СПОСОБ ГЕОХИМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГРАДИЕНТА ГЕОХИМИЧЕСКОГО ИНДИКАТОРА Российский патент 2015 года по МПК G01N1/00 G01V9/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способу сбора и обработки данных геохимической разведки, представляющему собой градиентный способ геохимической разведки.

Уровень техники

В настоящее время геохимия широко применяется в разведке металлических руд и нефтяных/газовых месторождений, а также в мониторинге состояния окружающей среды. Однако отбор геохимических проб все еще производится по традиционным методикам, когда проба берется на определенной глубине в каждой точке отбора. Существует несколько основных методик отбора проб почвы, а именно отбор проб выкапыванием, отбор проб ударным бурением и отбор проб из неглубоких скважин. В то же время пробы газа обычно берут вакуумным насосом, пробурив скважину до нужной глубины. Затем анализом этих проб почвы или газа осуществляют поиск рудных аномалий. Вышеуказанный способ отбора проб может лишь дать информацию о горизонтальном изменении геохимической аномалии на определенной глубине, а таким образом обычно трудно удовлетворить требованиям к данным разведки, например, послойного отбора проб и изобатического отбора проб. В результате нет возможности хорошо изучить закон изменения геохимических индикаторов в одном и том же слое или в изобатических условиях, притом что изменение аномалий в зависимости от глубины также может не иметь места. В частности, характерные проявления аномалий, связанных с современным антропогенным загрязнением, значительно отличаются от проявлений аномалий, связанных с подземными металлическими рудами или месторождениями: с увеличением глубины, первые обычно ослабевают, тогда как последние усиливаются. Такие аномалии трудно различимы в данных одного вида, поэтому в практике разведки часто даются неверные заключения, т.е. результаты применения способа оказываются неудовлетворительными. Наличие вышеуказанных проблем побуждает к дальнейшему развитию данного способа отбора проб, поскольку эти проблемы трудно решить таким способом в его настоящем виде.

Раскрытие изобретения

Задача изобретения заключается в том, чтобы предложить градиентный способ геохимической разведки, с помощью которого может быть получен закон изменений в одном и том же слое или в изобатических условиях.

Для решения вышеуказанной задачи настоящее изобретение реализуется в следующем техническом решении.

1) В каждой точке отбора набор проб получают поочередным отбором проб почвы и проб газа с интервалом 0,5-1 метр вниз от поверхности земли.

Указанный поочередный отбор на шаге 1) может быть проведен отбором проб почвы и газа в диапазоне от поверхностных до глубинных слоев, причем соответствующие глубины располагаются в диапазоне 20-50 метров.

2) Отобранные пробы почвы и газа анализируют соответственно их геохимическим индикаторам.

Указанный анализ на геохимические индикаторы может включать обнаружение углеводородных соединений в пробах почвы и газа и измерение содержания этих соединений.

Указанные углеводороды могут включать метан, и указанное содержание может быть содержанием метана.

3) По результатам анализа на геохимический индикатор(индикаторы) для каждой точки отбора строят графики геохимического индикатора(индикаторов) и графики его градиента в зависимости от глубины и затем формируют профили геохимического индикатора(индикаторов) и профили его градиента для каждой глубины, причем профиль строится вдоль линии съемки.

4) Изолинии геохимического индикатора(индикаторов) и изолинии его градиента для профиля строят по графикам, полученным на шаге 3).

5) Трехмерную визуализирующую диаграмму собранных данных области формируют по изолиниям, полученным на шаге 4).

6) Область, богатую металлическими рудами или месторождениями, определяют по характеристикам изменений геохимических индикаторов в зависимости от глубины и аномалий их градиентов на трехмерной визуализирующей диаграмме.

Указанная область, богатая металлическими рудами или месторождениями, обнаруживается на шаге 6) как аномальная зона, в которой значения геохимического индикатора возрастают с глубиной на трехмерной визуализирующей карте, указывая на то, что это нефтеносная зона или что зона богата металлическими рудами.

Краткое описание графических материалов

На ФИГ.1 показана схема градиентного способа геохимического отбора проб;

на ФИГ.2 показан график метанового индикатора в зависимости от глубины замера для точки отбора согласно настоящему изобретению;

на ФИГ.3 показана диаграмма профильных графиков метанового индикатора в зависимости от глубины замера вдоль линии съемки согласно настоящему изобретению;

на ФИГ.4 показана диаграмма изобатических профильных графиков метанового индикатора вдоль линии съемки согласно настоящему изобретению;

на ФИГ.5 представлена диаграмма разреза, показывающая изолинии метанового индикатора вдоль линии съемки согласно настоящему изобретению.

