Структурно-геофлюїдодинамічний спосіб прогнозування зон розвитку високопроникних порово-тріщинних колекторів

Розроблено і апробовано ефеїсгивний (не менш 86%) метод прогнозування зон розвитку високопроникних порово-тріщинних колекторів, який базується на комплексному аналізі даних аероко смогеолопчних, структурно-геоморфологічних досліджень і оцінки геофлюадодинамічних ознак, які дозволяють визначити місцерозташування високодебітних свердловин при пошуці, розвідці і розробці родовищ, газу, термальних, мінеральних, бальнеологічних і присних вод, а також ділянок аномальних скупчень метану у межах шахтних полів, що забезпечує безпечне ведення гірничих робіт і промислово-побутового використання метану вугільних пластів Запропонований винахід відноситься до аерокосмічних методів вивчення геологічних об'єктів у практиці геолого-розвідувальних робіт на стадіях пошуку, розвідки і розробки родовищ корисних копалин, при вирішенні задачі визначення місцерозташування високодебітних проектних свердловин(нафтових, газових, термальних, бальнеологічних та інших) І аномальних скупчень метану на шахтних полях На практиці виявлення зон розущільнення, що забезпечують отримання високодебітних припливів з нафтових і газових горизонтів, пластів термальних, мінеральних, бальнеологічних і прісних вод, відомий спосіб [1], який є прототипом запропонованого винаходу Сутність способу-прототипу полягає у вивченні лінеаментної сітки за даними аерокосмічних зйомок і структурно-геоморфологічних досліджень Зони розущільнення виділяють умовно на ділянках перетину ряду лінеаментів, за формальною ознакою їх перетину, без наявності прямої інформації про прояв процесів розущільнення порід і положення структури розущільнення у тримірному просторі, геоіндикаційних ознаках ландшафтів, обумовлених в своєму формуванні впливом на ландшафти процесів розущільнення і геофлюїдодинамічних процесів свідчить практика, у 75% випадків не є такими 2 Отримана за цим способом-прототипом інформація не містить відомостей про положення структури розущільнення у тримірному просторі, що не дозволяє судити про прояв процесів розущільнення за розрізом вивчаємих відкладів 3 Не високий рівень підтверджуваності результатів прогнозу зон розущільнення, особливо у вирішенні задачі визначення місцерозташування проектних свердловин(не більше 20 - 25%), пов'язаний з недоліками наукового обгрунтування моделі формування структур розущільнення на новітньому етапі 4 Відсутність інформації про геоіндикаційні ознаки ландшафтів, обумовлених у своєму формуванні проявом геофлюїдодинамічних процесів і які є основними у вивченні зон розущільнення В основу винаходу покладено завдання виявлення зон розущільнення в літосфері, що забезпечують отримання високодебітних припливів нафти, газу, термальних, мінеральних, бальнеологічних і прісних вод, а також визначення ділянок аномальних скупчень метану на шахтних полях Сутність винаходу Фізичну сутність методу складає вчення про геофлюїдодинамічні структури літосфери(ГФДС) Формування ГФДС пов'язується з ЛІНІЙНИМИ зонами напружено-деформованого стану літосфери(ВЗНДС), що мають як правило, вертикальний, рідше субвертикальний характер закладення В залежності від знаку поля напружень у межах зони породи можуть зазнавати напруження стискання Недоліки прототипу 1 Спосіб-прототип не забезпечує отримання прямої інформації про прояв процесів розущільнення порід і розвиток геофлюїдодинамічних процесів Зони розущільнення намічаються за формальною ознакою перетину лінеаментів, які, як ю (О ю 56475 локаційної ЗЙОМОК(КОСМІЧНОІ і літакової) за критеріями сезон зйомки(для ландшафтних умов України серпень, вересень), діапазону багатозональної зйомки(0,48 0,52мкм, 0,54 - О.