Спосіб прогнозування нафтогазових покладів

Реферат: Винахід належить до області геофізичної розвідки, зокрема до геоелектророзвідки, і може бути використаний для діагностики нафтогазоперспективних об'єктів і прогнозу покладів вуглеводнів. Спосіб прогнозування нафтогазових покладів, що базується на вимірюванні різниці потенціалів природного електричного поля на досліджуваних ділянках. В заданих точках ділянки спочатку вимірюють різницю потенціалів природного електричного поля установкою MN. Потім збуджують природне електричне поле в середовищі шляхом дії на нього імпульсним електричним струмом від генератора через заземлені електроди диполя АВ, які розташовані UA 101509 C2 (12) UA 101509 C2 так, що лінія прийому установки MN паралельна лінії диполя АВ і знаходиться навпроти середньої його частини в області горизонтальної направленості вектора напруженості поля. Після припинення електродії і досягнення максимальної величини електростимульованого природного електричного поля, що визначається експериментальним шляхом для кожних конкретних геологічних умов, повторно вимірюють різницю потенціалів електростимульованого природного електричного поля в тих самих точках профілю, і за величиною аномалій електростимульованого природного електричного поля судять про наявність нафтогазових покладів. Повторне вимірювання різниці потенціалів поля в тих самих точках профілю здійснюють шляхом послідовного включення приймального диполя установки MN або одночасного включення всіх приймальних диполів установки MN в інтервалі середньої 1/3 частини диполя АВ. Винахід дозволяє збільшити продуктивність праці при виконанні польових робіт та знизити вартість прогнозу. UA 101509 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до геофізичних методів пошуків і розвідки корисних копалин, зокрема до геоелектророзвідки, і може бути використаний для діагностики нафтогазоперспективних об'єктів і прогнозу покладів вуглеводнів (ВВ). Відомий спосіб геоелектророзвідки, який оснований на вимірюванні різниці потенціалів природного електричного поля (ПЕП) на досліджуваних ділянках і застосовується, в основному, для пошуків і розвідки рудних корисних копалин [1]. Відомий спосіб прогнозування покладів вуглеводнів, який базується на вивченні природного електричного поля після дії вібрації на середовище [2] (прототип). Недоліком цього способу є його висока вартість, обумовлена необхідністю застосування групи сейсмічних вібраторів СВ-10-150 та СВ-20-100, які повинні працювати в групі синхронно для підсилення вібраційної дії на середовище. Зазначимо, що вартість застосування групи сейсмічних вібраторів при реалізації даного способу прогнозу складає від 20 % до 50 % від загальної вартості польових робіт, в залежності від кількості задіяних вібраторів. В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення способу прогнозу покладів ВВ в напрямку зниження вартості польових геофізичних робіт і збільшення продуктивності праці шляхом заміни вібродії на середовище дією імпульсного електричного поля (ІЕП). Вирішення даної задачі досягається тим, що спочатку вимірюють різницю потенціалів природного електричного поля в заданих точках досліджуваної площі, потім подають в середовище від генератора імпульсний електричний струм через заземлені електроди диполя АВ і після припинення подачі імпульсів струму через проміжок часу, рівний початку релаксації природного електричного поля, повторно вимірюють в тих самих точках різницю потенціалів природного електричного поля, стимульованого імпульсами струму, по величині аномалій цього поля судять про наявність нафтогазових покладів. На фіг. 1 наведена схема установки "збудження-прийому" природного електричного поля на профілі: АВ - диполь збудження поля, MN - диполі прийому. На фіг. 2 приведений результат режимних спостережень на Тейсарівській ділянці біля продуктивної свердловини Тейсарів-1 - графік зміни різниці потенціалів електростимульованого природного поля в часі після дії на середовище імпульсним електричним полем. На фіг. 3 наведені графіки потенціалів природного електричного поля над газовим покладом на тій же ділянці до дії на середовище імпульсним електричним полем (графік 1) і після дії ІЕП (графік 2). Спосіб реалізується таким чином. В заданих точках досліджуваної ділянки проводиться вимірювання різниці потенціалів природного електричного поля по системі ув'язаних профілів відносно спільної точки, яка вибирається в нормальному полі на одному із профілів. Після цього створюють в середовищі штучне імпульсне електричне поле шляхом подачі в землю від генератора ЕРС-67 через електроди А і В імпульсів електричного струму. Диполь АВ заданої довжини розташовують паралельно профілю вимірювання, на заданій віддалі R від нього. Прийомні диполі MN розташовують на профілі прийому з віддаллю Дх між їх центрами напроти середньої 1/3 частини диполя збудження АВ, оскільки в середній частині диполя АВ вектор напруженості електричного поля горизонтальний (фіг. 1). Вимірювання електростимульованого природного поля може виконуватись послідовно у випадку наявності одного прийомного каналу і паралельно, тобто одночасно, на всьому середньому інтервалі, у випадку наявності m прийомних каналів. В другому випадку продуктивність праці зростає в m разів порівняно з першим. Після відпрацювання першого інтервалу профілю диполь АВ пересувають вздовж профілю на 1/3 АВ, прийомні електроди MN розміщають з таким же дискретом  x на наступному інтервалі профілю прийому і процес збудження та реєстрації поля повторюється. Аналіз польових електророзвідувальних матеріалів