Способ поисков залежей углеводородов и воды

(51) 01 11/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ использовано при поисках нефтяных, газонефтяных и газоконденсагных залежей и подземных вод. Предложен способ поисков залежей углеводородов, в котором о наличии залежи, е размерах и масштабе судят по результатам сравнительного анализа данных записи геомагнитных вариаций. Наблюдения за геомагнитными вариациями проводятся в автоматическом режиме стационарными магнитовариационными станциями с чувствительностью не хуже чем 0,01 нТл,непрерывно в течение трех суток или более (в случае необходимости).(72) Трипольский Виктор Павлович Бекмухаметова Зауре Арстановна Коробкин Валерий Васильевич(73) Акционерное общество КазахстанскоБританский технический университет(54) СПОСОБ ПОИСКОВ ЗАЛЕЖЕЙ УГЛЕВОДОРОДОВ И ВОДЫ Изобретение относится к геофизике, в частности к магниторазведке, и может быть использовано при поисках нефтяных,газонефтяных и газоконденсатных залежей и подземных вод. 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 (Патент РФ 2050015,МПК 01 11/00, оп. 10.12.1995). В патенте РФ 2194293 (МПК 01 11/00, оп. 10.12. 2002) описан способ поиска залежей углеводородов, 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. Описанные способы достаточно трудоемки и дорогостоящи, т.к. необходимо осуществлять бурение на значительные глубины. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является Способ поисков и разведки залежей углеводородов, описанный в авторском свидетельстве 1324458(МПК 01 11/00). Способ характеризуется тем, что синхронные наблюдения магнитного поля в пунктах,расположенных по профилю, пересекающему свод исследуемой структуры выполняют в период времени, соответствующие максимальному и минимальному влиянию лунно-солнечного прилива. При наличии газовой залежи, в результате периодических сжатий и расширений наличии газовой залежи, в результате периодических сжатий и расширений е под действием приливных сил,газо-водяной контакт (ГВК) совершает возвратнопоступательное движение. Пластовые воды при движении в магнитном поле Земли за счт наличия в них ионов большого количества растворнных солей создают наведенное переменное магнитное поле. По разнице величин элементов магнитного поля в периоды максимального и минимального влияния приливных сил судят о наличии в структуре газовой залежи и положения контура е газоносности. Технически способ реализуется следующим образом измерения магнитного поля проводятся вдоль профиля над исследуемой структурой дважды- в период максимального влияния лунносолнечного прилива и повторяют в период минимального влияния на выбранных точках и на базовой точке вне структуры. Значение на каждой точке усредняют по 25-наблюдениям. И находят разницу между наблюденными на точках профиля и базовой точке в периоды максимального и минимального влияния, а затем, в конечном итоге,определяют разницу между повторными 2 наблюдениями на всех точках профиля. Если в результате разница превышает приборную точность измерения более чем в 3 раза, то делается вывод о наличии газовой залежи. Не смотря на преимущества перед другими аналогами, этот способ имеет свои недостатки, а именно 1) Время наблюдений ограничено периодами максимального и минимального влияния лунносолнечных приливных сил, а следовательно необходимо успеть выполнить все наблюдения на точках вдоль профиля (а это могут быть километрыточки вне залежи, над залежью и снова вне залежи). 2) Необходимо знать время действия этих сил конкретно для каждой исследуемой территории, а следовательно надо заранее позаботиться и получить необходимые данные в специализированных организациях. 3) Необходимы повторные наблюдения на выбранных точках профиля, соответствующие максимальному и минимальному проявлению приливных сил, а следовательно предполагаются наблюдения на всех точках дважды. Учитывая, что полезный сигнал мал по величине (5-7 нТл),необходимо при повторных наблюдениях обеспечить полную идентичность установки МЧЭ как в плане, так и по высоте, что проблематично. 4) Возникают трудности синхронизировать время наблюдений на точках профиля и на базовой точке. 5) Способ работает только по обнаружению газовых залежей. Целью предлагаемого изобретения являлось повышение надежности поисковых работ. Указанная цель достигается путм синхронных измерений геомагнитных вариаций в двух или более точках, из которых одна находится заведомо вне залежи (базовая точка), а остальные рабочие точки на перспективной площади,в пределах предполагаемого контура проекции залежи на дневную поверхность. Суть изобретения в том, что о наличии залежи,е размерах и масштабе судят по результатам сравнительного анализа данных записи геомагнитных вариаций, наблюдения за которыми проводятся в автоматическом режиме стационарными магнитовариационными станциями с чувствительностью не хуже чем 0,01 нТл,непрерывно в течение трех суток или более (в случае необходимости). Установлено, что в результате микропросачивания агрессивных флюидов из залежи, вверх по разрезу и их взаимодействия с перекрывающими залежь породами со временем происходят изменения физических свойств последних(меняются намагниченность,плотность,удельное сопротивление пород). При этом формируются зоны вертикальных неоднородностей, как результат микроутечек мигрирующих углеводородов из залежи вверх по разрезу. Эти зоны становятся своеобразным индикатором наличия залежи на глубине. В частности, за счт возникающей при этом разной намагниченности пород на участке в пределах залежи и вне е, значения вариаций будут несколько отличаться по величине, что может быть зафиксировано при высокоточной регистрации меняющегося во времени значений магнитного поля Земли суточных вариаций геомагнитного поля, что,в конечном итоге, может быть использовано для обнаружения залежи. Кроме