Розкрийте суть і геологічні завдання проведення гравірозвідки, магніторозвідки та електророзвадки при нафтогазопошукових роботах.

Гравіметричний метод розвідки грунтується на вивченні аномального поля сили тяжіння на земній поверхні, яке зумовлене нерівномірним роз­поділом мас у надрах і неоднорідністю густин гірських порід.

У нафтогазопошукових роботах гравірозвідку переважно використову­ють для розв'язання таких геологічних завдань:

а) вивчення будови фундаменту (виявлення окремих блоків) і глибини його залягання;

б) виділення основних структурних елементів земної кори;

в) виявлення і трасування регіональних розломів;

г) пошуки і оконтурення солянокупольних структур, зон розвитку рифових масивів, інтрузій в осадовій товщі тощо;

д) визначення напрямів та обсягів пошукової сейсморозвідки;

є) прогнозування геологічного розрізу (прямі пошуки нафтових і газо­вих покладів);

є) геофізичний моніторинг.

Гравірозвідка полягає у проведенні гравіметричної зйомки та інтерпре­тації виявлених аномалій з побудовою геогустинної моделі об'єкта, що вив­чається (карти, профілі).

За призначенням гравіметричну зйомку підрозділяють на регіональну і детальну. За способом проведення розрізняють площинну гравіметричну зйомку і профільну (або маршрутну). Залежно від поставлених геологічних завдань та умов проведення польових робіт вибирають масштаб зйомки, щільність і розміщення пунктів спостережень, похибку визначення аномалії тощо.

Для проведення геологічної інтерпретації результатів гравіметричної зйомки слід мати на увазі такі загальні положення.

1. В усіх випадках поле сили тяжіння являє собою результат сумарно­го впливу багатьох густин них меж, що знаходяться на різних глибинах. При цьому зафіксоване аномальне гравітаційне поле розглядають як суму ано­мальних полів, зумовлених різними геологічними чинниками.

2. У разі складної природи гравітаційного поля не має бути необгрун­тованих спроб прямого ототожнення додатних і від'ємних аномалій з будь-яким відповідним фактором, наприклад з елементами рельєфу поверхні фундаменту, з його підняттями і пониженнями.

3. Аномальне гравітаційне поле формується під впливом конфігурації меж порід різної густини, якщо ці породи складають досить великі тіла або потужні товщі. При цьому підйом межі щільних, наприклад карбонатних, порід у піщано-глинистій товщі створює надлишок мас і, відповідно, мак­симум сили тяжіння. Вторгнення мас легких порід, наприклад солі, зумов­лює дефіцит мас — мінімумів сили тяжіння. Тектонічні, магматичні і седи­ментаційні контакти товщ порід різної густини, так звані гравітаційні усту­пи, формують у гравітаційному полі зони або смуги підвищених градієнтів сили тяжіння, що відображаються згущенням ізоаномал. Інтенсивність ано­малій тим вища, чим більші контрастність рельєфу густинних поділів і пе­репад густин порід на цих поділах.

4.Кожен геотектонічний регіон відрізняється своїми особливостями будови і, відповідно, характером аномального гравітаційного поля, що потребує індивідуального підходу для вирішення прикладних пошукових завдань. Відзначаються і загальні особливості для тектонічно подібних регіонів.

Найбільша геологічна ефективність гравірозвідки при пошуках нафто-газоперспективних структур досягається в результаті раціонального ком­плексування гравірозвідки з іншими геофізичними методами або бурінням.

Магнітометричний метод розвідки грунтується на вив­ченні аномалій геомагнітного поля, яке зумовлене неоднаковою намагніче­ністю гірських порід.

