Geofiziki tədqiqatlar: növləri, metodları və texnologiyaları

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Geofiziki tədqiqat quyuya yaxın və quyulararası fəzada süxurları öyrənmək üçün istifadə olunur. Onlar müxtəlif növ təbii və ya süni fiziki göstəricilərin ölçülməsi və şərh edilməsi yolu ilə həyata keçirilir. Hazırda 50-dən çox geofiziki üsul var.

Ümumi xüsusiyyətlər

Geofiziki tədqiqat (CİS, hasilat geofizikası və ya karotaj) geoloji profilləri öyrənmək, quyuların texniki vəziyyəti haqqında məlumat almaq və yerin təkində faydalı qazıntıları müəyyən etmək üçün istifadə olunan tətbiqi geofizika üsullarının məcmusudur.

GIS süxurların müxtəlif fiziki xüsusiyyətlərinə əsaslanır:

• elektrik;
• radioaktiv;
• maqnit;
• termal və başqaları.

Quyuların hasilat geofiziki tədqiqatları quyuların geoloji sənədlərinin əsas növüdür. Onların həyata keçirilməsində məqsəd bir sıra texniki problemləri həll etməkdir (bölmələrin müqayisəsieyni yaşda olan layların müəyyən edilməsi, məhsuldar layların, marker horizontlarının, litoloji tərkibinin, quyuların işlənməsinə, işlənməsinə və istismarına təsir edən layın əsas xüsusiyyətlərinin müəyyən edilməsi). Quyuların hər hansı bir karotaj metodunun prinsipi süxurların xassələrini xarakterizə edən dəyərləri ölçmək və onları şərh etməkdir.

Elektrik Metodları

Neft quyularının elektrik geofiziki tədqiqatları aparılarkən aşağıdakı xüsusiyyətlər ölçülür:

1. Elektrik müqaviməti (keçirici minerallar, yarımkeçiricilər, dielektriklər).
2. Elektrik və maqnit keçiriciliyi.
3. Süxurların elektrokimyəvi aktivliyi - təbii (öz-özünə qütbləşmə potensialı üsulu) və ya süni induksiya (induksiya edilmiş qütbləşmə potensialı üsulu).

Birinci xarakteristika neft və qazla doymuş süxurların müqavimətinin artması kimi xüsusiyyətlə bağlıdır ki, bu da neft və qaz yataqlarının identifikasiya xüsusiyyətidir (onlar elektrik cərəyanını keçirmir). Ölçmələr müqavimətin artırılması əmsalından istifadə etməklə qiymətləndirilir ki, bu da rezervuarın ən vacib xüsusiyyətlərini - məsaməlilik əmsalı, su və neft-qazla doyma əmsalını təyin etməyə imkan verir. Bu texnologiyanın ən ümumi texnikaları aşağıda təsvir edilmişdir.

Görünür müqavimət metodu

Üç torpaqlama elektrodu (bir təchizat və 2 ölçmə elektrodu) olan zond quyuya endirilir və dördüncü (təchizat) quyu ağzında quraşdırılır. Zond quyu lüləsi boyunca şaquli hərəkət etdikdə potensial fərq dəyişir. Xüsusi elektrikmüqavimət bircins mühit üçün hesablandığı üçün açıq adlanır, lakin əslində qeyri-bərabərdir. Əldə edilmiş məlumatlara əsasən, əyrilər qurulur ki, onların vasitəsilə su anbarının sərhədlərini müəyyən etmək mümkündür.

Yan elektrik səsi

Ölçmələrdə qazma məhlulunun təsirini və onun süxurlara nüfuz etmə dərinliyini nəzərə almağa, həqiqi göstəricini təyin etməyə imkan verən ölçülərdə böyük uzunluğa malik (2-30 quyu diametrinə çoxlu) qradient zondlarından istifadə olunur. formalaşma müqaviməti.

Yeddi və ya üç elektrod zondu ilə qorunan torpaqlama üsulu

Yeddi elektrodlu zondda cərəyan gücü elə tənzimlənir ki, quyu oxu boyunca mərkəzi və ekstremal nöqtələrdə potensialların bərabərliyi təmin edilsin. Bu, elektrik yükünün fokuslanmış şüasını qayaya yönəltmək üçün edilir. Nəticə də açıq müqavimətdir.

