Способ прогноза залежей углеводородов
METHOD FOR PREDICTING HYDROCARBON DEPOSITS

Предлагаемое изобретение относится к области прогноза месторождений углеводородов и может быть применено для локализации продуктивных участков и структур, выбора мест для бурения поисковых, разведочных и оценочных скважин.
Далее в тексте заявителем приведены сокращения, которые необходимы для облегчения однозначного понимания сущности заявленных материалов и исключения противоречий и/или спорных трактовок при выполнении экспертизы по существу.
УВ - углеводороды.
ЕЭП - естественное электрическое поле.
ГОВЗ - граница окислительной и восстановительной зон.
ЕП - электрическое поле.
МП - магнитное поле.
ГИС - геофизические исследования скважин
Исследование, проведенное заявителем, позволило сделать предварительный вывод о том, что к настоящему времени накоплен обширный материал об изменении морфологии геофизических полей над залежами УВ, и кроме того, различные модификации магнито- и электроразведки широко применяются при поисках и разведке месторождений УВ. При этом интерпретация данных методов носит исключительно качественный характер. Разработанные модели поведения аномалий геофизических полей, обусловленных миграцией УВ, носят эмпирический, в большинстве случаев - субъективный характер. Кроме того, часто известные способы требуют дополнительных исследований и финансовых затрат на проведение дорогостоящих полевых работ таких как например сейсморазведка, гравиразведка и т.д.
Краткая сущность заявленного способа заключается в следующем. По результатам полевых работ методом естественного электрического поля (ЕЭП) и магниторазведки на основе количественной интерпретации данных определяется глубинное положение границы, разделяющей верхнюю часть геологического разреза на области с преимущественно восстановительной и окислительной обстановкой (граница окислительной и восстановительной зон - ГОВЗ). Морфология данной границы (характер изменения глубины залегания ГОВЗ) является основным прогнозным параметром для обнаружения зон активной флюидодинамики, как восстановительной (повышение положения ГОВЗ), так и окислительной (понижение положения ГОВЗ). Повышение положения ГОВЗ связывается с наличием залежей УВ (нефти или газа) ниже по разрезу.
Основная предпосылка для использования данного способа заключается в следующем. Процесс изменения вещественного состава пород под воздействием УВГ достаточно подробно освещен в зарубежной и отечественной литературе [1-7]. При этом считается, что вторичное минералообразование происходит во всем разрезе над залежью. В нижних слоях, особенно в так называемых зонах субвертикальных неоднородностей, отмечаются эпигенетические образования кремнезема и глинозема, выше - кальцита и сидерита. В верхних терригенных отложениях, содержащих первичные железистые соединения (гематит, гидрогетит, лимонит), под воздействием углеводородов залежи образуются вторичные магнитные минералы (магнетит, грейгит). Такие эпигенетические преобразования пород приводят к перераспределению намагниченности отложений в сводовой части структуры и на ее флангах, что создает благоприятные условия для ее отражения в магнитном поле.
Внимание к нефтепоисковым перспективам магниторазведки было привлечено после того, как Т. Донован с коллегами проанализировали аэромагнитные данные на нефтеносных площадях Техаса и Аляски и пришли к выводу, что формирование источников локальных магнитных аномалий может быть cвязано с процессами миграции газов, прежде всего, метана и сероводорода. Проникая через покрышку залежи, метан нарушает окислительно-восстановительный баланс и приводит к вторичному минералообразованию. Почти всегда содержащиеся в глинах гидроокислы железа утрачивают гидроксильные группы, преобразуясь в гематит, а в благоприятных условиях - в магнетит. Миграция сероводорода, по всей вероятности, действует двояко. В одних условиях слабомагнитные железистые минералы преобразуются в сильномагнитные грейгит и магнетит, в других - в практически немагнитные пирит или сидерит.
Эти представления стали отправной точкой для построения различных физико-геологических моделей месторождений нефти и газа. Локальные отрицательные, кольцевые и пилообразные магнитные аномалии были закартированы над многими потенциально продуктивными структурами и месторождениями нефти и газа различных морфогенетических типов. По оценкам Г.Н.Куликова и В.Г. Мавричева подтверждаемость аэромагнитного прогноза нефтегазоносности в Тимано-Печорской, Волго-Уральской и Западно-Сибирской нефтегазоносных провинциях достигла соответственно 86% и 76%/.