У нафтогазопошукових роботах магніторозвідку використовують для вирішення таких геологічних завдань:

а) вивчення глибинної будови земної кори (рельєфу поверхні кристалічного фундаменту і його внутрішньої структури) з метою тектонічного районування і прогнозування перспективних на нафту і газ тектонічних зон;

б) визначення товщини осадових утворень платформного чохла;

в) виявлення і трасування зон глибинних розломів з інтрузіями основного складу, що проникають в осадовий чохол;

г) пошуки в окремих районах локальних структур, соляних куполів тощо;

д) простеження контактів між магматичними і осадовими породами;
є) виявлення покладів вуглеводнів.

Для вивчення геомагнітного поля під час магнітної зйомки за допомо­гою магнітометрів фіксують магнітну індукцію. її одиниця — тесла (Тл)

Масштаб магнітних зйомок і методика їх проведення визначаються ха­рактером і метою поставлених геологічних завдань. Зазвичай, для регіо­нальних досліджень виконується аеромагнітна зйомка масштабу 1: 200 000. При цьому безперервні виміри параметрів геомагнітного поля здійснюють з літаків за маршрутами. Для детальних досліджень виконують наземні зйомки масштабу 1: 50 000 і більше

Під час геологічної інтерпретації зйомки слід мати на увазі, що в ме-^жах платформ і щитів геомагнітне поле характеризується високою розчле­нованістю і контрастністю через велику диференціацію порід за намагніче-ністю.

Магніторозвідку успішно використовують для пошуків соляних куполів у зонах розвит­ку соляної тектоніки завдяки іамагнітним властивостям солі. Магнітометричний метод дав значний ефект у Дніпровсько-Донецькій западині, де в процесі солянокупольно-го текгогенезу з великих глибин були винесені уламки сильнонамагніче-них діабазів, які характеризуються чіткими магнітними аномаліями (до 500-1000 нТл).

У крайових передгірних прогинах і западинах, заповнених осадами ве­личезної товщини, геомагнітні аномалії істотно згладжені і поле стає одно­манітним* близьким до нормального. Інколи на фоні такого поля з'явля­ються ланцюги інтенсивних магнітних аномалій, які відмічають осередки або зони основних інтрузій, шо проникають в осадовий чохол.

Електрометричний метод розвідки грунтується на вив­ченні розподілу в земній корі порід з різною електропровідністю. При цьому використовують як природні, так і штучні електромагнітні поля, які

виникають під дією джерел постійного і змінного струму. До методів що використовують природні електричні поля, належать: магнітотелуричні що вивчають змінне поле напруженості телуричних (земних) струмів, телурич­них струмів (ТС), магнітотелуричного профілювання (МТП), магнітотелурич-ного зондування (МТЗ).

До методів, які ґрунтуються на вивченні штучно створених полів за до­помогою постійного струму, належать: вертикальне електричне зондування (БЕЗ), дипольне електричне зондування (ДЕЗ), електричне профілювання (ЕГГ) і зондування методом становлення поля (ЗС).

Під час нафтогазопошукових робіт електророзвідку використовують для вирішення таких геологічних завдань:

а) виявлення і вивчення великих структурних елементів і окремих структурних зон;

б) пошуки похованих структурних піднять, покритих наносами і акваторією;

в) виявлення і трасування зон тектонічних порушень тощо.
Об'єктами досліджень електророзвідкою переважно є осадові товщі та горизонти, що відрізняються високим (нескінченно високим) опором: со­леносні, сульфатні, карбонатні, а також кристалічні породи фундаменту.

У процесі пошуків і розвідки структур, перспективних на нафту і газ, звичайними є електророзвідувальні роботи масштабу від 1: 200 000 до 1: 25 000. Вони, як правило, проводяться в комплексі з іншими геофізични­ми методами (сейсморозвідкою і гравірозвідкою).

При регіональних нафтогазопошукових роботах застосовують методи ТС, МТП, МТЗ і ЗС. Проте основний обсяг електророзвідувальних робіт виконується під час детальних нафтогазопошукових робіт з метою пошуків валоподібних піднять, а також окремих локальних структур.

Залежно від виду використовуваного електричного струму і техніки проведення польових робіт розрізняють два основних методи електро­розвідки: електропрофілювання та електрозондування.

