Способ геоэлектроразведки

 

Использование: в наземно-скважинной геоэлектроразведке для решения задач нефтяной геофизики. Сущность изобретения: с целью повышения достоверности исследований при выявлении и оконтуривании нефтегазовых залежей в органогенных постройках, перекрытых мощным чехлом галогенных образований, возбуждают низкочастотное электромагнитное поле вертикальной электрической линией. Один электрод линии расположен на устье скважины, а второй перемещают вдоль ее стенки. Далее регистрируют изменение величины стекающего тока по высоте скважины и определяют местоположение величины максимума стекающего тока. Второй электрод заземляют в точке максимума. Измеряют магнитные компоненты поля на дневной поверхности или заданной высоте. Строят план изолиний магнитных компонент и по расположению квазиполюсов магнитного поля определяют границы нефтегазовой залежи или нефтеперспективной области. 3 ил.

Изобретение относится к геофизике, в частности к наземно-скважинным способам электроразведки для оконтуривания нефтегазовых залежей в органогенных постройках, перекрытых мощным чехлом галогенных образований.

Известен способ геоэлектроразведки, используемый для оконтуривания нефтеперспективных площадей и нефтегазовых залежей с глубоких внутриконтурных обсаженных скважин [1] Способ включает измерение градиента потенциала на поверхности земли с помощью приемной гальванически заземленной линии. При измерениях используются три положения точечного источника, когда один электрод расположен на бесконечности, а другой последовательно на устье скважины, над и под залежью. На основе анализа графиков измеренных и нормальных полей всех источников выделяют контур нефтеперспективности самой залежи и отбраковывают поверхностные неоднородности.

Однако этот способ не может быть использован в случаях, когда залежь перекрыта мощными галогенными образованиями высокого электрического сопротивления, так как электрическое поле от залежи, снимаемое на дневной поверхности, полностью экранируется галогенными образованиями. Устранить указанный недостаток можно, используя способы выявления нефтегазовой залежи по эффекту от подпирающих их вод при измерениях магнитных компонент поля.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ геоэлектроразведки [2] Способ включает возбуждение электромагнитного поля при помощи вертикального кабеля, заземленного одним концом в изучаемом проводящем подсечении, а другим на обсадную трубу, в устье зарядной скважины или в зоне пониженного сопротивления (погруженная установка). Измерения составляющих магнитной индукции осуществляют на дневной поверхности и на некоторой заданной высоте. Анализируя результаты измерений, судят о строении георазреза. Этот способ особенно эффективен для рудной разведки.

Однако при нефтепоисковых работах данный способ не может обеспечить выделения залежи углеводорода и ее оконтуривания по физическим свойствам самой залежи и не позволяет определять место оптимального заземления электрода, поскольку высокоомный объект, перекрытый высокоомными породами, практически этим способом выявлен быть не может.

Задача изобретения создание способа оконтуривания нефтегазовых залежей в органогенных постройках, перекрытых мощным чехлом галогенных образований.

Это достигается тем, что в способе геоэлектроразведки, при котором возбуждают низкочастотное поле вертикальной электрической линией, один электрод которой расположен на устье скважины, а второй в скважине, измеряют магнитные компоненты поля, согласно изобретению предварительно регистрируют изменение величины стекающего тока по высоте скважины, перемещая второй электрод вдоль ее стенки, определяют местоположение максимума величины стекающего тока, находя положение подпирающих залежь минерализованных вод, и заземляют второй электрод в этой точке, затем по измеренным магнитным компонентам поля строят план изолиний магнитных компонент и по расположению квазиполюсов поля определяют границы нефтегазовой залежи или нефтеперспективной области.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства, с помощью которого реализуется способ; на фиг. 2 график распределения тока от ВЭЛ, помещенной в обсаженной скважине; на фиг. 3 план изолиний.

Устройство содержит генератор 1, к которому подключена вертикальная электрическая линия АВ, расположенная в обсаженной скважине. Электрод А линии заземлен в верхней части скважины, например на устье, а электрод В расположен в забое. Для наблюдения за изменением величины тока служит измеритель 2 тока. Измерение магнитных компонент поля осуществляют измерительным устройством 3, расположенным на дневной поверхности либо на заданной высоте. Для согласования последовательности включения питающих импульсов тока и измеряемых сигналов используют синхронизатор 4.

Способ реализуется следующим образом.

В скважине (фиг. 1), имеющей обычную колонну обсадных труб, помещают питающую линию АВ. Электрод А заземляют на устье, а другой электрод В постепенно опускают вдоль стенки скважины. По питающей линии АВ пропускают электрический ток от генератора 1 и регистрируют изменение тока измерителем 2 в процессе перемещения электрода В (фиг. 2). Как видно из графика (фиг. 2), полученного при расчетах поля ВЭЛ в обсаженной скважине длиной 5500 м в условиях сложного геоэлектрического разреза, в верхней части разреза которого имеется проводящая толща мощностью 500 м, имеющая сопротивление ρ= 5 Ом˙м, а ток, стекающий в среду на этом отрезке, составляет 10 А. В породы галогенных образований с удельным электрическим сопротивлением ρ= 1000 Ом˙м ток не стекает вообще. При пересечении скважиной пласта с минерализованной водой ток ВЭЛ в среду увеличивается, при этом ток 7,8 А нижнего разряда ВЭЛ попадает непосредственно в пласт с сопротивлением ρ= 0,1 Ом˙м. По максимальному значению измеряемого тока определяют место пересечения скважинной зоны минерализованной воды, приходящееся на глубину 5000-5050 м. Электрод В заземляют в точке максимума тока. По питающей линии АВ пропускают ток низкой частоты и синхронизируют задающий токовый генератор 1 и измерительное устройство 3 синхронизатором 4. Измерительным устройством 3 измеряют одну или несколько магнитных компонент поля по профилям, пересекающим изучаемую площадь. Измеритель может быть расположен на дневной поверхности либо на заданной высоте, превышающей линейные размеры источника промышленных помех, например, в гондоле, транспортируемой воздушным носителем с минимально возможной скоростью. По измеренным значениям магнитных компонент поля строят планы изолиний напряженности магнитного поля (фиг. 3). По характерным особенностям нахождения квазиполюсов поля (фиг. 3), основываясь на традиционно-известных в геофизике закономерностях, определяют границы минерализованных вод, которые отвечают контуру нефтеперспективности органогенной постройки.

Этот способ может быть реализован и в скважинах, не оборудованных обсадной колонной, однако это обычно связано с организационными и технологическими трудностями.

Предлагаемый способ геоэлектроразведки позволяет с достаточной степенью достоверности выявить и оконтуривать нефтегазовые залежи в органогенных постройках, перекрытых мощным чехлом галогенных образований.

Способ может быть использован в геологии для поиска нефтегазовых месторождений при измерениях, проводимых на земле, в воздухе и на море.

Формула изобретения

СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ, при котором возбуждают низкочастотное электромагнитное поле вертикальной электрической линией, один электрод которой расположен на устье скважины, а второй в скважине, измеряют магнитные компоненты поля вдоль выбранных профилей на дневной поверхности или на заданной высоте, по результатам измерений судят о строении среды, отличающийся тем, что предварительно регистрируют изменение величины стекающего тока по высоте скважины, перемещая второй электрод вдоль ее стенки, при заземлении первого электрода в верхней части скважины, определяют местоположение максимума величины стекающего тока и заземляют второй электрод в этой точке, затем по измеренным магнитным компонентам поля строят план изолиний магнитных компонент и по расположению квазиполюсов магнитного поля определяют границы нефтегазовой залежи или нефтеперспективной области.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3