Размещение месторождений нефти и газа в мире.





 

Размещение ресурсов нефти и газа в мире весьма неоднородно как по изученности недр, так и по самой возможности их наличия.

В целом, вероятно суммарное количество жидких и газообразных углеводородов, которое могло образоваться и накопиться в земной коре, равно примерно 2∙109 т нефти и 1000 трлн. м3 газа. Объем же извлекаемых запасов составляет от 205∙106 до 700∙106 (может оказаться экономически выгодным при будущих, более совершенных методах разработки) для нефти и от 100 до 600 трлн. м газа.

В десяти странах мира сосредоточено 85% всех запасов нефти в мире, а 63,7% запасов расположено юго-западной Азии (табл. 19 и 20). Данные приведены в м3.

Таблица 19.

Распределение запасов нефти по странам мира

 

Страна Запасы нефти в млн. м3 Доля запасов от общемировых
Саудовская Аравия 41176,5 25,4
Ирак 17885,5 11,0
Кувейт 14944,4 9,2
Иран 14785,4 9,1
Абу Даби 14658,2 9,0
Венесуэла 11394,1 7,0
Мексика 7757,7 4,9
Россия 7722,3 4,8
Китай 3815,6 2,3
США 3500,3 2,2
Итого 137640,0 85,0

Таблица 20.

Распределение запасов нефти по географическим регионам

 

Географическая зона Запасы нефти в млн. м3 Доля запасов от общемировых
Средний восток 107623,6 66,4
Западное полушарие 24328,4 15,0
Африка 11138,7 6,8
Восточная Европа и СНГ 9396,1 5,8
Азия – Тихий океан 6721,0 4,1
Западная Европа 2882,0 1,8
Итого 162089,3

 

Активные ресурсы нефти составляют 260-280 млрд. т., а газа – 220-260 трлн. м3. Таким образом, если мировая добыча нефти будет в среднем 3 – 3,5 млрд. т. год, «дешевой» нефти хватит только до 2020 года.

Ресурсы размещены в мире очень неравномерно. Так в США 67% нефти содержится в 2,8% месторождений. Всего в 24 газовых скоплениях мира (<1%) содержится более 70% запасов.

 

2.10.5. Нетрадиционные ресурсы.

Понятие традиционных и нетрадиционных ресурсов однозначно не определяется. В самом широком смысле, нетрадиционные, это «дорогие» ресурсы, о которых упоминалось в предыдущем разделе, поэтому «нетрадиционность» ресурсов зависит не только от геологических причин, но и от географического положения территории, цены на сырье, политической ситуации в окрестностях и т.д.

В целом, перечень нетрадиционных источников углеводородов (Якуцени, 2001) включает следующие виды нетрадиционного углеводородного сырья:

1. Тяжелые высоковязкие нефти, природные битумы и битуминозные пески с сопутствующим им металлоуглеводородным сырьем. К этой категории относятся нефти с плотностью более 904 кг/м3. В России их геологические запасы оцениваются в миллиарды тонн. Основная доля запасов такой нефти промышленных категорий сосредоточена в Западно-Сибирской, Волго-Уральской, Тимано-Печорской нефтегазоносных провинциях. Эти нефти часто обогащены ценными примесями, и освоение их должно быть комплексным.

2. Нефть и газ в сложных коллекторах с низким коэффициентом извлечения, угольные газы, нефти и газы в глинистых трещиноватых коллекторах (типа доманиковых отложений), плотных песчаниках, глинистых сланцах, меловых породах, породах промежуточного комплекса и др.

3. Остаточные запасы углеводородов в нерационально освоенных месторождениях с осложненными геолого-промысловыми условиями. Такими «недоосвоенными» ресурсами богаты Урало-Поволжье, Предкавказье, Тимано-Печорская нефтегазоносная провинция. Характерным примером также является Оренбургское газоконденсатное месторождение.

4. Газы угольных бассейнов, водо-растворенные газы в геотермальных зонах. Основные объемы таких газов сосредоточены в Кузнецком, Печорском, Тунгусском и Ленском угольных бассейнах.

5. Газоконденсаты и пароуглеводородные смеси сложного состава на больших глубинах.

6. Газогидраты в охлажденных частях недр и донных отложениях акваторий. Про этот источник углеводородного сырья было рассказано в разделе 1.8.1.

7. Гипотетические источники углеводородов, связанные с процессами послебиогенного и абиогенного синтеза в глубинах литосферы, мантии и др.

 

2.11. Методы поисково-разведочных работ,

или откуда геологи знают то, что они знают.

Мир, наверное, не такой, каким мы его познаем: будут другие орудия познания, и будет другой мир. Л.Толстой.

 

В настоящем пособии методы изучения земных недр описываются последовательно исключительно для удобства изложения. На самом деле при геологическом изучении недр различные способы используются комплексно, причем, тот, или иной метод доминирует в зависимости от особенностей изучаемой территории, целей и масштаба работ, и только совместная тематическая интерпретация результатов их применения дает правильный результат.

2.11.1. Геологическое картирование

Melto et malleo Разумом и молотком
Девиз геологических конгрессов

 

Задачи геологического картирования, в общем случае, включают следующие виды работ.

- Составление геологических карт;

- Поиски полезных ископаемых, выявление закономерностей их размещения и выделение перспективных площадей;

- Выяснение гидрогеологических и инженерно - геологических условий строительства, если картирование ведется на территории предполагаемого, или ведущегося строительства.

Для создания геологической карты геолог с молотком и компасом ходит по земле, наносит на топографическую карту и описывает выходящие на поверхность горные породы, определяет их свойства и возраст, элементы залегания. Особое внимание он уделяет геологическим границам. Но так как обнажения встречаются не повсеместно, геолог либо ведет дорогостоящие и времяемкие горные (рытье канав, штолен и бурение скважин) горные работы, применяет косвенные методы (аэрокосмические, геофизические и геохимические - смотри далее) или восполняет отсутствие фактического материала графическими построениями, домыслами и предположениями. Чаще всего эти приемы применяются комплексно. В результате строится графическая модель геологического строения – геологическая карта, геологический разрез, составляется геологическое описание (рис. 2.2).

К настоящему времени работа по геологическому картированию в том, или ином масштабе, уже проделана. Однако ее результаты зачастую не удовлетворяют современного нефтяника, и геологические партии вновь возвращаются на уже заснятые территории с новыми задачами, инструментами и специализированными методами, со свежими теориями, на основе которых делаются современные домыслы и предположения, то есть создаются геологические модели. Чем детальнее и надежнее сведения о недрах, тем дороже они обходятся. Вот почему геолог стремится использовать все уже имеющиеся сведения по геологическому строению территории. Однако, как бы современны не были геологические методы, какими детальными и тщательными не были бы работы, геолог вынужден изображать на своей карте то, чего он не видит, и не видел никто и никогда.

 

 

 

Рис. 2.2. Геологическая карта, (а), литолого-стратиграфическая колонка (б),

и геологический разрез (в) 1-4 отложения 1 – палеозойские, 2 – триасовые, 3- юрские, 4 – меловые, 5 – элементы залегания пластов (цифра – угол падения),

6 – направление падения, 7 – линия разреза, 8 – известняки, 9 – песчаники,

10 – глины, 11 – пески. (по В.П.Гаврилову, 1989).

При геолого-съемочных работах общего направления в районах с возможными проявлениями нефти и газа (а не специализированных геофизических и буровых работах) в их задачу входит:

- Выявление перспективных структур и углубленное их изучение.

- Изучение геологического разреза для выявления продуктивных стратиграфических подразделений и формаций.

- Изучение литологии и фаций продуктивных отложений и физических параметров пород продуктивных толщ.

При оценке перспектив нефтегазоносности района учитываются результаты работ предшественников и принимаются во внимание следующие региональные геотектонические критерии (Методические…1978).

1. Компенсированное длительное и устойчивое во времени погружение значительных территорий. Формирующиеся прогибы заполняются осадочными толщами мощностью более 1000 м.

