Поиски и разведка полезных ископаемых - важнейший
прикладной раздел геофизики, называемый разведочной геофизикой. Основные
ассигнования на геофизические исследования идут от нефтяных корпораций,
для которых нефтяная геофизика дает большой экономический эффект.
Меньше применяется геофизика при поисках и разведке рудных, нерудных
и угольных месторождений. С каждым годом возрастают поиски и разведка
полезных ископаемых (особенно нефти и газа) на акваториях.
Месторождения нефти и газа располагаются среди
осадочных пород на глубинах 1-6 км. Поиски и разведка их с помощью
бурения скважин на таких глубинах стоят очень дорого, поэтому нефтяная
геофизика, в которой основным методом является сейсморазведка МОВ,
становится обязательной в этой отрасли энергетики. Сейсморазведка
для разведки на таких сравнительно больших глубинах также стоит
дорого. Однако это обходится в 3-10 раз дешевле и осуществляется
во столько же раз быстрее, чем разведка месторождений бурением. Комплексирование
сейсморазведки с другими геофизическими методами может дать еще
больший геологический и экономический эффект. Следует отметить необходимость
использования аэрокосмической информации и прежде всего данных инфракрасной
и спектрометрической съемок. Кольцевые структуры, выделяемые с их
помощью, иногда бывают приурочены к нефтегазоносным структурам.
При разведке месторождений нефти и газа широко
применяют геофизические исследования в скважинах (ГИС). Они допускают
проходку скважин с минимальным отбором керна, что сокращает время,
стоимость и повышает информативность бурения.
Основными направлениями нефтегазовой геофизики
являются поисковые работы, с помощью которых выявляются структурно-литологические
ловушки, где могут находиться нефть и газ (а может быть и нет!),
а также разведочные работы на выявленных ловушках, предназначенные
для оценки параметров месторождений (залежей) и подготовки их к
разведочному или промышленному бурению. Выявление местоположения
структур-ловушек и определение их геометрии успешно осуществляются
сейсморазведкой. Однако, как отмечалось выше, лишь около трети таких
структур могут, как показывает практика, содержать нефть и газ. Поэтому
прямые поиски нефти и газа - проблема более сложная, требующая привлечения
высокоточной сейсморазведки и других геолого-геофизических методов.
Большая роль в нефтяной геофизике принадлежит геофизическим исследованиям
как разведочных скважин, так и скважин промышленных, когда эти исследования
направлены на увеличение степени извлекаемости нефти и газа.
Месторождение нефти и газа - это структурно-тектонический
и литологический комплекс, в котором располагаются залежи, т.е. скопления
нефти и газа. Залежи приурочены к ловушкам, сложенным пористыми,
трещиноватыми породами (коллекторами) и ограниченными, по крайней
мере, в кровле слабопроницаемыми породами-покрышками (экранами).
Основными структурными ловушками являются:
- крупные (размером с десятки и сотни километров и амплитудой свыше 1% от глубины залегания) антиклинальные и сводовые поднятия;
- локальные поднятия небольших размеров (единицы и первые десятки километров в поперечнике и амплитудой менее 0,1% от глубины залегания);
- структурно-литологические (комбинированные) ловушки, связанные с погребенными рифами, соляными куполами и тектоническими нарушениями;
- неантиклинальные ловушки в терригенных отложениях (зоны выклинивания слоев, фациальных замещений, стратиграфических несогласий, эрозионно-аккумулятивных древних долин, дельт и т.п.).
В зависимости от природной обстановки эти структуры
в разной степени отличаются по физическим свойствам от окружающих
пород. Поэтому они могут выделяться по аномалиям тех или иных геофизических
методов. Такие аномалии называют аномалиями типа залежей (АТЗ). Подтвержденная
и оконтуренная по данным нескольких методов, в том числе обязательно
сейсморазведкой и желательно поисковым бурением, АТЗ становится нефтегазоперспективной
структурой (НГПС). Если она расположена в нефтегазовой провинции,
то на ней закладываются поисковые скважины. Однако, как отмечалось
выше, лишь до трети подобных структур, выделенных геофизиками, содержат
промышленные запасы нефти и газа. В связи с этим геофизические методы
все еще остаются косвенными методами поисков и разведки нефти и газа.
