonic factors of oil and gas field formation in the northern slope of the Dnieper-Donets Basin. Oil and Gas Industry, 4, 8-11.
  12. Li, W., Li, S., Qu, Q., Zhang, H., Zhao, J., & Dou, M. (2022). A modeling approach for beach-bar sand reservoirs based on depositional mode and sandbody volume. Minerals, 12(8), article number 950. doi: 10.3390/min12080950.
  13. Lukin, O.Yu., Gafych, I.P., Goncharov, H.H., Makogon, V.V., & Prygarina, T.M. (2020). Hydrocarbon potential of Ukraine’s subsoil and main directions of its development. Mineral Resources of Ukraine, 4, 28-38. doi: 10.31996/mru.2020.4.28-38.
  14. Machulina, S.O. (2022). New methodological techniques for studying cycling in carbonate sediments. Scientific Collection “InterConf+”, 22(113), 360-365. doi: 10.51582/interconf.19-20.06.2022.036.
  15. Selley, R.C. (2000). Applied sedimentology (2nd ed.). London: Academic Press.
  16. Shen, B., Li, Z., Wang, D., Ma, M., Meng, X., & Shi, X. (2021). Application of element logging and fitting gamma in formation identification. Mud Logging Engineering, 32(4), 33-36. doi: 10.3969/j.issn.1672-9803.2021.04.006.
  17. Šimíček, D., & Bábek, O. (2015). Spectral gamma-ray logging of the Grès d’Annot, SE France: An outcrop analogue to geophysical facies mapping and well-log correlation of sand‑rich turbidite reservoirs. Marine and Petroleum Geology, 60, 1-17. doi: 10.1016/j.marpetgeo.2014.10.010.
  18. Streltsova, I.O., & Kruhlyk, V.M. (2020). Lithology and paleodepositional environment analysis of permian sediments in connection with oil and gas potential in the South-Khrestyshche area in the Dnieper-Donets Basin. Collection of Scientific Works of the Institute of Geological Sciences of the National Academy of Sciences of Ukraine, 13, 89-103. doi: 10.30836/igs.2522-9753.2020.213813.
  19. Stryzhak, L.I. (2021). Lithogenesis and nature of reservoirs of deeply buried lower carboniferous terrigenous sediments of the central part of the Dnipro-Donetsk Basin. (PhD dissertation, Institute of Geological Sciences of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine).
  20. Stryzhak, L.І., Aleksieienkova, М.V., & Stryzhak, V.P. (2020). Lithogenesis of terrigenous rocks and its influence on filtration-capacity properties of lower carbon reservoirs in the central part of the Dnieper-Donets Basin. Collection of Scientific Works of the Institute of Geological Sciences of the National Academy of Sciences of Ukraine, 13, 80-88. doi: 10.30836/igs.2522-9753.2020.220668.
  21. Volovetskyi, V.B., Romanyshyn, Y.L., Bugai, A.O., Altukhov, S.O., & Shchyrba, O.M. (2024). Development of information and software for automation and digitalisation of processing and analysing geological-geophysical data of underground gas storage wells. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 126(2), 66-85. doi: 10.5604/01.3001.0054.9207.
  22. Vysochanskiy, I.V., Yakovlev, A.O., Samchuk, I.M., Volosnyk, Y.Y., Nekrasov, A.O., & Kupchinska, M.V. (2022). Conditions for the formation of non-anticlinal hydrocarbon traps in zones around salt stocks of the south-eastern part of the Dneper-Donetsk Depression. Visnyk of V. N. Karazin Kharkiv National University, Series “Geology. Geography. Ecology”, 56, 24-48. doi: 10.26565/2410-7360-2022-56-02.
  23. Vyzhva, S.A., Onyshchuk, V.I., Onyshchuk, I., & Shabatura, O.V. (2020). Radioactive methods of geophysical research of boreholes. Kyiv: Kyiv University Publishing and Printing Center.
  24. Vyzhva, S.A., Onyshchuk, V.I., Onyshchuk, I.I., & Shabatura, O.V. (2023). Nuclear and geophysical methods of well research. Kyiv: Kyiv University Publishing House.
  25. Wu, W., Zhang, L., Qiu, Y., Wang, G., & Yu, J. (2023). Milankovitch cycle of continental deep-water fine-grained sedimentary rocks in the lower submember of Es3 of Well FY1 in Dongying Sag and its significance for shale oil exploration. Energy Exploration & Exploitation, 41(6), 2140-2160. doi: 10.1177/01445987231181721.
  26. Xia, L., Zhao, Y., Hu, Y., Wang, J., Yuan, R., & Kan, L. (2021). Lithology identification method based on characteristic map of sensitive elements. Mud Logging Engineering, 32(4), 47-52. doi: 10.3969/j.issn.1672-9803.2021.04.009.
  27. Yemets, L. (2024). Application of geological and technological research data to correlate and clarify the structure of the Kamyshnya field. Visnyk of the Lviv University. Series Geology, 38, 178-184. doi: 10.30970/vgl.38.14.
  28. Zhong, Q., et al. (2024). Distribution characteristics and hydrocarbon significance of deep-water fine-grained sedimentary rocks in the steep-slope zone of a graben lake basin: A case study of Es3l sub-member in the Jiyang Depression, Bohai Bay Basin, China. Minerals, 14(9), article number 882. doi: 10.3390/min14090882.