XIII.3. Методы поисково-разведочных работ

В эпоху научно-технической революции на службу разведчиков недр поступают все новые методы, приборы и технические средства для изучения недр, основанные на принципиально новых открытиях в области физики, химии и на применении автоматических устройств и ЭВМ. В этой связи уместно вспомнить, какую великую услугу оказала геологам сейсморазведка, способствовавшая за короткий срок открыть в Западной Сибири свыше 500 месторождений нефти и газа.

Существующие методы нефтегазопоисковых и разведочных работ можно подразделить на три основных класса: геологические, геофизические, геохимические.

1. Геологические методы. К ним относятся: 1) съемка геологическая, геоморфологическая, гидрогеологическая; 2) бурение картировочное, опорное, параметрическое, поисковое, разведочное; 3) геологический анализ фактического материала палеонтологическими, стратиграфическими, литологическими, палеогеографическими, тектоническими, палеотектоническими, промыслово-геологическими и другими методами.

По результатам геологической съемки на нефтегазоносных территориях выявляются крупные антиклинали - возможные зоны нефтегазонакопления, а также нефте- и газопроявления на поверхности воды и земли. Этой же цели служат геоморфологическая и гидрогеологическая съемки. Опорное, парометрическое и картировочное бурение производится параллельно с геологической съемкой и является обязательным на начальных стадиях изучения осадочных бассейнов. Опорные скважины закладываются по редкой сети с целью изучения стратиграфии, литологии и геохимии глубоко залегающих толщ и их нефтегазоносности. При этом производится сплошной отбор керна, который подвергается всем видам лабораторных исследований.

На основе бурения первых глубоких скважин и корреляции их разрезов, результатов лабораторного анализа выделяются потенциальные нефтегазоносные комплексы, региональные и зональные покрышки, оцениваются породы-коллекторы и т.д. Картировочное бурение, обычно, производится по профилям. Скважины при этом неглубокие (до 500 м.), проходятся с целью прослеживания какого-либо опорного горизонта (реперного пласта) и выявления антиклинальных складок. Поисковое бурение ориентировано непосредственно на выявление залежей нефти и газа.

Рис.15 Самотлорское нефтяное месторождение (Западная Сибирь). По Л.Ю.Аргентовскому, М.М.Бинштоку, Т.М.Онищуку, 1975.

а – структурная карта по кровле пласта БВ₈

б – геологический профиль по линии I-I

Рис.16 Покамасовское месторождение (Нижневартовский район). Структурные карты по различным горизонтам осадочного покрова.

1 – изогипсы (изолинии глубин) в метрах, 2 – поисковые и разведочные скважины и их номера. Скважины в плане размещены по треугольной системе и пробурены на залежь Ю₁.

Геологический анализ фактического материала, полученного в результате полевых работ (съемка, бурение и т.д.) и лабораторных исследований, направлен на: 1) выявление закономерностей геологического строения; 2) установление закономерностей изменения тектонических, литологических и других параметров в плане и по разрезу; 3) на выявление аномалий по каждому параметру; 4) прогноз ловушек структурного, литологического и стратиграфического типов; 5) прогнозирование новых залежей, месторождений, нефтегазоносных территорий.

2.Геофизические методы. К ним относятся: сейсморазведка, электроразведка, гравиразведка, магниторазведка и комплекс промыслово-геофизических методов исследования скважин. В течение последних 5 – 6 десятилетий применение геофизических методов является основным фактором повышения эффективности нефтегазопоисковых работ. С их помощью изучается геологическое строение нефтегазоносных территорий до глубин 20 – 40 км., выявляются брахиантиклинальные складки – ловушки – главные объекты поискового бурения. В связи с широким применением сейсморазведочных работ полностью отпала необходимость картировочного бурения для поисков нефтегазоносных структур.

Рис.17 Сейсмический разрез (а) и его геологическая интерпретация (б). На примере одного из участков Узбекистана. По Э.А.Бакирову и др. 1990.