2. Отсутствие или слабое проявление магматизма.

3. Отсутствие или слабое проявление метаморфизма. Метаморфизм - фактор, снижающий пористость горных пород.

4. Наличие складчатости.

5. Периодические изменения режима регионального погружения, следствием которых является смена состава осадков и чередование по разрезу и в плане пород-коллекторов и пород-покрышек;

6. Наличие крупных глубинных разломов в центральной части бассейна;

7. Наличие развитой сети трещиноватости;

8. Наличие в разрезе нефтематеринских свит;

9. Наличие признаков нефтегазоносности (табл. 21).

 

Таблица 21.

Признаки нефтегазоносности

 

Прямые признаки Косвенные признаки
Вероятные следы воздействия нефти на породы Возможные спутники нефти и продукты их изменения
Жидкая и вторично рассеянная нефть и пропитанные ею породы. Мальты, асфальты, киры, кериты и битуминозные породы, озокерит. Нафтеновые кислоты Углеводородные газы с гомологами метана Биогенная сера. Сероводород. Бессульфатность вод. Изменение окраски пород с красноватых тонов на зеленоватые, в результате восстановительных процессов, связанных с окислением нефти Повышенное содержание йода в водах Метановый газ со следами гомологов метана

 

Геологические предпосылки нефтегазоносности, помимо перечисленных, определяются наличием в разрезе коллекторов и флюидоупоров, а также присутствием структурных форм, в связи с которыми могут образоваться ловушки для нефти и газа. Если в стратиграфическом разрезе находят потенциально нефтегазоносные пласты-коллекторы, на территории, то

ищут и изучают структуры, которые могут способствовать созданию ловушек. К ним относятся следующие геологические тела.

- Антиклинальные поднятия с отдельными локальными антиклиналями, флексурами и структурными носами на крыльях.

- Склоны тектонических поднятий с несогласиями в потенциально нефтегазоносных горизонтах и перекрывающих его отложениях, экранирующие потенциально нефтегазоносный горизонт поверхности разломов.

- Поднятия типа соляных куполов и грязевых вулканов.

К настоящему времени эта работа практически для всей территории земного шара уже проделана, и месторождения, напрямую отражающиеся на земной поверхности, выявлены и отработаны. Познание недр идет на все большую глубину, и геологическое картирование все в большей степени становится методом, объединяющем, синтезирующем другие виды геологических работ.

 

2.11.2. Аэрокосмические методы.

Лицом к лицу лица не увидать Большое видится на расстоянии С.Есенин

 

Аэрокосмические методы применяются всюду, где средствами картографии изображаются объекты и процессы, происходящие в природе. Преимущество аэрокосмических методов заключается в том, что благодаря фотогенерализации, геологические тела предстают перед наблюдателем в их естественных границах и соотношениях с другими телами. Однако при применении аэрокосмических методов для нефтегазогеологических работ нужно иметь в виду, что нефть и газ находятся на глубине, а на снимках видна исключительно земная поверхность, ее ландшафт. Иногда говорят о «рентгеноскопическом эффекте» аэрокосмических методов о прогнозе нефтегазоносности какого-то глубинного горизонта. Но это означает лишь то, что благодаря системным свойствам Земли, ее глубинное строение отражается на земной поверхности и в ландшафте. Понятно, что на снимках выделяются только линии и пятна, образованные фототоном (участками с различной степенью потемнения снимка) и фоторисунком (территорий с различной структурой фотоизображения).

При аэрокосмосъемках регистрируются различные количественные характеристики электромагнитного излучения, солнечной радиации, отраженной от поверхности Земли и собственного теплового излучения земной поверхности и атмосферы. В настоящее время аэрокосмические методы, использующиеся в нефтегазовой геологии, составляют обширную группу, которую удобно классифицировать по различным признакам (табл. 22).

Аэрокосмические методы применяются в больших объемах на начальных стадиях изучения территории, при переинтерпретации устаревших геологических и геофизических данных. При этом общий принцип заключается в том, что масштаб применяемых снимков соответствует масштабу производимых работ.