В разные годы разными исследователями описано влияние газообразных и жидких углеводородов на электрические характеристики перекрывающих залежь горных пород.
Эпигенетические преобразования коллекторов и перекрывающих пород в районе залежи, влияющие на электрические характеристики разреза, не ограничиваются изменениями электрического сопротивления и вызванной поляризации. Многочисленными исследователями установлено, что над месторождениями нефти и газа наблюдаются интенсивные естественные электрические поля, генетически связанные со скоплениями углеводородов.
Установлено, что эти поля наблюдаются практически во всех нефтепромысловых районах (Западная Украина, Волго-Уральский регион, Западная Сибирь и т.д.). Аномалии электрического потенциала «топливного элемента», образуются как над нефтяными, так и над газовыми залежами, залегающими на глубинах от 200 м до 3700 м. Интенсивность аномалий варьирует для различных залежей и регионов от 50-100 мВ до одного вольта, хотя среднее значения аномалий меняются от 150 до 340 мВ. На большинстве месторождений фиксируются аномалии отрицательного знака, хотя удельный вес положительных аномалий составляет примерно 30%.
Механизм образования аномалий потенциала «топливного элемента» над месторождениями углеводородов на дату представления заявочных материалов изучен недостаточно.
Часть авторов считает, что углеводородная залежь создает объемный положительный заряд, концентрирующий на поверхности соответствующий отрицательный заряд. Другие полагают, что главное значение имеют окислительно-восстановительные реакции на границе углеводород-среда.
Возникновение природных топливных элементов обусловлено, вероятно, различными факторами - потоком электронов, создаваемых в процессе восстановления некоторых химических элементов; разностью величины рН минерализованных водных растворов. Кислородно-водородный тип топливного элемента представляется наиболее вероятным, максимальная величина его э.д.с. может достигать - 1,2 В, однако, из перечисленных факторов трудно выделить главные. Кроме того, в районе одной залежи на формирование естественного электрического поля могут влиять одновременно несколько причин.
По результатам исследования уровня техники заявителем отобраны релевантные технические решения, близкие по сущности и по совокупности совпадающих существенных признаков к заявленному техническому решению.
Известно изобретение по патенту РФ № 2314554 «Способ размещения наклонных и горизонтальных нефтегазовых скважин на основе спектральной декомпозиции геофизических данных». Сущностью является способ размещения наклонных и горизонтальных нефтегазовых скважин на основе спектральной декомпозиции геофизических данных, включающий проведение сейсморазведки 3Д, электроразведочных, гравиразведочных и магниторазведочных работ, бурение скважин с отбором керна, электрический, радиоактивный, акустический, сейсмический, магнитный и гравитационный каротаж, изучение керна, испытание скважин и суждение по полученным данным о наличии нефтегазовых объектов, отличающийся тем, что трассы сейсмических временных кубов, данные электроразведки, магниторазведки и гравиразведки, кривые геофизических исследований скважин в целевом интервале преобразуют путем спектральной декомпозиции в многоканальные спектрально-временные колонки, каждая из которых становится многоканальной единицей геофизической информации, отображающей свойства геологической среды, определяют многомерные взаимные корреляционные зависимости между спектрально-временными колонками как внутри каждого геофизического метода, так и между методами, формируют единый информационный массив, увязанный с данными бурения, на основе комплексного применения искусственных нейронных сетей, статистических и спектрально-корреляционных алгоритмов преобразуют этот массив в фильтрационно-емкостную, нефтегазопродуктивную трехмерные геологические модели в виде кубов удельной емкости и гидропроводности коллекторов, коэффициентов их нефтегазопродуктивности, с учетом уровней водонефтегазовых контактов и структурно-тектонического фактора выявляют нефтегазовые объекты и по максимальным значениям фильтрационно-емкостных свойств коллекторов и их нефтегазопродуктивности определяют местоположение скважин на местности и трассировку наклонных и горизонтальных стволов скважин в трехмерном пространстве.
Таким образом, известное изобретение относится к нефтегазовой геологии и может быть использовано для оптимизации размещения скважин на исследуемом объекте.
Недостатком способа является сложность, низкая производительность и значительные финансовые затраты.