того, присутствует эффект изменения положения газонефтяного контакта (ГНК) во время лунных притяжений,совершающего возвратно поступательные движения два раза в сутки, что дополнительно может сказаться на показаниях вариационных станций. Разность в записи вариаций над залежью может возникать также за счет движения минерализованных подземных вод и скорости их перемещения по пласту. На фиг.1 схематически показаны разрез нефтегазовой залежи (1), купольная структура с линзой воды (2), сухая купольная структура (3) и базовая точка (4) над нейтральным разрезом на фиг. 2 и 3 показаны реальные записи вариаций и соответствующие им разностные кривые по данным наблюдений над залежью нефти (1), линзой воды (2) и сухой купольной структурой (3) по сравнению с базовой точкой - нейтральным разрезом (4) Для убедительности приводятся примеры для случая спокойных суточных вариаций геомагнитного поля- фиг.2 и для случая возбужденных вариаций- фиг. 3. Способ реализуется следующим образом. На участке в пределах контура предполагаемой проекции залежи на дневную поверхность устанавливается магнитовариационная станция(МВС) или станции и на точке за пределами исследуемого участка базовая МВС. Магнитовариационные станции устанавливаются в соответствии с инструктивными требованиями(гарантированная сохранность, защищенность от солнца, осадков, порывов ветра, отсутствие в радиусе 100 метров металлических габаритных предметов, вдали от дорог, чтобы исключить движение автотранспорта в радиусе до 500 метров от места установки МВС). Магниточувствительный элемент (МЧЭ) МВС устанавливается на высоте 1 метра над дневной поверхностью на немагнитной штанге, на расстоянии 20 метров от измерительнорегистрационного блока и аккумуляторной батареи. Измерения выполняются в автоматическом режиме,непрерывно, с частотой 1 измерение в минуту. Время запуска всех станций синхронизируется по хронометру. Все эти меры практически полностью исключают возможные помехи, связанные с внешними факторами и обеспечивают идентичность проводимых измерений. Для надежности,одновременная запись вариаций выполняется в течение не менее трех суток (4320 измерений). Обработка данных производится на компьютере. Пример практического применения. Проверка способа проводилась по согласованию и под контролем геологической организации в южном Тургае, в районе южнее месторождения Кумколь. Были выполнены одновременные синхронные наблюдения вариаций геомагнитного поля в течение 16 суток на четырех точках в эпицентре нефтяной залежи (1), над линзой минерализованной воды (2), вне зоны нефтяной залежи и линзы воды (3) и на базовой точке (4) над нейтральным разрезом. Полученные данные (фиг. 2 и фиг. 3) не оставляют сомнений в надежности предлагаемого способа. На фиг.2 показаны спокойные суточные вариации магнитного поля (1) в спокойный день в аномальной точке и на базе партии, а также и разностные кривые над залежью нефти и базовой точкой (2) -Т 1-4(Т 1-Т 4) линзой воды и базовой точкой (3) - Т 2-4(Т 2-Т 4) сухой структурой и базовой точкой (4) -Т 3-4(Т 3-Т 4). На фиг.3 для сравнения показаны результаты наблюдений в возбужденный день, когда вариации геомагнитного поля имели сложный характер,особенно во второй половине суток. Тем не менее в обоих случаях, как и в остальные дни, совершенно надежно отмечается следующее факты 1. Разностные кривые над сухой структурой и базовой точкой (Т 3-4) - по данным суточных вариаций есть прямая линия с флуктуациями в пределах точности измерений (0,15 нТл.) 2. Разностные кривые над нефтяной залежью и базовой точкой (Т 1-4) имеют неспокойный характер с обязательным четким минимумом (0,5-0,7 нТл) в полуденное время (с 11.30 по 14.00). Фон флуктуаций в среднем 0,20,25 нТл. (Площадь аномального эффекта на разностной кривой заштрихована). 3. Разностные кривые над линзой воды и базовой точкой (Т 2-4) имеют обычно более сложный характер с четким максимумом (0,4-0,9 нТл) растянутым во времени, но в основном также совпадающим с полуденным минимумом суточных вариаций, но имеющим максимумы и в другое время (Площадь аномального эффекта на разностной кривой заштрихована). Фон флуктуаций в среднем достигает значений 0,2 -0,3 нТл. Подписи к фигурам Фиг.1. Схематические разрезы и предпочтительные места установки МВС над залежью углеводородов (1), над линзой с водой (2),в случае пустой структуры (3) и над нейтральным разрезом (4) -базовой точкой. Фиг.2. Данные, полученные над исследуемыми структурами в условиях спокойных суточных вариаций геомагнитного поля 1 - характер суточных вариаций 2 - разность в записи вариаций над залежью углеводородов и базовой точкой 3 - разность в записи вариаций над линзой с водой и базовой точкой 4 - разность в записи вариаций над пустой структурой и базовой точкой. Фиг.3. Данные, полученные над исследуемыми структурами в условиях возбужденных суточных вариаций геомагнитного поля 1 - характер суточных вариаций 2 - разность в записи вариаций над залежью углеводородов и базовой точкой 3 - разность в записи вариаций над линзой с водой и базовой точкой 3 4 - разность в записи вариаций над пустой структурой и базовой точкой. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ поисков залежей углеводородов и воды, включающий измерения магнитного поля в пределах изучаемой структуры и вне е с помощью высокоточных магнитоизмерительных приборов в автоматическом режиме, отличающийся тем, что измерения магнитного поля выполняют с периодичностью одно измерение в минуту, в течение не менее 3-х суток и по разности наблюдений полученных над исследуемой структурой и за е пределами делают заключение о наличии углеводородов или водоносного слоя. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измерения магнитного поля проводят в автоматическом режиме стационарными магнитовариационными станциями с чувствительностью не хуже чем 0,01 нТл.