Спосіб прогнозування родовищ корисних копалин

Спосіб прогнозування родовищ корисних копалин, що включає проведення на заданій площі досліджень з відбором проб із приповерхневих відкладів і визначення лабораторним аналізом вмісту вуглеводневих і вуглекислого газів у газоповітряній суміші, вилученої із проб, та визначення концентрацій метану і його гомологів, розрахування кількісних показників їх газопроявлень, за якими будують карти і виділяють покомпонентні вуглеводнево-газові аномалії, на основі їх оцінюють перспективи нафтогазоносності структур, який відріз 3 47419 4 лень, будують карти інтенсивності газопроявів, особливостей геологічної будови площі дослівиділяють покомпонентні вуглекислогазові аномаджень і складання карти геологічної будови. лії, аналізують їх структури, просторові кореляції 2. Виконують дешифрування аерокосмічних між собою і з контурами глибинних структур та за знімків зі складанням карти структурноїх аналізом оцінюють перспективи нафтогазоноснеотектонічних характеристик, яка відображає ності локальних структур. мережу активних на сучасному станів лінеаментів Недоліком способу є недостатня кількість пота кільцевих структур. казників, що зменшує достовірність оцінки нафто3. Будують єдину картографічну основу геологазоносності структур та відсутність врахування го-структурних особливостей площі досліджень, даних геолого-структурних особливостей. зіставляючи результати геолого-геофізичних і аеЗадачею створення корисної моделі є підвирокосмічних картографічних матеріалів, за якою щення достовірності способу прогнозування родовизначають мережу пунктів спостережень польовищ корисних копалин шляхом застосування багавих робіт. тофакторного комплексу показників-індикаторів та 4. Проводять площинні польові дослідження: врахування геологічних особливостей для визнагазогеохімічні з відбором проб підґрунтового повічення перспективних ділянок на вуглеводні (ВВ). тря для аналізу вмісту показників-індикаторів: геТехніко-економічний ефект полягає у достовілію, водню, вуглекислого газу та вільних вуглеворному обгрунтуванні та визначенні площі перспекднів (газова зйомка), еманаційні з визначенням тивної на родовища ВВ, що дозволить зменшити концентрації торону і радону та термометричні для собівартість геологорозвідувальних робіт в цілому. виміру температурних показників підґрунтового Поставлена задача вирішується тим, що спошару порід. Комплексний підхід до виконання сіб прогнозування родовищ включає проведення польових робіт полягає у проведенні в одному й досліджень відбором проб із приповерхневих відтому ж пункті спостережень одночасно всіх їх викладів і визначення лабораторним аналізом кондів з подальшими лабораторними аналізами. центрацій вуглеводневих і вуглекислого газу у га5. Проводять математико-статистичну обробку зоповітряній суміші, вилученої із проб та отриманих даних, за результатами яких визначавизначення концентрацій метану і його гомологів, ють фонові та аномальні значення газогеохімічних розрахунки кількісних показників інтенсивності їх та температурних показників на площі досліджень газопроявлень, за якими будують карти і виділята складають карти по кожному показнику, систеють покомпонентні вуглеводневогазові аномалії, матизуючи їх. на основі їх аналізу оцінюють перспективи нафто6. Розраховують інтегральний коефіцієнт Кгд, газоносності структур, згідно корисної моделі, догазових показників: датково проводять аналіз геолого-структурних і ö æ C C ç Rn + C Tn + CO 2 ÷ геофізичних матеріалів попередніх геологорозві(1) ç Cф C фTn C фCO 2 ÷ дувальних робіт та виконують структурноRn ø è , K e¶ = неотектонічне дешифрування космознімків, за 3 якими створюють карти геологічної будови та де CRn, СТn, ССО2 - концентрації радону, торону, структурно-неотектонічних характеристик, на освуглекислого газу у пункті спостережень, нові яких будують єдину картографічну основу СфRn, СфTn , СфCO2 - фонове значення вмісту геолого-структурних особливостей площі дослірадону, торону, вуглекислого газу джень, за якою визначають мережу пунктів спо3 - кількість компонентів в інтегральному коестережень і проводять польові площинні газогеофіцієнті мінімальне значення Кгд виділяє ділянки з хімічні, еманаційні і термометричні дослідження та найменшою проникністю гірських порід та зони газову зйомку за вільними вуглеводами, будують розущільнення і дозволяє визначати геодинамічкарти по кожному визначеному газогеохімічному і но-стабільні ділянки перспективні на вв, а високе термометричному показнику та розрахованим інзначення Кгд – дозволяє визначити геодинамічнотегральним показникам-коефіцієнтам на картоактивні ділянки. графічній основі і на основі отриманого комплексу 7. Визначають інтегральний коефіцієнт