Условные обозначения: 1 – соленосные отложения; 2 – ангидриты; 3 – известняки; 4 – разломы.

Высокоточная сейсморазведка на базе применения ЭВМ для цифровой обработки позволяет установить в разрезе осадочных толщ не только структурные ловушки (антиклинальные складки), но и ловушки литологического и стратиграфического типов.

Электроразведочные методы ввиду их трудоемкости и дороговизны для изучения строения осадочного чехла применяются редко. При поисковых и разведочных работах электроразведка различных модификаций позволяет расшифровать сложное строение месторождений с тектоническими разломами и значительно повысить эффективность геологоразведочных работ. Широко применяются электроразведочные методы при исследовании скважин. Электрокаротажные диаграммы скважин позволяют довольно однозначно определить местоположение в разрезе проницаемых пород-коллекторов и их насыщенность газом или нефтью.

.

Рис.18 Электрокаротажные диаграммы скважин и их геологическая интерпретация. Схема корреляции пласта Ю₁ по скважинам Покамасовского месторождения (Нижневартовский район).

На схеме хорошо видна глинизация песчаного пласта-коллектора в направлении к скважине №7. Условные обозначения: 1 – кривая электрического сопротивления; 2 – кривая собственной поляризации горных пород; 3 – интервал перфорации скважины при испытании пласта; 4 – песчаный пласт-коллектор; 5 – пропластки алевролита; 6 – глины.

На базе геологической интерпретации таких диаграмм производится корреляция продуктивных пластов, вскрытых скважинами, составление профильных разрезов, определение фильтрационно-емкостных свойств коллекторских пород, составляются карты, на основе которых производится подсчет запасов нефти и газа примышленных категорий.

Гравиразведочные методы широко применяются для поисков локальных поднятий, в ядрах которых находятся соляные штоки. Последние на гравиразведочных картах отражаются гравитационными минимумами. Региональные гравиметрические и аэрогравиметрические исследования позволяют расшифровать геологическое строение фундамента платформ, перекрытого рыхлыми осадками мощностью до 3-5 км, а в разрезе платформенного чехла – выявлять крупные унаследованные антиклинальные складки типа мегавалов, сводов.

Магниторазведочные методы обычно применяются в комплексе с гравиметрическими. Высокоточная магнитная съемка осуществляется на месторождениях со сложным строением, в частности, для определения простирания разрывных нарушений. Региональные аэромагнитометрические карты наравне с гравиметрическими применяются для расшифровки геологического строения фундамента и выявления крупных структур в осадочном чехле, унаследованных от структур складчатого основания.

При исследованиях нефтегазоносных территорий, кроме вышеназванных, применяются радиометрические методы, в частности, гаммакаротаж скважин, а также аэрофотосъемка и космическая съемка.

3. Геохимические методы. Они основаны на результатах спектрального и химического анализов проб керна, воды, нефти и газа. Эффективность их зависит, прежде всего, от количества анализов. Поэтому опробование керна пород, поднимаемого по мере бурения скважин, а также подземных вод, нефти, газа, конденсата, доставляемых на поверхность при испытании скважин, относится к одному из главных звеньев полевых геолого-геохимических работ. Образцы и пробы горных пород исследуются под поляризационным и электронным микроскопами, подвергаются битуминологическому, люминесцентному, спектральному, химическому, рентгено-структурному и другим анализам. На основе этих анализов определяется тип и количество рассеянного органического вещества и битумоидов в породах, рассеянных углеводородов нефтяного ряда, микроэлементов-спутников нефтей и газов.

По результатам опробования составляются геохимические карты, разрезы для месторождений, нефтегазоносных районов, областей и провинций в целом. Выявляются аномальные геохимические поля, горизонты, нефтегазоносные толщи и закономерности их пространственного распределения. В целом эти карты способствуют повышению точности прогноза новых залежей, месторождений, зон нефтегазонакопления и, следовательно, позволяют повысить эффективность поисковых работ.