Оценка перспектив нефтегазоносности северо-восточной части Ононской впадины (Забайкалье) по данным электроразведочных и геохимических исследований (стр. 5 )

Рис. . Пример хроматограммы образца грунта с Ононской впадины

Данные лабораторного исследования первых проб показали содержания углеводородов от повышенного до высокого. В некоторых пробах усматривается основной вклад газового фактора (бутан-пентан), а в некоторых отмечается повышенное содержание тяжелых компонент (декан), более характерных для нефтей и битумоидов.

Таблица 3.2 Результаты обработки хроматограммы

По результатам обработки данных строились карты распределения УВ и графики распределения ароматических и предельных УВ вдоль профилей.

Карты концентрации УВ по площади построены в виде знаков точек опробования, размер и цвет которых определяет концентрация УВ. Карты концентрации УВ представлены в Приложении, Листы 3-17. Графики концентрации УВ вынесены над геоэлектрическими разрезами в Приложении, Листы 1-5. Так как содержание бутана в пробах превышало концентрацию остальных элементов в десятки и сотни раз, то графики концентрации бутана построены в отдельном масштабе. Остальные данные по содержанию УВ были сгруппированы в две группы – УВ предельного ряда и ароматические.

4.3 Электротомография

Физические основы метода

Электроразведка методом сопротивлений является одним из основных методов при малоглубинных геофизических исследованиях. Группа методов сопротивлений основана на различии горных пород по удельному электрическому сопротивлению. Электрическое поле (ΔUMN), которое мы наблюдаем на поверхности земли, при пропускании через заземленные электроды электрического тока (IАB), зависит от распределения удельного электрического сопротивления в некоторой области разреза вблизи установки.

В электрических зондированиях методами сопротивлений используют дистанционный геометрический способ увеличения глубинности. Путем увеличения расстояний между питающими и приемными линиями получают информацию о все больших глубинах.

Особенностью электротомографии является многократное использование в качестве питающих и измерительных одни и те же фиксированные на профиле наблюдений положения электродов.

В многоэлектродной аппаратуре используется от 48 до 96 электродов, соединенных в виде электроразведочной косы. Каждый из этих электродов, как указывалось выше, используется одновременно в качестве приемного и питающего.

При работе использовался прибор «Скала-64». Прибор работает с установками, такими как установка Веннера (типов α, β, γ), Шлюмберже, дипольной, трёхэлектродной и двухэлектродной.

Аппаратура рассчитана на работу с двумя электроразведочными кабелями, по 32 электрода каждый.

Источник тока изолирован от всей схемы и имеет мощность до 200 Вт. Максимальный выходной ток источника 2 А, максимальное напряжение 500 В. Входные цепи защищены от перенапряжения до 1000 В, а выходные - от короткого замыкания. Диапазон регистрируемых напряжений в измерительной линии лежит в пределах от 0.05 мВ до 200 В.

Относительная погрешность измерения сигнала 1% и зависит от величины питающего тока.

Результаты измерения, содержащие полную информацию о токе, напряжении, относительном стандартном отклонении и используемой рабочей конфигурации, сохраняются на встроенной флэш-карте формата SD/MMC объёмом до 4 Гб с файловой системой FАT32.

Интерпретация данных электротомографии проводится в рамках двумерной модели.

Методика полевых работ и обработка данных

Электротомография была выполнена вдоль линии №5 ЗСБ (см. Приложение, Лист 1), пролегающего в юго-западном направлении. Длина профиля электротомографии составила 4,3 км.

На рисунке 6.1 приведена схема расположения электродов и подключения трех 32х-электродных кос.

Рис.6.1. Схема расположения трех 32х-электродных кос.

При измерениях была использована градиентная установка.

Измерения проводились в режим работы Аutomаtic, в котором измерения происходят автоматически. При работе задействованы многоэлектродные кабели, подключаемые к разъёмам “Коса 1 - 32” и “Коса 32 - 64”.

Первичная обработка, а именно отбраковка и объединение данных, была проведена в программе SiBЕR Tools.

Двумерная обратная задача решалась с помощью программы Rеs2dinv.

4.4 Магниторазведка

Физические основы метода

Магнитная разведка (магниторазведка) — это геофизический метод решения геологических задач, который основан на изучении магнитного поля Земли.

Магнитным полем называют силовое поле, которое действует на движущиеся электрические заряды и на тела, и независимо от состояния их движения обладает магнитным моментом.

Магнитное поле, определяемое полным вектором напряженности Т, существует в любой точке земной поверхности. Полный вектор магнитного поля Земли (Т) направлен по касательной к силовой линии магнитного поля, проходящей в данной точке. Измерения магнитного поля Земли и его вариаций проводят как на стационарных пунктах (обсерваториях), так и во время магниторазведочных работ.

Измерение напряжённости магнитного поля проводились с помощью протонного оверхаузеровского магнитометра (GЕM Sуstеms Ovеrhаusеr Mаgnеtomеtеr GSM-19W).

