Оценка перспектив нефтегазоносности северо-восточной части Ононской впадины (Забайкалье) по данным электроразведочных и геохимических исследований (стр. 4 )

Таким образом, глубина проникновения поля переходных процессов в землю определяется временем, прошедшим с момента выключения тока в генераторной петле, которое называется временем задержки или временем становления. Это свойство позволяет проводить зондирования, изучая зависимость компонент измеряемого электромагнитного поля от времени задержки.

Методика полевых работ

На участке работ была применена методика профильных зондирований, которые выполнены по сети заранее спланированных профилей. Длина профилей составляла 5,5-10 км. Расстояние между профилями – 2 км. Расстояние между центрами генераторных петель составляло 1500 м. Профили располагались вкрест простирания впадины. Дополнительно были выполнены зондирования по продольному вдоль впадины профилю в направлении с. Ульхун-Партия. Длина продольного профиля составила 28 км.

Схема расположения профилей приведена в Приложении, Лист 1.

При зондированиях применялась соосно-разнесённая схема измерений, которая позволяет с одного положения генераторной петли получить информацию о геоэлектрическом строении среды с некоторой площади и оценить влияние трёхмерных неоднородностей в пределах точки зондирования.

Выбор размера генераторной петли основывался на априорной информации о геологическом строении Ононской впадины и необходимой максимальной глубинности исследований (до 2000 м). Математическое моделирование показало, что для достижения нужной глубинности исследований необходимо использовать генераторную петлю размером 500×500 м. Вынос приёмных датчиков осуществлялся на расстояние 500 м ортогонально профилю и по направлению профиля. Схема установки приведена на рисунке 1.

Рис.1. Схема установки ЗСБ

Для получения информации в широком диапазоне глубин, в каждой точке зондирований (пикете) проводились измерения двумя типами датчиков электромагнитного поля. Первый датчик эквивалентен одновитковой петле со стороной 9 м, второй – 400 м. В тех случаях, когда расположение датчика попадало под влияние сильной помехи от проходящей над ним ЛЭП, применялся датчик эквивалентный петле со стороной 50 м.

Регистрация сигнала осуществлялась с помощью цифровых измерителей “Пикет 2” со следующими характеристиками:

1.  разрядность – 24;

2.  динамический диапазон измеряемых сигналов – до 140 дБ;

3.  минимальный шаг дискретизации – 31 мкс;

4.  амплитуда измеряемых сигналов – ± 4 В.

Генераторная петля квадратной формы была изготовлена из кабеля с сечением медной жилы площадью 25 мм².

Сила тока в петле составляла 165-170 А. Источник тока – мобильная генераторная установка. Периоды импульсов тока составляли 0,5 с для изучения верхней части разреза и 1,0 с для исследования глубинных слоёв.

Общий объем работ составил 285 физических измерений.

Качество измерений оценивалось по средней квадратичной погрешности.

Количество контрольных измерений составило 5 % от общего количества измерений, то есть 15 точек.

Контрольное измерение подразумевает разнесённое по времени повторное измерение на контролируемой точке новым, случайно выбранным, набором оборудования. Причём, средняя квадратичная погрешность не должна превышать 5%.

Контрольные измерения были проведены в пунктах зондирований MD38, MD45 и MD51. В каждом пункте выполняется 5 физических наблюдений. Результат контроля представлен в таблице 1.

Таблица 1. Результаты контрольных измерений

№MD	38	45	51
№Pk	188	189	190	191	192	223	224	225	226	227	253	254	255	256	257
σ, %	3.2	1.4	3.6	2.8	3.8	4.2	1.7	0.5	2	2	1.8	2.2	3	3.9	1.5

Количественная интерпретация данных измерений методом ЗСБ выполнялась при помощи программы TEM-IP, разработанной в ИНГГ СО РАН [Антонов, Кожевников, Корсаков, 2014]. Интерпретация заключалась в определении мощности и удельного электрического сопротивления (УЭС) слоёв, слагающих разрез. С помощью программы в рамках горизонтально-слоистой модели среды рассчитывалась теоретическая переходная характеристика, дающей наименьшее среднеквадратическое отклонение от экспериментальной кривой спада ЭДС. Предварительно построенные геоэлектрические разрезы показывают, что применяемая методика решает поставленную задачу, а именно – глубинности генераторной петли размером 500×500 м в условиях терригенно-осадочных отложений Ононской впадины достаточно для уверенного выделения палеозойского основания.