показує, що нафтогазові поклади в електричних полях проявляються не безпосередньо, а через так звані вторинні ознаки, викликані фізико-хімічними процесами взаємодії покладу з навколишнім середовищем, зміною фізичних властивостей порід в межах покладу в області фільтраційно-дифузійного потоку ВВ. Цими ознаками є збільшення питомого електричного опору порід в межах покладу, поляризації середовища над покладом та утворення гальванічних елементів на контактах "поклад-порода", які проявляються в аномаліях природного електричного поля на денній поверхні. Дія на середовище імпульсним електричним полем, як показують результати наших досліджень, змінює абсолютні значення ЕРС гальванічних елементів, що приводить до значних змін амплітуди аномалій природного електричного поля, які пов'язані з покладами вуглеводнів, тобто, діючи імпульсним електричним полем на середовище, отримуємо відгук покладу в природному електричному полі в кожній точці спостереження. Таким чином, виконавши 1 UA 101509 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 вимірювання величини ПЕП після дії на середовище імпульсним ЕП отримаємо відгуки середовища на ці імпульси в кожній точці спостереження. Відгуки середовища в межах покладу ВВ і за його межами різні. Провівши вимірювання полів на заданій площі розвідки, можна оконтурити ділянку над покладом і, таким чином, спрогнозувати місце його знаходження. Тривалість електродії на середовище і проміжок часу, після якого необхідно проводити повторно вимірювання різниці потенціалів електростимульованого природного поля, залежить від потужності та глибини залягання покладу і визначаються дослідним шляхом в кожних конкретних фізико-геологічних умовах. Час вимірювання різниці потенціалів електростимульованого природного поля визначається часом початку його релаксації, коли амплітуда його найбільша. Для прикладу на фіг. 2 наведений результат визначення часу початку релаксації електростимульованого природного поля, тобто часу необхідної затримки вимірювання поля від моменту включення генератора. На Тейсарівській площі біля продуктивної свердловини Тейсарів-1 час затримки Tз становив 30 хв. Спосіб випробуваний на Тейсарівському газовому родовищі в Більче-Волицькій зоні Передкарпатського прогину. Газовий поклад знаходиться в теригенних відкладах нижнього сармату (нижньодашавська підсвіта, горизонти НД-4, 5, 6, 9, 10, 11). Глибина залягання покладу - від 355 м до 405 м і від 583 м до 745 м. Тут відпрацьовано два інтервали профілю по 500 м. Спочатку проводилося вимірювання різниці потенціалів природного електричного поля способом градієнту установкою MN=100 м з неполяризовними електродами. Другий крок розміщення живильного диполя АВ довжиною 1500 м паралельно профілю вимірювання таким чином, щоб середня 1/3 частина диполя АВ (500 м) знаходилася напроти 500-метрового інтервалу профілю вимірювання. Третій крок - збудження середовища імпульсним електричним струмом від генератора ЕРС-67. Електродія на середовище проводилась з 60-кратним накопиченням імпульсів струму. Четвертий крок повторне вимірювання електростимульованого природного поля в тих самих точках і тією ж установкою MN через інтервал часу Tз . На фіг. 3 наведені графіки потенціалів поля вздовж інтервалу профілю 500 м до дії імпульсного поля (1) і після його дії (2). Після дії імпульсного поля потенціали природного поля збільшилися, починаючи з ПК.90.50. Запропонований спосіб прогнозування нафтогазових покладів має високу роздільну здатність, простий для виконання, вартість 1 пог. км польових робіт в середньому в 2 рази менша в порівнянні з прототипом. Спосіб може бути використаний на етапі підготовки нафтогазових об'єктів до розвідувального буріння з метою їх діагностики на наявність покладу вуглеводнів і визначення його контуру. Джерела інформації: 1. Семенов А. С. Электроразведка методом естественного электрического поля. 3-е изд. перераб. и доп. - Л.: Недра, 1980.-446 с. 2. Лящук Д. Н… Лизун С. О. Спосіб прогнозування нафтогазових покладів. Патент України № 28728А, G0IV1/00. Бюл. № 8, 1999 (прототип). ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 55 1. Спосіб прогнозування нафтогазових покладів, що базується на вимірюванні різниці потенціалів природного електричного поля на досліджуваних ділянках, який відрізняється тим, що в заданих точках ділянки спочатку вимірюють різницю потенціалів природного електричного поля установкою MN, збуджують природне електричне поле в середовищі шляхом дії на нього імпульсним електричним струмом від генератора через заземлені електроди диполя АВ, які розташовані так, що лінія прийому установки MN паралельна лінії диполя АВ і знаходиться навпроти середньої його частини в області горизонтальної направленості вектора напруженості поля, після припинення електродії і досягнення максимальної величини електростимульованого природного електричного поля, що визначається експериментальним шляхом для кожних конкретних геологічних умов, повторно вимірюють різницю потенціалів електростимульованого природного електричного поля в тих самих точках профілю, за величиною аномалій електростимульованого природного електричного поля судять про наявність нафтогазових покладів. 2 UA 101509 C2 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що повторне вимірювання різниці потенціалів поля в тих самих точках профілю здійснюють шляхом послідовного включення приймального диполя установки MN або одночасного включення всіх приймальних диполів установки MN в інтервалі середньої 1/3 частини диполя АВ . Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3