Эффективная геофизика

Геофизика - это не обязательно сложно, дорого и долго. При использовании таких элегантных методов как биогеофизический (БГФ), резонансно-акустическое профилирование (РАП), а с недавних пор и технология дистанционного зондирования по космоснимкам СГТ ДЗ, поиски рудных месторождений и нефти превращаются в не очень утомительное мероприятие! Этот блог о практике их применения.

пятница, 16 мая 2014 г.

Тезисы доклада на Всероссийской конференции по глубинному генезису нефти "2-е Кудрявцевские чтения"

Картирование зон локализованной разгрузки глубинных УВ в земной коре БГФ методом

Тезисы доклада на Всероссийской конференции по глубинному генезису нефти

"2-е Кудрявцевские чтения". Москва, 22-25 октября 2013 г.

Андреев Н. М.

ООО «Радиоэкологическая лаборатория МГРТ», г.Миасс Челябинской области

geophis@mail.ru

По мнению Багдасаровой М.В. [3], а подобные взгляды высказывают и ряд других специалистов, «…флюидные системы с нефтью, газом и рудными компонентами едины и разгружаются по разломам из глубин Земли в осадочный чехол или на дно океанов и морей и в настоящее время. Поэтому основное внимание геологов при поисках месторождений углеводородов должны быть направлены на обнаружение очагов разгрузки флюидов…» c применением соответствующих методов. Для этих целей обычно предлагается мониторинг геологической среды традиционным набором геофизических и геохимических методов, в том числе сейсмический, термометрический, повторные гравиметрические наблюдения, а также наблюдения за динамикой разломных зон геодезическими методами.

Тимурзиевым А.И [6, 7] установлено, что формирование залежей углеводородов на барьерах глубинного массопереноса связано с фильтрацией потоков флюидов, локализованных в вертикальных «сверхпроводящих» колоннах на телах горизонтальных сдвигов фундамента и на сводах растущих поднятий, обеспечивающих растяжение и раскрытие недр. Им предлагается на основе современной технологии сейсморазведки 3Д, которая даёт возможность объемного изучения разломов и осложняющих его структурно-тектонических парагенезов, обосновав структурные признаки растяжения земной коры и механизм разгрузки глубинных флюидов, идентифицировать (локализовать) и откартировать каналы вертикальной разгрузки УВ. Уникальность подхода здесь в собственной расшифровке кинематики деформаций и напряженного состояния пород вдоль разломов фундамента. Решение этих задач, по его мнению, подводит к прямому прогнозу нефтегазоносности недр.

Но все указанные выше методы и подходы являются всё же косвенными и позволяют давать лишь прогнозы. С различной степенью достоверности они отражают процессы, которые лишь могут стать причиной формирования очагов разгрузки глубинных флюидов, а могут так и не привести к их формированию. Биогеофизический (БГФ) метод, обоснование которого приведено ниже, в отличие от всех приведённых подходов, судя по всему, является методом прямым. Он позволяет не прогнозы выдавать, а непосредственно картировать залежи углеводородов в недрах и по ряду признаков выделять в отражающих их аномалиях очаги разгрузки глубинных флюидов. Цель данной работы — на имеющихся практических примерах представить вниманию специалистов нефтегазовой отрасли возможности БГФ метода, в частности, по картированию зон локализованной разгрузки глубинных УВ в земной коре.

В основе БГФ метода лежит эффект поворота в руках некоторых людей с определёнными способностями раздвоенной лозы или проволочных рамок при пересечении ими границ указанных выше аномальных зон. Использование этого эффекта имеет уже многовековую историю. Так называемые лозоходцы ещё с древности применяли его преимущественно для поисков мест скопления подземных вод, иногда — различных руд, полагая, что именно на них реагируют эти специфические индикаторы в руках. Анализ опубликованных примеров успешного применения биолокации (так на территории бывшего СССР называют варианты метода на основе обсуждаемого эффекта), а также проведённая рядом геофизических методов проверка аномалий с целью идентификации их возможных источников, привели автора к убеждению, что в упомянутых там случаях лозоходцы фиксировали в основном лишь аномалии тектонических нарушений. А уж подземные воды или некоторые руды обнаруживались зачастую в таких местах лишь ввиду обычной для них связи с зонами тектонических нарушений. А так как эта связь лишь косвенная, иногда результаты поисков бывают отрицательными. И в этом причина скептицизма многих к лозоходству.

