- •Лекция №1
- •Предмет геофизики
- •Разделы геофизики
- •Предмет, методы и задачи разведочной геофизики
- •Физические поля и аномалии
- •Понятия о геофизических аномалиях
- •Понятия об интерпретации в геофизике
- •Тема: Петрофизика – как отрасль знаний. Цели и задачи петрофизики
- •Три группы физических свойств
- •Измерения петрофизических параметров
- •Окраска карт
- •Специализированные карты
- •Петрофизические разрезы
- •Плотность минералов и горных пород. Плотность и пористость физических тел Плотность – это свойство вещества, характеризующиеся отношением его массы m к занимаемому объему V:
- •Плотность минералов
- •Упругие свойства минералов и горных пород Упругие параметры физических тел
- •Скорость упругих волн и упругие модули химических элементов и минералов
- •Лекция №3 Теплофизические параметры веществ и методы их измерения
- •Теплофизические параметры горных пород
- •Магнитные параметры физических тел
- •Магнитные свойства горных пород
- •Электрические свойства минералов и горных пород
- •Удельное электрическое сопротивление элементов и минералов
- •Электрические свойства горных пород
- •Ядерно-физические (радиоактивные) свойства минералов и горных пород Естественная радиоактивность
- •Радиоактивность минералов и горных пород.
- •Физические свойства пластовых вод, нефти и газа
- •Лекция №4 Тема: Использование данных гравиразведки при поисках месторождений углеводородов. Гравиразведка
- •Изучение поверхности и блокового строения фундамента
- •Способ кфс (квазидетерминированных функциональных связей)
- •Блоковое строение
- •Изучение соленосных отложений
- •Антиклинальные структуры
- •Неструктурные ловушки
- •Прогнозирование месторождений нефти и газа
- •Метод полного нормированного градиента
- •Методика «гонг»
- •Методика а.И.Волгиной. Прогнозирование залежей нефти и газа по вариациям силы тяжести.
- •Лекция № 5 Тема: Использование данных магниторазведки при поисках месторождений углеводородов. Аэромагниторазведка
- •Магниторазведочные работы на стадии выявления и подготовки объектов
- •Выявление и подготовка структурно-литологических ловушек, связанных с погребенными рифами
- •Выявление аномалий типа «залежь» по магнитному полю
- •Применение ядерно-геофизических методовпри изучении нефтегазоперспективных территорий.
- •Лекция № 6 Тема: Роль, задачи и принципы интерпретации данных электроразведки.
- •Электромагнитные профилирования
- •Методы естественных полей
- •Магнитотеллурические методы
- •Применение метода вызванной поляризации для прогнозирования нефтегазоносности.
- •Лекция № 7 Тема: Изучение литологических комплексов осадочной толщи методами электромагнитного зондирования
- •Общая характеристика результатов, полученных методом зсбз в Волго-Уральском регионе
- •Лекция № 8
- •Упругие волны в безграничном пространстве
- •Типы сейсмических волн
- •Годографы сейсмических волн
- •Скорости, изучаемые в сейсморазведке
- •Лекция №9 Тема: Обработка сейсморазведочных данных
- •Обратная задача
- •Стадии обработки сейсмических данных
- •Граф обработки
- •Прослеживание и стратификация сейсмических границ
- •Общие принципы корреляции
- •Определение сейсмических скоростей
- •Микросейсмокаротаж.
- •Вертикальное сейсмическое профилирование (всп)
- •Стратификация сейсмических скоростей
- •Составление и анализ сейсмических карт и схем
- •Оценка точности сейсмических построений
- •Тема: Динамическая интерпретация
- •Возможности амплитудного анализа данных мов
- •Качественная интерпретация амплитуд
- •Метод яркого пятна
- •Метод мгновенных динамических характеристик
- •Количественная интерпретация амплитуд
Физические свойства пластовых вод, нефти и газа
В порах породы содержатся в основном свободная и связанная вода, или прочносвязанная и рыхлосвязанная.
Свободная вода в породе представлена капиллярной и гравитационной, удерживаемыми в порах силами капиллярного поднятия. Физически связанная вода представлена водой, находящейся на поверхности твердого тела и удерживаемой силами молекулярного сцепления.
Плотность прочносвязанной воды намного выше плотности свободной воды и достигает 1,74 г/см3.
Температура замерзания ее минус 78 °С, а по некоторым данным, даже минус 180°С.
Прочносвязанная вода характеризуется низкими теплоемкостью и диэлектрической проницаемостью.