Квв сувсіх картографічних даних складають прогнозну ми гомологів метану: карту ділянок перспективних на пошуки вуглеводæ СС Н СС Н іС С Н СС Н СС Н СС Н ö ç ÷ + + + + + нів. ç Сф ÷ (2) Сф Сф Сф Сф Сф ø, Запропонований спосіб відрізняється від всіх K вв = è 6 відомих аналогів і прототипу сукупністю наведених де С - коефіцієнт вуглеводнів в пункті спостеревідмінностей разом із відомими ознаками, які зажень, безпечують виконання поставленої задачі Сф - фонові значення вмісту вуглеводню на підвищення достовірності способу, що досягається території досліджень шляхом застосування комплексу інформативних 6 - кількість компонентів в інтегральному коепоказників-індикаторів на вуглеводні сумісно з фіцієнті геолого-геофізичними даними. Аналіз такого інтегрального коефіцієнта доСпосіб, що пропонується, реалізується шлязволяє визначити основні особливості просторовохом виконання наступних операцій: го розподілу вуглеводневих газів, можливі шляхи 1. До початку проведення польових досліїх міграції та межі структур накопичення та розподжень на заданій площі проводять аналіз матеріавсюдження ВВ. лів попередніх геолого-структурних, геофізичних 8. Після обробки результатів виконують картота геологорозвідувальних робіт з метою виявлення графічне відображення та інтерпретацію отриманих даних, для цього складають карти по кожному 2 6 3 8 4 10 4 10 2 4 3 6 С 2Н6 С 3Н 8 С 4 Н10 С 4Н10 С 2Н 4 С3 Н6 5 47419 6 індикатору-показнику та розрахованим інтегральказників відображають на картах, які являються ним коефіцієнтам-показникам на єдиній картограосновою прогнозу, з одного боку - непроникних фічній основі: карти просторового розміщення поділянок (які трактують в подальшому як ділянки казників (в абсолютних значеннях в кожному сприятливі для формування пасток ВВ), а з іншого пункті) термометричних та атмогеохімічних ( карти боку - геодинамічних зон (зони дегазації або закотемпературних, газових аномалій та фонових понтурні зони). Факт виявлення вуглекислого газу лів), карт просторового розміщення показників був зафіксований на багатьох пунктах випробуінтегральних коефіцієнтів певних сукупностей давань, гелій на території площі не встановлений, а них. водень зафіксовано у декількох пунктах. Водночас За результатами отриманого комплексу всіх було встановлено, що площинний розподіл цих картографічних матеріалів, складають прогнозну газів досить чітко корелюється з еманаціями радокарту ділянок перспективних на ВВ. ну і торону. Приклад. Запропонований спосіб прогнозу роКонцентрація газів торону і радону у підґрундовищ корисних копалин опробований на площі товому повітрі визначалась еманаційними досліКоробочкинського родовища при створенні карти дженнями. Аномальні значення торону пов'язані з прогнозу ВВ: високої інтенсивністю геодинамічних процесів, а площа досліджень знаходиться на Північному встановлені аномальні значення радону - є харакборту Дніпровсько-донецькій западини (ДДз) в терною ознакою геодинамічно-активних проникних межах Північнобортової нафтогазоносної області. тектонічних порушень [5]. Виявлену закономірність Для проведення структурно-тектонічних дослірозподілу вмісту газів в підґрунтовому повітрі з джень виконують аналіз та інтерпретацію матеріавиділенням аномальних і фонових зон використолів геолого-геофізичних та інших матеріалів і вивують при складанні карти просторового розподілу робничих робіт. Спочатку вивчають особливості вмісту газових показників у кожному пункті та відгеологічної будови площі, використовуючи регіоповідного розрахованого інтегрального коефіцієннальні та деталізаційні геологічні, геофізичні та та Кгд (формула 1) і будують карту площинного інші карти, уточнюють розміщення розломів та розміщення показників-індикаторів. локальних структур. Результати цих робіт свідТермометричні дослідження проводять для чать, що структура площі містить 3 основні піднятвивчення розподілу показника температури підтя: Ртищівське, Леб'яжинське і власне Коробочґрунтового шару порід, які відображають на карті. кинське, які використовують як первинну Відомо, що підвищенні температурні показники інформацію при складанні карти структурноможуть відображати місця накопичення ВВ, що тектонічної будови і в подальшому пов'язують з дозволяє інтерпретувати дані досліджень [6]. Заматеріалами космозйомок (КМЗ). міри на площі досліджень виявили аномальні темСтруктурне дешифрування КМЗ виконують, пературні показники, які утворюють декілька пловикористовуючи матеріали регіональних і локальщинних температурних максимумів: в західній них зйомок, за якими виявляють леніаменти та частині площі (що тяжіє до Коробочкинського підкільцеві структури. На основі аналізу і зіставлення няття) і східній ( приуроченій до Леб'яжинського даних геолого-структурних, геофізичних і аерокоспідняття). Т.