Таблица 22.

Аэрокосмические методы, применяемые при нефтегазогеологическх исследованиях.

 

Природа фиксируемого излучения Пассивные (фиксируется отраженное от земли солнечное или собственное излучение Земли). Активные (фиксируется отраженное от земли искусственное излучение).
Используемый диапазон излучения (0,1-0,4 мкм) Ультрафиолетовая – люминесцентная съемка Видимый и ближний ИК диапазон (0,4-0,7-1,1 мкм) 10-15 мкм Тепловая (инфракрасная) 0,3-100 см Радиолокационная
Черно-белая Цветная Много- зональная
Высота полета и характеристики съемок Аэросъемка Космическая съемка
Низковысотная 1-3 км Средневысотная 5-7км Высотная 10-20 км Детальная 180-400 км Локальная 180-400 км Региональная 500-1000 км Глобальная более 1000км
Носители съемочной аппаратуры Вертолет, самолет Самолет Высотный самолет Низкоорбитные спутники Низкоорбитные спутники, орбитальные станции Искусственные спутнки Земли Искусственные спутнки Земли, межпланетные станции
Масштаб 1:1000 - 1:10000 1:10000 - 1:50000 1:5000 -1:100000 1:100000 - 1:500000 1:500000 - 1:1000000 1:1000000 - 1:10000000 1:10000000 - 1:50000000
Охват территории менее 100 кв.км менее 1000 кв.км менее 10000 кв.км менее 10000 кв.км от десятков тыс. до млн.кв.км несколько млн.кв.км от дес. млн.кв.км до видимого диска Земли
Разрешение* Сантиметры Десятки сантиметров Метры Метры Десятки метров Сотни метров Километры и более
Съемочная аппаратура Фотоаппарат Телевизионная камера Сканер Тепловизор Радар
Ориентировка оптической оси аппарата Плановая (оптическая ось аппарата наклонена к вертикали менее, чем на 3º) Перспективная (оптическая ось аппарата наклонена к вертикали более, чем на 3º)
                           

· Иногда в рекламных материалах и паспортах указываются меньшие разрешения. Они относятся к практически недостижимым идеальным условиям.


Ультрафиолетовая съемка. Атмосфера Земли интенсивно поглощает ультрафиолетовое излучение, поэтому применение ультрафиолетовых съемок не получило широкого распространения. С другой стороны, углеводороды способны светиться при облучении ультрафиолетом. Поэтому люминесцентная съемка используется для обнаружения нефти и газов – чаще всего не природных месторождений, а техногенных загрязнений.

Съемка в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне. Глаз человека видит изображение в интервале примерно от 0,4 (фиолетовый цвет) – 0,75 (красный цвет) мкм. Свойства излучения ближнего инфракрасного (ИК) диапазона очень близки к свойствам видимого спектра, их воспринимают фотопленки и другие датчики и их обычно используют совместно со съемками в видимом цвете. Съемку ведут в широкой полосе видимого и ближнего ИК спектра, или же в отдельных узких зонах. В настоящее время существуют многочисленные варианты узкополосных съемочных аппаратов. При этом съемка в коротковолновой части спектра рекомендуется при работах на шельфе, так как это излучение проходит сквозь воду, а также в пустынных засушливых регионах. Однако геологи больше любят работать с ближней инфракрасной областью спектра, так как на этих изображениях строение территории выступает обычно наиболее наглядно. Изображения можно визуализировать в монохромном (черно-белом), или полихромном (цветном) виде. Изображения, полученные в отдельных узких зонах спектра можно кодировать в различные цвета, и соединять друг с другом складывая их, вычитая, и делая различные другие математические действия, так, чтобы интересующий исследователя объект выглядел наиболее выразительно. Для этого, только нужно знать, что именно интересует исследователя, где это находится и как выглядит.

Инфракрасная съемка фиксирует тепловое излучение поверхности Земли как собственное, так и отраженное от земли солнечное. Материалы инфракрасной съемки используют для установления границ горных пород с различной теплоемкостью, которая предопределяется различным литологическим составом. Разрывные нарушения, особенно обводненные, отчетливо читаются на снимках в виде темных полос за счет испарения воды и охлаждения пород в зонах разрывов.

