СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ УЧАСТКОВ ДЛЯ ПОИСКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ Российский патент 2015 года по МПК G01V9/00 

Изобретение относится к области прямых геохимических методов поисков и может быть использовано для определения перспективных участков для поиска месторождений углеводородов.

Известный общепринятый способ определения перспективных участков для поиска месторождений основан на обобщении статистических данных анализов водных проб. Во время проведения работ водные пробы отбирают с поверхностных водотоков предполагаемого участка, проводят их анализ на содержание углеводородных и других газов и на основе полученных данных строят карты содержаний растворенного газа в поверхностных водах. При этом фактор изменчивости компонентов водорастворенного газа во времени рассматривают как несущественный и не учитывают при расчетах, несмотря на рекомендации института геохимии Восточно-Сибирского отделения АН в 1956 году, описанный в книге«Геохимические методы поисков в северных районах Сибири», АН СССР, Сиб. отд-ние, Институт геохимии им. А.П. Виноградова, Новосибирск, Наука, 1984.

Известный способ редко применяется как самостоятельный инструмент для определения перспективных участков залежей углеводородов, так как данные, полученные с помощью указанного способа, недостаточно информативны. Применение данной методики при производстве поисков месторождений не дает ясной картины распространения поисковых компонентов, однозначно связанных с залежами нефти и газа и по сути лишь отвечает на вопрос перспектив исследуемой площади. Указанный способ был выбран в качестве прототипа заявляемого изобретения для поиска перспективных участков для поиска месторождений углеводородов.

Задачей изобретения является создание более точного, информативного и не требующего больших затрат при определении перспективности участков производимых работ.

Технический результат заключается в повышении точности и достоверности способа.

Технический результат обеспечивается за счет того, что при производстве работ для поиска месторождений углеводородов, включающем отбор проб в речной сети, определение в них содержания углеводородов, построение карт их распространения по площади, одновременно производят отбор режимных проб в одном или нескольких пунктах наблюдений. В последствии из последних выбирают режимную пробу с наименьшим содержанием углеводородов, далее по соотношению содержания углеводородов в режимных пробах и содержания углеводорода в режимной пробе с наименьшим содержанием определяют поправочный коэффициент на дату отбора проб. При помощи поправочных коэффициентов производят пересчет значений содержания углеводородов в пробах отобранных по речной сети по датам отбора и по полученным значениям строят карту мест с аномальным содержанием углеводородов.

На сегодняшний день предложенный способ производства работ и обработки полученных геохимических данных является наиболее быстрым и дешевым способом получения информации при проведении поиска залежей углеводородов на больших площадях. Указанный способ позволяет определить перспективный участок для разработки месторождений углеводородов, основываясь на данных растворенного газа в водных пробах, отобранных на поисковой территории. Для получения достоверных данных необходимо учитывать отбор большего количества проб, чем при обычной методике.

Кроме того, предложенное техническое решение позволяет выделять перспективные участки для поиска месторождений за более короткое время, чем при использовании полного комплекса геохимических исследований и самое главное - достаточно достоверно определить площадь залегания предполагаемого месторождения с высокой степенью точности.

Подробное описание способа.

На площади работ отбирают пробы водорастворенного газа воды. Одновременно с ним на точке опробования инструментально производят замер расхода воды, а также следующие виды опробования: замер температуры, замер рН и Еh, анализ быстроизменяющихся компонентов СО₂,НСО₃¯, Fе₂+Fе₃+, отбор пробы на содержание H₂S и химический анализ воды. Содержание растворенного газа воды определяется с высокой точностью хромотографическим анализом.

Шаг опробования составляет 1000 м на крупномасштабных работах и 500 м на более детальных работах по поверхностным водотокам. Попутно опробуют все источники как восходящего, так нисходящего типа. Количество проб из источников может составлять 30- 50% от количества точек опробования по водотокам.

Одновременно с отбором проб в речной сети производят отбор режимных проб в одном или нескольких пунктах режимных наблюдений для изучения изменчивости растворенного газа воды во времени на этих пунктах. Для достоверности результатов отбор режимных проб организовывается на нескольких (минимум двух - водоток и источник) постах в течение всего сезона работ. Пробы на пункте режимных наблюдений отбирают с частотой не реже одного раза в сутки, если в это время идет отбор проб в речной сети на исследуемой площади. Отборами проб на режимных пунктах в то время, когда не отбираются пробы на площади работ, можно пренебречь. Пробы на режимных постах отбирают на те же виды анализов, что и пробы на площади. Одновременный отбор проб на площади и посту режимных наблюдений дает возможность более точно вносить изменения в пересчет содержаний компонентов в площадных пробах.

