Прямые геофизические методы поисков залежей нефти и газа
основаны на изучении таких свойств геофизических полей, которые обусловлены самими залежами. В последние годы большое внимание уделяется исследованиям по применению геофизических методов для прямых поисков с целью выявления и оконтуривания залежей нефти и газа с поверхности Земли до начала бурения поисковых скважин. С этой целью делаются попытки использовать сейсмические, гравиметрические и электроразведочные методы.
применяя сейсморазведку в качестве прямого метода, можно выделить нефтегазоносные терригенные толщи по повышенному поглощению сейсмических волн в залежах и над ними, а также установить положение ВНК, ГНК и ГВК.
Возможность применения сейсморазведки для непосредственных поисков нефтяных и газовых залежей основывается на двух поисковых признаках: наличии отражения от практически горизонтальных зеркально отражающих контактов ВНК, ГВК, ГНК на фоне наклонных геологических границ и увеличении коэффициента поглощения сейсмических волн газовыми и нефтяными залежами.
Использование описанного поискового признака малоэффективно в районах, характеризующихся тонкослоистым и неоднородным разрезом, небольшими залежами с нечетко выраженными контактами, а также при больших глубинах залегания залежей.
При использовании второго поискового признака для прямых поисков залежей исходят из того, что скопления нефти и особенно газа по сравнению с водонасыщенной частью продуктивных пластов характеризуются пониженными скоростями распространения и повышенным поглощением энергии сейсмических волн.
Применение гравиразведки в качестве прямого метода поисков залежей нефти и газа основано на том, что нефтегазонасыщенные толщи создают отрицательную гравитационную аномалию вследствие их малой плотности, над многими крупными газовыми залежами.
Высокоточная гравиразведка. С целью прямых поисков залежей нефти и газа применяется также метод высокоточной гравиразведки. Предпосылкой для использования этого метода является различие плотностей между нефте- и газонасыщенными породами по сравнению с теми же породами, насыщенными водой.
Залежи нефти и газа в большинстве случаев фиксируются появлением небольшого минимума на фоне общего гравитационного максимума, вызванного структурой, либо выполаживанием этого максимума.
Высокоточные гравиметрические исследования с целью прямых поисков могут использоваться для месторождений с большими суммарными газонасыщенными (>50 м) и нефтенасыщенными (>200 м) мощностями до глубины 3000 мПовышение эффективности высокоточной гравиметрии для прямых поисков может быть достигнуто с внедрением скважинных высокоточных гравиметров, которые могут дать полную плотностную характеристику разреза над залежью и вне контура и решить вопросы о структурном эффекте, литологическом строении разреза и о разуплотнении пород над сводовыми частями структур.
Электроразведка методом ВЭЗ может применяться для прямых поисков залежей нефти и газа, так как она фиксирует увеличение кажущегося сопротивления над ними. Предпосылкой для этого является значительное различие электрических свойств газо- и нефтенасыщенных коллекторов и вмещающих их пород. Для многих местоскоплений нефти и газа электропроводность газоносных коллекторов в десять раз, а нефтяных в три раза меньше, чем водоносных пород. Для прямых поисков может быть также использован метод вызванной поляризации. Основанием для этого является то, что залежи углеводородов обычно сопровождаются аномалийным распространением сопутствующих сульфидных минералов, обусловливающих повышенные значения вызванной поляризации.
Магниторазведка
Из практики геолого-геофизических исследований известно, что над месторождениями нефти и газа развиты ореолы рассеяния флюидов УВ, воздействие которых на вмещающие и перекрывающие залежь породы приводит к изменению их первичного состава за счет развития эпигенетических минералов. Это соответственно отражается на физических свойствах пород, что служит обоснованной геологической предпосылкой применения геофизических методов для прямого прогнозирования нефтегазоносности.
Ферромагнитные минералы отложений за пределами залежи в меньшей степени подвергаются химическим воздействиям и сохраняются в первоначальном виде. Такие эпигенетические преобразования пород приводят к перераспределению намагниченности отложений в сводовой части структуры и на ее флангах, что создает благоприятные предпосылки для ее отражения в магнитном поле. Размеры ореола измененных пород месторождения в магнитном поле рекомендуется определять по нулевой линии трансформированного поля, совпадающей с переходом поля at в положительную область, т.е. нулевая линия ограничивает внешний контур ореола измененных под влиянием флюидов УВ пород и поэтому ее следует принимать как контур аномалии типа "залежь" (АТЗ).
Попутно отметим, что в морфологии магнитного поля в виде аномалии типа "уступ" выделяется граница выклинивания отложений терригенного состава, в которых прогнозируется структурно-литологическая ловушка. Этот факт является дополнительным доказательством возможности использования аэромагнитной съемки для решения задач нефтегазовой геологии.
Радиометрия (аэрогамма-спектрометрическая и автогамма-спектрометрическая съемки, химико-аналитические определения радиоактивных элементов почв) обнаруживает над нефтегазовыми месторождениями понижение значений уран-радиевой составляющей гамма-излучения почв и повышение ‑ ториевой. Разница в перепадах интенсивности гамма-активности над залежами и законтурными частями обычно составляет 15‑25%. Начальным этапом является аэрогамма-спектрометрическая съемка в масштабе 1:100 000 или 1:50 000. Следующим этапом являются наземные автогамма-спектрометрические работы, которые сопровождаются отбором образцов на точках наблюдений для последующих контрольных химических определений радиоактивных элементов. Съемка проводится по сети параллельных маршрутов через 0,5‑1,0 км с точками наблюдений через 250‑500 м.
Радиометрические методы основаны на изучении различных проявлений естественной радиоактивности. Если не считать руды радиоактивных элементов, наибольшей радиоактивностью обладают кислые изверженные породы (граниты). Среди осадочных пород наибольшей радиоактивностью обладают калийные соли и ангидриты, наименьшей – каменная соль, гипс, ангидрит, хемогенные известняки. Высока радиоактивность и глин, которая обусловлена высокой удельной поверхностью глинистых частиц, обеспечивающих сорбцию в бассейнах осадконакопления значительного количества радиоактивных элементов и присутствием радиоактивных элементов (например, калия) в скелете некоторых глинистых минералов. Промежуточной радиоактивностью обладают песчаники, органогенные известняки. Чем больше глинистость пород, тем больше и его радиоактивность. Радиометрическая съемка существует как в авиационном (аэрогамма – съемка), так и наземном варианте (авто – гамма и пешеходная гамма – съемка). Для многих месторождений нефти и газа характерны пониженные значения гамма активности, что часто объясняется более грубыми осадками с пониженной глинистостью в сводах антиклинальных складок.
Радиометрические исследования. Среди прямых методов поисков нефтяных и газовых скоплений уделяется также внимание радиометрическим исследованиям, которые проводятся путем наземной и воздушной радиометрических съемок. Результаты проведенных исследований во многих нефтегазоносных районах страны показывают, что нефтяные и газовые скопления на картах гамма-съемки характеризуются пониженными значениями по отношению к законтурным частям.
Наличие зон пониженных значений величин гамма-активности над залежами одни исследователи объясняют экранирующим влиянием нефтяных и газовых залежей на направление диффузионного потока водяных паров. Радиоволновой метод. В последние годы делаются попытки использовать для прямых поисков радиоволновой метод, исходя при этом из возможности получения отражений радиоволн от водонефтяных и газонефтяных контактов