Електропрофілювання ґрунтується на вимірах уявних питомих елек­тричних опорів у горизонтальній площині уздовж прямолінійного маршру­ту на земній поверхні при фіксованому взаємному розташуванні живильних і вимірювальних електродів. Глибинність дослідження визначається розмі­рами установки. Сприятливі умови для успішного проведення електропро­філювання такі: круте падіння крил складок, наявність зон порушень, по­мітна різниця питомих опорів товщ, відносна простота електричного розрі­зу, велика протяжність об'єкта вивчення порівняно з глибиною залягання. Щільність мережі спостережень залежить від масштабу зйомки і вибираєть­ся звичайно так, щоб картований об'єкт перетинався не менш як трьома профілями поперек простягання. Результати польових вимірів зображують у вигляді графіків уявних опорів уздовж маршрутів і карт ізоом, які ви­користовують для вирішення тих чи інших геологічних завдань. Істотно спотворюють результати електророзвідки і перешкоджають польовим спо­стереженням складний рельєф денної поверхні і наявність блукаючих електричних полів, що збуджуються в надрах промисловими електричними установками

Електрозондування грунтується на вивченні геоелектричного розрізу по вертикалі шляхом вимірів уявних питомих опорів у точці зондування на земній поверхні при різних розносах живильних електродів. При більших розносах електродів електричний струм проникає на більшу глибину і відо­бражує геологічну будову більш глибинних частин розрізу. Проводячи виміри питомих опорів з використанням розносів, які послідовно збільшу­ються, одержують уявлення про вертикальний геологічний розріз того ком­плексу порід, над яким проводяться електричні виміри

84. РОЗКРИЙТЕ СУТЬ І ГЕОЛОГІЧНІ ЗАВДАННЯ ПРОВЕДЕННЯ СЕЙСМОРОЗВІДКИ ПРИ НАФТОГАЗОПОШУКОВИХ РОБОТАХ.

Сейсмічний метод розвідки грунтується на вивченні по­ширення в земній корі пружних хвиль, що збуджуються вибухом або уда­ром. Пружні хвилі, проникаючи у товщу земної кори, натрапляють на своєму шляху на породи з різними фізико-механічними властивостями. На кожній межі порід такі хвилі частково відбиваються, а частково заломлю­ються і повертаються на поверхню, де їх реєструє сейсморозвідувальна станція. Тут хвилі підсилюють, частково відфільтровують від перешкод і за­писують у цифровому вигляді на магнітних носіях. Параметри зареєстрова­них сейсмічних хвиль (амплітуд, частот), час їхнього пробігу і швидкість поширення дають змогу визначати властивості та склад порід, глибину за­лягання сейсмічних меж та їхню морфологію. За цією інформацією вста­новлюють геологічну будову району.

Сейсморозвідка займає провідне місце серед геофізичних методів, що застосовуються для пошуків нафти і газу, як за роздільною здатністю і гли-бинністю досліджень, так і за різноманітністю геологічних завдань, що вирішуються за її допомогою.

При нафтогазопошукових роботах сейсморозвідку використовують для вирішення таких геологічних завдань:

а) сейсмогеологічне районування територій і комплексів гірських порід;

б) картування геологічних меж в осадовому чохлі і консолідованій корі;

в) вивчення рельєфу поверхні кристалічного фундаменту;

г) виявлення і детальне обстеження пасток нафти і газу (структурних та інших);

д) прогнозування геологічного розрізу;

є) прямі пошуки нафти і газу та оконтурення виявлених покладів; є) виявлення тектонічних порушень тощо.

У сейсморозвідці розрізняють два основних методи: метод відбитих

миль (МВХ) і метод заломлених хвиль (МЗХ). Серед модифікацій цих методів

можна виділити такі: за умовами проведення спостережень (наземна,

морська, свердловинна сейсморозвідки); за способом спостережень; за типом використаних хвиль (методи поздовжніх, попе

речних хвиль); за частотним діапазоном реєстрованих коливань (низькоча­стотна — 25-30 Гц, середньочастотна — 30-80, високочастотна — понад 80 Гц); за способом реєстрації (цифрова, аналогова).