İnduksiya üsulu

Emissiya və qəbul bobinləri, alternator və rektifikatoru olan zond quyuya endirilir. İnduksiya edilmiş EMF yaradılarkən, təbəqənin görünən elektrik keçiriciliyi müəyyən edilir.

Dielektrik metod

Əvvəlki ilə oxşardır, lakin bobindəki elektromaqnit sahəsinin tezliyi daha yüksəkdir. Bu üsul aşağı su duzluluğu ilə anbarın doyma xarakterini müəyyən etmək üçün istifadə olunur.

Suranın elektrik müqavimətini ölçmək üçün mikrozondların (ölçüsü 5 sm-dən çox deyil) üsulu da mövcuddur,quyu divarına birbaşa bitişik.

Radiometriya

Radiometrik geofiziki tədqiqat üsulları nüvə radiasiyasının (ən çox neytronlar və qamma şüaları) aşkarlanmasına əsaslanır. Ən ümumi üsullar bunlardır:

• təbii qaya şüalanması (ɣ-metod);
• səpələnmiş ɣ radiasiya;
• neytron-neytron (süxur atomlarının nüvələri tərəfindən səpələnmiş neytronların qeydiyyatı);
• pulse neytron;
• neytron aktivasiyası (ɣ-neytronların udulması nəticəsində yaranan süni radioaktiv izotopların şüalanması);
• nüvə maqnit rezonansı;
• neytron ɣ-metod (ɣ-radiativ neytron tutma şüalanması).

Usullar qamma şüalanma axınının sıxlığının zəifləməsi qanununa, süxurda neytronların səpilmə və udulmasının təsirinə əsaslanır. Bunun əsasında süxurların sıxlığı, mineral tərkibi, gil tərkibi, qırılma dərəcəsi müəyyən edilir, quyu qazma avadanlığının radioaktiv çirklənməsinə nəzarət edilir.

Seysmoakustik üsullar

Akustik üsullar təbii və ya süni səs vibrasiyalarının ölçülməsinə əsaslanır. Birinci halda qaz və ya neftin quyu lüləsinə daxil olması zamanı yaranan səslərin geoloji-geofiziki tədqiqatları aparılır və süxurun nüfuz etməsi zamanı qazma alətinin titrəyiş spektri də ölçülür.

Səs və ya ultrasəs spektrinin süni salınımlarının öyrənilməsi üsulları dalğanın və ya dalğanın yayılma vaxtının ölçülməsinə əsaslanır.salınım amplitüdünün sönümlənməsi. Səsin yayılma sürəti bir neçə parametrdən asılıdır:

• süxurların mineral tərkibi;
• onların qaz-neftlə doyma dərəcəsi;
• litoloji xüsusiyyətlər;
• gillik;
• süxurlarda gərginliyin paylanması;
• sementasiya və başqaları.

Quyuya endirilən zond akustik izolyatorlarla ayrılmış ötürücü və qəbuledicidən ibarətdir. Quyu həndəsəsinin ölçmə nəticələrinə təsirini az altmaq üçün adətən üç və ya dörd elementli zondlardan istifadə olunur. Quyu aləti səth avadanlığı ilə bir kabel ilə birləşdirilir. Qəbuledicidən gələn siqnal rəqəmləşdirilir və ekranda göstərilir.

Bu metodun köməyi ilə anbar hissəsinin, böyük yer altı boşluqların litoloji parçalanmasının tədqiqi aparılır, anbarın xüsusiyyətləri müəyyən edilir və suyun kəsilməsinə nəzarət edilir.

Termal qeyd

Çöl geofiziki tədqiqatlarda termik karotajın əsasını süxurların müxtəlif istilik xassələri (təbii və süni istilik sahəsinin üsulları) ilə bağlı olan quyu lüləsi boyunca temperatur gradientinin öyrənilməsi təşkil edir. Əsas süxur əmələ gətirən mineralların istilik keçiriciliyi 1,3-8 Vt / (m∙K) arasında dəyişir və yüksək qazla doyma zamanı bir neçə dəfə aşağı düşür.