По результатам анализов режимных проб составляют графики изменения содержаний исследуемых компонентов в течение полевого сезона (периода отбора проб). На горизонтальной оси фиксируют даты отбора проб, а на вертикальной - содержания исследуемых компонентов. Из построенных графиков выбирают день отбора проб, характеризующийся минимальными содержаниями углеводородов и находящимся в середине периода работ. Данные графики являются основой для вычисления поправочных коэффициентов для каждого дня отбора проб по каждому компоненту. Поправочный коэффициент это отношение содержания компонента в режимных пробах выбранного дня к содержанию в пробе с наименьшим содержанием. Данные коэффициенты необходимы для пересчета данных в пробах, отобранных из речной сети. Внесение поправок согласно режимным наблюдениям проводят по каждому компоненту отдельно, так как каждый из них имеет свои закономерности изменения во времени.

Пересчет значений содержаний компонентов проводят для каждого определяемого газа. На основе хромотографического анализа по каждому компоненту в режимных пробах строится график изменчивости их содержаний во времени. Так, для дня отбора проб Х рассчитывают переводной коэффициент по каждому компоненту в отдельности - К_пер. Его значение равняется отношению содержания компонента в день Х (С_х) на обобщенном графике режимных наблюдений к содержанию этого же компонента в день Е(С_е). К_пер=С_х/С_е, где С_е- величина постоянная, а С_х - величина, снимаемая для каждого дня наблюдений. Далее содержания по компоненту для каждого дня отбора проб Х пересчитывают для каждой пробы, отобранной в этот день. Такой пересчет проводят по всем компонентам и получают массив данных содержаний по всем пробам. Массив данных условно приведен к одному дню отбора проб Е.

Этот массив данных и служит основой для построения карт распространения компонентов, но выглядят они так, словно все пробы из речной сети отобраны все в один день.

Предложенный способ впервые опробован на открытом Дулисьминском месторождении, где при производстве опытно-методических геохимических работ одновременно с отбором проб из речной сети был проведен отбор режимных проб на режимных водопунктах. Данные режимные пробы показали изменчивость во времени содержания основных исследуемых компонентов в водах за период проведения работ. Основным результатом этих наблюдений был вывод о необходимости учета этих изменений при камеральной обработке полевых материалов.

Режимные наблюдения при водногазовом опробовании на Дулисьминской площади при проведении геохимической съемки были организованы на 3-х режимных пунктах:

1 - рекаДулисьма, р-н 2 скважины;

2 - ручей, впадающий в оз. Щучье, недалеко от его устья;

3 - рекаПоймыга, р-н 8 скважины.

Отбор гидрохимических и водногазовых проб на площади из речной сети производился на удалении до 15 км от поста режимных наблюдений. При перелете на другой участок работ организовывался следующий пункт режимных наблюдения. Как показали наблюдения, содержание компонентов в режимных пробах во времени имеет изменчивую картину, абсолютные значения изменяются во времени в зависимости от компонента. Так, метан имеет наибольший размах колебаний: минимальное и максимальное содержание его в воде на одном посту различается в 280 раз. С утяжелением углеводородного компонента величина размаха уменьшается до 5-6 раз у пентана и гексана. Кислород изменяет значения до 6 раз, азот - до 2,2 раз, углекислый газ - до 3 раз, при этом повышенные значения углекислого газа приурочены к пониженным содержаниям кислорода. Водород имеет размах до 3,5 раз и имеет, как и углекислый газ, обратную корреляцию с кислородом. Бензол имеет выбросы аномальных значений одновременно или чуть позднее с повышением концентраций гелия.

Несмотря на удаленность пунктов наблюдений друг от друга, при переходе с одного на другой прослеживается закономерность изменений содержаний компонентов в воде. Это позволяет сделать вывод о том, что при отборе проб целесообразно вносить режимные поправки в содержание компонентов в пробах, отобранных из речной сети, прилегающих к режимному пункту, и факторы, влияющие на изменение содержаний компонентов во времени имеют площадное распространение.

Эти изменения носят существенный характер (в пределах одного порядка изменения содержания компонентов и более), поэтому при обработке данных было принято решение внести поправки по данным режимных наблюдений. Построение карт с учетом режима велось только по пересчитанным данным. Построенные карты почти по всем анализируемым компонентам отразили картину, близкую к реальной проекции Дулисьминского месторождения.

Сравнение полученных результатов с построениями, произведенными согласно общепринятой методики позволило сделать вывод, что построение карт с учетом режима позволяет реально оценить площадь распространения месторождения. Более точную картину месторождения можно получить, увеличив частоту режимных наблюдений и густоту сети опробования в совокупности с проведением химического анализа воды в местах отбора проб из речной сети.

