СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПЕРСПЕКТИВНОСТИ ПЛОЩАДЕЙ НА НЕФТЬ И ГАЗ Российский патент 2003 года по МПК G01V9/00 

Изобретение относится к геофизике, а именно к методам петрофизических (термомагнитных) поисков залежей нефти и газа, и может быть использовано для экспрессной оценки перспективности выявленных геологических структур до постановки на них глубокого разведочного бурения.

Из теории и практики известно, что над всеми месторождениями нефти и газа формируются геохимические поля (газовые, битумные, элементные и др., но чаще комплексные аномалии). Известны способы прямых поисков нефтегазовых месторождений по отдельным элементам геохимического поля залежи газогеохимический, битуминологический, литогеохимический, гидрогеохимический, изотопно-геохимический, геомикробиологический и фитогеохимический.

Близким по сущности к предлагаемому изобретению является газогеохимический поиск по абсорбированным газам, заключающийся в отборе проб из поверхностного горизонта с их последующей дегазации при нагреве до 225^oС и проведением анализов выделившихся газов (см. Литогеохимические исследования при поисках нефти и газа / Под ред. О.Л. Кузнецова. - М.: Недра, 1987, 184 с.)
Однако данный способ характеризуется малой производительностью и высокой стоимостью проведения поисковых работ.

Известен способ поиска нефтегазовых залежей, включающий отбор в буровых скважинах пород покрышки с последующим извлечением из них ферромагнитной фракции и установлением в ней магнетита с помощью рентгеноструктурного анализа. Предполагается, что максимальные скопления магнетита и высокая магнитность пород над сводом структуры свидетельствуют о ее нефтегазоностности (Donovan Т.V., Forgey R.R., Roberts A.A. Aeromagnetic detection оf diagenetic magnetit over oil fields. - The AAPG bulletin, 1979, v. 63, 2, 245-248.)
Однако данный способ достаточно трудоемок и характеризуется неопределенностью полученных результатов, поскольку скопления магнетита в породах зачастую возникают в процессе осадконакопления в силу многих причин, вне всякой связи с залежами углеводородов. Это практически исключает использование данного метода для поиска нефтегазовых залежей.

Известен способ прогнозирования приближения к нефтяному пласту, включающий отбор образцов породы в процессе бурения, измерение их магнитной восприимчивости при обычной температуре среды, нагрев до температуры не менее 300^oС, охлаждение до первоначальной температуры, повторное измерение магнитной восприимчивости. О приближении к нефтяному пласту судят по возрастанию отношения измеренных значений магнитной восприимчивости образцов после нагрева и до нагрева (Авторское свидетельство СССР 911428, МПК G 01 V 9/00).

Однако в данном способе магнитные измерения керна или шлама проводят из глубоких разведочных скважин и используют для своевременного предупреждения о близости залежи до того, как забой скважины достигнет нефтепродуктивного пласта. Недостатком данного способа является выделение ложных аномалий из-за присутствия в геологическом разрезе горизонтов, изначально обогащенных пиритом или сидеритом, без всякой связи с нефтегазовыми залежами, что резко снижает практическую ценность метода.

Наиболее близким к предлагаемому является способ геохимических поисков месторождений нефти и газа, включающий отбор проб из литологически однородного и одновозрастного преимущественно представительного горизонта, измельчение проб до зерен меньше или равных 0,25 мм, определение первоначальной магнитной восприимчивости, последующее прокаливание при температуре 397-578^oС и повторное измерение магнитной восприимчивости. По измеренным значениям определяют приращение магнитной восприимчивости, выявляют и оконтуривают участки с его аномальными значениями и по характеру выявленной аномалии судят о нефтегазоносности исследуемой площади (Авторское свидетельство СССР 1070498, MПК G 01 V 9/00).

Однако данный способ характеризуется рядом недостатков, которые сильно снижают его информативность. Для метода важен обоснованный выбор представительного горизонта, однако в тексте описания не указан принцип его выбора. Кроме того, аутигенные сульфиды и карбонаты железа - источники термомагнитного эффекта в осадочных горных породах, при определенных геохимических условиях возникают на ранних стадиях формирования осадка вне зависимости от нефтегазоносности обследуемого участка. Это обстоятельство сильно ограничивает возможность использования данного метода, поскольку неоднородное пространственное распределение приращения магнитной восприимчивости может быть обусловлено не влиянием нефтяной залежи, а вариациями геохимических условий в древних породных бассейнах.

Задача изобретения - повышение достоверности результатов при упрощении способа и сокращении затрат.

Поставленная задача достигается тем, что в способе прогнозирования перспективности площадей на нефть и газ, включающем отбор проб в пределах поискового участка, измерение магнитных параметров, нагрев проб до температур 450-500^o, повторное измерение магнитных параметров, сравнение измеренных значений параметров до и после нагрева, по результатам которого судят о наличии месторождений нефти или газа согласно изобретению, отбор проб ведут из верхнего слоя почвенного горизонта, нагрев ведут в присутствии окислителя, дополнительно отбирают фоновые пробы, измеряют их магнитные параметры, сравнивают отношение значений измеренных параметров проб до и после нагрева со значением параметра фоновой пробы и при превышении значения отношения более чем в 2 раза судят о наличии перспективности площадей на нефть и газ.

В качестве магнитных параметров выбирают магнитную восприимчивость, и/или остаточную намагниченность насыщения, и/или намагниченность насыщения.

