Файл: Основные методы электроразведки при решении задач нефтяной геологии.docx

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»

________________Высшая школа энергетики, нефти и газа_______________

^{(наименование высшей школы / филиала / института / колледжа)}
КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине/междисциплинарному курсу/модулю		Полевая геофизика
На тему	Основные методы электроразведки при решении задач нефтяной геологии

	Выполнила обучающаяся): Конькова Александра Владимировна
	(Ф.И.О.)
	Направление подготовки / специальность: 21.05.02 Прикладная геология
	(код и наименование)
	Курс: IV
	Группа: 241708
	Руководитель: Губайдуллин Марсель Галиуллович, профессор, д.г.-м.н.
	(Ф.И.О. руководителя, должность / уч. степень / звание)

Признать, что работа выполнена и защищена с отметкой
		(отметка прописью)		(дата)
Руководитель				Губайдуллин М.Г.
		(подпись руководителя)		(инициалы, фамилия)

---

Архангельск 2020

ЛИСТ ДЛЯ ЗАМЕЧАНИЙ

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 4

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ В НЕФТЕГАЗОВОЙ ГЕОЛОГИИ 6

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 13

ВВЕДЕНИЕ

Электроразведка (Электрометрия) – совокупность методов изучения строения земной коры и поисков месторождений полезных ископаемых, основанных на изучении естественных или искусственных электромагнитных полей. Физическая сущность электроразведки заключается в изучении зависимости электромагнитного поля, естественного или искусственного от электрических (а иногда и от магнитных) свойств среды, на которую это поле действует. По условиям проведения выделяют наземную, морскую, скважинную, шахтную и аэроэлектроразведку. По целевому объекту — рудную, структурную и инженерно-геологическую электроразведку.

Место электроразведочных работ в общем комплексе геологических исследований и их конкретные задачи определяются в каждом случае исходя из реальной геолого-географической обстановки, возможностей методов при решении поставленных задач в данных условиях, экономической целесообразности их применения с учетом стадии работ.

Электроразведка в своем составе имеет более 200 методов и их модификаций, которые характеризуются: видом электромагнитного поля, типом возбуждения поля, его измеряемыми компонентами, методикой и техникой полевых работ, способами обработки и интерпретации полученных данных, решаемыми геологическими задачами. Результатом электроразведочных работ должна быть геологическая информация, с целью ее извлечения из геофизических данных проводят интерпретацию результатов полевых наблюдений.

По кругу решаемых задач методы электроразведки образуют две группы. Методы первой группы, глубинные — различные виды зондирования (ВЭЗ, ЧЗ, ЗСБЗ, МТЗ и др.) позволяют вести исследование верхних слоев земной коры до глубины нескольких километров. Эту группу методов используют в основном для изучения строения бассейнов, сложенных осадочными породами, главным образом при поисках нефти и газа. Опыт полевых исследований свидетельствует, что глубинные методы электроразведки практически дают надежные данные только до глубины 2—3 

---

км. Некоторые полезные качественные данные иногда могут быть получены электрическими методами до глубин 4— 5 км, однако в большинстве случаев результаты исследования таких глубин оказываются ненадежными. В то же время необходимо отметить возможность применения электромагнитных полей низких частот для изучения очень больших глубин. В настоящее время магнитотеллурические зондирования достаточно успешно используются для сверх­глубинных исследований при изучении физического состояния мантии.

Вторая группа методов электроразведки — индукционные, аэроэлектроразведочные и т.п. — обладает незначительной глубинностью (обычно десятки метров, в лучшем случае несколько сотен метров). Высокое удельное сопротивление среды является благоприятным условием для выявления в ней проводящих объектов. Область применения методов второй группы резко отличается от области применения первой группы и в основном сводится к изучению рудоконтролирующих структур и поискам рудных тел, характеризующихся повышенной электропроводностью. В последнее время для решения нефтепоисковых задач используются и различные индукционные методы, например, для обнаружения сульфидного ореола залежи.

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ В НЕФТЕГАЗОВОЙ ГЕОЛОГИИ

При поисках и разведке месторождений нефти и газа электроразведку используют главным образом для изучения структурных условий залегания слоев осадочных пород, с которыми связаны залежи нефти и газа. Это основано на том, что нефте- и газосодержащие породы обычно имеют значительно более высокое электрическое сопротивление по сравнению с водонасыщенными породами и обладают свойствами поляризуемости.

При решении геологических задач для изучения сопротивлений и поляризации пород применяются различные модификации электроразведки. Для изучения сопротивлений привлекают модификации с использованием как искусственных, так и естественных источников электромагнитного поля, а для изучения поляризуемости - модификации вызванной поляризованности ВП на базе источников постоянного и переменного тока.