Quyuda yuyucu mayenin köməyi ilə və ya elektrik qızdırıcılarının quraşdırılması ilə qazma zamanı süni istilik sahələri yaradılır. Ən tez-tez temperatur gradientini ölçmək üçünquyu elektrik müqavimət termometrlərindən istifadə olunur. Əsas sensor element kimi mis məftil və yarımkeçirici materiallardan istifadə olunur.

Temperaturun dəyişməsi dolayı yolla - bu elementin elektrik müqavimətinin böyüklüyü ilə qeydə alınır. Ölçmə dövrəsində həmçinin salınma müddəti müqavimətlə dəyişən elektron osilator var. Onun tezliyi xüsusi cihaz vasitəsilə ölçülür və tezlikölçəndə yaranan sabit gərginlik vizual müşahidə avadanlığına ötürülür.

Bu texnikadan istifadə etməklə geofiziki tədqiqatların aparılması yatağın geoloji quruluşu haqqında məlumat əldə etməyə, neft, qaz və sudaşıyan layları müəyyən etməyə, onların axım sürətini təyin etməyə, antiklinal strukturları və duz qübbələrini, istilik anomaliyalarını aşkar etməyə imkan verir. karbohidrogenlərin axını. Bu texnologiyanın istifadəsi xüsusilə aktiv vulkanik fəaliyyət olan ərazilərdə aktualdır.

Geokimyəvi GIS üsulları

Geokimyəvi tədqiqat metodları qazma məhlulunun qazla doyma səviyyəsinin və quyunun yuyulması zamanı əmələ gələn şlamların bilavasitə öyrənilməsinə əsaslanır. Birinci halda, karbohidrogen qazlarının tərkibinin təyini birbaşa qazma zamanı və ya ondan sonra həyata keçirilə bilər. Qazma məhlulu xüsusi qurğuda qazsızlaşdırılır, sonra karbohidrogen tərkibi karotajda yerləşən qaz analizator-xromatoqraf vasitəsilə müəyyən edilir.

Şlam və ya qazılmış süxur hissəcikləri,qazma mayesinin tərkibində olanlar luminescent və ya bituminoloji üsullarla öyrənilir.

Maqnit qeydi

Quyuların karotajının aparılması üçün maqnit üsulları süxurları fərqləndirməyin bir neçə üsulunu əhatə edir:

• maqnitləşmə ilə;
• maqnit həssaslığı üzrə (süni elektromaqnit sahəsinin yaradılması);
• nüvə maqnit xassələri haqqında (bu texnologiyaya həm də nüvə girişi deyilir).

Maqnit sahəsinin gücü onların altında yatan və üst-üstə düşən maqnit filiz cisimlərinin və təbəqələrinin olması ilə bağlıdır. Maqnit modulyasiya sensorları (flurozondlar) quyu avadanlığının həssas elementləri kimi xidmət edir. Müasir alətlər maqnit sahəsi vektorunun hər üç komponentini, həmçinin maqnit həssaslığını ölçə bilər.

Nüvə maqnit girişi məsamə mayesində hidrogen nüvələri tərəfindən induksiya edilən maqnit sahəsinin xüsusiyyətlərini müəyyən etməkdir. Su, qaz və neft hidrogen nüvələrinin tərkibində fərqlənir. Bu xassə sayəsində rezervuarı və onun keçiriciliyini öyrənmək, mayenin növünü müəyyən etmək və tərkib süxurlarının növlərini fərqləndirmək mümkündür.

qravitasiya kəşfiyyatı

Qravitasiya kəşfiyyatı quyu lüləsinin uzunluğu boyunca cazibə sahəsinin qeyri-bərabər paylanmasına əsaslanan yataqların geofiziki kəşfiyyatı üsuludur. Məqsədinə görə belə karotajın 2 növü fərqləndirilir - quyudan keçən layların süxurlarının sıxlığını təyin etmək və cazibə qüvvəsində anomaliyaya səbəb olan geoloji obyektlərin yerini müəyyən etmək (qiymətinin dəyişməsi).

Sonuncu göstəricinin sıçrayışı daha az sıxlığı olan su anbarından daha sıx süxurlara keçərkən baş verir. Metodun mahiyyəti şaquli çəkisi ölçmək və anbarın qalınlığını müəyyən etməkdir. Bu məlumat süxurların sıxlığını öyrənməyə imkan verir.