Сегодня существует множество разнообразных версий, по-разному трактующих природу данного явления. Но бесспорной, полностью удовлетворяющей всех, до сих пор не существует. Если в прошлые века у большинства людей не вызывало вопросов объяснение его проявлениями дьявольских сил, то эпоха научно-технического прогресса потребовала физического обоснования эффекта. Большинство практикующих различные вариации данного метода считают его проявлением диалога «посвящённых» с неким «информационным полем», чем-то вроде идеалистического Высшего Разума. Убеждённые же материалисты не оставляют попыток связать данное явление с воздействием на лозоходца или непосредственно на рамки (лозу) одного из известных сегодня науке физических полей [4, 5]. Ввиду ряда необычных свойств, присущих данному эффекту, некоторые пытаются ввести в оборот новые понятия (микролептоны) или пока не признаваемые наукой поля (торсионное, оно же спинорное). Представляется, что при научном подходе к изучению данного явления методологически более правильным было бы начать с систематического изучения и описания регистрируемых структур и свойств поля, в которых оно проявляется. А уж потом, опираясь на полученные данные, можно будет попытаться дать ответ, лежит ли в основе данного явления одно из физических полей, известных современной науке, или за ним скрывается что-то новое и пока неизвестное. Именно такого подхода к изучению этого вопроса и придерживается автор.

В ходе своих исследований автор пришёл к несколько иным методам работы с рамками и трактовке получаемых результатов, существенно отличающимся от всего опубликованного ранее о биолокации. Поэтому сложившийся собственный вариант метода был условно назван биогеофизическим (БГФ). В первую очередь для того, чтобы его не путали с другими вариантами, и понимали какого рода и каким образом получена в этом случае информация. Было установлено, что поле, с которым взаимодействует оператор с рамками в руках, имеет следующие основные элементы и особенности:

1. Сеточные структуры (наиболее известные из них сетки Хартмана и Курри). Являются лишь фоновыми проявлениями этого поля. Их можно откартировать для исследовательских целей, но для решения поисковых задач они не используются. При проведении работ оператор способен «отключать» своё внимание от их фиксации.

2. Линейные аномалии, сопровождающие все тектонические нарушения в скальном основании участков. При самой различной их протяжённости, фиксируемая ширина таких аномалий от сантиметров до сотен метров. При пересечении с другими разломами эти аномалии зачастую меняют направление своего простирания. Распространены они повсеместно. В горных районах фиксируется более плотная сеть, и аномалий данного типа здесь преимущественно более мелкие. На платформенных чехлах такие аномалии встречаются реже, но там они обычно более крупных размеров.

3. Обширные аномальные зоны произвольной формы. Фиксируются преимущественно в нефтегазоносных провинциях, причём на площадях, где имеются месторождения УВ. А там, где залежи не были обнаружены, как правило, отсутствуют и такие аномалии. Но иногда они встречаются и в тех регионах, где поиски УВ к настоящему времени пока не увенчались успехом.

На связь обширных аномальных зон с залежами УВ указывает такой факт, что абсолютно все проверенные продуктивные скважины расположены в пределах таких зон, либо совсем рядом с ними и, ввиду отклонения скважин от вертикали, где то на глубине всё же их пересекают. Если в ближайших окрестностях от вертикальной скважины не обнаружено никаких фрагментов обширных аномальных зон, то она не может быть продуктивной. С «сухими» скважинами это наблюдение, как правило, подтверждается. Но тут могут быть варианты, например, когда скважина просто не достигла продуктивного горизонта. Дополнительным подтверждением способности углеводородных скоплений формировать над собой аномалии данного поля является их присутствие над зарытыми под землёй ёмкостями с бензином или дизтопливом на автозаправках, либо над трассами нефте- и газопроводов.

Исследования БГФ методом позволили установить следующие особенности проявлений поля при пересечении оператором его различных элементов (все эксперименты проведены лишь с Г-образными рамками), рассмотрение которых в их совокупности и позволяет уверенно идентифицировать источники его аномалий:

· Принимаемое рамками положение зависит от типа пересекаемого оператором объекта: элемента одной из фоновых сеточных структур, либо аномальной зоны [1], что позволяет уверенно отличать их друг от друга. В пределах аномалий сетка Хартмана не фиксируется, а сетка Курри — проявляет себя обычными параллельными движениями обеих рамок в диагональных направлениях, но направленных уже в сторону оператора.

· Границы аномальных зон очень чёткие. Несмотря на то, что в некоторых случаях реакция рамок на аномалии происходит более энергично, по мнению автора, нет особого смысла в понятии «усиление аномального эффекта» и в попытках приведения её величины к количественному виду, т.к. чёткое и непротиворечивое значение имеют лишь два положения рамок: исходное и «аномалия». Поэтому в БГФ методе, в отличие от некоторых современных гибридных модификаций биолокации, предусмотрено получение информации лишь на качественном уровне: есть аномалия, либо её нет.

