Способ поисков скрытых залежей серы в сульфатно-карбонатных и карбонатных формациях Советский патент 1987 года по МПК G01V9/00 

Изобретение относится к газогидрохимическим способам поисков самородной серы.

Целью изобретения является повышение достоверности и надежности способа поисков скрытых залежей серы в сульфатно-карбонатных и карбонатных формациях.

Способ реализуется следующим образом.

Бурят скважины, производят отбор пластовых проб воды и водорастворен- ного газа, определяют насыщенность

пластовой воды сульфат-ионами, содер- 15 лекислого газа (0-3309 мг/л) и серо-;

жание в ней углекислого газа и сероводорода, дополнительно определяют содержание ионов аммония в воде и по значениям углекислого газа и сероводорода, равным или превышающим данные значения на закрытых сероносных структурах, а также по содержанию иона аммония в воде, равному или более 90 мг/л, и по насьш;енности воды сульфат-ионами, равной или более 0,8, су- дят о наличии залежей серы.

Пример. В сероносиом районе проводят газогидрохимические исследо- вания водоносных горизонтов продуктивной толщи,, представленной карбонатными и сульфатно-карбонатными породами и залегающей на границе оксфордского и кимериджского ярусов верхней юры.

Участки пустых и сероносных закрытых структур, на которых проводились исследования в скважинах, расположены на западном, южном и северозападном погружениях антиклинали. Сероносный горизонт залегает на глубинах до 400-500 м и перекрыт ангидритами кимериджского яруса мощностью до 100 м. Химический состав подземных вод продуктивного сероносного горизонта хлоридно-кальдиево-натриевый, общая минерализация 35-100 г/л. Содержание сульфат-ионов 60-90 мг-экв/л ионов кальция 150-200 мг-зкв/л. Величину нacьш eния (коэффициента насыщения) подземных вод продуктивного горизонта ионами 30 определяют как отношение содержания сульфат-ионов к величине предельного насыщения подземных вод этим ионом (S0| ) при данной минерализации воды.

Насыщенность подземных вод пустых закрытых структур сульфат-ионами ( составляет 0,85-1,0 и более. Лишь в одной скважине насьще- ние сульфат-ионами снижается до 0,56

Количество углекислого газа и сероводорода соответственно 13-181 и О- -0,7 мг/л. Причем в большинстве скважин содержание углекислого газа не превышает 100 мг/л, а сероводород отсутствует. Содержание ионов аммония 0-69 мг/л. Исследуют также пустые закрытые структуры, расположенные к югу, юго-западу и к северу от антиклинали. Здесь наблюдается высокое на- сьш1ение сульфат-ионами (более 0,8, за исключением одной скважины), значительные колебания в содержании уг

5

5

0

5

0

5

водорода (0-310 мг/л). Однако все скважины на пустых несероносных структурах сероносного района характеризуются низким, фоновым содержанием ионов аммония в подземных водах (0.-88 мг/л).

Очевидно, пустые закрытые структуры характеризуются в большинстве случаев низкими концентрациями кислых газов в воде и во всех случаях - низким фоновым содержанием ионов аммония. Наблюдающиеся в отдельных случаях высокие концентрации сероводорода или углекислого газа при высоком 0 насьш|ении вод сульфат-ионами (0,8-1,0 и выше) сопровождаются низким, фоновым содержанием ионов аммония (до 88 мг/л).

Сероносные закрытые структуры изучаются по семи скважинам, вскрывшим серные залежи или испытывающим оре- ольное влияние этих залежей.

Водь; указанных структур однозначно характеризуются высоким насьш1ени- ем сульфат-ионами (равным или более 0,8), аномально высокими содержаниями углекислого газа (более 28,2 мг/л) и сероводорода (более 103 мг/л), а также аномально высокими концентра циями ионов аммония, равными или более 90 мг/л (интервал колебания 90- 375 мг/л).

Результаты исследований в серонос- ном районе однозначно показьшают, что содержание ионов аммония в подземных водах закрытых структур, равное или превышающее 90 мг/л, при насьщении вод сульфат-ионами 0,8-1,0 и при аномально высоких концентрациях для данного района углекислого газа и сероводорода, является показателем наличия скрытых залежей серы в сульфатно-карбонатных и карбонатных формациях.

Использование предлагаемого способа по сравнению с известными обеспечивает увеличение надежности и достоверности оценки сероносности структур и снижение затрат на бурение за счет сокращения объемов бурения на пустых структурах и сокращения объемов геофизических и других видов работ.

Формула изобретения

Способ поисков скрытых залежей серы в сульфатно-карбонатных и карбонатных формациях, включающий бурение скважины, отбор пластовых проб воды и водорастворенного газа, определе

ние насьпценности воды сульфат-ионами содержания в ней углекислого газа и сероводорода, отличающий- с я тем, что, с целью повьшения надежности и достоверности поисков, дополнительно определяют содержание ионов аммония в воде и по значениям содержаний углекислого газа и сероводорода, равным или превышающим данные значения на закрытых серонос- ных структурах, а также по содержанию ионов аммония в воде, не менее 90 мг/л и по насьщ;енности воды сульфат-ионами, не менее 0,8 мг/л, судят о наличии скрытых залежей серы.

Изобретение относится к газогидрохимическим способам поисков самородной серы. Цель изобретения - повышение надежности поисков скрытых залежей серы в сульфатно-карбонатных формациях При анализе проб воды из поисковых скважин, кроме биогенной углекислоты в воде сероводорода и насыщенности воды сульфат-ионами, дополнительно определяют аммоний .в воде. Это позволяет выявить структуры, на которых происходят процессы образования залежей серы, т.е. процессы концентрирования кислых газов в воде при фракционировании выделяющихся из подошвенных вод газов в период разрушения газовых углеводородных залежей со свободным истечением углеводородов в атмосферу и процесс окисления сероводорода в воде до серы при участии аммония и углекислоты. По значениям углекислого газа и сероводорода, равным или превышаю-, щим эти значения на закрытых серонос- ных структурах изучаемого района, а также по содержанию аммония в воде не менее 90 мг/л и по насыщенности воды сульфат-ионами не менее 0,8 мг/л выявляют скрытые залежи серы. (Л со 4 О О5