Результаты построения карт распространения компонентов на основе общепринятой методики существенно отличаются от карт, построенных с учетом данных режимных наблюдений. Общее простирание аномалийных содержаний компонентов меняется с субмеридионального на субширотное, что соответствует простиранию самого месторождения.

Наиболее точно с проекцией месторождения совпадает аномалия по сумме тяжелых углеводородов с учетом режима. Зоны аномалий совпадают по направлению с водонефтяным контактом, выходя за границы месторождения до 2-3 км. Данное значение выхода легко предсказуемо и теоретически равно глубине залежи. При этом на северо-востоке месторождения наблюдается зона пониженных значений тяжелых углеводородов, несмотря на обнаруженное позднее в том месте продолжение нефтяной части залежи. Возможно, это связано с тем, что режим в этой части площади работ ставился на водотоке 1 порядка, а большая часть проб отобрана из реки Суринда (водоток 15-20 порядка). Повышенные содержания метана также располагаются по проекции месторождения, кроме его восточной части. В восточной части, в центре пониженных значений метана находится высококонтрастное пятно повышенных содержаний.

При обычной обработке повышенные содержания в пробах углеводородов располагаются в крест простирания месторождения и не имеют видимой связи с предполагаемым потоком углеводородов от залежи. Этан распространен по всей площади месторождения, но в средних его частях содержания в пробах этана низкие, т. е. имеет место так называемый кольцевой эффект. В восточной части площади поверхности над месторождением кольцо не замкнуто, но его контрастность гораздо выше западного участка. Возможно, высокая контрастность аномалийна данной площади связана с тем, что на этом участке сосредоточены основные запасы нефтей Дулисьминского месторождения. Повышенные содержания этана практически точно повторяют границу водонефтяного контакта и зону выклинивания коллекторов. Следовательно, метан и этан имеют обратную корреляцию в площадном распространении.

Водород распространен по всей площади поверхности над месторождением в достаточно высокой концентрации, особенно в восточной и северной его части. Повышенные его содержания имеют широтное линейно-вытянутое простирание и приурочены к проекции месторождения к зоне выклинивания коллекторов. При этом водород без учета режима также не имеет видимой связи с наличием на данном участке нефтегазового месторождения, образуя, как и углеводороды, субмеридиональные протяженные зоны, формально связанные с разломами в земной коре.

В результате обработки данных, полученных с помощью общеизвестной методики и пересчитанных с учетом режима данных, следует, что в построенных картах с учетом режима проявляется связь аномальных зон исследуемых компонентов с проекцией залежей полезных ископаемых на поверхность, выявляются места, перспективные для дальнейшей разработки месторождения. Локализация аномалий над месторождением совпадает с теоретическими представлениями и вполне может быть идентифицирована как аномалия типа залежь.

Из расположения зон с повышенными содержаниями компонентов в водах видно, что при обработке данных с учетом изменения содержания компонентов в исследуемых водах во времени можно достаточно точно прогнозировать место залежи углеводородов для проведения детальных, более дорогих и информативных работ.

Изобретение относится к методам прямых геохимических поисков и может быть использовано для определения участков, перспективных для поиска месторождений углеводородов. Сущность: определяют содержания углеводородов в пробах речной сети и строят карты их распространения по площади. По аномальным значениям содержаний углеводородов судят о наличии залежей. Одновременно с отбором проб в речной сети отбирают режимные пробы в одном или нескольких пунктах наблюдений. Выбирают режимную пробу с наименьшим содержанием углеводородов. По соотношению содержания углеводородов в режимных пробах и содержания углеводорода в режимной пробе с наименьшим содержанием определяют поправочные коэффициенты на дату отбора проб. Перерассчитывают значения содержания углеводородов в пробах, отобранных по речной сети, по датам отбора с учетом поправочных коэффициентов. По полученным значениям строят карту мест с аномальным содержанием углеводородов. Технический результат: повышение точности при определении участков, перспективных для поиска месторождений углеводородов.

Способ определения перспективных участков для поиска месторождений углеводородов, включающий отбор проб в речной сети, определение в них содержания углеводородов, построение карт их распространения по площади, суждение по аномальным значениям содержания углеводородов о наличии их залежей, отличающийся тем, что одновременно с отбором проб в речной сети производят отбор режимных проб в одном или нескольких пунктах режимных наблюдений, выбирают режимную пробу с наименьшим содержанием углеводородов, по соотношению содержания углеводородов в режимных пробах и содержания углеводорода в режимной пробе с наименьшим содержанием определяют поправочные коэффициенты на дату отбора проб, производят пересчет значений содержания углеводородов в пробах, отобранных по речной сети, по датам отбора с учетом поправочных коэффициентов и по полученным значениям строят карту мест с аномальным содержанием углеводородов.