Метод МВХ грунтується на реєстрації сейсмічних хвиль, що відбились від меж поділу двох середовищ з різним хвильовим опором (акустичною жорсткістю). Метод застосовують уздовж профілів, на яких через певний інтервал розташовані пункти збудження сейсмічних хвиль і приймачі коли­вань. Сейсмічні хвилі збуджуються вибуховими зарядами, які розміщують на поверхні, у свердловинах, у воді, або невибуховими джерелами (вібра­ційними або імпульсними). Сейсмічні хвилі, що відбились від меж поділу, реєструються сейсмоприймачами, які перетворюють коливання в електрич­ні сигнали, що передаються по кабелю на сейсмостанцію, де вони після фільтрації і перетворення записуються у вигляді сейсмограм. Сейсмоприй­мачі розміщують поодинці або групами, починаючи від пункту збудження, і відносять від нього на віддаль, що залежить від нахилу відбивних повер­хонь і глибини дослідження. Сейсмічні спостереження методом відбитих хвиль проводять переважно на паралельних прямолінійних профілях, що проходять поперек панівному простяганню пластів. При цьому за допомо­гою допоміжних профілів з'єднують усю систему в замкнуті полігони.

Результатами сейсморозвідки за методом МВХ є часові сейсмічні роз­різи (профілі) і структурні карти або структурні схеми. Часовий сейсмічний розріз — це сукупність часових ліній пробігу відбитих хвиль від земної по­верхні до горизонтів відбиття і назад у координатній системі х, у. На часо­вому розрізі лінії у (осі синфазності) є аналогами горизонтів відбиття. Сейсмічний розріз являє собою вертикальний переріз верхньої частини земної кори по лінії виконаних спостережень, на якому показані сліди пе­ретину цієї площини з усіма відбивними горизонтами і окремими відбивни­ми площадками. Якщо на такому розрізі показані межі між окремими стра­тиграфічними комплексами і узагальнені дані, то таку побудову називають сейсмогеологічним розрізом (профілем).

На сейсмічних розрізах виділяють розрізнені, спорадично розподілені відбивні площадки різної протяжності і відбивні горизонти, що безперерв­но корелюються. Такі горизонти називають опорними сейсмічними гори­зонтами і часто ідентифікують з певними геологічними межами. Якщо такі горизонти не виділяються через геологічні або методичні причини, то в ре­зультативних розрізах за сукупністю розрізнених площадок і у відповідно­му глибинному інтервалі проводять умовний сейсмічний горизонт, який прив'язують до якої-небудь геологічної межі.

Структурну карту за даними сейсморозвідки складають по одному із опорних (відбивних) сейсмічних горизонтів, що виявлені на обстеженій те­риторії. Похибки під час побудови сейсмічної структурної карти виникають здебільшого через похибки визначення глибин залягання опорного гори­зонту, які за сприятливих умов можуть не перевищувати 1— 2 %. Значніші похибки можуть виникати в процесі кореляції спостережень унаслідок не-усвідомленого переходу з одного сейсмічного горизонту на інший. У тако­му випадку розуміння геологічної будови надр може бути сильно спотворе­ним. Уникнути такої похибки допомагає безперервність спостережень і ув'язка одержаних даних по замкнених полігонах.

Структурна схема зображує умови залягання групи більш-менш пара­лельних площадок, усереднених у вигляді умовного сейсмічного горизон­ту. Тому точність структурної схеми нижча за точність структурної карти. Проте досвід робіт у різних регіонах показує, що структурні побудови по умовному горизонту часто задовольняють потребам нафтогазопошукових

робіт.