бОмкм, 0,62 - 0,76мкм), хмарність(не більше 5 балів), час доби(11-15 годин) 2 2 Попередня обробка матеріалів зйомки геометрична корекція(приведення зображення до масштабного ряду 1 100000, 1 50000, 1 25000) спектральна корекція, контрастування, квантування 23 Дешифрування лінеаментної сітки(комп'ютерне і візуальне) (Фігура 3) ГФДС формуються в вузлах перетину 2 4 Складання карти лінеаментів і геодинаміВЗНДС(Фігура 1) У межах ГФДС за рахунок макчних вузлів(вузлів перетину лінеаментів) симального тектонічного розущільнення порід і 2 5 Оцінка геофлюїдодинамічних властивоснаступних їх змін під впливом мігруючих гідротертей геодинамічних вузлів(виділення геофлюїдодимальних розчинів(вилуговування, заміщення та намічних структур) і їх складових елементів - осеІНШІ процеси) формуються високопроникні пороворедків розущільнення Комплексний аналіз тріщинні колектори, в т ч пустоти(каверни) вилугеофлюїдодинамічних структур за даними структуговування (Ф і гура2) Розміри ГФДС складають у рно-геоморфологічних і аерокосмогеолопчних допоперечнику 1 - 25км Будова ГФДС має гетеросліджень Складання карти розташування зон вигенний характер, обумовлений чергуванням низьсокопроникних порово-тріщинних колекторів кої і високої проникності порід Останні отримали Виділення зон розущільнення проводиться на назву осередків розущільнення 3 ними пов'язуоснові ландшафтних ознак, обумовлених процеється закладання високодебітних свердловин і сами розущільнення порід і міграції пластових і аномальне скупчення метану в вугільних шарах глибинних флюїдів, дозволяє виділити зони розуРозмір у поперечнику їх складає 300 - 500м Таким щільнення з вірогідністю до 86% У результатах чином, вирішення задачі прогнозування зон розвидосліджень за методикою способу-прототипу така тку високопроникних колекторів пов'язується з інформація відсутня вивченням осередків розущільнення Наукову основу запропонованого способу складає вчення про геофлюїдодинамічні структури В сучасному ерозійному зрізі ВЗНДС мають літосфери, розроблене у запропонованому варіанформу прямолінійних зон(лшеаментів), а ГФДС ті автором [2 - 5, 12], з урахуванням даних попереутворення ізометричної форми(кільця, багатокутдніх досліджень, які відносяться до тих чи інших ники) елементів цього вчення [7 -11, 13, 14] Процеси розущільнення порід і флюїдодинамічні процеси - вертикальної міграції пластових і Основне положення, яке складає сутність виглибинних флюідів(переважно газоподібних) обунаходу, таке як уявлення про вертикальний харакмовлюють аномальні зміни ландшафтних компотер структур розущільнення, їх зв'язок з НОВІТНІМ нентів в зоні ГФДС(рельєфу, спектральних харакетапом тектогенезу, закономірності і ландшафтні теристик рослинності та ІНШІ), ЩО Є ОСНОВОЮ їх форми прояву процесів розущільнення, які склавивчення за даними структурно-геморфолопчних і дають комплекс геоіндикаційних ознак і деякі ІНШІ Є аерокосмогеолопчних досліджень (Фігура 3, 4) розробкою автора Вирішення задачі прогнозування зон розвитку Переваги нового способу прогнозування зон високопроникних порово-тріщинних колекторів і розвитку високопроникних порово-тріщинних колеприродних резервуарів цього типу пов'язується з кторів полягають в наступному виконанням послідовних операцій у комплексі 1 Вірогідність прогнозуємих зон розвитку виструктурно-геоморфологічних і аерокосмогеолопсокопроникних порово-тріщинних колекторів підчних(в тому числі флюїдодинамічних) досліджень вищується з 25% до 86%, то-й-то більше, ніж утри рази 1 Структурно-геоморфологічні дослідження 1 1 Підготовка топооснови(зняття наванта2 Значно розширюється коло вирішуємих зажень техногенного характеру доріг, населених дач пунктів, промислових об'єктів та ш), масштаб то2 1 Представляється можливим закладання покарті 100000-1 125000 проектних свердловин з метою отримання високодебітних припливів, чого не досягалось при вико1 2 Виявлення ландшафтних об'єктів, пов'яристанні способу-прототипу заних з ГФДС(осередки розущільнення), типу, зображеного на(Фігура 4) 2 2 Появляється можливість впевнено визначати ділянки аномального скупчення метану у ме1 3 Складання