Схарактеризуйте геологічні методи досліджень при нафтогазопошукових роботах

Геологічні методи досліджень ґрунтуються на вив­ченні характеру, складу та віку осадових відкладів і тек­тонічної будови територій шляхом виконання різних польових і дистанційних спостережень, лабораторних досліджень і камерального узагальнення одержаних ма­теріалів. У процесі геологічного вивчення територій проводяться геологічне і структурно-геологічне карту­вання (зйомки), геоморфологічні та аерокосмогеологічні дослідження.

Геологічне картування виконують з метою складання гео­логічної карти місцевості для вивчення стратиграфії та літології відкладів, що виходять на її поверхню, і вияс­нення її тектонічної будови. Таке картування здійснюють у два етапи: польові дослідження і камеральне оброблен­ня зібраних матеріалів.

Під час польових робіт складають польову геологічну карту, для чого планомірно і всебічно вивчають природні відклади та наносять на топооснову їх місцезнаходження і гірничих виробок із зазначенням елементів залягання гір­ських порід. Виявляють і трасують геологічні межі, просте­жують розривні порушення, вивчають літологічний склад, генезис, умови залягання, взаємовідношення і вік гірських порід. Особливо уважно вивчають контактні зони, прояви корисних копалин, особливо нафто- і газопрояви. Ведуть­ся також спостереження за рельєфом і рівнем підземних вод. Всі спостереження заносять у геологічний щоденник, в якому фіксують місцезнаходження відслонення, описують його, замальовують особливості геологічної будови і по можливості фотографують. Проводять відбір зразків порід, корисних копалин, залишків фауни і флори. Всі зразки нумерують згідно із записами у щоденнику і споряджають етикеткою.

У процесі камерального опрацювання фактичного матеріалу уточню­ють і деталізують результати польових спостережень шляхом спеціальних лабораторних досліджень - • мікроскопічних, хімічних, спектроскопічних, люмінесцентних та інших, визначають викопні рештки фауни і флори, бу­дують необхідні графічні документи (геологічні карти, стратиграфічні ко­лонки, геологічні розрізи і т. п.), узагальнюють усі дані і складають звіт.

Структурно-гшоїічне картування, або структурно*що-*жа зйомка, ■. це спеціалізоване детальне геологічне картування для будови структурної карти за опорним або маркувальним горизонт який характеризує умови залягання перспективних комплексів порід. Про­цес картування містить такі основні операції:

1) виділення в геологічному розрізі відкладів досліджуваної площі опорних і маркувальних горизонтів;

2) визначення базисної геологічної поверхні або межі, за якою будують підсумкову структурну карту;

3) виявлення і детальний опис точок відслонення (виходу) опорних і маркувальних горизонтів на місцевості;

4) інструментальна прив'язка точок відслонення до топооснови, вимі­рювання координат і висотних позначок;

5) обчислення висотних позначок базисної геологічної поверхні;

6) побудова структурної карти.

У геологічно закритих районах за такої зйомки пробурюють неглибокі структурно-картувальні свердловини, які мають розкрити маркувальні та опорні горизонти. Як метод виявлення і підготовки структур структурно-геологічне картування тепер застосовують рідко, переважно в складчастих областях і районах розвитку солянокупольних структур і здебільшого в ком­плексі з геофізичними методами.

Геоморфологічні методи дослідження грунтуються на вив­ченні форм сучасного рельєфу та рельєфотвірних процесів і прогнозуванні за ними структурних елементів, з якими можуть бути пов'язані поклади нафти і газу. Геометричні особливості структур і зв'язок земної поверхні з тектонікою відображуються:

а) у висотному полі рельєфу;

б) його розчленованості;

в) плановому рисунку форм рельєфу і ареалів фунтово-рослинного по­криву;

г) морфогенетичних рисах рельєфу.

Гіпсометричний аналіз рельєфу, аналіз нахилів і власне форми земної поверхні грунтуються на уявленні про тектогенну деформацію цієї поверхні.

Екзогенні рельєфотвірні процеси, які формують рельєф одночасно з текто-генною його деформацією, істотно, часто докорінним чином, змінюють геоморфологічний характер цієї деформації стосовно планового положення і морфології форм рельєфу, що утворюються.

