способ поисков залежей нефти и газа

Формула изобретения

Способ поисков месторождений нефти и газа, включающий проведение серии бурения шурфов и определение концентрации углеводородных газов в газовой среде, отличающийся тем, что бурение производится до глубины 1-3 м, отбирают пробы газовой среды путем барботирования через минерализованную воды и анализируют углеводородные газы, дополнительно производится анализ газо-воздушной смеси внутри шурфов на наличие гелия, радона, водорода, азота, диоксида углерода и кислорода, при этом месторождение нефти и газа определяется как область с наиболее благоприятными содержаниями гелия, радона, водорода, азота, диоксида углерода и кислорода, и углеводородных газов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относиться к области нефтяной и газовой промышленности, а более конкретно - к способам поисков залежей нефти и газа.

Традиционные способы поисков залежей нефти и газа базируются в основном на прогнозировании ловушек нефти и газа геофизическими методами.

Недостатком указанных способов является то, что они имеют ряд ограничений, для установления залежей нефти и газа требуется дорогостоящее оборудование и отсутствует методика определения наличия в них углеводородов.

Существенное преимущество имеют газогеохимические методы поисков.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является «Способ локального прогноза нефтеносности», патент № 2298817, авторы: Близеев А.Б., Ганиятуллин Н.С., Хисамов Р.С., Чернышева М.Г., сущность которого заключается в сопоставлении геофизических и газогеохимических признаков изучаемого объекта с использованием математической вероятностно-статистической интерпретации с комплексом тех же признаков эталонного объекта. Для этого на исследуемом объекте проводится полный комплекс геофизического и газогеохимического обследования. Газогеохимическая съемка проводиться по равномерной сетке, при этом в каждой точке бурят шурф и из глинистых интервалов производят отбор грунта из приповерхностных отложений (глубина отбора проб 3 и 5 м) для отбора из него проб подпочвенного воздуха, в которых определяются концентрации углеводородных газов, после чего строятся карты по сумме углеводородных газов.

Недостатками указанного способа являются технически сложное решение проведения газогеохимической съемки, заключающееся в отборе грунта из шурфов глубиной 3-5 м и дальнейшего отбора из них проб подпочвенного воздуха для определения концентрации углеводородных газов, и использование только углеводородной группы газов, низкая чувствительность современной аппаратуры и, как следствие, низкая достоверность полученных результатов.

Нами предлагается способ изучения природной газовой среды на глубине до 1-3 м, содержащей различные группы газов неорганического и органического происхождения: углеводородных в ряду метана и его гомологов до пентана включительно, а также неуглеводородных газов: гелия, радона, водорода, азота, диоксида углерода и кислорода.

Совместное изучение вышеуказанных групп газов при газогеохимической съемке не применялось ранее для выявления промыщленно значимых залежей углеводородов.

В основе метода лежит отражение процессов активной миграции глубинных газов к дневной поверхности на фоне слабых диффузионных процессов. Благодаря этому полученная информация отражает текущее состояние недр непосредственно в зоне наблюдения. Предлагаемым способом решаются задачи по установлению наличия в ловушках залежей, выявленных сейсморазведкой или иными методами, по доразведке (уточнения пространственного положения водонефтяного контакта) выявленных залежей.

Предлагаемый способ позволяет определить направление и интенсивность миграции углеводородов в залежь.

Нами предлагается группировать газы по их свойствам и диагностическим признакам.

1 группа. Газы, которые являются составной частью нефти и газа и активно мигрирующих к дневной поверхности с образованием ореолов рассеяния над глубинными залежами нефти и газа. Сюда относятся углеводородные газы.

2 группа. Газы, обладающие высокой миграционной способностью и небольшим периодом полураспада. Из-за своих свойств они отражают текущее состояние недр. Они образуют высокие концентрации в зонах геологических нарушений, которые располагаются в контуре залежи и проявляются на поверхности. В эту группу входят радон, азот, диоксид углерода, кислород.

3 группа. Газы, которые несут информацию о глубинных процессах, протекающих в зоне развития залежи. Сюда относятся гелий и водород.