Воды нефтяных и газовых месторождений (пластовые воды) по химическому составу делятся на два типа: хлор-кальциевые и щелочные. Основная составляющая хлор-кальциевых вод - это хлориды щелочей; доминирует хлористый натрий. Щелочные воды представляют собой растворы хлоридов и карбонатов щелочных металлов различных соотношений.
Количество остаточной воды в порах может колебаться от 5 до 65%. Степень заполнения пор водой характеризуется коэффициентом водонасыщенности kB.
Плотность дистиллированной воды при 4 °С принята за единицу. Выше и ниже этой температуры плотность воды меньше. Поскольку воды в осадочных породах содержат различные соли, то их плотность обычно выше единицы.
Содержание солей колеблется от 1 до 300 г/л и более. Соленость морской воды составляет в среднем 35 г/л.
В зависимости от количества растворенных в воде солей ее плотность изменяется от 1 до 1,26 г/см3. С увеличением давления плотность воды увеличивается, тогда как рост температуры приводит к ее уменьшению.
Удельное электрическое сопротивление пластовых вод определяется количеством растворенных в ней солей, температурой и давлением; оно изменяется от 10-2до 103 Ом*м. То есть изменяется в очень широких пределах. Удельное электрическое сопротивление дистиллированной воды равно 2-105 Ом-м,
Диэлектрическая постоянная для воды равна 81.
С увеличением температуры растворов удельное сопротивление уменьшается. При этом понижение сопротивления определяется концентрацией растворенных в воде солей.
Максимальное изменение сопротивления в зависимости от давления наблюдается для растворов солей СаС12 и MgS04. Поскольку в пластовых водах содержание NaCl составляет более 90 % от общего количества растворенных солей, изменение удельного сопротивления для реальных величин пластового давления не превышает 5—8 %.
Распространение звука в жидкостях представляет собой адиабатический процесс. В дистиллированной воде при температуре 20 °С скорость звука равна 1480 м/с. С увеличением давления и минерализации раствора скорость продольных волн увеличивается. С ростом температуры до 80—100 С° скорость увеличивается, а при более высоких температурах — уменьшается.
В пресной воде скорость звука изменяется от 1404 м/с при Т = 0 °С до 1534 м/с при Т = 35 °С.
Нефть является смесью жидкости (С5Н2 → С16Н34), газа (углеводороды СН4 → С4Н34) и твердых веществ (С17Н36 → С15Н72 — парафины и церезины).
В основном нефть состоит из 84—86% углерода и 11—14% водорода.
Плотность нефти колеблется от 0,76 до 0,96 г/см3 (Т = 20 °С) и зависит от соотношения указанных составных частей. Плотность древних нефтей почти всегда меньше плотности нефтей молодых месторождений.
С увеличением вязкости сжимаемость уменьшается. Удельное электрическое сопротивление нефтей достигает 1016 Ом-м.
Диэлектрическая постоянная равна 2. Скорость распространения сейсмических волн в нефтях меньше, чем в воде, и изменяется от 1300 до 1400 м/с.
С увеличением плотности нефти на 0,01 г/см3 скорость ультразвука увеличивается на 7 м/с.
Углеводородные газы, растворимость которых в нефти весьма значительна, являются причиной изменения физических параметров нефти.
Коэффициент поглощения нефти зависит от квадрата частоты ультразвука и вязкости нефтей. Коэффициент поглощения ультразвука в нефтях в пять раз больше, чем в воде. Причем так же, как и для воды, коэффициент воплощения пропорционален квадрату частоты.
Природный газ в нефтегазовых месторождениях в основном состоит из метана, более тяжелых летучих углеводородов и небольшого количества азота.
Сухие газы содержат 90—99 % метана (остальная часть — азот).
Почти все природные газы в нормальных условиях (0,1 МПа, 20 °С) устойчивы и только пентан легко переходит в жидкое состояние.
Относительная плотность метана по воздуху равна 0,554, изобутана 2,006.
Для сухого воздуха плотность равна 0,00128, для метана 0,000677, для этана 0,00127 г/см3.
Максимальная относительная плотность из газообразных компонентов нефти у гептана (3,459).
Критическая температура (при которой газ не переходит в жидкое состояние независимо от давления) изменяется для различных природных газов:
от 126,1 К (минус 147,06°С) для азота и
до 540,2 К (267,04 °С) для гептана.
Скорость распространения ультразвука при нулевой температуре и давлении 0,1 МПа в сухом воздухе составляет 332 м/с, в метане 500 м/с, азоте 338 м/с, в углекислом газе 261 м/с, в кислороде 316 м/с.