Лаборатория геоэлектрики совместно с ООО «НПП ГА ЛУЧ» выполняет исследования, направленные на поиски нефтяных и газовых месторождений.
Комплекс методов включает электромагнитные зондирования методами МТЗ, ЗСБ и опробование пород верхней части разреза до глубины 4-6 м на геохимический и физико-химический анализы (содержание углеводородов, окислительно-восстановительный потенциал, кислотность, намагниченность, гамма-спектрометрия, вызванная электрическая поляризация, удельное электрическое сопротивление). По данным электроразведки выделяются структуры, а по геохимическим данным оценивается их перспективность на углеводородное сырьё.
Известно, что при поисках при поисках залежей относительно небольших размеров и/или неантиклинального типа эффективность значительно снижается. Кроме того, присутствие в нижних горизонтах акустически жестких границ не всегда позволяет оценить строение нижележащих горизонтов. Низкая эффективность сейсморазведки может быть скомпенсирована включением в комплекс поисковых методов электроразведки и геохимии.
В основе применения геоэлектрики и геохимии для поисков углеводородов лежит следующее. Дело в том, что углеводороды, просачивающиеся в верхние слои разреза из залежи даже через достаточно плотные покрышки, формируют в вышележащих породах вторичные ареалы рассеяния, тем самым, вызывая эпигенетические преобразования, нарушают поля стабильности некоторых минералов, изменяют подвижность отдельных микроэлементов и др. В результате возникают аномалии, которые можно разделить на аномалии физических полей и геохимические (рис. 1).
Предложено достаточно много оригинальных моделей процессов становления физических полей над залежами УВ. Особо следует выделить работы Пирсона [Pirson, 1981], рассматривавшего модель «залежь-поверхность» с собственной системой токов, приводящих к формированию аномалий в электрических и магнитных полях, которые могут быть зафиксированы как на поверхности, так и в скважинах.
Вследствие «дыхания залежей» в вышележащих породах, в почве, воде и воздухе фиксируются повышенные концентрации как самих углеводородов, так и высокие концентрации йода, неуглеводородных газов (гелия, радона), изменения водородного показателя и окислительно-восстановительного потенциала среды, минералогические изменения в виде образования вторичного кальцита, пирита, магнетита, грейгита, солей урана; изменение глинистых минералов; изменение концентраций рассеянных элементов [Schumacher, 1996; Saunders, Burson, Thompson, 1999].
Практикой работ на нефть и газ было доказано, что над нефтяными залежами в процессе их эволюции формируются аномалии физических и геохимических полей, обусловленные изменениями минералогического состава пород под влиянием углеводородов. При геохимических преобразованиях пород над залежами углеводородов возникает система теллурических токов, порождаемая электрохимическими процессами. Вторичные изменения, как в минеральном составе, так и в физических свойствах пород достаточно контрастируют с их фоновыми значениями. Это дает основание применять экспрессные методы для выявления нефтегазонасыщенных объектов.
Площадные работы методом ЗСБ и геохимическое опробование в Ононской впадине (Забайкалье)
Пример комплексных исследований – площадные работы методом ЗСБ и геохимическое опробование в Ононской впадине (Забайкалье), перспективной на нефть и газ. На рисунке 2 показан геоэлектрический разрез и графики концентрации углеводородов в породах верхней части разреза по профилю через Ононскую впадину. На разрезе выделяются осадочные отложения (аргиллиты, алевролиты), выполняющие впадину, толща эффузивов, играющая роль покрышки, и зона дробления и рассланцевания (коллектор), над которыми отмечаются интенсивные аномалии бутана (индикатор залежей природного газа) и повышенный фон ароматических углеводородов (признаков нефтяных или газоконденсатных залежей).
Площадные исследования дали возможность построить объёмную геоэлектрическую модель строения впадины в пределах участка исследований (рис. 3) Проведённые работы показали высокую перспективность территории исследований на углеводородное сырье.
Площадные работы методом ЗСБ и геохимическое опробование в в условиях Западной Сибири
В условиях Западной Сибири электрохимические свойства четвертичных глин (поляризуемость и электрохимическая активность) чутко реагируют на содержание углеводородов в них, что используется как поисковый признак для оценки перспективности структур, выделенных по сейсмическим данным (рис. 4). На рисунке 4 показаны графики концентрации углеводородов в пробах четвертичных глин, окислительно-восстановительный потенциал и поляризуемость глин по одному из профилей в Западной Сибири. Скважина №1 вскрыла водонефтяной контакт. По результатам исследований рекомендовано пробурить скважину в зоне аномалии на отметке 12000 м. Результаты геохимических и геоэлектрических исследований показали перспективность выделенной по сейсморазведочным данным структуры.
На рисунке 5 показано распределение предельных углеводородов в четвертичных глинах над вскрытыми скважинами № 920, 921 структурами на одном из участков Рогожниковского месторождения. Данные геохимической съемки подтверждают перспективность структуры. Аномалии повышенного удельного электрического сопротивления установлены над нефтеносными структурами на глубине 400 м (рис.6). Предполагается, что эти аномалии связаны с эпигенетическими изменениями (кальцитизацией) над залежью.
Литература:
