способ поиска залежей углеводородов в битуминозных глинистых отложениях

Формула изобретения

Способ поиска залежей углеводородов в битуминозных глинистых отложениях, характеризующийся тем, что измеряют магнитные и гравитационные поля в рифтогенных седиментационных бассейнах, интерпретируют полученные измерения с последующей оценкой результатов для выбора места заложения проверочных скважин с учетом магнитных и гравитационных аномалий, выявляют наличие кислых экструзивных куполов в породах фундамента по совпадению отрицательных аномалий магнитного и гравитационных полей, выбирают места заложения проверочных скважин, совпадающие с центральной зоной экструзивных куполов, и проводят бурение с одновременным проведением радиоактивного каротажа в осадочных породах до полного вскрытия интервала битуминозных глинистых отложений, в котором по данным радиоактивного каротажа фиксируют значения естественной радиоактивности не менее 20 мкР/ч.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам поиска месторождений нефти и может быть использовано для обнаружения углеводородного сырья в породах осадочного чехла платформ с погребенным континентальным рифтом.

Известен способ обнаружения нефтегазосодержащих толщ путем выполнения комплексных геофизических исследований (гравиметрической и аэромагнитометрической съемки) с выделением контура аномальных зон, который отождествляют с контуром залежи полезного ископаемого (см. патент РФ № 2050015, МПК G01V 11/00).

Недостатком способа является его трудоемкость.

Известен способ поиска залежей углеводородов в карбонатных породах фундамента нефтегазоносных рифтогенных осадочных бассейнов. Способ заключается в отборе образцов породы в процессе бурения и измерении их магнитной восприимчивости, по которым судят о наличии залежей. Образцы породы отбирают с нефтегазоносных площадей с карбонатным фундаментом, соседствующим с погребенным континентальным палеорифтом, а о наличии залежей судят по значениям магнитной восприимчивости из интервала 13,0·10 ⁶-31,01·10⁶ (см. патент РФ № 2276390, МПК G01V 3/08).

Однако данный способ рассчитан исключительно на карбонатные, а не на битуминозные глинистые отложения.

Известен способ поиска залежей углеводородов (см. патент РФ № 2194293, МПК G01V 11/00), в котором в качестве перспективных районов выбирают нефтегазоносные районы с фундаментом, представляющем собой тафрогенную структуру. Производят измерение магнитных и гравитационных полей. Выявляют наличие кислых экструзивных куполов в породах фундамента по совпадению отрицательных аномалий магнитного и гравитационного полей. Выбирают места заложения проверочных скважин в центральной зоне экструзивных куполов.

Однако данный способ также достаточно трудоемок и дорогостоящ, т.к. необходимо осуществлять бурение на значительно большие глубины, чем в предлагаемом способе.

Задачей изобретения является установление новых перспективных на углеводородное сырье участков осадочного чехла в зонах тектонической активизации рифтогенных осадочных бассейнов.

Технический результат заключается в сокращении затрат путем уменьшения объема бурения при прогнозировании новых перспективных на углеводородное сырье участков осадочного чехла рифтогенных седиментационных бассейнов.

Поставленная задача достигается тем, что в способе поиска залежей нефти в битуминозных глинистых отложениях, заключающемся в выявлении перспективных районов, измерении магнитных и гравитационных полей, интерпретации полученных измерений и последующей оценки результатов для выбора места заложения проверочных скважин с учетом магнитных и гравитационных аномалий, согласно решению в качестве перспективных районов выбирают рифтогенные седиментационные бассейны, выявляют наличие кислых экструзивных куполов в породах фундамента по совпадению отрицательных аномалий магнитного и гравитационного полей, выбирают места заложения проверочных скважин на участках, совпадающих в проекции с центральной частью кислых экструзивных куполов. Бурение осуществляют до глубины, на которой по данным радиоактивного каротажа происходит полное вскрытие пород с аномально высокими значениями естественной радиоактивности не менее 20 микрорентген в час.

Способ реализуется следующим образом.