Поиски НГПС проводятся в основном сейсморазведкой,
подчиненное значение имеют электрические и электромагнитные зондирования,
грави- и магниторазведка. Площадная, трехмерная (3- D) и объемная
сейсморазведка МОВ обладает наибольшей разрешающей способностью,
так как позволяет выделять поднятия по нескольким структурным горизонтам
с амплитудой свыше 30-100 м, или с погрешностью менее 1% от глубины
залегания. Электрические и электромагнитные зондирования применяют
лишь при разведке крупных структур (с поперечным размером больше
их глубины залегания и амплитудой не менее 10% от этой глубины).
С помощью высокоточной гравиметрической съемки в случае унаследованных
по всем структурным этажам структур положительными аномалиями могут
выделяться антиклинали, имеющие амплитуду до 10-30% от глубины залегания.
Однако при несовпадении структурных планов, сложном региональном
фоне, плотностной неоднородности разреза в горизонтальном направлении
результаты гравиразведки оказываются недостаточно определенными.
Магниторазведка при поисках нефти и газа имеет вспомогательное значение.
Обычно поисковые работы на нефть и газ начинают
с аэромагнитной и гравитационной съемок перспективных площадей в
масштабе 1:50000 и крупнее. Над нефтегазоперспективными структурами
в зависимости от их размеров, глубины залегания, знака и величины
избыточной плотности аномалии  могут составлять
от долей до первых десятков миллигал. Положительные и отрицательные
аномалии на гравимагнитных картах, как и вообще перспективные участки
с пологими формами складчатости, целесообразно проверять площадными
электромагнитными зондированиями с расстояниями между точками наблюдения
0,5-1 км.
Сейсморазведка методом отраженных волн (МОВ) являлась
ведущим методом поисков таких нефтегазоперспективных структур, как
антиклинальные ловушки. Однако в настоящее время чаще приходится
иметь дело с малоамплитудными (амплитуды поднятий меньше 0,01 от
глубины залегания), комбинированными и неантиклинальными ловушками,
встречающимися в районах развития промежуточного структурного этажа,
солянокупольной тектоники, траппового магматизма, погребенных рифов,
в зонах литологических и тектонических экранирований и т.п. В подобных
условиях проводят сейсмопрофилирование методом общей глубинной точки
(МОГТ). Поисковые сети наблюдений при работах МОГТ в масштабе 1:50000
и крупнее изменяются от 2 (4-6) км при выявлении структур до 0,2
(0,5-1) км при разведке наиболее перспективных участков с целью
оконтуривания структур и подготовки к поисковому бурению.
Как известно, в МОГТ применяются системы наблюдений
с многократным (до 20 раз и более) прослеживанием отраженных и других
волн по одним и тем же профилям и всей изучаемой площади (трехмерная
и объемная сейсморазведка). Это обеспечивает накопление информации,
а в результате - повышение отношения сигнал/помеха, что способствует
более четкому выделению полезных волн и построению временных разрезов.
Для превращения временных разрезов в глубинные необходимо определение
скоростей упругих волн с малой погрешностью (до 1). С этой целью
желательно иметь структурные скважины и данные сейсмических наблюдений
в них.
Автоматизированную обработку материалов проводят
с помощью ЭВМ по программам с введением различных кинематических
и динамических поправок. В результате строят временные или глубинные
разрезы, структурные карты. На рис. 4.1 приведены результаты сейсморазведки
МОГТ на одном из нефтяных месторождений Западной Сибири.
 | | Рис. 4.1. Временной разрез МОГТ и результаты его обработки (Восточно-Тарасовское месторождение нефти - по Е.А.Галаган): а - участок временного разреза МОГТ, б - результат динамической обработки материала; 1 - глина, 2 - песчаник, 3 - песчано-глинистые отложения, 4 - границы песчаников продуктивного пласта |
Назад| Вперед
|