Известно изобретение по патенту РФ № 2402049 «Способ геофизической разведки месторождений нефти и газа». Сущностью является способ геофизической разведки месторождений нефти и газа, включающий проведение высокоточной аэромагниторазведки и наземной высокоточной гравиразведки, по результатам которых определяют зоны изометричных положительных аномалий магнитного и гравитационного полей, осложненных локальными минимумами, с последующим проведением сейсморазведки методом общеглубинной точки, отличающийся тем, что до проведения сейсморазведки в пределах выделенных зон аномалий магнитного и гравитационного полей осуществляют геоэлектрохимическую и термомагнитную съемки с определением кольцевых геоэлектрохимических и термомагнитных аномалий, при этом о месторождении судят по совпадениию выделенных зон аномалий магнитного и гравитационного полей и кольцевых геоэлектрохимических и термомагнитных аномалий.
Изобретение относится к геофизике и может быть использовано при разведке нефтяных и газовых месторождений. Технический результат: повышение достоверности способа разведки.
Недостатком способа является неоднозначность интерпретации данных, низкая производительность, значительная стоимость работ.
Известно изобретение по патенту РФ № 2298817 «Способ локального прогноза нефтеносности». Сущностью является способ локального прогноза нефтеносности, включающий проведение над локальным геологическим объектом комплекса геофизических и геохимических методов, состоящего из наземных измерений параметров естественного электрического, магнитного полей и поверхностной газогеохимической съемки, отличающийся тем, что на объекте с доказанной нефтеносностью осуществляют полный комплекс геофизического и газогеохимического обследования, устанавливают доверительные интервалы геофизических и геохимических данных и фоновые показатели, на исследуемом участке, выявленном сейсморазведкой или структурным бурением объекта, проводят наземные съемки электрического и магнитного полей, по полученным данным строят карты распределения изопотенциалов и изодинам, выделяют геофизические аномалии и интерпретируют полученные сведения в виде зональной геологической пространственной геофизической модели вероятной генетически связи скоплений углеводородов с исследуемым объектом, на исследуемом участке также осуществляют бурение геохимических шурфов по равномерной сетке с выносом точек бурения за контуры выявленных геофизических аномалий и отбор проб грунта, анализируют отобранные пробы грунта на содержание, количество и генезис углеводородных газов в них хроматографическим методом, строят карты изолиний их распределения, анализируют полученные данные и выявляют зоны эпигенетических геохимических аномалий, полученные материалы используют для выделения статистических выборок параметров распределения геохимических показателей исследуемого участка, проводят расчет коэффициентов контрастности геохимических показателей и ранговую корреляцию выборки поиска, по всему полученному комплексу геофизико-геохимических данных строят карту прогнозной нефтеносности и модель вероятной нефтеносности исследуемого участка с выделением контура нефтеносности, а вывод о нефтеносности исследуемого участка делают на основании сопоставления комплекса полученных геофизико-геохимических данных исследуемого участка с комплексом тех же признаков объекта с доказанной нефтеносностью.
Изобретение относится к нефтяной геологии, в частности к поиску, разведке и оконтуриванию нефтегазовых залежей. Технический результат: повышение эффективности геологоразведочного процесса.
Недостатком способа является неоднозначность интерпретации полученных данных.
Известно изобретение по патенту РФ № 2565825 «Способ магнитных вариаций». Сущностью является способ магнитных вариаций для обнаружения, нанесения на карту и оценки спектрально магнитоактивных подземных месторождений, отличающийся тем, что а) выполняют измерение изменяющихся с течением времени аномальных магнитных полей, существующих во взаимодействии со спектрально магнитоактивными породными массивами (1), в зависимости от положения и времени в области исследования на или над поверхностью земли в виде переменных сигнала и/или поля в по меньшей мере одном направлении трехмерного пространства; б) измеренные данные временного ряда, зафиксированные для каждого положения измерений в области исследования, преобразуют путем обработки (в частности спектрального анализа) в показатели спектральной плотности мощности в диапазоне частот 0,01-100 Гц, исходя из чего определяют по меньшей мере один спектральный атрибут (6), в частности мощность, и в) выполняют распознание наличия и отсутствия под землей спектрально магнитоактивных породных массивов путем сравнения значений переменных атрибутов, приведенных к эталонному значению, со стандартным эталонным значением.