Різноманітність і неоднозначність зв'язку гіпсометрії рельєфу з тек­тонічною структурою знеможливлюють «автоматичне» виділення структур.

Розчленування рельєфу, безумовно, прямо або опосередковано відоб­ражає тектонічні рухи і структури, але переважно цей зв'язок не дослідже­но. Дія тектонічних рухів і структур на розчленування рельєфу здійсню­ється:

а) через тектогенно зумовлену гіпсометрію рельєфу та схили земної по­
верхні;

б) літологію виведених на поверхню порід;

в) тектогенну тріщинуватість.

Морфологічний аналіз полягає у дослідженні планового рисунку зем­ної поверхні — форм рельєфу, гідромережі, ареалів ґрунтово-рослинного покриву — для виявлення планових обрисів тектонічних структур, диз'юнк­тивних і плікативних.

Геоморфологічні дослідження проводяться в обмежених обсягах і найбільше значення мають у слабовідслонених районах для пошуків зон регіональних піднять і локальних структур.

Під час морфологічного аналізу рельєфу особливу увагу звертають на зіставлення форм рельєфу та структур різних порядків, оскільки часто в од­ному і тому самому районі для структурних форм І порядку можуть спос­терігатися прямі співвідношення, а для структур II порядку — зворотні.

У процесі нафтогазопошукових робіт геолого-геоморфологічні дослі­дження можуть проводитися кількома способами.

Аналіз гідрографічної мережі. Встановлено, що напрямок руху річкових потоків тісно пов'язаний з проявами новітньої тектоніки, зазвичай успад­кованої від похованих структур більш раннього закладання. Наприклад, практично всі річки передгір'я Українських Карпат пов'язані з поперечни­ми тектонічними порушеннями осадового покриву. Внаслідок цього похо­вані підняття характеризуються або радіальним розташуванням гідрографіч­ної мережі і посиленням утворення ярів у найбільш підвищених ділянках, або відхиленням русла великих річок від початкового напрямку та обхо­дженням похованого підняття. За характером поведінки самої річки можна Дійти висновку щодо наявності можливого похованого підняття і тектоніч­ного розчленування території дослідження.

Аналіз топокарт (морфометричний аналіз). Він ґрунтується на вивченні різних морфометричних карт і картограм. Для цього складають карти гли­бин базисів ерозії, карти висот урізів річок, поздовжні профілі річок, роз­раховують коефіцієнти заболоченості місцевості та звивистості річок. Ре­зультати морфометричних робіт потрібно перевіряти у процесі польових Досліджень для підтвердження виділених піднять.

Для ділянок новітніх піднять властивий швидкий перехід долин нижчих порядків у вищі. Такий перехід відбувається в цьому випадку на корот­ких відстанях.

Дослідження рельєфу і гідромережі дає змогу також виявити тектонічні порушення.

Вивчення геології четвертинних відкладів. Для цього використовують природні відслонення, а також розрізи структурних і картувальних свердло­вин. Практика пошукових робіт показує, що над позитивними структурами спостерігаються зменшення товщини четвертинних відкладів, більш грубо­зернистий склад і часте випадання окремих горизонтів. Найбільшого ефек­ту досягають, якщо аналіз проводять у сукупності з використанням геофі­зичних матеріалів.

При геологічній зйомці широко використовують дистан­ційні (аерокосмічні) методи дослідження, які ґрунтуються на спостереженні та фотографуванні земної поверхні з літальних апаратів. Суть цих методів базується на існуванні тісного зв'язку між геологічною будовою території, з одного боку, і формами її рельєфу, гідрографією, ґрунтовими утвореннями, рослинністю, кольоровими і тональними особливостями ландшафту — з іншого. Виявляючи ці особливості земної поверхні візуально з повітря або на аерокосмічних фотознімках шляхом їх дешифрування, можна встанови­ти багато рис геологічної будови території.

Ці методи використовують як на стадії регіональних досліджень, так і на стадії детальних робіт, тобто для великомасштабних зйомок. Вони мають низку переваг і дають змогу вирішувати такі завдання:

• виявити ступінь відслоненості місцевості, розташування відслонених ділянок і на цій основі вибрати найбільш повноцінні маршрути, розробити раціональний план проведення польових робіт;

• в умовах практично суцільної відслоненості території скласти гео­логічну і структурну карти при мінімальному обсязі польових спостере­жень;

• виявити особливості будови земної поверхні або простежити поши­рення пластів, товщ, світ і структур, які не фіксуються під час польових на­земних спостережень;

• спостерігати одночасно увесь об'єкт або ряд об'єктів дослідження в
їхньому цілісному вигляді та в природних співвідношеннях тощо.

