Биогеохимический способ поисков месторождений нефти и газа Советский патент 1981 года по МПК G01V9/00 

(54) ВИСГЕОХИМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ПОИСКОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

I

Изобретение относится к нефтегазовой геологии и направлено на поиски нефтегазовых месторождений. Оно может быть использовано также при окснтуривании Тазового пузыря газохранилищ и зон растекания промышленных углеводородных и иных стоков.

Известен геохимический способ по исков нефтяных и газовых месторождений, который состоит в отборе образцов подпочвенного слоя, а также керна и шлама при бурении сквалшн, в их анализе.на содержание закисных форм металлов, например, двухвалентного железа 1.

Однако существующий способ требует довольно трудоемких операций по отбору проб грунта и подпочвенного слоя и бурения скважин. Интерпретация данных при этом сложна и неоднозначна так как содержание закисных форм металлов в пробах грунта может зависеть от многих причин, а KOHKpetHocTb аномальных зон низкая. НЕФТИ И ГАЗА

Известны биогеохимические способы излучения растительности и грунтов, разработанные для поиска рудных месторождений, залегающих на глубинах до 30-50 м 2.

Цель изобретения - повышение эффективности поисков месторождений нефти и газа.

Поставленная цель достигается тем,

10 что в точке опробования производят одновременньй отбор проб гумусового горизонта почвы и доминирующей растительности, определяют в них содержание металлов, например,

15 железа, марганца, меди, кобальта, . цинка, хрома, а в растительности, кроме того, еще фосфора и бора. Далее с помощью комплекса построений по соотношениям концентраций металлов

20 в растительности и концентрации их в почве в каждом пункте опробования и по повьш1енным значениям содержаний бора и фосфора в растительности локализуют плановое положение залежи нефти и газа.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что проба грунта берется из ryi ycoBoro горизонта почвы с глубины 5-10 см.

Другое отличие состоит в том, что в этой же точке одновременно берут пробу укоса травы и пробу древесной или кустарниковой растительности домииируклцего вида в виде листьев и мелких веток. Все пробы анализируют на содержание металлов, особенно поливалентных, например, железа, марганца, меди, кобальта. Б пробах растительности определяют, кроме -того, фосфор и бор.

Третье отличие заключается в том что рассчитывают отношение концентраций поливалентных металлов в расттельности к содержанию их в почве в каходой точке отбора. Это отношение изменяется в зависимости от окислительно-восстановительных условий в верхней зоне литосферы. УстайоБлено, что поток углеводородов, мигрирующих от залежи к поверхности характеризуется восстановительной средой. Ряд поливалентных металлов, например, железо, марганец, медь, ванадий, кобальт в условиях восстановительной среды меняет валентнос и степень подвшкности. Как известно, растительность усваивает и накапливает элементы, находящиеся в подвижной оорме, т.е. хорошо растворимые. Нерастворимые элементы накапливаются в почве. Например, в условиях восстановительной среды двухвалентное железо, марганец, и кобальт подвижны, хорошо мигрируют и накапливаются растительностью при одновременном рыносе их из почвы. В окислительной обстановке железо и кобальт присутствует в основном в окисном, трехвалентном, а марганец - в четырехвалентном состоянии, что обуславливает их слабую подвил ность, а тем самьи дефицит в растительности и накоплении в почве. Другие элементы, например, медь, хром, цинк, свинец, ванадий, никель, подвижны к окислительной среде, а в восстановительных условиях образуют нерастворимые соединения, мигрируют слабо, Е растительности над залежью их. менпие. Величина соотношения кондентр..дий элементов более контрастна, чем величина

94658 . 4

концентраций. Такой же смысл .имеют отношения различных металлов в растительности или почве, например, отношения марганца к меди, бора к цинку и т.д.

Таким образом, по изменению соотношения содержания металлов в растениях и содержанию их в почве можно локализовать зону восстановительных условий, приуроченную к зоне подтока углеводородов. В зависимости от геоморфологии и литологии определенного ландшафта могут образовываться и локальные химические аномалии. Для разработки их используют характеристику растительности по содержанию в ней фосфора и бора, концентраций которых увеличиваются над месторождениями 20 нефти и газа. Предпосылкой такого утверждения является геохимический спектр, построенный для эталонных площадей, на котором фиксируются зоны накопления определенных элементов, в первую очередь, фосфора и бора. 3 природных водах фосфор содержится в ни- тожных количествах (сотые и десятые доли мг/л) вследствие низкой растворимости его соедид нений и поглощения их живыми организмами. Его концентрация не зависит от минерализации, глубины и литологи ; вмещающих пород. В прикоптурных водах содержание фосфора увеличивается до целых долей мг/л. Исходя 5 1ИЗ этого, можно полагать, что фосфор iпопадает в подземные воды, в основном, из залежей углеводородов и при соответствующих условиях его можно использовать как прямой показатель нефтегазоносности. Наиболее отчетливо выделяются по фосфору газовые, газоконденсатные залежи и залежи легких нефтей. Теоретическое обоснование максимальной концентрации бора 5 находится в стадии разработки.