Месторождения нефти и газа также сопровождаются тепловыми аномалиями в результате жизнедеятельности живущих в месторождении бактерий. Важным применением тепловых снимков является контроль промышленных стоков, загрязнениями акваторий аварий на нефтепроводах, пожары.

Радиолокационная съемка основана на способности геолого-геоморфологических объектов по-разному отражать узконаправленные на них радиоимпульсы сантиметрового диапазона. К недостаткам метода относится сравнительно низкое разрешение, к достоинствам – всепогодность (возможны также съемки и в ночное время), выразительное изображение структур, проникновение под слой растительности и почвы.

Характеристики изображений, связанные с высотой полета приблизительны, потому, что они зависят также от применяемой аппаратуры. Тем не менее, очевидно, что чем больше высота полета, тем значительнее обзорность получаемых изображений и тем меньше размер деталей, которые мы можем разглядеть. Остальные упомянутые в таблице виды съемок не требуют каких-либо пояснений.

Чтобы извлечь из снимка геологическую информацию, его необходимо отдешифрировать – распознать в линиях и пятнах геологические объекты, которые они отражают. Наилучшим образом на снимках дешифрируются разломы и трещины. Они выделяются в виде прямых линий, называемых линеаментами - отрезками рек, границами фототона и фоторисунка. Неплохо выделяются антиклинальные складки, солянокупольная тектоника и грязевые вулканы. Наилучшим образом на снимках отражаются проявления новейшей и часто - современной тектоники. Дешифровочные признаки, элементы ландшафта и, следовательно, особенности фотоизображения отражающие один и тот же геологический объект могут отличаться друг от друга в различных геологических контекстах, ландшафтных условиях, и на разных снимках.

* * *

 

Широкое применение аэрокосмических методов в практике нефтегазопоисковых работ связано с большой их результативностью при незначительных затратах труда и средств. Эти методы позволяют точнее нацеливать дорогостоящие геофизические и буровые работы, сокращать их объем, ускорять время проведения геолого-структурной съемки. Аэрокосмические методы могут применяться, как самостоятельный вид работ, а могут входить как обязательная составляющая в комплекс работ по геологическому картированию и других нефтегазогеологических работ, являясь основой для интерполяции точечных наблюдений, своеобразным «информационным цементом» для других геологических данных.

Аэрокосмический метод – косвенный. Он обязательно требует подтверждения наземными работами.

2.11.3. Буровые работы.

Истина - на основании долота.

Разнообразные буровые работы – самые дорогостоящие и времяемкие в комплексе нефтегазогеологических исследований. Из назначения скважины вытекает тот типовой набор геолого-геофизических исследований, который в ней проводится и в большой степени влияет на ее стоимость.

При планировании места заложения скважины составляется геолого-технический наряд, в котором по установленной форме приводятся все сведения, которые могут понадобиться буровому мастеру при ее бурении. Это литолого- стратиграфический разрез с предполагаемыми мощностями, необходимые параметры бурового раствора, виды бурового инструмента и диаметры труб, возможные осложнения при бурении, виды и глубины отбора проб и аналитических работ. Геолого - технический наряд составляется на основе всех имеющихся данных о территории, аналогий и теоретических моделей. Краткая сводка различных видов скважин приведена в таблице 23. На рис. 2.3. приведена карта размещения глубоких и сверхглубоких скважин и глубинных сейсмических профилей на территории России и прилегающих территорий.

 

 

 

Рис. 2.3. Карта расположения глубоких и сверхглубоких скважин

и глубинных сейсмических профилей (По Ершову, 1986).

1 – буровые скважине, а – сверхглубокие и б – глубокие,

2 сейсмические профили существующие, 3 – планируемые.


Таблица 23.

