способ геоэлектрохимического прогнозирования нефтегазоносности

Формула изобретения

Способ геоэлектрохимического прогнозирования нефтегазоносности, включающий отбор проб образцов по определенной сети профилей и определение в них окислительно-восстановительного потенциала Еh_исх и кислотно-щелочного параметра ph_иcx , отличающийся тем, что активизируют геохимические процессы в образцах путем воздействия постоянным электрическим током силой 100÷150 мА в течение 20÷50 мин, после чего определяют значения окислительно-восстановительного потенциала Еh_ток и кислотно-щелочного параметра рh_ток в приэлектродной катодной зоне, вычисляют относительные параметры с=ph_ток/ph_исх и d=Eh_ток/Eh_исх и по увеличению комплексного параметра, определяемого как С_к=| с· d|, судят о нефтегазоносности исследуемого объекта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано при поисках нефтяных и газовых месторождений.

Известен способ геохимических поисков рудных месторождений, в котором для получения контрастных аномалий месторождений отбирают пробы образцов, просеивают, мелкую фракцию смачивают дистиллированной водой и обрабатывают постоянным электрическим током, затем из материала, отобранного в прианодной зоне, готовят водные вытяжки, которые и подвергают химическому анализу (см. авторское свидетельство № 221977, МПК G01N 3/06).

Недостатком этого способа является низкая точность, связанная с тем обстоятельством, что большинство микроэлементов находятся как в катионной, так и в анионной формах, поэтому определение концентрации микроэлементов только в образцах из прианодной зоны после обработки постоянным током приводит к искажению истинного распределения концентрации тяжелых металлов, находящихся в подвижной форме, что особенно важно при исследовании наложенных ореолов рассеяния микроэлементов, отвечающих нефтегазовым залежам.

Известен геохимический способ поисков месторождений нефти и газа, в соответствии с которым образцы отбирают по определенной сетке профилей, обрабатывают сильными кислотами и по количеству выделенного водорода судят о содержании в них свободного металла, например железа, резкое увеличение которого указывает на присутствие нефтяных месторождений (см. патент США № 2278929, МПК G01V 9/00).

Однако данный способ характеризуется низкой точностью и может быть эффективным лишь при высоком содержании углеводородов в породе, так как содержание в них свободных металлов, особенно в легкомигрирующих фракциях, весьма незначительно и подвержено значительным колебаниям.

Известен способ геоэлектрохимического прогнозирования нефтегазоносности, включающий отбор проб образцов по определенной сети профилей и определение в них элементов индикаторов. В отобранных образцах определяют концентрацию тяжелых металлов (C_o ), затем активизируют геохимические процессы в исследуемой среде или образцах путем воздействия постоянным электрическим током силой 100÷120 мА в течение 30÷40 минут, определяют концентрацию тяжелых металлов (С_т) в образцах, отобранных в приэлектродных зонах, и по увеличению относительного параметра ( U), определяемого как U=C₁/C_o, судят о нефтегазоносности исследуемого объекта (см. патент РФ № 2178189, МПК G01V 3/00).

Однако по результатам данного способа не представляется возможным дать экспрессную оценку перспектив нефтегазоносности, так как содержание в образцах свободных металлов может быть определено в стационарных химических лабораториях и, как следствие, связано с большими материальными затратами.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ прогнозирования нефтегазоносности, включающий отбор проб по сети профилей, подготовку образцов измельчением до степени грубого порошка, пропускания через него углекислого газа, вливание хлористого калия, встряхивания образца в течение 10 минут, отбор 10 см³ жидкости, освобождение током углекислого газа от воздуха, определение величины rH, построение карт и профилей rH, по распределению которого судят о нефтегазоносности исследуемого объекта (В.Э.Левенсон. Геохимическая битуминология и ее проблемы. Том IV, стр.43-43. Изд-во «Недра», 1964 г.).

Недостатком данного способа является сложная технология работы и относительная дороговизна определения параметра rH, требующая привлечения дополнительных химических ингредиентов.

Задачей заявляемого изобретения является создание способа геоэлектрохимического прогнозирования нефтегазоносности, позволяющего повысить эффективность поисково-разведочных работ на нефть и газ и значительно снизить материальные затраты на бурение скважин.

Технический результат заключается в повышении эффективности и точности прогноза нефтегазоносности.

Поставленная задача решается тем, что в способе геоэлектрохимического прогнозирования нефтегазоносности, включающем отбор проб образцов по определенной сети профилей и определение в них окислительно-восстановительного потенциала Еh_исх и кислотно-щелочного параметра ph _исх, согласно изобретению активизируют геохимические процессы в образцах путем воздействия постоянным электрическим током силой 100÷150 мА в течение 20÷50 мин, после чего определяют значения окислительно-восстановительного потенциала Eh_ток и кислотно-щелочного параметра ph_ток в приэлектродной катодной зоне, вычисляют относительные параметры с=ph_ток/ph_исх и d=Eh_ток/Eh_исх и по увеличению комплексного параметра, определяемого как С_к=| с· d| судят о нефтегазоносности исследуемого объекта.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен график распределения относительного комплексного параметра (С_к ), где 1 - график распределения комплексного параметра - С _к; 2 - геоэлектрохимический пикет; 3 - эксплуатационная скважина; 4 - контур нефтегазоносности. Здесь контур нефтегазоносности определяется по аномальным (положительным) повышенным значениям С_к.

Способ геоэлектрохимического прогнозирования нефтегазоносности осуществляется следующим образом.

Отбирают образцы горных пород в подпочвенном слое по системе профилей, расположенных через 1 см в масштабе съемки, с густотой сети отбора точек, равной 0,5 см в масштабе съемки. Измельчают и просеивают образцы через сито с выделением фракции менее 0,05 мм, определяют значения окислительно-восстановительного потенциала (Eh_исх) и кислотно-щелочного параметра (ph_исх ). Затем помещают в электролитический стакан, графитовые электроды подключают к источнику постоянного тока, пропускают через образцы постоянный ток силой 100÷150 мА в течение 20÷50 мин, после этого определяют Eh_ток и ph_ток в приэлектродной катодной зоне. Вычисляют значения относительных параметров по формулам с=ph_ток/ph_исх и d=Eh_ток/Eh_исх, после чего вычисляют комплексный параметр С_к=| с· d|. По полученным данным С_к строят карты или профили распределения комплексного параметра С_к на изучаемой площади, выявляют кольцеобразную зону увеличенных значений С_к, свидетельствующую о наличии залежи углеводородов.

Выбор значений силы тока и времени обработки образцов исследуемой среды связан с оптимальной активизацией геоэлектрохимических процессов, происходящих в горных породах под воздействием электрического тока, и определяется по результатам опытных экспериментов. Сила тока и время обработки образцов определяются законом Фарадея: масса выделившегося вещества на электроде пропорциональна произведению времени пропускания на силу тока.

Эффективность предлагаемого геоэлектрохимического способа была подтверждена на ряде нефтегазовых месторождений и разведочных площадей Саратовского Левобережья (Алексеевское, Западно-Грязнушинское и др.). В результате проведенных работ были построены профили распределения комплексного параметра и уточнены контуры месторождений.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить эффективность поисково-разведочных работ на нефть и газ и значительно снизить материальные затраты на бурение скважин.