4 группа. Группа по определению фоновых значений. По ним можно судить, в каком количестве в газовой среде присутствует атмосферный азот, диоксид углерода, кислород.

Перечисленные группы газов несут следующую информацию:

1) Концентрация и состав газов 1-й группы несут информацию о присутствии залежи и ее геометрии.

2) По концентрациям газов 2-й группы определяют присутствие геодинамических зон, геологических нарушений, информацию о возможной миграции, а так же информацию о сохранности залежи.

3) Концентрации газов 3-й группы несут информацию о геологических нарушениях и о глубинных процессах, протекающих в зоне развития залежи.

4) Концентрации газов 4-й группы несут информацию о количестве атмосферного азота в газовой среде, что позволяет учитывать только концентрации глубинного азота, диоксида углерода, кислорода.

В совокупности делаются выводы о наличии залежи углеводородов по путям миграции.

Других известных технических решений аналогичного назначения с подобными существующими признаками не обнаружено.

Предложенный способ поиска залежей нефти и газа включает в себя последовательное осуществление следующих действий.

1. Необходимый материал - топографическая карта изучаемого участка масштаба 1:25000 или 1:50000.

2. На топооснову наносится рекогносцировочная сетка пунктов замера газовой среды, расположенных на расстоянии 100 м друг от друга, и проводятся маршруты, обеспечивающие такую плотность. На участках, где замеры выполнить будет невозможно, подбираются дублирующие точки в целях сохранения требуемой плотности наблюдений. Привязка точки к местности по координатам производится с помощью персонального навигационного прибора.

3. В пунктах замеров бурятся шурфы глубиной до 1-3 м, в зависимости от литологии грунтовой толщи.

4. Из шурфов аспирационным методом отбирается проба газовой среды путем барботирования через минерализованную водную среду, для дальнейшего анализа, в условиях стационарной лаборатории.

5. По завершению бурения и отбора газовой среды в шурфе измеряют объемную активность радона радиометром альфа-активных газов путем прокачки его через сцинтилляционную камеру.

6. По завершению исследований на топографическую карту наносят пункты, в которых производились измерения, и их результаты (концентрация гелия, водорода, азота и углеводородных газов).

7. Выявляют участки, где значения совокупного показателя, определенного по измеренным величинам, отражают пространственное положение возможной залежи. После этого уплотняют сетку наблюдений и проводят дополнительную съемку. Съемка в полном объеме повторяется также с целью исключения возможного влияния сезонных или техногенных факторов.

8. Состав и концентрация газовой среды изучается на газовом хроматографе или газоанализаторе с точностью до 100 ppm.

9. В составе газов определяют концентрацию метана и его гомологов до пентана включительно, азот, гелий, водород, углекислый газ.

10. Проводится обработка данных по следующему алгоритму:

1) Выделяют участки максимальной концентрации 1-й группы газов (Не и H₂ ). Они будут соответствовать зонам развития субвертикального разуплотнения пород геологического разреза, в том числе тектоническим нарушениям, так как газы этой группы более подвижны, они первыми мигрируют к дневной поверхности.

2) Выделяют участки максимальных концентраций газов 2-й группы (Rn, N₂ ). Они соответствуют зонам разуплотнения пород геологического разреза над залежами и являются кратчайшим путем миграции углеводородных газов к дневной поверхности.

3) Выделяют максимальные концентрации газов 3-й группы (углеводородные газы), они отражают УВ залежи и формируют ореол, который частично или полностью располагается над залежью.

4) Непосредственно над залежами концентрации газов 2-й группы формируют линейно-вытянутые или кольцеобразные аномалии, они соответствуют разломным блокам.

5) По концентрациям углеводородных газов строятся карты изолиний распределения газов и выявляются зоны геохимических аномалий.

6) Сопоставляются аномалии по 1-й, 2-й и 3-й группам газов (фиг.1).

11. Полученные результаты сопоставляют с данными сейсморазведки и выдают рекомендации оптимального положения для бурения поисково-оценочной скважины (при условии совместимости полученных результатов) или для проведения дополнительных геофизических исследований, в том числе переинтерпретации данных сейсморазведки.