Классификация скважин и их характеристика

 

Вид скважин Назначение Краткая характеристика
Опорные Изучение литолого-стратиграфических характеристик разреза и перспектив нефтегазоносности до фундамента, или на максимально возможную глубину. Закладывается на участках максимально полного разреза. Работы ведутся с максимально возможным отбором керна и шлама и полным комплексом ГИС и опробованием перспективных на нефть и газ горизонтов. Самый дорогой вид скважин, бурятся 1 на тыс. кв. км.
Параметрические Изучение литолого-стратиграфических характеристик разреза нефтегазоперспективных зон или ранее не вскрытых частей разреза, взаимоотношений стратиграфических комплексов, изучение геофизических параметров разреза, его гидрогеологических, термобарических характеристик, оценка перспектив нефтегазносности. Закладываются в точках предположительно максимально информативных для выявления локальных стуктур, или профилями. Данные увязываются с региональными геофизическими работами. Бурятся с максимально возможным отбором керна и шлама в перспективных частях разреза, полным комплексом геофизических исследований. Бурятся до фундамента, или на технически доступную часть разреза (реально - потенциально нефтегазоносную часть разреза).
Структурные Построение структурной карты. Выявление и детализация строения перспективных объектов, прослеживание тектонических нарушений и т.д. Закладываются по сетке на перспективных структурах. Неглубокие и многочисленные скважины, бурятся до определенного маркирующего горизонта, дают косвенные данные о структуре. Отбор керна и шлама только по достижении проектного горизонта. Вытесняются сейсмическими работами
Поисковые В последствии могут использо-ваться как разведоч-ные Выявление новых промышленных месторождений, залежей в обособленных блоках и частях разреза. Закладываются в точке с максимальной вероятностью обнаружения залежи. Проводится поинтервальный отбор керна по части разреза, не изученному бурением и сплошной отбор в предполагаемых продуктивных интервалах. Проводится полный комплекс промыслово-геологических исследований, отбор шлама, опробование пластоиспытателем в процессе бурения. В настоящее время бурятся до глубин 1,5 – 5,5 км.

Продолжение таблицы 23.

 

Разведочные (впоследствии могут использоваться как эксплуатационные) Оценка запасов по промышленным категориям и сбор данных для составления проекта разработки. Бурятся на площадях с установленной нефтегазоносностью, в точках, предположительно максимально информативных для характеристики залежи. Отбор керна в интервалах залегания продуктивных горизонтов, промыслово-геофизические исследования, опробование в процнссе бурения пластоиспытателями и испытание продуктивных горизонтов после окончания бурения, пробная эксплуатация.
Эксплуатационные Опытно-промышленная эксплуатация разведываемых залежей, доразведка разрабатываемых объектов, скважины предназначенные для обеспечения оптимальных режимов эксплуатации и контроля за разработкой. Бурятся на небольших месторождениях, для эксплуатации дополнительных скважин иногда используются уже готовые разведочные скважины.
Специальные Обеспечение процесса разработки и ее контроля Нагнетательные, наблюдательные и т.д. По возможности для специальных целей используются уже пробуренные скважины.
Технические Обеспечение жизнедеятельности месторождения Скважины, поставляющие воду, служащие для захоонения отходов и т.д.

 

 


 

2.11.4. Геохимические методы

 

Геохимические методы поисков залежей нефти и газа связаны с тем, что идеальных покрышек в природе не существует, и углеводороды проникают на поверхность Земли и в приповерхностные части атмосферы. В практике нефтегазопоисковых работ выделяются следующие задачи проведения геохимических работ.

- Геохимические поиски, направленные на выявление приповерхностных аномалий, отражающих возможную продуктивность глубинных геоструктурных элементов.

- Глубинный (разноуровенный) прогноз нефтегазоносности и выявление продуктивных пластов по результатам бурения поисково-разведочных скважин.

Ведущими в традиционном комплексе прямых геохимических поисков являются следующие виды.

