Способ геотерморазведки Советский патент 1984 года по МПК G01V8/02 G01V9/00 

Изобретение относится к геофизическим методам исследования скважин и мо)ет (SjTb использовано при проведении геологопоисковых работ. , Известен способ раздельного прогнозирования нефтеносности и газоносности, основанный на измерении пласт вых давлений и температур нефтяных и газовых залежей. Данные этих замеров сопоставляют с результатами испытаний скважин в пределах излученной ча сти региона, выявляют зоны развития условий, благоприятных для залежей различного фазового состава, и по данным о возможных давлениях и темпе ратурах в неизученной части нефтегазоносного бассейна судят о наличии залежей нефти или газа СИ. Однако способ решает лишь задачу регионального прогноза нейтегазоносности территорий и практически не . дает информации о продуктивных нефтеносных) и водоносных интервалах в пробуренных скважинах. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ поиска геологических структур, включающий бурение скважин и измерение в них температур горных пород по стволу скважин . При этом температуры измеряют на глубинах, равных 0,230,30 величины мощности слоя с изменяющимися годовыми температурами и по температурным аномалиям определя ют нейтега3оноеную структуру.С23. Известному способу присущи следую щие недостатки: во-первых, его разрешающая способность невысока, так как в неглубоких скважинах на температуру пород влияет не только наличие нефтегазовых залежей на глубине,, .но и такие мощные помехи, как солнечная радиация, наличие, или отсутствие растительности, теплопог лощаЮщая способность почв, экспозиции склонов, выпадение осадков и др во-вторых, тепловое влияние залежей на породы невелико. Залегающие на одной и той же глубине водоносный или нефтеносный пласты имеют практи чески одну и ту же пластовую темпера туру. Только мощные газоносные пласт типа газлинский или щебелинских проявляются на термограммах в виде небольших минимумов (отрицательных аномалий вследствие падения темпера туры при расширении газа J Поэтому способ - прототип неинформативен при проведении термокаротажа скважин, т.е. не позволяет различать продуктивные (нефтеносные) и водоносные пласты. Цель изобретения - повышение раз решающей способности коротажа скважин. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу геотерморазведки, включающему бурение скважин и проведение в них геотермических исследований, например замеров температур по стволу скважины, регистрируют собственное и/или отраженное и/или проходящее тепловое излучение пород, получают спектрограммы инфракрасного излучения пород, сравнивают эти спектрограммы с эталонными, полученными для нефтегазонасыщенных и рудоносных пород, при совпадении или схожести спектров судят о наличииПолезных ископаемых. инфракрасное излучение занимает спектральную область между красным концом видимого света с длиной волны мкм и коротковолновым излучением t-nn) . Инфракрасную область спектра обычно условно разделяют на .ближнюю (Лот 0,74 до 2,5 мкм), среднюю (2,5-50 мкм) и далекую С50-2000 мкм. Спектр инфракрасного излучения, так же как и. спектр видимого и ультрафиолетового излучения, может состоять и отдельных линий, полос или быть непрерывным в зависимости от природы источника инфракрасного излучения. Нагретые твердые и жидкие тела испускают непрерывный инфракрасный спектр. Многие вещества, прозрачные в видимой области, оказываются непрозрачными в некоторых областях инфракрасного излучения и наоборот. Например, слой воды в несколько сантиметров непрозрачен для инфракрасного излучения с Д.1 мм. Ряд природньах веществ даже в толстых слоях (несколько сантиметров) прозрачен в достаточно больших участках инфракрасного спектра. Например, кварц прозрачен до 4,0 мкм и от 100 мкм до 1000 мкм, каменная соль -до 15 мкм, парафин, алмаз прозрачны для j. 100 мкм. У большинства металлов отражательная спосс ность для инфракрасного излучения значительно больше, чем для видимого света, и-возрастает с увеличением длины инфракрасного излучения. Например, коэффициент отражения золота, серебра,, меди достигнет 98%. Жидкие и твердые неметаллические вещества обладают в инфракрасном излучении селективным отражением, причем положение максимумом отражения зависит от химического состава вещества; Могут &лть использованы также инфракрасные спектры поглощения, которые возникают в результате поглощения инфракрасного излучения при прохождении его через ве1даство. Это поглощение носит селективный характер и происходит на тех частотах, которые совпадают с некоторыми собственными частотами колебаний атомов и молекул вещества и с частотами вращения моле кул как целого, а в случае кристалли ческого вёщетсва - с частотами колебаний кристаллической решетки. В результате интенсивность инфракрасного излучения на частотах резко падает образуют полосы поглощения. На фиг. 1 представлены кривые изменения интенсивности падающего и прошедшего ИК-излучения в зависимости от частоты с образованием полос поглощения; на фиг. 2 - интенсив ности падающего и отраженного излучения для несодержащего 1 и рудоносного 2 участков пластов; на фиг. 3серия кривых теплового излучения напротив водоносного пласта в момент времени Т/1 охламщение , Т (макси мум прохождения теплового потока через охлажденную зону и т полное восстановление теплового потока . На фиг. 1 приняты следующие обозначения: J - интенсивность прошедшего через вещество излучения; Jo - ин .Тенсивность падающего излучения; I - частота f-Jf, г. , i): , Уц , .. . :собственные частоаи вещества); заш-. триховаНные Области - полосы поглощения. На практике ИК-спектр поглощения обычно представляют графически в виде зависимости от частоты ) Сили длин волны ЗlVpядa величин, характеризукидих поглощающее вещество: коэффициента пропускания Т (| , коэффициента поглощения А (N) , оптической плотности )(}) . tvv 2. w Основные характеристика спектра ИК-излучения-: число полос поглощения в спектре, их положение, определяемое частотой iJ (или длиной волны я , ширина и форма полос, неличина поглощения - определяются природой {структурой и химическим составом поглощающего вещества , а также зависят от агрегатного состояния вещества, температуры, давления и др. факторов. Изучение колебательно-вращательных и чисто вращательных спектров методами ИК-спектроскопии позволяет определить структуPi молекул, их химический состав и другие параметры. При использовании собственного теплового излучения пород возможно различать газоносные участки пласта. В отличие от водо- и нефтеносных такие участки характеризуют непрерывно-прерывистым инфракрасным спектром. .При использовании отраженного теплового излучения возможно вьщеление рудных участков фиг. 2. При использовании проходящего теп лового излучения возможно выделение, водоносных и нефтеносных участков. Для этого изучаемый интервал пород в скважине можно сначала несколько охладить, а затем выполнить несколько термограмм вплоть до момента полного восстановления теплового потока. При этом на термограммах фиксируются полосы поглощений иёфтью, которые после восстановления теплового потока нзчезнут. Для водоносных участков полос поглощения не получено (фиг. 2 .

СПОСОБ ГЕОТЕРМОРАЗВЕДКИ, включающий бурение скважир и проведение в них геометрических исследований, например замеров температур по стволу скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности теплового каротажа скважин, регистрируют собственное и/или отраженное и/или проходящее тепловое излучение пород, получают спектрограммы инфракрасного излучения пород, сравнивают эти спектрограммы с эталонными, полученными для нефтегазонасыщенных и рудоносных пород, и при совпадении или схожести спектров судят о наличи полезных ископаемых.