Способ поисков соляных куполов Советский патент 1993 года по МПК G01V9/00 

Изобретение относится к поискам и разведке месторождений углеводородов, примыкающих к соляным куполам, в частности к уточнению,наличия соляных куполов в регионе.

Цель изобретения - снижение трудоемкости выявления соляных куполов в районах, где их наличие и местоположение неизвестны.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выявления соляных куполов по данным разведочной геофизики, бурения скважин и измерения в них температуры горных пород или теплового потока, скважины бурят на глубину подошвы первого от поверхности слоя с однородной теплопроводностью, тепловой

поток в этих скважинах измеряют ниже слоя периодических колебаний температур, при этом одна из скважин располагается над искомым объектом, а другая - за его пределами, и по соотношениям Тепловых потоков, отвечающих интервалу

1,6 Ј-S3-S 2.1,

0.2

(1)

где qi - тепловой поток над аномалией, мВт/и2; .

q2 - тепловой поток за пределами аномалии, мВт/м , выявляют соляной купол.

Физической основной предлагаемого способа является перераспределение теп00

о

Os GJ О VI

W

левого потока в осадочной толще горных пород вследствие их неоднородности по теплофизическим параметрам. В частности, благодаря отличию теплопроводности гали- та от осадочных пород в 1,5-2 раза, над его скоплениями (куполами, штоками) возникают геотермические аномалии, отражающие местоположение и геометрию этих скоплений. Соотношение тепловых потоков на участках аномалий и за их пределами соответствует соотношению теплопроводности галита и вмещающих пород. Аналогичной с галитом теплопроводностью порой обладают метаморфические горные породы, но они, в отличие от галита, не создают локализованных тел куполовидной формы.

Анализ теплового поля солянокуполь- ных структур, выполненный на основе математических моделей конкретных соляных штоков Днепровско-Донецкой впадины, свидетельствует о том, что для различного набора теплопроводности слоев вмещающих пород, а также минимальных и макси- мальных значений теплопроводности каменной соли соотношение тепловых потоков в слоях с одинаковой теплопроводностью соответствует соотношению (1).

Указанное соотношение на моделях выдерживается вплоть до поверхности Земли. Поскольку величина соотношения обусловлена теплопроводностью каменной соли, соотношение является специфическим для соляных куполов и может служить признаком их идентификации. В то же время ни один из традиционных геофизических методов разведки не может определить, кроме аномалии поля также и характер возмущаю- щего объекта.

Способ реализуют следующим образом, В пределах территории с выявленными аномалиями геофизических полей бурят скважины: При этом одну скважину располагают над геофизической (например, гравитаци- , онной) аномалией, а другую за ее пределами. Глубина скважин обусловлена вскрытием в данном районе слоя с теплопроводностью, меняющейся в пространстве не более чем на 20%. Кроме того, этот слой должен залегать ниже зоны периодических колебаний температур. С этой целью в первом, ниже указанной зоны, литологи- чёски однородном слое отбирают пробы горных пород и определяют их теплопроводность. Если их значения в скважинах .удовлетворяют сформулированному выше требованию, бурение скважин прекращают на глубине подошвы горизонта, однородного по теплофизическим характеристикам.

Затем в зависимости от глубины и времени бурения скважин по известным в литературе зависимостям определяют время стабилизации теплового поля, нарушенного процессом бурения. По истечении расчетного времени в скважинах производят измерения геометрического градиента в пределах однородного слоя и рассчитывают тепловые потоки по известной зависимости Фурье.

По полученным данным о тепловых потоках в скважинах над геофизической ано0 малией и за ее пределами определяют соотношение этих потоков. Если это соотношение соответствует интервалу (1), то геофизическая аномалия обусловлена наличием в разрезе соляного купола.

5 Пример осуа ествления предлагаемого способа выявления соляных штоков:

В качестве примера испытания предлагаемого способа выбрана математическая модель Медведовского соляного штока по

0 профилю скважин 12, 102, 84, 100, 33, 108. В выбранном сечении соляной шток практически не имеет козырька и кровля соли залегает на небольшой глубине (около 200 м). Эти обстоятельства позволяют получить х а5 рактерные соотношения тепловых потоков по замерам над штоком и на сравнительно небольшом удалении от него.

Для осуществления замеров теплового потока на данной модели выбран слой с

0 одинаковой теплопроводностью, залегающий ниже зоны периодических колебаний температур, но выше соляного тела. В этом слое проведены определения геометрического градиента и теплового потока в двух

5 сечениях над апикальной частью соляного штока и на расстоянии 1000 м от него. Точка замера на удалений 1000 м выбрана на том основании, что температура на выбранной глубине (около 200 м) по гори0 зонтали на данном участке не меняется. Последнее свидетельствует об отсутствии влияния соляного штока на тепловое поле этой области. Таким образом, измерения выполняются в сечениях по вертика5 ли, соответствующих максимальному тепловому влиянию соляного тела и полному отсутствию такого влияния. По полученным данным рассчитаны тепловые потоки и их соотношения,

0.

Результаты расчетов приведены в таблице.

В таблице приведены данные по измерениям на разных глубинах с соблюдением 5 изложенного выше требования. Получен- ные соотношения тепловых потоков, как видно из таблицы, слабо зависят от глубины замеров. Из этого следует, что геомет рическая аномалия по степени своей контрастности мало зависит от глубины, что

позволяет использовать ее для решения поставленной задачи.

Все рассчитанные соотношения тепловых потоков укладываются в интервал (1).

Следовательно, выявленная геометрическая аномалия образована соляным fer лом.

Формула изобретения

Способ поисков соляных куполов, включающий проведение геофизических исследований, выявление по их результатам аномалий, бурение скважин в контуре аномалии и вне его, измерение температур в

0

литологически однородном слое, расположённом ниже области периодических колебаний температур, и расчет величины теплового потока, по изменению которого судят о наличии соляных куполов, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью снижения трудоемкости способа, температуру измеряют в слое, теплопроводность которого меняется- не бблее чем на 20%, и отождествляют выявление аномалии с соляными куполами при условии 1,6 qt/q2 2,1, где qi и qa - тепловой поток в контуре аномалии и вне его соответственно.

Использование: в геофизических иссле дованиях, в частности при поиске и разведке соляных куполов. Сущность изобретения: проводят геофизические исследования, выявляют аномалию, бурят скважины в контуре аномалии и вне его, выделяютлито- логически однородный слой, теплопроводность которого меняется не более чем на 20%, измеряют в нем температуру, рассчитывают тепловой поток и отождествляют выявленные аномалии с соляными куполами при условии: 1,6 qi/qa 2,1, где qi и Q2 - тепловой поток в контуре аномалии и вне его соответственно. 1 табл.