Способ геотерморазведки

Способ геотерморазведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ГЕОТЕРМОРАЗВЕДКИ, включающий бурение скважир и проведение в них геометрических исследований , например замеров температур по стволу скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности теплового каротажа скважин, регистрируют собственное и/или отраженное и/или проходящее тепловое излучение пород, получают спектрограммы инфракрасного излучения пород, сравнивают эти спектрограммы с эталонными, полученными для нефтегазонасыщенных и рудоносных пород, и при совпадении или схожести спектров судят о наличи полезных ископаемых.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) SUan

goal) G 01 Ч 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ. СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1, «Е и «!

2 "Э

Фиг.1.(21) 3537292/18-25 (22) 11.01.83 (46) 30.08,84, Бюл. 9 32 (72) Г.Ю.Валуконис, В.Г.Лизанец, A.Â.Ëèçàíåö и Е.М.Гарпуев (71) Стахановский филиал Коммунарского горнометаллургического института (53) 550.83(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 396470, кл. Е 21 В 47/06, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

М 625177, кл. G 01 V 9/00, 1974 (прототип). (54 ) (57 ) СПОСОБ ГЕОТЕРМОРАЗВЕДКИ, включающий бурение скважин и проведение в них геометрических исследований, например замеров температур по стволу скважины, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью -повышения разрешающей способности теплового каротажа скважин, регистрируют собственное и/или отраженное и/или проходящее тепловое излучение пород,. получают спектрограммы инфракрасного излучения пород, сравнивают эти спектрограммы с эталонными, полученными для нефтегазонасыщенных и рудоносных пород, и при совпадении или схожести спектров судят о наличи полезных ископаемых. 3

1111123

Изобретение относится к геофизическим методам исследования скважин и может .быть использовано при проведении геологопоисковых работ., Известен способ раздельного прогнозирования нефтеносности и газоносности, основанйый на измерении пласто вых давлений и температур нефтяных и газовых залежей. Данные этих замеров сопоставляют с результатами испытаний скважин в пределах излученной ча-.>0 сти региона, выявляют зоны развития условий, благоприятных для залежей различного фазового состава, и по данным о возможных давлениях и темпе. ратурах в неизученной части нефтега- 15 эоносного бассейна судят о наличии залежей нефти или газа (13.

Однако способ решает лишь задачу регионального прогноза нейтегаэоносности территорий и практически не () дает информации о продуктивных нефтеносных) и водоносных интервалах в пробуренных скважинах.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ поиска геологических структур, включаю щий бурение скважин и измерение в них температур горных пород по стволу скважин. При этом температуры измеряют на глубинах, равных 0,230,30 величины мощности слоя с изменяющимися годовыми температурами и по температурным аномалиям определя ют нейтегазоносную структуру (22. .35

Известному способу присущи следующие недостатки: во-первых, его разрешающая способность невысока, так как в неглубоких скважинах на темпе ратуру пород влияет не только на- 40 личие нефтегазовых залежей на глубине,.но и такие мощные "помехи", как солнечная радиация, наличие.или отсутствие растительности, теплопоглощающая способность почв, экспозиции склонов, выпадение осадков и др; во-вторых, тепловое влияние залежей на породы невелико. Залегающие на одной и той же глубине водоносный или нефтеносный пласты имеют практически одну и ту же пластовую температуру. Только мощные газоносные пласты (типа газлинский или щебелинских ) проявляются на термограммах в виде небольших минимумов (отрицательных аномалий) вследствие падения температуры при расширении газа.: Поэтому способ - прототип неинформативен при проведении термокаротажа скважин, . т.е. не позволяет различать продуктивные (нефтеносные) и водоносные 60 пласты, Цель изобретения - повышение разрешающей способности коротажа скважин. 65

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу геотерморазведки, включающему бурение скважин и проведение в них геотермических исследований, например замеров температур по стволу скважины, регистрируют собственное и/или отраженное и/или проходящее тепловое излучение пород, получают спектрограммы инфракрасного излучения пород, сравнивают эти спектрограммы с эталонными, полученными для нефтегазонасыщенных и рудоносных пород, при совпадении или схожести спектров судят о наличии полезных ископаемых.