1. Газо-геохимические методы, основанные на поисках качественных и количественных аномалий углеводородных и неуглеводородных газов в породах (в почве, подпочвенных отложениях, водах, приземной и подземной атмосфере). В результате выделяются прямые и косвенные показатели нефтегазоносности недр. К прямым показателям относится обнаружение углеводородных газов - метана и его гомологов, а к косвенным – неуглеводородных компонентов - гелия, радона, ртути и др. Они фиксируют зоны повышенной проницаемости пород, разломов, очагов разгрузки подземных вод.

2. Гидрогеохимические методы, основанные на изучении закономерностей изменения солевого, компонентного, микроэлементного и газового состава вод в зонах массопереноса углеводородов.

3. Биогеохимические основываются на явлениях биохимического взаимодействия живого вещества и углеводородов. В результате регистрируются культуры бактерий, избирательно окисляющих метан и его гомологи в почвах и подпочвенных образованиях.

4. Литогеохимические методы включают три вида съемок – литохимические, минералогические, литофизические. В основе методов лежат факт изменения физико-химических свойств пород под воздействием мигрирующих углеводородов.

При исследованиях в скважинах применяются:

- Газовый каротаж, основанный на определении содержания и состава углеводородных газов и битумов в промывочной жидкости. Газы из бурового раствора выделяются вакуумной дегазацией.

- Анализ выделенных газов, а также анализ образцов керна и шлама.

 

* * *

 

Распространенность геохимических методов связана с их сравнительно низкой стоимостью.

 

2.11.5. Геофизические методы.

  Зри в корень. Козьма Прутков

 

2.11.5.1. Общее представление о геофизических методах.

 

В настоящее время основные сведения о недрах мы получаем косвенным путем, на основании дистанционного изучения физических свойств Земли и ее частей. Эти методы получили название геофизических, а сама наука – геофизики. Геофизика включает две части.

- Общую геофизику литосферы (физику Земли), изучающую строение Земли в целом.

- Прикладную геофизику, изучающую верхние части земной коры. В прикладной геофизике существуют два самостоятельных направления.

- Разведочная (полевая геофизика). Главная задача разведочной геофизики - поиски и разведка полезных ископаемых. Кроме того, ее методы используются для решения различных практических задач в области инженерной геологии и в других областях.

- Геофизические исследования скважин (ГИС, промысловой геофизики, каротаж[4][1])

Эти методы используют одни и те же физические поля - гравитационное, электрическое, магнитное, электромагнитное, но отличаются по решаемым задачам. В нефтегазовой геологии используются методы прикладной геофизики.

2.11.5.2. Методы разведочной (полевой) геофизики.

Перечень основных методов разведочной геофизики и их краткая характеристика приведены в табл. 24.

Гравитационные методы, гравиразведка. Физической основой гравиразведки является способность различных по плотности горных пород создавать различные изменения в гравитационном поле. На Земле сила тяжести зависит не только от плотности слагаемых данный участок Земли горных пород, но и от широты пункта наблюдения, а также ряда других факторов. Поэтому для геологоразведочных целей вычисляют аномалии, как результат измерения, из которого вычтено поле идеализированной Земли. В результате гравиметрических работ получают количественные и качественные плотностные характеристики исследуемого объекта в виде схем, карт, разрезов, распределения особых точек и других.


Таблица 24.

Основные методы разведочной геофизики

 

Физическое поле Физическое свойство Метод и его разновидности Измеряемый параметр
Гравитационное Плотность (σ), пористость (kп) Гравиметрическая разведка, Ускорение притяжения и вторые производные потенциала притяжения
Магнитное Магнитная восприимчивость (א).Остаточное намагничивание (Jr) Магнитная разведка Модуль полного вектора магнитного поля, компонента напряженности магнитного поля (вертикальная).
Электрического тока постоянного, или переменного Электрическое (омическое) сопротивление (ρ) Электропрофилирование Электрозондирование Распределение потенциала электрического поля на земной поверхности и внутри скважин. Электрический и магнитный веторы переменного электромагнитного поля
Упругих (сейсмических) колебаний Модуль Юнга (Е) Коэффициент Пуассона (σ) Скорость распространения продольных упругих колебаний (ν) Сейсмологические исследования строения земной коры. Корреляционный метод изучения землетрясений (КМИЗ). Сейсморазведка методом преломленных волн (МПВ), в т.ч. корреляционным (КМПВ). Сейсморазведка методом отраженных волн (МОВ) и др. Время (сек) и скорость распространения отраженных и преломленных волн от пункта возбуждения, до пункта приема колебаний.
Термическое Теплопроводность (λ). Теплоемкость (С) Съемка земной поверхности в инфракрасных лучах (10-20 мкм) Радиационная температура
Электро- магнитное Радиоактивное излучение Гамма - съемка, Радиоактивность