Осуществление изобретения

Ниже настоящее изобретение подробно описывается со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Настоящее изобретение может быть реализовано следующими шагами.

1) Отбор геохимических проб

Местоположения точек для отбора геохимических проб определяют координатами после обследования места. В точке отбора 1, например, пробы почвы и газа берут с помощью специализированного бурового станка в диапазоне от поверхности земли до глубины 50 метров. Набор проб формируется отбором проб почвы и газа с интервалом 1 метр, другими словами, первую пробу почвы берут по достижении 1 метра глубины и помещают в контейнер для пробы, а первую пробу газа берут по достижении 2 метров глубины, герметизируют в стеклянной пробирке и маркируют q1, после чего отправляют их в автолабораторию анализа проб; далее вторую пробу почвы берут по достижении 3 метров глубины, тогда как вторую пробу газа берут по достижении 4 метров глубины; в такой точке отбора доходят до 50 метров глубины, набирая 25 проб почвы (t1, t2…t25) и 25 проб газа (g1, g2…g25). После этого буровой станок перемещают во вторую точку отбора и продолжают отбор проб во второй точке отбора. Вышеуказанные операции повторяют, чтобы собрать пробы почвы и газа во второй точке отбора, и далее повторяют до окончания отбора проб во всех точках отбора. Результаты показаны на ФИГ.1.

2) Анализ на геохимические индикаторы

Анализ проб на геохимические индикаторы проводят подобно тому, как это делают в традиционных геохимических способах, причем пробы газа анализируют на месте в полевых условиях, а пробы почвы отсылают для анализа на базу.

Содержание различных геохимических индикаторов таких, как метан, этан, пропан и т.д., получают посредством обнаружения данных углеводородных соединений в пробах почвы и газа и измерения содержания этих соединений; к примеру, получают глубинные значения метанового индикатора для проб почвы из разреза 1: F^t1, F^t2, F^t3…F^t25 и глубинные значения метанового индикатора для проб газа из разреза 1: F^q1, F^q2, F^q3…F^q25. Аналогичные ряды данных получают для остальных точек отбора.

3) Перевод данных в графики

График индикатора и градиентный график в зависимости от глубины замера. Графики геохимических индикаторов в зависимости от глубины строят по результатам анализа на геохимические индикаторы для каждой точки отбора, причем по вертикальной оси откладывают глубины в метрах, а по горизонтальной оси - содержание геохимических индикаторов в ppm (parts pro mille - частей на тысячу или parts pro million - частей на миллион). Графики, показывающие изменение содержания метана в зависимости от глубины, сформированы и представлены на ФИГ.2. Одновременно могут быть сформированы графики градиента содержания метана, т.е. графики скорости изменения содержания метана в зависимости от глубины.

Профиль. Профиль метанового индикатора строят, двигаясь вдоль линии съемки и откладывая значения метанового индикатора для всех точек отбора, причем по горизонтальной оси откладывают точки отбора, а по вертикальной - значения метанового индикатора. Профиль содержания метана представлен на ФИГ.3.

Профиль и профиль градиента в зависимости от глубины замера. Профили геохимических индикаторов в зависимости от глубины замера строят путем сведения в профиль графиков содержания метана в зависимости от глубины замера для всех точек отбора, причем по горизонтальной оси откладывают точки отбора, а по вертикальной - глубины. Профиль содержания метана в зависимости от глубины замера представлен на ФИГ.4. Одновременно может быть сформирован профиль градиента содержания метана в зависимости от глубины замера, т.е. проведено сведение в профиль графиков градиента содержания метана по глубине.

Диаграмма разреза изолиний и изолиний градиента. Диаграмму изолиний метанового индикатора формируют по значениям метанового индикатора каждой линии съемки, причем по горизонтальной оси откладывают точки отбора, а по вертикальной - глубины. Диаграмма изолиний метанового индикатора в зависимости от глубины замера для одного из разведочных профилей представлена на ФИГ.5. Одновременно может также быть сформирована диаграмма изолиний градиента содержания метана в зависимости от глубины замера.