Крім традиційних структурних побудов, матеріали МВХ використову­ють для вирішення різних завдань, пов'язаних з прогнозуванням гео­логічного розрізу (літологія, колекторні властивості, пряме виявлення по­кладів вуглеводнів та ін.), вивчення тонкошаруватих середовищ, пошуків та розвідки неантиклінальних пасток нафти і газу. Новітні способи візуалізації і цифрова обробка одержуваної інформації забезпечують якісно новий рівень методів геологічного аналізу під час інтерпретації сейсмічних даних.

Для вирішення пошукових завдань у різних сейсмогеологічних умовах розроблено низку модифікацій МВХ: метод спільної глибинної точки, метод регульованого спрямованого прийому та ін.

Метод спільної глибинної точки (МСГТ) ґрунтується на використанні системи багаторазових перекриттів з подальшим сумуванням (нагрома­дженням) відбиттів від загальних ділянок межі за різного розташування джерел збудження і приймачів. Головна перевага МСГТ полягає у можли­вості підсилення одноразово відбитих (корисних) хвиль на фоні багатора­зових хвиль (перешкод), які ускладнюють процедуру і знижують досто­вірність виділення корисних сигналів при сейсморозвідці глибин понад 3-4 км. МСГТ є провідним для пошукових робіт і найефективнішим у платформних районах з пологим заляганням пластів, для вивчення будови глибокозанурених і складнопобудованих комплексів, зон стратиграфічних незгідностей і виклинювання, а також пошуків покладів вуглеводнів.

Метод регульованого спрямованого прийому (МРСП) ґрунтується на змін­ному різночасовому сумуванні відтворених сейсмічних записів зі змінною частотною фільтрацією, орієнтованою на виділення високочастотних скла­дових. Метод дає змогу розщепити інтерференційний хвильовий запис на елементарні плоскі хвилі, що надійшли на базу спостереження з різних на­прямків.

Метод ефективний для вивчення складнопобудованих геологічних об'єктів: солянокупольних структур, рифових масивів, районів з чітко ви­раженою складчастістю, зон виклинювання, а також для виділення і трасу­вання тектонічних порушень.

Метод заломлених хвиль (МЗХ) ґрунтується на реєстрації і вивченні сейсмічних хвиль, які заломлюються в земній корі в пластах, що характе­ризуються підвищеною швидкістю поширення цих хвиль, і проходять в них значну частину шляху. Основна модифікація МЗХ — кореляційний метод заломлених хвиль (КМЗХ), в якому використано кореляційний принцип виділення і простеження заломлених хвиль не тільки перших, а й наступ­них вступів. Під час інтерпретації даних МЗХ визначають час пробігу за­миленої хвилі від джерела її збудження до пункту реєстрації, вираховують лисину залягання, нахил поверхні пластів з підвищеною швидкістю і саму швидкість.

МЗХ застосовують для регіональних досліджень будови земної кори (вивчення рельєфу поверхні кристалічного фундаменту, структури осадової товщі) на глибині до 10—20 км, трасування тектонічних порушень.

На базі КМЗХ створена методика глибинного сейсмічного зондування (ГСЗ).

Метод ГСЗ є методом регіонального вивчення будови земної кори і верхньої мантії і грунтується на реєстрації і вивченні глибинних, передусім заломлених, хвиль, що збуджуються потужними вибухами (заряд до кількох тонн) і поширюються на десятки кілометрів в глибину Землі. Спостережен­ня проводять уздовж окремих профілів або по площі за відстані від джерела до 300—400 км під час вивчення будови земної кори і до 1000—2000 км — вивчення мантії.

У результаті опрацювання матеріалів ГЗС будують сейсмічні розрізи, на які наносять положення сейсмічних меж, зон різної якості записів, відо­мості про пластові та межову швидкості. Геологічна інтерпретація даних ГСЗ проводиться із залученням інших геофізичних методів і закінчується складанням сейсмогеологічних розрізів, на яких показані межі геологічних товщ, зони розломів тощо.