Изобретение относится к области магниторазведки и может быть использовано для обнаружения, нанесения на карту и оценки спектрально магнитоактивных месторождений, например залежей углеводородов или руды. Технический результат: обнаружение, нанесение на карту и оценка спектрально магнитоактивных месторождений; оптимизация работ по освоению месторождений.
Недостатком известного технического решения является недостаточная теоретическая обоснованность метода и неоднозначность интерпретации полученных данных, что снижает эффективность его использования по назначению.
Известно изобретение по патенту РФ № 2207602 «Способ прогнозирования структурного плана глубокопогруженных границ раздела осадочного чехла». Сущностью является способ прогнозирования структурного плана глубокопогруженных границ раздела осадочного чехла, включающий сейсморазведку, гравиметрию, магнитометрию, бурение, формирование наборов полей исходных наблюдений различной природы и/или их трансформаций, переход от пространств геофизических характеристик к пространствам главных компонент, определение оптимального варианта множественной регрессионной зависимости и пересчет по оптимальной регрессии одной или некоторого набора главных компонент в глубину залегания границ раздела в осадочном чехле, отличающийся тем, что формируют смешанное пространство геолого-геофизических характеристик, которое включает геологические параметры верхних интервалов разреза, например, структурные и палеоструктурные показатели мезо-кайнозойской части осадочного чехла, затем выполняют районирование изучаемой территории и выделяют сходные по строению участки, вычисляют смешанные геолого-геофизические главные компоненты, для регрессионного анализа и прогноза глубин отражающих границ выбирают только значимые главные компоненты, при выборе оптимальных уравнений регрессий в качестве дополнительного критерия используют коэффициент детерминации, вычисляют по оптимальным уравнениям регрессий глубины отражающих границ.
Использование: при изучении региональных особенностей строения территорий.
Недостатком известного технического решения является неоднозначность интерпретации полученных данных и значительная стоимость работ, что снижает эффективность его использования по назначению.
Известно изобретение по патенту РФ № 2145107 «Способ поиска нефтегазовой залежи» Сущностью является способ поиска нефтегазовой залежи, включающий измерение гравиметрических и/или магнитометрических характеристик полей предполагаемого месторождения с их последующей математической обработкой, по итогам которой выносят суждение о наличии нефтегазовой залежи, отличающийся тем, что измеренные характеристики с внесенными поправками на рельеф подвергают пересчету для каждого поля с постоянным малым дискретом на диапазон глубин, на которых ориентировочно расположен интересующий горизонт, проводят пересчет первых, вторых и третьих частных производных каждого поля по координатным направлениям, для каждого поля вычисляют градиент, нормированный по среднему значению для глубины или по значению в фиксированной точке, вычисляют вторую и третью производные от каждого поля по направлению градиента поля с получением характеристики каждого объекта исходного разреза с последующей классификацией полученных объектов посредством математической обработки, по итогам которой строят разрез и судят о наличии нефтегазовой залежи, а также ее фильтрационно-емкостных свойствах, сравнивая полученные данные с заранее известными данными по нефтегазовым залежам или пользуясь принятыми зависимостями, полученными на основе лабораторных или теоретических исследований.
Изобретение относится к геофизическим исследованиям. Способ направлен на повышение точности оценок и снижение затрат. Технический результат: повышение достоверности прогноза залежей углеводородов.
Недостатком известного технического решения является неоднозначность интерпретации полученных данных, что снижает эффективность его использования по назначению.
Известно изобретение по патенту РФ № 2657366 «Способ поисков месторождений углеводородов на шельфе». Сущностью является способ поисков месторождений углеводородов на шельфе, заключающийся в проведении сейсморазведочных и электроразведочных исследований посредством установленных на профиле донных сейсмических и электроразведочных станций, отличающийся тем, что дополнительно изучают вариации геомагнитного поля (δTv) в геологически однородном блоке пород за пределами исследуемого участка, производят измерение магнитного поля Земли магнитометром-градиентометром в движении двумя разнесенными вдоль профиля датчиками магнитометра, оценивают вариации магнитного поля по вариационной станции (δTv) и вариации, полученные по результатам магнитной градиентометрической съемки (δTg), вычисляют аномалии вариаций (δТа) по разности δТа=δTg-δTv и отождествляют их с аномалиями продольной проводимости осадочного чехла, осуществляют частотный вариационный мониторинг выделенных аномалий, с учетом выделенных по данным сейсморазведки структур, аномалиям повышенного сопротивления и/или поляризуемости, выделенных по данным электроразведки, и аномалиям проводимости выделяют комплексную аномалию и отождествляют ее с залежью углеводородов.
Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для поиска месторождений углеводородов на шельфе. Технический результат: повышение эффективности поисков месторождений углеводородов на шельфе.
Недостатком известного технического решения является неоднозначность интерпретации полученных данных, низкая производительность и значительная стоимость работ, что снижает эффективность его использования по назначению.
Известно изобретение по патенту РФ № 2045083 «Способ геоэлектроразведки» Сущностью является способ геоэлектроразведки, при котором возбуждают поле генераторной петлей в заданных точках профиля, измеряют ЭДС переходных процессов в каждой точке незазамленной измерительной петлей, сдвинутой относительно генераторной, интерпретируя получаемую кривую кадущихся сопротивлений, определяют параметры гидроэлектроразреза, отличающийся тем, что предварительно в каждой точке измеряют ЭДС переходного процесса измерительной петлей, расположенной в центре генераторной, а сдвиг центра измерительной петли относительно генераторной осуществляют на расстояние, равное по крайней мере длине стороны генераторной петли, по результатам обоих измерений строят графики кажущегося сопротивления или кажущейся продольной проводимости, а при интерпретации используют обобщенную кривую, при этом отрезок сближения или совпадения графиков принимают за границу между ранними и поздними временами измерения, а ветви обобщенной кривой проводят так, чтобы левая ветвь этой кривой соответствовала левой ветви кривой, построенной по результатам измерений соосной установкой, а правая ветвь правой ветви кривой, построенной по результатам измерений разнесенной установкой.
Использование: в геофизике, в частности в способах электроразведки при проведении полевых работ, например переходных процессов при наличии супермагнитных свойств исследуемой среды. Технический результат: повышение достоверности прогноза залежей углеводородов.
Недостатком известного технического решения является недостаточное теоретическое обоснование метода и неоднозначность интерпретации полученных данных, что снижает эффективность его использования по назначению.
Известно изобретение по патенту РФ № 2346299 «Способ изучения пространственного распределения источников геофизических и геохимических полей» Сущностью является способ изучения пространственного распределения источников геофизических и геохимических полей, включающий проведение измерений геофизических полей с построением карт распределения их интенсивности, выделение аномальных составляющих этих полей, по которым выбирают источники аномалий и рассчитывают поля этих источников, а о правильности их выбора судят по близости наблюдаемого и расчетного полей, отличающийся тем, что на той же площади изучают пространственное распределение концентраций химических элементов и газов в подвижных формах нахождения, получая геохимические поля, выбирают произвольные точки в пространстве под исследуемой площадью, проводят полосовую фильтрацию полученных геофизических и геохимических полей с учетом глубины выбранных точек, рассчитывают ковариации расчетных аномалий от источников полей, помещенных в выбранные точки, с составляющими наблюдаемых полей, выделенными фильтрацией, строят карты распределения ковариаций в земле и по пространственному совпадению участков локальных экстремальных значений ковариации геофизических и геохимических полей получают положение в земле источников полей.
Изобретение относится к способам изучения геологических сред и позволяет изучать пространственное распределение в земле источников геофизических и геохимических полей, которыми могут являться месторождения полезных ископаемых различных типов, зоны тектонических нарушений, археологические памятники и другие подземные объекты. Технический результат: создание способа, позволяющего, проводя наблюдения только на дневной поверхности, однозначно определить положение и вещественный состав источников полей.
Недостатком известного технического решения является неоднозначность интерпретации полученных данных, что снижает эффективность его использования по назначению.