4.2 Газовая хроматография

Физические основы метода

Основой хроматографии является принцип разделения веществ при продувке их через капиллярную или поликапиллярную колонку. В итоге вещества, содержащиеся в пробе воздуха, при продувке через хроматограф дифференцируются и попадают на детектор каждое в строго своё время. Детектор в хроматографе подбирается специальный для предполагаемого типа анализируемых веществ.

Результатом анализа является хроматограмма, на которой показывается времена выхода элементов, которое для каждого элемента своё, и их относительную интенсивность, напрямую связанную с объемным содержанием элемента.

Анализируемым веществом является воздух, отобранный с помощью шприца возле специально подготовленных образцов породы, шлама, биологических проб (кора деревьев, мох).

Основным объектом детектирования служат предельные углеводороды ряда бутан-декан, а также углеводороды ароматического ряда, бензол, толуол, ксилолы. Попутно фиксируется и наличие других УВ.

Газовый хроматограф, настроенный на детектирование углеводородов, обладает очень высокой чувствительностью, что делает возможным его использование при различных поисках залежей нефти и газа.

Методика полевых работ

В пределах участка исследований по сети электроразведочных профилей был выполнен отбор проб грунта для проведения исследований в лабораторных условиях на содержание углеводородов. Опробование было проведено по пяти субпараллельным профилям и одному секущему. Шаг опробования составлял 200-500 м. Схема расположения точек отбора проб показана в Приложении, Лист 1.

В начале работ было пробурено несколько скважин с целью изучения разреза грунтов в районе работ и установления интервалов горизонта для опробования. Основным объектом отбора служили супеси и суглинки. Отбор проб проводился из шпуров глубиной 1-1,5 м. При этом в каждой точке отбирались пробы с подпочвенного горизонта и из забоя шпура. Всего было опробовано 260 точек. Общий объём проб составил 520 шт. и 52 контрольных проб.

Для проходки шпура применялось шнековое бурение. Для бурения использовался станок с электроприводом, чтобы исключить возможные утечки масла из гидравлических систем. Станок был установлен на корме гусеничного тягача ГАЗ-71, электричество для работы подавалось с дизельной электростанции, установленной на капоте транспортного средства (т/с).

Привязка точек опробования осуществлялась приборам GPS – Garmin 60 CSx. Перед началом бурения с помощью GPS-приёмника измерялось расстояние в 200 метров от предыдущей точки опробования, и выбиралась площадка для размещения т/с с буровым станком. Иногда по условиям рельефа местности приходилось смещать точку бурения в ту или иную сторону на несколько метров. На точке фиксировалась координата по GPS-приёмнику.

На выбранную точку подгонялся станок, глушился двигатель т/с, после чего площадка очищалась от снега и веток, и осуществлялось бурение. По выходу шлама контролировался разрез и, в случае необходимости, делались корректировки относительно глубины опробования.

Проба для геохимических исследований отбиралась непосредственно со шнека. Грунт отбирается в специальный пластиковый контейнер объемом 120 мл. Контейнер в лабораторных условиях был проверен на хроматографе с моделированием различных температурных режимов эксплуатации на предмет дополнительного вклада в фон собственных запахов. Проба отбиралась с помощью чистых перчаток, так же предварительно испытанных в лаборатории. Каждая десятая проба отбиралась в двойном экземпляре для контроля.

Номер пробы и координаты помимо GPS-приёмника фиксировались в полевом дневнике. Контейнеры с пробами упаковывались в специальный ящик, после чего осуществлялся переезд на следующую точку опробования.

Методика лабораторных исследований

По доставке полевых материалов в лабораторию контейнеры с пробами, предназначенные для анализа на хроматографе, помещаются в морозильную камеру на хранение, откуда впоследствии извлекаются для планового изучения.

Перед анализом на хроматографе, пробы в замороженном виде помещаются в специальные стеклянные сосуды, продуваются азотом особой чистоты и проходят процедуру пробоподготовки с целью максимальной дегазации грунта. Процедура дегазации осуществляется по специальной методике с использованием СВЧ-печи и ультразвуковой ванны. После завершения пробоподготовки сосуд с пробой присоединяется к хроматографу, который в автоматическом режиме отбирает объём парогазовой смеси необходимый для анализа. Дальнейшая последовательность действий оператора хроматографа регламентируется методикой работы на хроматографе ФГХ-1.

При обработке хроматограмм программа автоматически выделяет пики, соответствующие веществам детектируемого ряда, и определяет их концентрации. После этого оператор проверяет правильность автоматической расстановки границ пиков. При необходимости вносит корректировки. Окончательные значения содержаний веществ выносились в сводную таблицу по профилям в программе MS Excel.

Пример хроматограммы одной из проб с участка исследований показан на рисунке 3.4, а результаты обработки приведены в таблице 3.2.