Зона повышенных значений содержа-. ния фосфора и бора в растительности корректируют зону восстановительных условий по металлам, позволяя локализовать местоположение залежи углеводородов..

Биогеохимические поиски по предлагаемому способу проводились на эталонной площади Щелковского газохраншшща с глубиной залегания газового пузыря 700 м и известным контуром газоносности. Съем проведен по ленточному П15офилю, пересекающему структуру с выходом в законтурные зоны. На газохранилище были отобраны в 25 точках пробы грунта, укоса травы и листьев березы. Пробы отбирали через 1-2 км в бумажные пакеты. В каждой точке на типичном незагрязненном участке срезали укос травы с куска дерна размером 10x10 см. из этого же куска отбирали пробу гумусового горизонта почвы весом 75-100 г. .С близрастущих молодых деревьев березы (желательно одного возраста - до 10 лет, высотой 4-5 м) отбирали листья и мелкие ветки на высоте 1,5. 6 2 м от земли, весом до 100 г. Пробы высушивали, сжигали и в золе спектральным анализом определяли 19 элементов. Элементы, меняющие свое содержание над залежью, рассматривают ся как индикаторные. Это фосфор, бор, марганец, медь, хрсм, цинк, железо, кальций и другие. В табл. 1 приведены средние значения концентриций элементов и их отношений в растительности и почве в зонах внутри контура газоносности и законтурной. Таблица 1

Зола Над угукосз лсводотравы родной зоной 480 16 323 8,2 6,5 1,7 . Законтурнаяаона 290 4 87 5,6 2 0,75 . Зола . Над угвере- леводо9Н родной зоной 1090 49 532 18 iZO 2,8 В золе Закоиберезы турная аона570 52 401 I). 26 3,5 Отношение поливалентных металлов, Мйодн например, марганца к меди, внутри-рует

Кроме того, зольность элементов во всех видах проб увеличивается над залежью на 20-25%.

Таким образом, приведенные материалы показывают по содержаниям в растительности и почве фосфора, бора, поливалентных металлов и ряда других элементов, характерных для кажТ

дого конкретного ландшафта, существенные отличия законтурной зоны от сводовой (продуктивной), что и положено в основу данного изобретения.

SS

Использование предлагаемого спо|Соба биогеохимического поиска месторождений нефти и газа обеспечивает по сравнению с существующим способом 5,9 0,65 2,3 1,24 ,t 51 ,i 0,25 ,34 0,4 0,3 18 . f, 2,1 0,Ъ1 3,5 0,4 1,8 88 2,6 0,77 4,0 0,35 0,7 51 ого вида проб тоже дифференцися по отношению к залежи (табл.2). аблица 2 следующие преимущества: возможность применения при любой глубине залега ния углеводородной залежи; оператив ная оценка нефтегазоносности территории с минимальными затратами средс и времени; возможность реализации в любое время года и в любых природ но-ландшафтных условиях - в открыты районах с использованием автотранспорта, ,в труднодоступных районах вдоль речных долин с использованием плавсредств-. Экономическая эффективность изоб ретения достигается в результате сокращения непроизводительных работ по бурецию неглубоких (до 20тЗО м) и структурно-геохимических (до 400600 м) , которые предусматриваются существующей стадиййостью геохимических, поисков месторождений нефти и газа.. Кроме ого .р.евизия накопленного громадного материала по металлометрическим съемкам грунтов и анализам почв путем механизированной их обработки с учетом данного изобретения может дать новые направления поисковым работам на нефть и газ. Формула изобретения Биогеохимический способ поисков месторождений нефти и газа, 8.8 .включающий отбор грунтовых проб, их анализ на содержание ряда элементов, вьвделение зон с аномальными концентрация1Ш элементов, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности поисков, в каждом пункте опробования производят одновременный отбор проб гумусового горизонта почвы и доминирунидей растительности, определяют в них содержание металлов, например, железа, марганца, меди, кобальта, цинка, з рома, а в растительности кроме того, еще фосфора и бора, затем с помощью комплекса построений по соотношениям концентрициЛ кетазшов в растительное ти и концентрации их в почве в каждом пункте опробования и по 1)овышенш11м значениям содержаний бора -и фосфора в растительности1локализуют плановое положение залеяси нефти и газа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США К 2310291, кл, 23-232, опублик. 1948. 2.MajDora Д.П., Биогеохимический метод поисков рудных месторождений. М., 1963, с. 1-248 (прототип).