Наиболее близким аналогом, выбранным заявителем в качестве прототипа, является изобретение по патенту РФ №2446419 «Способ поиска и разведки углеводородной залежи». Сущностью является способ поиска и разведки углеводородной залежи, включающий создание обучающей выборки геохимических и геофизических данных на обучающих скважинах «нефть - остаточная нефть - пусто», проведение геохимического исследования геологического объекта, отличающийся тем, что выводят параметр геохимической вероятности ГВ, определяют влияние углеводородной залежи путем применения дискриминантного анализа по обучающим выборкам «нефть - остаточная нефть - пусто», при отсутствии геохимической аномалии на геологическом объекте (ГВ<50%) признают его бесперспективным и исключают из геофизических исследований, на объектах с ГВ>50% получают выборку координатно-расположенных в общих точках исследования параметров естественного электрического поля ЕП, магнитного поля МП, геохимической вероятности ГВ, абсолютной отметки исследуемого пласта-коллектора АО, выводят комплексный параметр вероятности (КПВ) нефтеносности, строят карту КПВ нефтеносности, определяющую контур нефтеносности геологического объекта по изолинии 75% вероятности.
Изобретение относится к способам поиска и разведки углеводородных залежей и может быть использовано для обнаружения нефтяных и газовых перспективных объектов. Технический результат: повышение достоверности прогноза залежей углеводородов.
Из анализа формулы изобретения следует, что интерпретация проводится в основном на качественном уровне - по совпадению некоторого набора поисковых признаков. При этом, известно, что аномалии магнитного поля и, особенно естественного электрического поля над залежами углеводородов могут иметь различный характер, вплоть до изменения знака аномалии. Именно поэтому способ аналогий, часто дает неоднозначные результаты. Даже в пределах одного месторождения различные залежи отображаются в геофизических полях по-разному.
Таким образом, основными недостатками прототипа являются неоднозначность и значительная субъективность интерпретации получаемых данных, высокие финансовые затраты на проведение дорогостоящих геохимических работ и т.д.
Таким образом, из обзора уровня техники, проведенного заявителем, можно сделать предварительный вывод о том, что к настоящему времени накоплен обширный материал об изменении морфологии геофизических полей над залежами УВ, и кроме того различные модификации магнито- и электроразведки широко применяются при поисках и разведке месторождений УВ.
При этом интерпретация данных методов носит исключительно качественный характер. Разработанные модели поведения аномалий геофизических полей, обусловленных миграцией УВ, носят эмпирический, в большинстве случаев - субъективный характер. Кроме того, часто предложенные способы требуют дополнительных исследований и финансовых затрат на проведение дорогостоящих полевых работ (сейсморазведка, гравиразведка) и т.д., что также снижает эффективность его использования по назначению.
Техническим результатом заявленного технического решения является устранение недостатка прототипа путем разработки способа прогноза месторождений углеводородов для локализации продуктивных участков и структур, выбора мест для бурения поисковых, разведочных и оценочных скважин, на основе количественной интерпретации геофизических данных, повышающих объективность интерпретации получаемых данных и снижающих финансовые затраты на проведение дорогостоящих полевых работ (сейсморазведки, гравиразведки) и т.д.
Сущностью заявленного технического решения является способ прогноза залежей углеводородов, заключающийся в том, что берут карты магнитного и естественного электрического поля, полученные в результате предварительно проведённых полевых работ, и методом сглаживания полей, с использованием двухмерного сплайна или частотной фильтрации выделяют региональную и локальную составляющую магнитного поля и естественного электрического поля таким образом, чтобы региональная составляющая включала в себя источники поля, расположенные в кристаллическом фундаменте и нижних структурных этажах осадочного чехла, а локальная составляющая включала в себя источники поля, расположенные в верхней части осадочного чехла на глубинах от 0 до 1000 м; затем берут карты локальных полей, а именно магнитных полей и естественных электрических полей и с использованием методов подбора и вейвлет преобразования строят 2-d в случае профильных съемок, или 3-d в случае площадных съемок цифровые петромагнитные и петрополяризационные модели, которые отражают изменение магнитных и поляризационных свойств горных пород по глубине и по латерали; затем по цифровым петромагнитным и петрополяризационным моделям в каждой точке наблюдения, путем расчета первой производной для полученных на предыдущем этапе параметров, определяют глубину залегания зоны резкого изменения градиентов магнитных и поляризационных параметров, а именно - намагниченности в А/м и поляризуемости в мВ соответственно, которые отражают положение глубины залегания границ окислительной и восстановительной зон; затем строят карты глубин залегания границ окислительной и восстановительной зон; затем проводят визуальный анализ морфологии карты глубин залегания граница окислительной и восстановительной зон; затем на построенной ранее карте выявляют аномальные зоны - резкого поднятия или погружения глубин границ окислительной и восстановительной зон соответственно; затем проводят сопоставление карты глубин залегания границ окислительной и восстановительной зон с априорными геолого-геофизическими данными - сейсморазведки, геофизических исследований скважин, геохимии, с обеспечением возможности определения геологической природы аномальных зон, при этом аномальными зонами могут быть - области активной флюидодинамики, активные разломы, проницаемые, ослабленные зоны и области микромиграции и диффузии углеводородов из залежей соответственно.