В частности, применяются модификации, основанные на измерениях искусственного поля, с источниками постоянного тока, обладающие наибольшей разрешающей способностью: вертикальное электрическое зондирование ВЭЗ, дипольное экваториальное зондирование ДЭЗ и электрическое профилирование ЭП. Были изучены возможности амплитудных и фазовых измерений в переменном электромагнитном поле - частотные зондирования ЧЗ. Затем широкое применение получили более производительные измерения в неустановившихся полях - зондирования становлением с дальней ЗС и ближней ЗСБЗ зонах.

---

А также для решения задачи прямых поисков начинают использовать различные виды измерений естественных полей - магнитотеллурические зондирования МТЗ, магнитотеллурическое профилирование МТП и наблюдение поля теллурических токов ТТ.

Но не все методы могут быть применены при поисках и разведке месторождений углеводородов, здесь будут рассмотрены только те из них, которые широко используются для решения задач нефтегазовой геологии.

О сновное назначение ВЭЗ и ДЭЗ - картирование опорного высокоомного горизонта (кристаллический фундамент) и расчленение надопорной толщи на три - четыре электрических горизонта. (рис. 1)

Рис.1. Положение поверхности кристаллического фундамента в одном из районов Саратовского Поволжья (по Б.А. Шабанову и К.А. Шахнес)

1 – точки ВЭЗ;

2 – поверхность фундамента по ВЭЗ;

3 – поверхность фундамента по сейсморазведке.

ВЭЗ удобнее всего ставить при небольших глубинах исследований (до 1 км), а ДЭЗ - при изучении больших глубин.

ДЭЗ отличается высокой чувствительностью к горизонтальным неоднородностям. Это позволяет по расхождениям двухсторонних кривых ДЭЗ оценить угол наклона опорного горизонта и с их помощью прослеживаются тектонические нарушения. Поэтому количественную интерпретацию вести сложно по искажению даже по усредненным двухсторонним кривым. По этой причине предпочтение отдают методу ВЭЗ.



Рис. 2. Разрезы кажущихся сопротивлений по данным дипольных электрических зондирований с отнесением измерений к приемному диполю на Жетыбайском месторождении (а) и неперспективной Шалобайской площади (б).

1 – изолинии ск (Ом•м);

2 – граница резкого изменения геоэлектрического разреза, предположительно обусловленная тектоническими нарушениями;

3 – границы нефтяных залежей;

4 – структурные границы по данным по данным бурения и сейсморазведки.

Электрическое профилирование (ЭП) основано на измерении поля постоянного тока при фиксированных размерах питающих и измерительных диполей. В результате изучают изменение геоэлектрического разреза в горизонтальном направлении при постоянной глубине исследований.



Рис.3. Кривые ЭП при различных размерах установки над антиклинальной (а) и над синклинальной (б) складкой.

---

Метод вызванной поляризованности (ВП) основан на электрохимической активности горных пород при пропускании через них тока в виде прямоугольных импульсов. При этом выясняется характер изменения тока на приёмных электродах после выключения его в питающей цепи. В результате получают данные о поляризуемости среды, которые могут быть связаны с вкраплениями рудных минералов, образующимися над залежами углеводородов.

1 – профили наблюдений;

2 – изолинии кажущейся поляризуемости при разносе АВ/2=500 м.;

3 – скважины, в которых отмечена интенсивная пиритизация;

4 – скважины, в которых отмечена слабая пиритизация;

5 – скважины, в которых не отмечено пиритизации;

6 – примерные границы распространения пиритизации в сенонских и палеогеновых отложениях;

7 – внешний контур газоносности IX горизонта,

8 – внутренний контур газоносности IX горизонта.

Методом частотного зондирования (ЧЗ) возбуждают гармоническое во времени электромагнитное поле и изучают зависимость электрической и магнитной его компонент от частоты. Изменяя частоту тока в питающем диполе, управляют глубиной изучения разреза: с уменьшением частоты питающего тока возбуждаемая гармоническая электромагнитная волна проникает все глубже в среду, позволяя тем самым получать информацию об изменении параметров геоэлектрического разреза в вертикальном направлении.

А в зондировании становлением (ЗС) питающий диполь подают нестационарный электрический ток в виде ступенчатого импульса включения или выключения тока. Глубину проникновения электромагнитной волны в среду определяет время становления поля. Измеряют разность потенциалов на измерительных электродах или ЭДС индукции, наводимую в петле, в различие моменты; из величина связана с изменением параметров геоэлектрического разреза по вертикали. Например, на рис.4 приведён разрез вертикальных нормированных разностей. Краевые (контактного типа) аномалии проявляются в плоскости вертикального разреза особенно чётко по материалам метода ЗС, что, возможно, вызвано особенностями природы неустановившихся полей, например, возникновением дополнительных эффектов в связи с образованием электропроводящих минералов в области залежей.

Рис.4.  Характерные результаты ДЭЗ и ЗС по локализации эффектов от нефтяных залежей на Жетывайском нефтяном месторождении Южного Мангышлака

---