На першій стадії регіонального етапу аерокосмічну інформацію вико­ристовують передусім для геологічного картування нафтогазоперспектив-них територій з метою вибору першочергових площ і раціонального розта­шування геофізичних, геохімічних і бурових робіт на наступній стадії. В процесі аерокосмічного картування проводяться дослідження структурот-вірних деформацій четвертинних відкладів і уточнення структурного плану верхніх горизонтів дочетвертинних товщ, прогнозування структур глибин­них горизонтів осадового чохла, виявлення та оцінка чинників, сприятли­вих для формування і збереження покладів нафти і газу. У відслонених ра­йонах, особливо з аридним кліматом, по регіональних і особливо детальних

космознімках можливе пряме дешифрування літолого-стратиграфічних комплексів або геологічних структур.

Через покривні, інколи потужні осадові утворення «просвічуються» корінні породи або структурні елементи, тектонічні порушення.

Із методів аерокосмогеологічного картування більш поширений аналіз трасування лінеаментів і кільцевих структур за матеріалами космічних знімків. Цей аналіз у зонах нафтогазонагромадження і на конкретних ро­довищах дає змогу виявити і протрасувати системи тріщинуватості, вста­новити їх азимутальну впорядкованість, ступінь опосередкованої або пря­мої вираженості у приповерхневих відкладах тощо. Нині виявлені широкі можливості лінеаментного аналізу для пошуків та розвідки родовищ наф­ти і газу. Саме в зонах розвитку новітньої і сучасної геодинаміки з ви­східними рухами, складчастістю, розвитком розривів і зон тріщинуватості спостерігається вертикальна міграція вуглеводнів майже по всьому розрізу осадового чохла. Це зумовлює продуктивність більшості колекторів будь-якого генезису.

Відомо, що зони тріщинуватості, які утворюються вздовж розломів без відносного вертикального зміщення блоків, важко виявляються геофізич­ними методами. На космічних знімках зони тріщинуватості проявляються інколи краще, ніж високоамплітудні підкиди і насуви.

Іншим традиційним методом аерокосмогеологічного картування є гео­морфологічний аналіз — вивчення рельєфу, гідрографічної мережі, ґрунто­во-рослинних асоціацій та рельєфотвірних порід за їх зображеннями на космічних знімках і топографічних картах. Під час прямих пошуків наф­ти і газу з використанням геоморфологічного аналізу вирішують такі зав­дання:

• прогноз потенційної продуктивності на основі визначення інтенсив­ності структуротвірних знакоперемінних тектонічних рухів, що зумовлюють формування, переформування і розсіювання вуглеводневих скупчень;

• прогноз можливо продуктивних пасток структурного типу на основі виділення регіональних і локальних тектонічних структур;

• прогноз можливо продуктивних пасток неструктурного типу з вико­ристанням реконструкції результатів взаємодії палеорельєфу і палеотек-тонічних умов — перерв в осадонагромадженні.

За результатами детальних аерокосмогеологічних досліджень у різних регіонах, у тому числі в Передкарпатському прогині та Дніпровсько-До-нецькій западині, виділена значна кількість перспективних локальних об'єктів, рекомендованих для перевірки, насамперед, сейсморозвідуваль­ними роботами. На них з достатньо високим коефіцієнтом підтверджен­ня (0, 6-0, 7) були встановлені різні структурні ускладнення осадового чохла.

Регіональні аерокосмічні дослідження з виявлення локальних пошуко-^вих об'єктів проводяться на добре вивчених геолого-геофізичними і геохімічними методами територіях, для яких установлюються ландшафтні, геоморфологічні, геологічні і фототонові індикатори похованих локальних пасток різних типів (еталонів). За такими індикаторами виявляють нові ло-^Кальні нафтогазоперспективні об'єкти.

Великого значення набуває аерокосмічне картування для вивчення гео­логічної будови морських басейнів, яке відіграє вирішальну роль у зв'язку з пошуками нафти і газу під дном моря.