способ поиска месторождений нефти и газа

Формула изобретения

Бриогеохимический способ поиска месторождений нефти и газов, включающий отбор проб водных мхов на заданном участке местности с последующим выделением из них воды, отличающийся тем, что отбирают пробы мха равного количества по весу и объему, мох отжимают в мерную емкость и в отжатой жидкости методом атомно-адсорбционной спектроскопии определяют наличие металлов-информаторов, при этом о наличии месторождений нефти и газа судят по превышению содержания вышеназванных металлов в пробах относительно их содержания в остальных пробах.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области геологоразведочных работ в нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для поисков нефти и газа.

Известны несколько способов проведения геологоразведочных работ для поисков нефти и газа.

Так, например, при поисках методом сейсморазведки по предварительно выбранной сети профилей производят сейсмические исследования в пределах всей исследуемой территории. Путем обработки и интерпретации данных сейсморазведки в неологическом разрезе территории ищут ловушки, с которыми могут быть связаны залежи нефти и газа, и прогнозируют наличие залежей (Патент РФ № 2078356, 1997 г.). Недостаток этого способа заключается в том, что он требует бурения скважин и сейсмических исследований, при этом можно успешно найти только ловушки структурного типа и с довольно высокой степенью достоверности прогнозировать наличие залежей уникальных и крупных размеров. В случае залежей средних и мелких размеров, которые составляют основную массу, возникают значительные трудности, т.к. влияние этих залежей на волновую картину соизмеримо или значительно ниже влияния геологических факторов. Кроме того, в природе существуют залежи, связанные с ловушками неструктурного типа, которые методами сейсморазведки выявить невозможно. Приходится бурить большое количество непродуктивных скважин, при этом особенности исследуемой территории могут сделать разведку затруднительной и дорогой. Известны геохимические методы поисков нефти и газа, которые являются прямыми методами поисков и позволяют надежно оценить возможность наличия залежей в недрах исследуемой территории (патент РФ № 2039369, 1995 г.).

Недостатком геохимических методов является то, что они не могут показать геологическое строение территории, а только оценивают перспективы наличия залежей.

Известен комбинированный способ геологической разведки нефти и газа, при котором на исследуемой территории проводят газогеохимическую съемку путем изучения газов, сорбированных на глинистой матрице, по результатам которой выявляют зоны углеводородных аномалий, а затем на участках площади по профилям в пределах выявленных углеводородных аномалий с выходом в нормальное поле проводят электроразведочные работы, получают графики ЭДС, по которым судят о параметрах пласта на глубине от поверхностной геохимической аномалии до искомой залежи (Патент РФ № 2102781, 1998 г.).

Недостатком способа является невозможность осуществить поиск нефти и газа в сильно заболоченной местности и получить точные границы залежи. Известен также геохимический двухэтапный способ поиска месторождений нефти и газа по снежному покрову, при котором на первом этапе определяют наличие зон углеводородных аномалий путем разбития территории прямоугольной сеткой, в точках пересечения которой берется отбор проб и определяются границы контура каждой из выявленных аномалий, а на втором этапе уточняют границы расположения каждой зоны.

Недостатком способа является его ограниченное применение (только при наличии снега), при этом точность исследований составляет всего 60% (патент РФ № 2177631, 2001 г.).

Известен также гамма-спектрометрический способ поиска нефти и газа, основанный на поверхностных окислительно-восстановительных изменениях рН в отношении микропросачивания легких углеводородов и их микробного окисления, что приводит к изменению окислительного или нейтрального состояния в перекрывающих породах на восстановленное, что в свою очередь приводит к переходу водорастворенных форм урана в нерастворимое состояние на границе с восстановительной средой, образуя ореолы, фиксируемые радиометрическими методами (Jerome G. Morse, Robert Zinke; Colorado School of Mines, 1995, сервер ЗАО «ГНППАэрогеофизика»).

Все перечисленные методы дают уровень подтверждения 60-80%, уровень отрицания - 100%.