Simli və kvars qravimetrləri əsas quyu avadanlığı kimi istifadə olunur. Birinci növ cihazlar ən çox istifadə olunur. Belə qravimetrlər, dayandırılmış yüklə şaquli olaraq sabitlənmiş bir simə alternativ bir gərginliyin tətbiq olunduğu elektromexaniki vibratordur. Vibrator generatora qoşulub və onun tezlik dəyişmələri son parametr kimi xidmət edir.

Avadanlıq

Geofiziki tədqiqat metodları əsas elementləri olan çöl geofiziki stansiyalarının köməyi ilə həyata keçirilir:

• quyu alətləri;
• mexaniki və ya elektromexaniki ötürücülü bucurqad (elektrik götürmə qurğusundan, elektrik şəbəkəsindən və ya müstəqil enerji mənbəyindən);
• sürücü idarəetmə bloku;
• söndürmə prosedurlarının əsas göstəriciləri üçün monitorinq sistemi (dalma dərinliyi, quyuya enmə sürəti, gərginlik qüvvəsi) - displey vahidi, gərginlik qurğusu, dərinlik sensoru;
• quyuların karotajı zamanı quyu ağzını möhürləmək üçün yağlayıcı (bağlayıcı klapanlar, doldurma qutusu, qəbuledici kamera, təzyiqölçənlər və digər cihazlar daxildir);
• yerölçmə avadanlığı (avtomobilin şassisində).

Dərin quyuya qulluq avadanlığıiki avtomobilin kuzovlarında yerləşə bilər. Quyuların geofiziki kəşfiyyatı üçün laboratoriyalar URAL, QAZ-2752 Sobol, KamAZ, QAZ-33081 və başqalarının şassilərində quraşdırılmışdır. Avtomobilin kuzovu adətən 2 bölmədən ibarətdir - avadanlığın yerləşdiyi işçi və xidmət işçiləri üçün "dəyişmə evi".

Avadanlıqlara qoyulan əsas tələblər geofiziki tədqiqatların yüksək dəqiqliyi və etibarlılığıdır. Quyularda iş çətin şərtlərlə əlaqələndirilir - böyük dərinlik, əhəmiyyətli temperatur düşməsi, vibrasiya, sarsıntı. Avadanlıq müştərinin tələblərinə, istifadə olunan metoda və işin məqsədlərinə uyğun olaraq tamamlanır. Dəniz quyularında geofiziki tədqiqatlar üçün bütün avadanlıq konteynerlərdə daşınır.

Nəticələrin şərhi

Geofiziki tədqiqatların nəticələri ölçmə vasitələrinin qiymətlərindən tutmuş layın geofiziki parametrlərinin müəyyən edilməsinə qədər addım-addım işlənir:

1. Quyu avadanlıq siqnallarının çevrilməsi.
2. Tədqiq olunan süxurların həqiqi fiziki xüsusiyyətlərinin təyini. Bu mərhələdə əlavə çöl geofiziki işləri tələb oluna bilər.
3. Layatın litoloji və kollektor xüsusiyyətlərinin təyini.
4. Alınmış nəticələrdən istifadə etməklə qarşıya qoyulan vəzifələrin birinin həlli - faydalı qazıntı yataqlarının müəyyən edilməsi, onların region üzrə yayılması, süxurların geoloji yaşının, məsaməlilik əmsallarının, gil tərkibinin, qazla və neftlə doyma qabiliyyətinin, keçiriciliyin müəyyən edilməsi; su anbarlarının müəyyən edilməsi, xüsusiyyətlərinin öyrənilməsigeoloji bölmə və başqaları.

Geofiziki tədqiqatların şərhi istifadə olunan texnologiyadan (elektrik, radiometrik, istilik və s.) və ölçü avadanlıqlarından asılı olaraq müxtəlif üsullarla aparılır. Müasir geofiziki təşkilatlar avtomatlaşdırılmış məlumatların toplanması və emalı sistemlərini idarə edir (Prime, Pangea, Inpres, PaleoScan, SeisWare, DUG Insight və s.).