Заявленное техническое решение иллюстрируется Фиг.1, Фиг.2.
На Фиг.1 представлена карта глубин положения границы окислительно-восстановительных зон.
На Фиг. 2 представлено положение границы окислительно-восстановительных зон (штриховая линия). Заштрихованный овал - положение залежи углеводородов.
Далее заявителем приведено описание заявленного технического решения.
Краткая сущность заявленного способа заключается в следующем.
По результатам полевых работ методом естественного электрического поля (ЕЭП) и магниторазведки на основе количественной интерпретации данных определяется глубинное положение границы, разделяющей верхнюю часть геологического разреза на области с преимущественно восстановительной и окислительной обстановкой (граница окислительной и восстановительной зон - ГОВЗ). Морфология данной границы (характер изменения глубины залегания ГОВЗ) является основным прогнозным параметром для обнаружения зон активной флюидодинамики, как восстановительной (повышение положения ГОВЗ), так и окислительной (понижение положения ГОВЗ). Повышение положения ГОВЗ связывается с наличием залежей УВ (нефти или газа) ниже по разрезу.
Заявленный способ осуществляют по следующей последовательности действий.
Берут карты магнитного и естественного электрического поля, полученные в результате предварительно проведённых полевых работ и методом сглаживания полей, с использованием двухмерного сплайна или частотной фильтрации выделяют региональную и локальную составляющую магнитного поля (МП) и ЕЭП, таким образом чтобы:
- региональная составляющая включала в себя источники поля, расположенные в кристаллическом фундаменте и нижних структурных этажах осадочного чехла,
- локальная составляющая включала в себя источники поля, расположенные в верхней части осадочного чехла на глубинах от 0 до 1000 м.
Затем берут карты локальных полей (МП и ЕЭП) и с использованием методов подбора и вейвлет преобразования строят 2-d (в случае профильных съемок) или 3-d (в случае площадных съемок) цифровые петромагнитные и петрополяризационные модели, которые отражают изменение магнитных и поляризационных свойств горных пород по глубине и по латерали.
Затем по цифровым петромагнитным и петрополяризационным моделям в каждой точке наблюдения, путем расчета первой производной для полученных на предыдущем этапе параметров, определяют глубину залегания зоны резкого изменения градиентов магнитных и поляризационных параметров - намагниченности (А/м) и поляризуемости (мВ)), которые отражают положение глубины залегания ГОВЗ
Затем строят карты глубин залегания ГОВЗ.
Затем проводится визуальный анализ морфологии карты глубин залегания ГОВЗ. Далее, на построенной ранее карте выявляют аномальные зоны - резкого поднятия или погружения глубин ГОВЗ соответственно.
Затем проводят сопоставление карты глубин залегания ГОВЗ с априорными геолого-геофизическими данными - сейсморазведки, ГИС, геохимии с обеспечением возможности определения геологической природы аномальных зон. При этом аномальными зонами могут быть - области активной флюидодинамики, активные разломы, проницаемые, ослабленные зоны и т.д., и области микромиграции и диффузии углеводородов из залежей соответственно.
Далее заявителем приведены примеры конкретного осуществления заявленного технического решения.
Пример 1. Способ прогноза залежей углеводородов в случае площадных съемок.
Работы проведены на одном из лицензионных участков на территории Западной Сибири. В результате обработки и интерпретации полученных данных были получены следующие результаты, реализованные в соответствии с заявленной последовательностью операций:
Была выделена локальная составляющей магнитного поля (МП) и ЕЭП.
Были построены 3-d петромагнитные и петрополяризационные модели.
В каждой точке наблюдения определена глубина залегания ГОВЗ по резкому изменению градиентов магнитных и поляризационных параметров (намагниченность (а/м) и поляризуемость (мВ)).
Построена карта глубин залегания ГОВЗ.