В седиментационных бассейнах с погребенным континентальным рифтом производят аэромагнитную и гравиметрическую съемки. Выделяют совпадающие отрицательные аномалии магнитного и гравитационного полей. Связывают аномалии геофизических полей с контурами кислых экструзивных куполов, и поисковое бурение на нефть проводят в их центральной зоне до полного вскрытия интервала осадочных пород, в котором по данным радиоактивного каротажа появляются высокие значения естественной радиоактивности от 20 и выше микрорентген в час. Отождествляют такие аномалии с продуктивными на нефть битуминозными глинистыми отложениями.

Такой подход обусловлен тем, что характер эпигенетических изменений пород осадочного чехла Западно-Сибирской плиты контролируется разрывными нарушениями и определяется вспышками гидротермальной деятельности, которая сопровождала периоды тектонической перестройки региона. В течение мезозоя активизация Западно-Сибирской плиты возобновлялась неоднократно (Сурков и др., 1982). При тектоногидротермальной активизации эпицентры гидротермальных процессов были сосредоточены в погребенных рифтах и изолированных впадинах, порожденных раннемезозойским континентальным рифтогенезом.

Именно в толщах нижне-триасовых изверженных пород, выполняющих наложенные на палеозойский фундамент структуры, зарождались и циркулировали горячие растворы, значительная часть которых проникала в осадочный чехол по разломам. К этим же разломам в изолированных впадинах приурочены кислые экструзивные купола. Поэтому экструзивные купола, прекрасно выделяемые в геофизических полях, можно рассматривать как места активного высачивания гидротерм и значительного прогрева залегающих выше битуминозных осадочных толщ.

В этой связи важно подчеркнуть два принципиальных обстоятельства, характерных только для этих пород. Во-первых, нефтеносность битуминозных глинистых отложений (т.н. баженовских пород) напрямую зависит от интенсивности их прогрева, т.е. от пластовой температуры. Во-вторых, коллекторские свойства и нефтеносность баженовских пород взаимосвязаны единством процессов формирования коллекторов и нефтеобразования. Поэтому возникновение продуктивных баженовских нетрадиционных коллекторов следует рассматривать в неразрывной связи с образованием самих нефтяных залежей в битуминозных глинистых отложениях. Следовательно, главным поисковым критерием нефтеносности (продуктивности коллекторов) таких пород является их высокая пластовая температура (Коллекторы нефти баженовской свиты Западной Сибири. - Л.: Недра. 1983. - 131 с.).

По теоретическим соображениям В.Ф.Ерофеева (1970) наблюдаемое сейчас распределение пластовых температур в седиментационном бассейне (геотермальная зональность региона) отражает, при известном допущении, характер распределения тепловых полей в период формирования залежей углеводородов. Из этого вытекает, что те участки регионально распространенной баженовской свиты, которые залегают над кислыми экструзивными куполами туринской серии, являются хорошо прогретыми и наиболее нефтенасыщенными. Причем размеры экструзивов определяют в вертикальной проекции продуктивную площадь битуминозных глинистых отложений. Это полностью подтверждается специально проведенными исследованиями С.Г.Краснова и М.Д.Хуторского «О влиянии интрузий в фундаменте Западно-Сибирской плиты на нефтеносность баженовской свиты» (Докл. АН СССР. 1978. Т.243. № 4. С.995-997).

Еще одной отличительной чертой битуминозных глинистых отложений седиментационных бассейнов является их высокая естественная радиоактивность - десятки и сотни микрорентген в час. Она обусловлена присутствием главным образом урана, содержание которого находится в прямой зависимости от концентрации органического вещества в глинах. Это позволяет безошибочно выделять битуминозные породы баженовской свиты по радиоактивному каротажу в процессе бурения скважин.

Таким образом, в рифтогенных седиментационных бассейнах наиболее перспективными участками регионально распространенных битуминозных глинистых отложений являются те, что непосредственно залегают над кислыми экструзивными куполами, которые относятся к породам туринской серии (T _1-2).

Опробование данного способа на выявленных ранее структурах (изолированные впадины раннемезозойской активизации) показало, что он позволяет сократить поисковые затраты за счет осуществления целенаправленности поискового бурения.