Протонные магнитометры основаны на принципе свободной прецессии ядер атомов водорода в магнитном поле. Для наблюдения прецессии рабочим веществом могут быть использованы любые протонсодержащие парамагнитные жидкости (керосин, водный раствор спирта и др). Чтобы обнаружить прецессию рабочее вещество повергают интенсивной поляризации.

В оверхаузеровских магнитометрах для возбуждения используется принцип динамической поляризации или эффект Оверхаузера. Эффект Оверхаузера – следствие магнитного взаимодействия электронов и ядра атомов или ионов таких парамагнетиков, в которых устанавливается равновесная электронная и ядерная намагниченности в сильном постоянном магнитном поле. Затем при насыщении уровней возникает перераспределение ядер по уровням, увеличивая тем самым вероятность перехода.

Сначала, благодаря тому, что на вещество воздействует радиочастотное поле (60 МГц), в первой катушке создаются сильные внутренние магнитные поля, которые приводят к поляризации вещества и согласованной ориентировке протонов по полю Т. Затем при воздействии постоянного тока во второй катушке, для возбуждения прецессии, создаётся нарастающее поворачивающее поле, перпендикулярное Т. Далее в той же второй катушке, после отключения тока, наводится ЭДС сигнала.

Особенность таких магнитометров состоит в том, что одновременно с процессом поляризации можно производить измерение частоты сигнала и тем самым сократить цикл измерений.

Методика полевых работ

Профиль магниторазведки совпадает с профилем электротомографии (см. Приложение, Лист 1), то есть длина профиля 4300 м и проходит в юго-западном направлении. Для учета вариационных изменений во время съёмки использовалось два магнитометра, один из которых находился в конце профиля. Во время измерений, которое длилось около часа, изменения магнитного поля не превысили 10 нТл. Это позволило использовать наблюденные значения без учета вариационных изменений.

Глава 5. Результаты исследований

5.1 Анализ данных зондирования становлением поля в ближней зоне

Среди детектированных веществ были выделены углеводороды ароматического и предельного рядов: бензол, толуол, ортоксилол, метаксилол, бутан, пентан, гексан, гептан, октан, нонан, декан, а также циклогексан и ацетон. В данной работе будут представлены анализы концентраций суммарных предельных и ароматических УВ, а также концентрации бутана.

В Приложении, Лист 1 представлены карты распределения концентрации суммарных предельных и ароматических углеводородов. На каждой карте приведены данные описательной статистики, где модальные значения концентрации УВ показывают уровень фоновых значений. Из анализа карт следует, что аномальные концентрации УВ превышают фоновые значения в 3-10 и более раз.

По картам суммарных концентраций углеводородов (прил., Лист 1,1) на данной площади изначально можно отметить перспективность этого участка на углеводороды.

Углеводороды ароматического ряда (бензол, толуол, ортоксилол, метаксилол, циклогексан) являются прямым признаком нефтеносности [Физико-химические…, 1986]. Но распределение концентраций ароматических УВ на данной площади имеет пестрый характер, и выделить участки с повышенными концентрациями достаточно сложно.

Концентрации предельных УВ имеют повышенные значения вдоль профиля, расположенного на участке долины р. Джиргалантуй, а также вдоль осевого профиля.

Концентрации бутана (Прил., Лист 3) показывают высокие значения на профиле вдоль реки Курулга, и так же на отдельных участках долины р. Джиргалантуй. Аномально высокие концентрации бутана в отдельных пробах превышают 100 мг/м3. Известно, что на Юрхаровском нефтегазоконденсатном и Рогожниковском нефтяном месторождениях концентрации по бутану в 1-2 мг/м3 уже являются аномалией типа «залежь». Это объясняется тем, что в Ононской впадине отсутствует сдерживающий миграцию экран в виде мощной глинистой покрышки или многолетнемёрзлой толщи.

Наблюдаемое резкое изменение концентраций УВ в плане связаны с разломно-блоковым строением территории и тектонически изолированными залежами, что вполне естественно для межгорной впадины.

На рисунке 4.1 представлена круговая диаграмма суммарного углеводородного состава. Как следует из рисунка содержание ароматических УВ составляет всего 2% от суммарной концентрации УВ. Соотношение ароматических и предельных УВ на месторождениях нефти Западной Сибири (Рогожниковское, Чкаловское) составляет 0,23-0,59, в то время как в Ононской впадине это отношение равно 0,02.

Рисунок 4.1. Суммарный углеводородный состав проб грунта с забоя шпуров.

Известно [Бакиров и др., 1982], что по направлению миграции УВ происходит уменьшение содержания ароматических УВ, обладающих наименьшими миграционными способностями по сравнению с метановыми и нафтеновыми УВ. Закономерное обеднение нефтей и конденсатов ароматическими УВ по направлению региональной миграции из очагов генерации к зонам нефтегазонакопления наблюдается в Предкавказье, Средней Азии и других регионах [Старобинец, 1966, Чахмахчев, 1983].