карти розташування осередків жах шахтних полів, яка забезпечує розробку і пророзущільнення ведення заходів з безпечного ведення гірничих 1 4 Складання карти лінеаментів робіт і утилізації метану вугільних шарів 2 Аерокосмогеолопчні(аерокосмогеодинамічні) дослідження 2 3 Підвищується ефективність розробки нафтових і газових родовищ за рахунок збільшення 2 1 Відбір матеріалів багатозональної і радіоабо розтягнення Інверсія знаку поля напруження носить періодичний характер, який має добову, річну, вікову або більшу тривалість У межах ВЗНДС породи зазнають аномальних фізикоХІМІЧНИХ змін порушення первинного скелету порід і збільшення міжзернового простору в фазі розтягнення, деякі мінералогічні зміни, формування новітньої тріщинуватості ВЗНДС характеризуються великим простяганням(більше 10000км), прямолінійністю, відсутністю зв'язку з тектонічною і геоморфолопчною(ландшафтною) зональністю Фрагментарно вони ускладнені проявом розривних порушень Розрізняють ВЗНДС меридіонального, широтного і діагонального простягання Формування ВЗНДС пов'язуються з впливом на Землю космогенних полів 56475 числа високодебітних свердловин і, як наслідок, Подані основні результати апробації способу обсягу нафтовидобутку без застосування додаткопрогнозування зон розвитку високопроникних кових капіталовкладень лекторів Апробація у виробничому режимі довела, що спосіб працює з високою результативністю З Основу способу складають ІНШІ, більш інТак, на площі Талшській(Тюменська нафтова комформативні, у порівнянні зі способом-прототипом панія) з 28 пробурених експлуатаційних свердлокритерії, які забезпечують високий ступінь вірогідвин по 24 отримано добові припливи, які відповіності прогнозування зон розвитку високопроникних дають прогнозним 3 рисунку видно, що колекторів високодебітні свердловини розташовані в зонах Технічним результатом винаходу є отримання високого і середнього ступеню розущільнення понового виду інформації про зони розущільнення, рід, які відповідають поровояк основи для прогнозування високопроникних тріщинним(вторинним) колекторам високого і секолекторів реднього ступеню проникності Підтверджуваність 1 Визначається положення зон розвитку висопрогнозів склала 86% копроникних колекторів утримірному просторі 2 Встановлюються межі і внутрішня структура На площі Гашинівській(ДК "Укргазвидобуванзон розущільнення, яка дозволяє визначити діляння") по св №3 прогноз підтвердився повніски з максимальним проявом процесів розущільтю(підтверджуваність 100%) нення і, як наслідок, ділянок розвитку високопроВІДОМОСТІ, ЯКІ підтверджують можливість здійникних колекторів снення винаходу апробація способу у виробничому режимі виконана на площах Тюменської нафГрафічним вираженням технічного результату тової компанм(площі Талінська, Камінна) і ДК є карта зон розвитку високопроникних колекторів, "Газвидобування"(площа Гашинівська) (Фігура 5) масштабу 1 25000 - 1 10000, яка слугує основою для закладання високодебітних свердловин ПеНа площі Талінській за запропонованим спорелік фігур креслення собам пробурено 28 експлуатаційних нафтових свердловин По 24 з них отримано припливи, які Фігура 1 Зображено принципова модель геовідповідають результатам прогнодинамічного вузла(флюідопровідноі структури), у межах якої формуються зони високопроникних зу(підтверджуваність 86%) При чому, з викорисколекторів танням винаходу всі площі диференційовані на окремі зони, які розрізняються ступенем проникноДемонструється основне положення фізичної сті колекторів В зонах високопроникних колекторів моделі геофлюїдодинамічної структури, яка сфоротримані найбільші добові дебіти(до 125 тон нафмована перетином зон напружено-деформованого ти за добу) стану літосфери (площини А, А1, Б, Б ), вид у профіль і вид в план і (сучасний ерозійний зріз) В ТІЛІ На площі Гашинівській по свердловині №3 на літосфери ГФДС являє собою, як видно, трубопооснові винаходу надано попередній