Трехмерная визуализирующая диаграмма. Как и для сбора данных по области, трехмерную визуализирующую диаграмму содержания метана формируют в пространственных координатах, т.е. планиметрические координаты - это направления прямо на запад и прямо на восток, а по вертикали - глубины замера. Одновременно может также быть сформирована трехмерная диаграмма градиента метанового индикатора.

4) Область, богатую месторождениями или металлическими рудами, определяют по характеристикам изменений геохимического индикатора(индикаторов) в зависимости от глубины и аномалиям градиента геохимического индикатора(индикаторов), как показано на вышеприведенных диаграммах, включающих графики содержания метана в зависимости от глубины, профили, профили в зависимости от глубины замера, диаграмму разреза изолиний, трехмерную визуализирующую диаграмму и соответствующие градиентные диаграммы. Аномальная зона, в которой значения метанового индикатора, помимо прочего, увеличиваются с глубиной, это нефтеносная зона или зона, богатая металлическими рудами.

Промышленная применимость

Настоящее изобретение позволяет не только устранить ложные аномалии, являющиеся следствием взаимодействия с условиями поверхности земли, но также дает возможность обнаружить изменение характеристик геохимического индикатора(индикаторов) в зависимости от глубины, в частности влияние литологического изменения слоев на геохимический индикатор(индикаторы), следовательно, повысить точность распознавания глубинных месторождений посредством геохимической разведки.

Изобретение относится к способу сбора и обработки данных геохимической разведки, представляющему собой градиентный способ геохимической разведки. Способ включает получение в каждой точке отбора набора проб поочередным отбором проб почвы и проб газа с интервалом 0,5-1 м вниз от поверхности земли. Затем осуществляют анализ отобранных проб почвы и газа на их геохимический индикатор или индикаторы и по результатам анализа для каждой точки отбора строят графики геохимического индикатора(-ов) и графики его градиента в зависимости от глубины. Осуществляют формирование профилей геохимического индикатора(-ов) и профилей его градиента для каждой глубины, причем профиль строят вдоль линии съемки. По полученным графикам строят изолинии геохимического индикатора(-ов) и изолинии его градиента для профиля, по которым формируют трехмерную визуализирующую диаграмму собранных данных области. После проводят определение по характеристикам изменений геохимического индикатора(-ов) в зависимости от глубины и аномалий его градиента на трехмерной визуализирующей диаграмме области, богатой металлическими рудами или месторождениями. Достигаемый технический результат заключается в получении большего количества информации, в особенности информации по продольным изменениям, чем в обычной геохимической разведке. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Градиентный способ геохимической разведки, отличающийся тем, что указанный градиентный способ реализуют следующими шагами:
1) получают, в каждой точке отбора, набор проб поочередным отбором проб почвы и проб газа с интервалом 0,5-1 метр вниз от поверхности земли;
2) анализируют отобранные пробы почвы и газа на их геохимический индикатор или индикаторы;
3) по результатам анализа на геохимический индикатор (индикаторы) для каждой точки отбора строят графики геохимического индикатора (индикаторов) и графики его градиента в зависимости от глубины, и затем формируют профили геохимического индикатора (индикаторов) и профили его градиента для каждой глубины, причем профиль строят вдоль линии съемки;
4) по графикам, полученным на шаге 3), строят изолинии геохимического индикатора (индикаторов) и изолинии его градиента для профиля;
5) по изолиниям, полученным на шаге 4), формируют трехмерную визуализирующую диаграмму собранных данных области;
6) определяют, по характеристикам изменений геохимического индикатора (индикаторов) в зависимости от глубины и аномалий его градиента на трехмерной визуализирующей диаграмме, область, богатую металлическими рудами или месторождениями.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поочередный отбор на шаге 1) реализуют отбором проб почвы и газа в диапазоне от поверхностных до глубинных слоев, причем глубины расположены в диапазоне 20-50 метров.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что анализ на геохимический индикатор (индикаторы) реализуют посредством обнаружения углеводородных соединений в пробах почвы и газа и измерения содержания этих соединений.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что углеводородное соединение представляет собой метан, а указанное содержание представляет собой содержание метана.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанная на шаге 6) область, богатая металлическими рудами или месторождениями, представляет собой аномальную зону, в которой значения геохимического индикатора возрастают с глубиной на трехмерной визуализирующей карте, указывая на то, что это нефтеносная зона или зона, богатая металлическими рудами.