Известны бриогеохимические способы поиска металлов, в основе которых лежат научно-экспериментальные данные о процессах восходящей солевой миграции металлов от глубинных источников с последующим накоплением привносимых веществ на концентрационных геохимических барьерах зон гиперкинеза. В качестве высокоэффективного барьера используют непосредственно находящийся на дневной поверхности бактериальный барьер, представляющий собой сообщества многочисленных штаммов микроорганизмов (бактерий), постоянно обитающих в губчатых колониях наземных мхов. Сущность бриогеохимических способов заключается в том, что на местности по заданной схеме по гидросети отбирают пробы водных мхов, далее мох отжимают для отделения воды, отжатый мох высушивают и сжигают. Полученную золу анализируют по известным методикам исследования литохимических проб на искомые металлы (Лапаев Г.П. Бриогеохимический метод поисков рудных месторождений - 27-й Международный геологический конгресс, тезисы 1, т.5. М.: Наука, 1984, стр.330-331). По бриогеохимическому способу по патенту РФ № 2139557 из отделенной от мха воды металлы извлекают с помощью сорбирующего материала (например, искусственного хемоволокнистого сорбента ВИОН), а затем сорбирующий материал озоляют и направляют на анализ. Указанные бриогеохимические способы обладают высоким уровнем подтверждения, однако методы анализа, используемые для определения содержания металлов в отжатой из мха воде, усложняют способы и требуют определенного времени на их осуществление. С целью упрощения и удешевления поиска залежей нефти и газа, обладающего высоким уровнем подтверждения, предложен также бриогеохимический способ поиска, сущность которого заключается в следующем.

На уровне дневной поверхности залежей углеводородов на 2-3 точках аномального геохимического поля с расстояниями между ними 1 км отбирают пробы водного наземного мха примерно равного объема и веса, затем мох отжимают в мерную емкость и в отжатой воде методом атомно-адсорбционной спектроскопии определяют наличие металлов-информаторов.

При выборе металлов-информаторов используют три критерия:

- высокая миграционная способность в водорастворенном состоянии в кислородных и безкислородных (гелевых) водах при значении рН 3-8,5, за исключением сероводородных условий;

- способность к осаждению на геохимических барьерах в зоне свободного водообмена;

- высокая частота встречаемости в осадочных породах нефтегазоносных территорий («Инструкция по геохимическим методам поисков рудных месторождений», Министерство геологии СССР, М.: Недра, 1983 г.).

Этим условиям удовлетворяют следующие металлы:

- для территориальных пород это цинк, медь, никель, свинец, кадмий, уран;

- для карбонатных пород это церий, мышьяк, ванадий, молибден, уран.

В нефти эти редкие металлы растворены с коэффициентами обогащения в десятки и сотни раз (К.В.Krauskoph, Sedimentary deposits of rare metals, Econom. Geol. Fiftieth Anniversary Volume, 1905-1955, pt. 1, 411-463, 1955).

Для определения металлов-информаторов используют атомно-адсорбционные спектрометры с пределом чувствительности по цинку, меди, никелю, свинцу не менее 0,1·10^-3 %, по германию, мышьяку, молибдену, урану - не менее 0,2·10 ^-4%, например атомно-адсорбционные спектрометры «Спектр 5-4», «Спектр 5-3» и другие. Определение содержания металлов-информаторов пересчитывают на 1 л внутримоховой жидкости. О наличии месторождений нефти и газа судят по превышению содержания вышеназванных металлов-информаторов в пробах относительно их содержания в остальных пробах.

Предлагаемый способ обуславливает высокую достоверность и надежность проведения работ при поиске в регионах с умеренным и холодно-гумидным климатом. Практически он может использоваться на абсолютно преобладающей части территории таежной и лесотундровой зон, а также в южной подзоне тундры, которые в совокупности составляют субарктический пояс северного полушария (Россия, Скандинавия, Канада, Аляска). С его помощью успешно опоисковываются речные долины, пади, впадины, торфяники, болота, мари и возвышенные части рельефа.

Примером конкретного выполнения изобретения служит поиск месторождений нефти и газа в Восточной Сибири в 1988-1989 г.г. В качестве эталона были взяты Ярактинское и Верхнечонское месторождения нефти и газа.

Отбор проб производился по профилям, пересекающим эти месторождения.

Максимальные концентрации тяжелых металлов отмечались вблизи контуров продуктивности.