В качестве окислителя при нагреве проб используют кислородсодержащую среду, нагрев ведут в течение 30 минут, а перед измерением магнитных параметров пробы сушат, измельчают до зерен, меньших или равных 0,8 мм.

Предпосылками для решения поставленной задачи является тот факт, что верхний почвенный горизонт (горизонт А почвенного профиля) является геохимическим барьером потока газов из недр: здесь часть потока перехватывается почвенными микроорганизмами, другая вступает в биогеохимические реакции с органическим веществом почвы. В почвенном слое продукты реакций и незатронутые компоненты газового потока смешиваются с атмосферным воздухом. В результате сложных био- и геохимических процессов в почве образуются минеральные новообразования.

Изобретение поясняется чертежами, демонстрирующими практическую применимость и эффективность предлагаемого способа, где на фиг.1 приведены данные о распределении (kT/k) на Таловском месторождении газа и сравнении его с контуром газоносности. На фиг.2 показаны результаты сравнения этого параметра с суммарным показателем по абсорбированным газам на Алексеевском нефтяном месторождении.

Способ заключается в следующем.

Производят отбор почвенных проб из поверхностного почвенного горизонта А (с глубины в 25-30 см) с последующим их измельчением, просеиванием и измерением одного параметра - магнитной восприимчивости и дополнительно и/или остаточной намагниченности насыщения (Jrs), и/или намагниченности насыщения (Js). Далее производят прогрев проб до температуры 500^oС с продувкой окислителя (воздуха или кислорода). Пробы выдерживают при таких условиях в течение 30 мин. Затем пробу охлаждают до нормальных условий и производят повторный замер вышеперечисленных магнитных параметров. Наиболее простым для замеров является параметр магнитной восприимчивости (k), измерение которого может производиться на стандартной серийной аппаратуре. Существенное, не менее чем 2 раза относительно фоновых, превышение отношений (kT/k) у почвенных проб после нагрева является указанием на повышенный поток углеводородных газов из глубины.

Способ основан на факте присутствия в почвенном горизонте минеральных новообразований, связанных с прохождением потока углеводородных газов из недр. Одними из таких новообразований могут быть пирит и сидерит. Концентрация вновь образованных минералов столь незначительны, что их фиксация стандартными химическими анализами практически невозможна. Известно, что при нагревании до 500^oС в присутствии окислителя пирит и сидерит окисляется до магнетита. Подобные минералогические преобразования увеличивают величины магнитных параметров, пропорционально концентрации новообразованных минералов. Таким образом, высокие соотношения (kT/k), (JrsT/Jrs) и (JsT/Js) свидетельствуют о повышенных концентрациях новообразованных минералов, в частности пирита и сидерита, и о повышенном потоке углеводородных газов из недр. Максимальные концентрации новообразованных минералов отмечаются именно в верхней части поверхностного почвенного горизонта А (до 30 см) и резко затухают с глубиной.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет выявлять минералогические аномалии, связанные с глубинным подтоком углеводородов в почвенный горизонт. Предлагаемый способ отличается экспрессностью и эффективностью при минимальных материальных затратах на проведение поисковых исследований, а также возможностью производить разбраковку структур на перспективные и неперспективные до постановки глубокого разведочного бурения.

Использование: для экспрессной оценки перспективности выявленных геологических структур до постановки на них глубокого разведочного бурения. Сущность: проводят отбор проб в пределах поискового участка, измеряют магнитные параметры, нагревают пробы до температуры 450-500^o. Проводят повторное измерение магнитных параметров, сравнение измеренных значений параметров до и после нагрева. По результатам сравнения судят о наличии месторождений нефти или газа. При этом отбор проб ведут из верхнего слоя почвенного горизонта. Нагрев ведут в присутствии окислителя. Дополнительно отбирают фоновые пробы. Измеряют их магнитные параметры. Сравнивают отношение значений измеренных параметров проб до и после нагрева со значением параметра фоновой пробы. При превышении значения отношения более чем в 2 раза судят о наличии перспективности площадей на нефть и газ. В качестве магнитных параметров выбирают магнитную восприимчивость, и/или остаточную намагниченность насыщения, и/или намагниченность насыщения. В качестве окислителя при нагреве проб используют кислородсодержащую среду, нагрев ведут в течение 30 мин, а перед измерением магнитных параметров пробы сушат, измельчают до зерен, меньших или равных 0,8 мм. Технический результат: повышение достоверности результатов при упрощении способа и сокращении затрат. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ прогнозирования перспективности площадей на нефть и газ, включающий отбор проб в пределах поискового участка, измерение магнитных параметров, нагрев проб до температур 450 - 500^o, повторное измерение магнитных параметров, сравнение измеренных значений параметров до и после нагрева, по результатам которого судят о наличии месторождений нефти или газа, отличающийся тем, что отбор проб ведут из верхнего слоя почвенного горизонта, нагрев ведут в присутствии окислителя, дополнительно отбирают фоновые пробы, измеряют их магнитные параметры, сравнивают отношение значений измеренных магнитных параметров проб до и после нагрева со значением магнитного параметра фоновой пробы и при превышении значения отношения более чем в 2 раза судят о наличии перспективности площадей на нефть и газ. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве магнитных параметров выбирают магнитную восприимчивость, и/или остаточную намагниченность насыщения, и/или намагниченность насыщения. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве окислителя при нагреве проб используют кислородсодержащую среду, нагрев ведут в течение 30 мин, а перед измерением магнитных параметров пробы сушат, измельчают до зерен, меньших или равных 0,8 мм.