Гравиразведка наиболее эффективна при изучении вертикальных и субвертикальных границ раздела плотностей, при поисках хорошо локализованных объектов. Важными достоинствами гравиразведки является ее относительная дешевизна и оперативность проведения.

Магнитные методы (магниторазведка) основаны на различии в интенсивности намагничивания горных пород в магнитном поле, благодаря чему в окружающем их пространстве возникают магнитные аномалии. Магнитные свойства пород меняются и в толщах, перекрывающих залежь нефти в ее окрестностях под действием мигрирующих углеводородов. Это позволяет применять магниторазведку как прямой метод поисков нефти.

Магниторазведка относится к числу рекогносцировочных, поисковых методов благодаря своей дешевизне и оперативности. Обычно ею решаются следующие задачи.

- Изучение общего геологического строения земной коры в районах закрытых молодыми осадочными отложениями, или водами морей, тектоническое районирование таких территорий.

- Трассирование разломов, даек, жил и других геологических тел, контролирующих месторождения нерудных полезных ископаемых;

- Микромагнитные наблюдения с целью определения главных направлений трещиноватости и тектонических напряжений в осадочных толщах.

Электрические методы (электроразведка) основаны на изучении аномалий распределения электрических характеристик недр. Существует два вида электрических характеристик горных пород – электрическое сопротивление и электрическая поляризуемость – способность среды накапливать и отдавать электрические заряды.

В зависимости от применяемых электрических токов различают электроразведку методами постоянного тока и методами переменного поля.

К методам постоянного тока относятся:

- электропрофилирование – измерение удельного сопротивления пород на одной, или двух глубинах по заранее заданным направлениям. Применяется при решении структурных задач, выявления и прослеживания контактов пород с различными электрическими свойствами.

- электрозондирование – определение мощности и глубины залегания горизонтальных, или полого залегающих слоев, отличных по электрическому сопротивлению. Глубина исследования, в зависимости от задач и применяемых методик – от нескольких метров до нескольких километров.

- метод естественного поля – применяется для поисков рудных (сульфидных) месторождений;

Методы переменного поля разделяются на методы токов низкой (до 1000 герц) и высокой частоты. В настоящее время методы электроразведки применяют для решения широкого круга геологических задач, основные из которых, следующие.

- При региональных исследованиях - определение глубины залегания слоев повышенной проводимости в нижней части коры и верхней мантии, кристаллического фундамента, разломов в фундаменте и осадочном чехле, расчленение осадочного чехла, прослеживание зон выклинивания литологических комплексов;

- При детальных работах – изучение рельефа поверхности фундамента, выделение и прогнозирование локальных структур в осадочном чехле, поиски локальных подсолевых структур, картирование надвигов и поднадвиговых структур, поиски рифов, литологически, стратиграфически и литологически экранированных ловушек

- Прямые поиски нефти как области с аномально высоким удельным сопротивлением.





Читайте также:
Этапы развития человечества: В последние годы определенную известность приобрели попытки...
Опасности нашей повседневной жизни: Опасность — возможность возникновения обстоятельств, при которых...
Тема 5. Подряд. Возмездное оказание услуг: К адвокату на консультацию явилась Минеева и пояснила, что...

Рекомендуемые страницы:



Вам нужно быстро и легко написать вашу работу? Тогда вам сюда...

Поиск по сайту

©2015-2021 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-03-24 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту:

Мы поможем в написании ваших работ! Мы поможем в написании ваших работ! Мы поможем в написании ваших работ!
Обратная связь
0.056 с.