По результатам сопоставления с априорными геолого-геофизическими данными, в данном случае с результатами испытания скважин, выявлены наиболее перспективные, с точки зрения обнаружения залежей углеводородов, области - Фиг. 1, красный цвет.
Пример 2. Способ прогноза залежей углеводородов в случае профильных съемок.
Работы проведены на одном профиле на территории Восточной Сибири. В результате обработки и интерпретации полученных данных были получены следующие результаты:
Была выделена локальная составляющей магнитного поля (МП) и ЕЭП.
Были построена 2-d петромагнитная и петрополяризационная модели.
В каждой точке наблюдения определена глубина залегания ГОВЗ по резкому изменению градиентов магнитных и поляризационных параметров (намагниченность (а/м) и поляризуемость (мВ)).
Построен разрез глубин залегания ГОВЗ.
По результатам сопоставления с априорными геолого-геофизическими данными, в данном случае с результатами испытания скважин, выявлен объект наиболее перспективный, с точки зрения обнаружения залежей углеводородов, области - Фиг.2, заштрихованный овал.
Таким образом, из описанного выше можно сделать логичный вывод, о том,что заявителем достигнут заявленный технический результат - устранены недостатки прототипа путем разработки способа прогноза месторождений углеводородов для локализации продуктивных участков и структур, выбора мест для бурения поисковых, разведочных и оценочных скважин, на основе количественной интерпретации геофизических данных, а именно:
- повышена объективность и информативность интерпретации получаемых данных за счет применения современных алгоритмов решения прямых и обратных задач данных потенциальных полей и теоритеческой обоснованности геологической интерпретации данных.
- снижены финансовые затраты на проведение дорогостоящих полевых работ на всех этапах геологоразведочных работ и т.д.
Заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна», предъявляемому к изобретениям, так как из исследованного заявителем уровня техники не выявлена совокупность признаков, приведенная в независимом пункте формулы изобретения. Новизна заявленного технического решения заключается не только в комплексировании различных, по своим основам, методов работ (магниторазведка и метод естественного электрического поля), но и в комплексировании методов интерпретации. В частности, для решения обратной задачи в области потенциальных полей предусматривается применение, как классических методов подбора, так и методов, основанных на применении вейвлет-преобразований. Основным отличием предлагаемого способа от аналогов заключается в том, что геологическая интерпретация данных опирается не на качественное представление о дигенетическом преобразовании пород в результате миграции углеводородов, а на количественное определение положения границы, разделяющей геологическую среду на области с преимущественно восстановительной и окислительной обстановкой и ее структуры.
Заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень», предъявляемому к изобретениям, так как из исследованного заявителем уровня техники не выявлена совокупность приведенных в независимом пункте формулы изобретения признаков и совокупность полученных технических результатов.
Заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям, так как заявленное техническое решение возможно реализовать в промышленности посредством применения известных из уровня техники материалов, оборудование и технологий.
Литература:
1. Saunders, D.F., K.R. Burson, and C.K. Thompson, 1999, Model for hydrocarbon microseepage and related near-surface alterations: AAPG Bulletin, v. 83, p. 170-185.
2. Machel, H. G., 1996, Magnetic contrasts as a result of hydrocarbon seepage and migration, in D. Schumacher and M. A. Abrams, eds., Hydrocarbon migration and its near-surface expression: AAPG Memoir 66, p. 99-109.
3. Березкин, В.М. Применение гравиразведки для поисков месторождений нефти и газа. [Текст] / В.М. Березкин. - М.: Недра. - 1973. - с. 264.
4. Березкин, В.М. Аэромагниторазведка в геологоразведочном процессе на нефть и газ. [Текст] / В.М. Березкин. - Геология нефти и газа. - 1993. - № 10.
5. Швыдкин Э. К. Активные эпигенетические процессы в разрезах над залежами углеводородов и формирование геохимических и геофизических полей. Мониторинг геологической среды: активные эндогенные и экзогенные процессы. Материалы Всерос. конф. Казань: Издательство Казанского университета. 2000. 371-375.
6. Pirson S.J. // World oil. 1971. Vol. 172, № 5, P. 69-72.
7. Сейфуллин Р.С., Портягин Н.З., Изотова О.В. Геоэлектрическая модель залежей углеводородов Западной Украины. Советская геология. 1986. №3. 100-107.