прогноз розвидібне утворення, яке досягає денної поверхні і йде тку колекторів, який свідчив про низький ступінь своїм корінням в мантію колекторських властивостей Результати буріння цієї свердловини повністю підтвердили дані проФігура 2 Показано принципову геологогнозу(Див "Висновок ", затверджений ДК "Укрландшафтну модель геодинамічного вузла(ГФДС) газвидобування") (підтверджуваність 100%) і ландшафтне вираження зони високопроникних колекторів, вертикальний зріз ГФДС від її плановоРезультати апробації свідчить про високу го вираження в ландшафті до низів осадового чоефективність використання винаходу і його ДОЦІхла Графічно показані окремі елементи вираженЛЬНІСТЬ запровадження в практику геологорозвідуня ГФДС в ландшафті, міграційні процеси в ТІЛІ вальних робіт на нафту, газ, термальні, мінеральГФДС і процеси розущільнення ні, бальнеологічні і прісні води, а також гірничі роботи у вирішенні задачі виявлення аномальних Фігура 3 Ілюструє космічне зображення (І) та скупчень метан у межах шахтних полів схему дешифрування геодинамічного вузла (II) (Північно-Західний шельф Чорного моря, район Література Тендрівської коси) Ілюструє будову зон розущіль1 Морфоструктурные исследования теория и нення і прийоми їх дешифрування на матеріалах практика /Г И Худяков, А П Кулаков, С М Тащи космічних зйомок идр) -М -Наука -1985 -212с Фігура 4 Показано форму ландшафтного про2 Перерва В М Аэрокосмические методы яву зон розущільнення(ГФДС) на площі Хухрянсьизучения геофлюидодинамических структур литокій Дніпровське-Донецької западини сферы //Научные труды Национальной горной академии Украины - Днепропетровск РИК НГА Ілюструє форму вираження ГФДС в сучасному Украины, 1999 -с 62-67 рельєфі, пояснює прийоми впізнання ГФДС в циклі структурно-геоморфологічних досліджень В ази3 Перерва В М Вероятная природа линеамуті простягання мікропідвищень підкреслюється ментов, выявляемых аэрокосмическими методами їх генетичний зв'язок з зонами напружено\ Геологічний журнал -1999 - №1 -с 66-76 деформованого стану літосфери(показано штри4 Перерва В М , Архипов А И Явление аноховими ЛІНІЯМИ, які перетинаються в центрі ГФДС) мального изменения физиологии растений в зоне У межах ГФДС формуються найбільш проникні флюидогеодинамических структур литосферы зони(високопроникні колектори) //ДОПОВІДІ HAH України - 1999 - №10 - с 111 114 Фігура 5 Результати структурногеофлюїдодинамічниого способу прогнозу зон роз5 Перерва В М Геофлюидодинамические витку вторинних колекторів на площах Талінській структуры литосферы и современные ландшафты (А), Гашинівській (Б) / Український географічний журнал - 2000 - №4 с 12-18 6 Перерва В М Геофлюидодинамический фактор формирования промышленных скоплений углеводородов и высокопроницаемых коллекторов // Науч труды Нац Горной Академии Украины 2001 -№12 - Т 1 -с 180-185 7 Тяпкин К Ф Физика Земли Учебник - К Вища шк, 1998 -312с 8 Баренбаум А А Роль космогенного фактора в геодинамике / Напряжения в литосфере(глобальные, региональные, локальные) Тез докл Первого междунар семинара(Москва, сентябрь, 1994) -М -1994 -с 13-15 9 Богацкий В В Механизм формирования структур рудных полей - М Недра, 1986 - 88с 10 Кропоткин П Н Дегазация Земли и гене 56475 8 зис углеводородов // ж Всесоюзного химического общества им Д И Менделеева - 1986 - №5 - с 540 - 547 11 Кузнецов Г Л , Симкин Э М Преобразование и взаимодействие геофизических полей в литосфере -М -Недра -1990 -269с 12 Перерва В М Флюїдопровідні структури літосфери та їх роль у формуванні родовищ корисних копалин / ж «Мінеральні ресурси України» 1997 - № 1 - 2 -с 24-30 13 Файф У, Прайс И , Томпсон А Флюиды в земной коре -М Мир -1981 -435с 14 Чебаненко И И Теоретические аспекты тектонической делимости земной коры - Киев Наук Думка, 1977 -210с Б 56475 10 11 56475 12 13 56475 ф r4vs 4 14 15 56475 Підписано до друку 05 06 2003 р 16 Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24