Инфракрасное излучение занимает спектральную Область между красным концом видимого света (с длиной волны 1 = 074 MKM) и коротковолновым излучением (а-1-2 мм). Инфракрасную область спектра обычно условно раз— деляют на .ближнюю (X от 0,74 до

2,5 мкм),.среднюю (2,5-50 мкм) и далекую (50-2000 мкм).

Спектр инфракрасного излучения, так же как и. спектр видимого и ультрафиолетового излучения, может состоять и отдельных линий, полос или быть непрерывным в зависимости от природы источника инфракрасного излучения.

Нагретые твердые и жидкие тела испускают непрерывный инфракрасный спектр.

Многие вещества, прозрачные в видимой области, оказываются непрозрачными в некоторых областях инфракрасного излучения и наоборот. Например, слой воды в несколько сантиметров непрозрачен для инфракрасного излуче. ния с А 1 мм. Ряд природных веществ даже в толстых слоях (несколько сантиметров) прозрачен в достаточно больших участках инфракрасного спектра. Например, кварц прозрачен до

4,0 мкм и or 100 мкм до 1000 мкм, каменная соль - до 15 мкм, парафин, :алмаз прозрачны для ° 100 мкм. У большинства металлов отражательная способность для инфракрасного излучения значительно больше, чем для видимого света, и возрастает с уве— личением длины инфракрасного излучения. Например, коэфФициент отражения золота, серебра, меди прих=10мкм достигнет 98%. Жидкие и твердые неметаллические вещества обладают в инфракрасном излучении селективным отражением, причем положение максимумом отражения зависит от химического состава вещества;

Могут быть использованы также инфракрасные спектры поглощения, которые возникают в результате поглощения инфракрасного излучения при прохождении его через вещество. Это поглощение носит селективный характер и происходит на тех частотах, которые совпадают с некоторыми собственными

1111123 частотами колебаний атомов и молекул.: вещества и с частотами вращения молекул как целого, а в случае кристаллического вещетсва — с частотами колебаний кристаллической решетки. В результате интенсивность инфракрасного излучения на частотах резко падает образуют полосы поглощения.

На фиг. 1 представлены кривые изменения интенсивности падающего и прошедшего ИК-излучения в зависимо- 10 сти от частоты с образованием полос поглощения; на фиг; 2 — интенсивности падающего и отраженного излучения для несодержащего 1 и рудоносного 2 участков пластов; на фиг. 3 — 15 серия .кривых теплового излучения напротив водоносного пласта в моменты времени T„ (охлаждение), Т (макси мум прохождения теплового потока через охлажденную зону) и Тэ (полное 2О восстановление теплового потока .

На фиг. 1 приняты следующие обозначения: 3 — интенсивность прошедшего через вещество излучения; 3 — интенсивность падающего излучения;

> - .частота (Я<, < :, %,, собственные частоты вещества); заштрихованные области — полосы поглощения.

На практике ИК-спектр поглощения обычно представляют графически в виде зависимости от частоты 1 (или длин волны А1 ряда величин, характеризующих поглощающее вещество: ко- . эффициента пропускания Т (q), коэффициента поглощения A (4, оптической плотности 3 (9) Основные характеристика спектра

ИК-излучения.: число полос поглощения в спектре, их положение, определяемое частотой 4 (или длиной волны 1, ширина и форма полос, величина поглощения — определяются природой (структурой и химическим составом1 поглощающего вещества а также зависят от агрегатного состояния вещества, температуры, давления и др. факторов. Изучение колебательно-вращательных и чисто вращательных спектров методами ИК-спектроскопии позволяет определить структуру молекул, их химический состав и другие параметры.

При использовании собственного теплового излучения пород возможно различать газоносные участки пласта. В отличие от водо- и нефтеносных такие участки характеризуют непрерывно-прерывистым инфракрасным спектром.

При использовании отраженного теп.лового излучения возможно выделение рудных участков (фиг. 21.

При использовании проходящего теплового излучения возможно выделение водоносных и нефтеносных участков.

Для этого изучаемый интервал пород в скважине можно сначала несколько охладить, а затем выполнить несколько термогравел вплоть до момента полного восстановления теплового потока. При этом на термограимах фиксируются полосы поглощения нефтью, которые после восстановления теплового потока изчез нут. Для водоносных участков полос поглощения не получено (фиг. 31.

Составитель Е.Поляков Редактор М.Недолуженко Техред С.Легеза Корректор М.Максимнлишинец

Заказ 6305/37 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4