ч. просторовий розподіл показників мічних результатів будують єдину картографічну температури тісно пов'язаний з особливостями основу, що містить повну інформацію щодо геолоблокової будови площі і співпадає з існуючими го-структурних особливостей площі, за якою випокладами. В цілому, можна вважати, що припозначають мережу пунктів спостережень, обґрунтоверхневі температурні аномалії є додатковим інвують обсяг та детальність подальших польових дикатором покладів для створення карти темперадосліджень. турних показників. Польові дослідження на площі виконувались з Газову зйомку за вільними вуглеводнями прометою одержання даних для виявлення продуктиводять для визначення вмісту (концентрацій) мевних ділянок та уточнення контурів покладу, витану і його гомологів. Відомий факт, що мігруючи значення критеріїв їх оцінки. До цих досліджень від покладів ВВ вуглеводневі гази утворюють газовходять: термометрія підґрунтового шару порід, вий ореол. Підвищений їх вміст вважається показеманаційні та газогеохімічні дослідження (визнаником покладу [7]. При проведенні досліджень чення вмісту вуглекислого газу, гелію, водню, мепередбачався аналіз розподілу як легких, так і тану і його гомологів) у підґрунтовому повітрі. важких вуглеводнів (з перевагою - важких ВВ), які Особливістю проведення досліджень є комплексне можуть бути пов'язані з покладами нафти і газу. виконання польових робіт. Дослідженнями встановлено, що найбільш інтенГазогеохімічні дослідження включають визнасивні аномалії метану характерні для західної часчення вмісту газових показників-індикаторів, які тини Коробочкинської площі і її зовнішнього роздозволяють прогнозувати розломні зони підвищелому. Етан з аномальними концентраціями, ної проникності гірських порід і тектонічних порухарактерний для зовнішніх розломів площі (за дашень, зони розущільнення, тріщинуватість та їх ними сейсморозвідки). Встановлені також аномаглибинність [4]. Присутність вуглекислого газу льні концентрації пропану і ізобутану. Отримані характеризує проникність гірничих порід, а наявдані підтверджують, що блокова зональність площі ність гелію і водню вказує на глибинність надховідбивається в розподілі метану та його гомологів. дження їх по розломним зонам. Визначають фоноДо західної частини Коробочкинського підняття ві та аномальні показники концентрацій газових тяжіють більш легкі ВВ (переважно етан і метан), а індикаторів (показників) і проводять обробку даних до східної - поля аномальних значень важких ВВ математико-статистичним методом. Розподіл по(пропану, бутану, ізобутану). Для визначення ос 7 47419 8 новних шляхів міграції гомологів метану будують фтогазових родовищ шляхом застосування багакарту розміщення значень інтегрального показника тофакторного комплексу (структурноКвв (формула 2). Аналіз площинного розподілу термоатмогеохімічних досліджень) інформативних показника дозволяє виконати районування площі показників, був досягнений. щодо перспектив нафтогазоносності. Джерела використаної інформації: Таким чином, за результатами комплексу ви1. Патент РФ № 22659799, МПК G01V9/00, конаних досліджень і побудованих картографічних G01V11/00, 2006 матеріалів сумісно з аналізом геолого-геофізичних 2. Деклараційний патент на корисну модель № матеріалів була створена прогнозна карта просто32050 А, МПК G01V9/00, G01V11/00, 2008. рового розміщення ділянок, перспективних на по3. Деклараційний патент на винахід № 62594А, шуки вуглеводнів на КоробочкинськШ площі. ДоМПК G01V9/00, 2003. (прототип). слідженнями встановлено, що площа оцінюється 4. Газогеохімічні пошуки нафти і газу: новий як високоперспективна. Достовірність та ефективпідхід /B.C. Келеберда, З.М.Троянов та ін. // Пиність способу прогнозування покладів вуглеводнів тання розвитку газової промисловості України підтвердилися завірочними та буровими роботами Харків.: УкрНДІгаз, 2004. Вип. ХХХП - 119 с. і виявили, що Західна частина площі співпадає з 5. Досвід прогнозування розломних зон підвиперспективною ділянкою. щеної проникності / І.Д.Багрій, В.В.Гладун, Представлений спосіб був також опробований Т.Є.Довжок та ін.. // Нафт, і газ. пром-сть. - 2002.на інших площах: Юліївсько-Скворцівська, Неділь№3.-С.З-7. на, Безлюдівська, Гашинівська, Васищівська та ін., 6. Геотермические поиски полезных ископаеде бурінням встановлена їх продуктивність на вугмых / В. Лялько и др.- К.: Наукова думка, 1979.леводні. 148 с. В цілому можна зробити висновок, що запро7. Соколов В.А. Геохимия природных газов.понований спосіб, який полягав у достовірному М. Недра, 1971. - С. 293-321. визначенні ділянок, перспективних на пошуки на Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601