· При пересечении границ аномалий: вход в зону отмечается резким поворотом концов рамок к груди оператора, и они продолжают оставаться в таком положении пока он там находится; при выходе из зоны концы рамок возвращаются в исходное положение — в направлении от оператора. Аномальность зоны может быть проконтролирована невозможностью оператора при нахождении в ней «отпустить» рамки в исходное положение усилием своей воли. В отличие от случаев, когда рамки иногда продолжают по инерции удерживаться в положении «аномалия» лишь волевым усилием оператора даже при выходе из неё. Такое случается иногда при работе в состоянии рассеянного внимания. И это одна из возможных причин ошибок.

· Место пересечения линейных аномалий, формируемых тектоническими нарушениями, представляет собой их разрыв. На таких интервалах аномальный эффект отсутствует и здесь можно фиксировать фоновые сеточные структуры.

· Аналогичный эффект наблюдается и в местах пересечения тектонических нарушений с обширными аномалиями над залежами УВ. На интервале их пересечения, линейная аномалия продолжается уже в виде нейтральной полосы, в пределах которой аномальный эффект отсутствует.

· Расположенные на разных уровнях залежи УВ формируют единую обширную аномальную зону. При этом не перекрытые другими фрагменты любой залежи включается в качестве составной части в общий контур аномалии.

Форма фиксируемых аномалий поля и описанные особенности отражения результатов их наложения друг на друга, позволяют довольно уверенно идентифицировать тип формирующих их объектов. Проведённые исследования на известных месторождениях нефти показали, что контуры обширных аномалий являются проекциями на земную поверхность залежей УВ любого типа, а линейные аномалии указывают на положение тектонических нарушений в кровле кристаллического фундамента, или скального основания участка для горных территорий. Использование данного явления позволяет сравнительно легко и быстро находить и определять контуры новых месторождений УВ. Сформировавшейся на основе БГФ метода технологии их поисков и рекомендуемых её этапах, был посвящён доклад автора на 1-х Кудрявцевских чтениях [2]. В данной работе, на практических примерах из результатов БГФ съёмки некоторых объектов, предлагаются критерии, которые позволяют решить задачу выделения локализованных очагов разгрузки глубинных флюидов в пределах обширных аномальных зон — контуров месторождений УВ. Эти критерии опираются на неорганическую теорию глубинного происхождения УВ, в соответствии с которой флюидоподводящими каналами для такой разгрузки служат глубинные разломы. Такие разломы с помощью БГФ метода прослеживаются в пределах практически каждого исследованного месторождения. Сопровождающие их на некоторых интервалах сравнительно узкие аномальные зоны, являются отражением флюидонасыщенности этих мест разломов. Наряду с вторичными коллекторами вдоль их бортов, сформированными во вмещающих толщах в результате внедрения агрессивных глубинных флюидов. Это и есть так называемые залежи УВ «жильного» типа, формирующиеся в низкопроницаемых толщах.

Рис.1 Зоны локализованной разгрузки глубинных флюидов в виде залежей УВ жильного типа.

На рис.1, в качестве примера отражения таких залежей, приведёны аномальные зоны, полученные с достаточной детальностью на Северо-Татарском своде. На связь западной аномалии с неотектоникой указывает дополнительно и глубокий овраг в южной её части, положение которого чётко совпадает с простиранием выявленного здесь разлома. Эти аномалии были обнаружены в ходе экспериментальной проверки точек, проектируемых под заложение разведочных скважин на нефть. Можно предположить, что проводившему поисковые работы ТГРУ основанием для выбора именно этих точек послужили, в том числе, и газогеохимические аномалии, т.к. обе точки оказались совсем рядом с продуктивными разломами. А вот пересечённый по автодороге на юго-востоке приведённого фрагмента карты разлом, не имеет указанных выше признаков продуктивности.

На рис.2 приведён фрагмент типичной для месторождений нефти аномальной зоны. Из обширных аномалий изометрической формы здесь часто выступают «языки» вытянутых вдоль разломов их продолжений. Имеются факты с действующими скважинами, которые свидетельствуют, что подобные элементы аномалий отражают очаги разгрузки глубинных флюидов в низкопроницаемых осадочных толщах, либо в фундаменте. В переплетении аномалий от различных объектов в подобных зонах, наряду с продуктивными разломами, зачастую наблюдаются и неактивные, признаком чего является отсутствие сопровождающих их аномальных «языков».

Рис.2 Очаги локализованной разгрузки глубинных флюидов в виде вытянутых вдоль разломов выступов аномалии над залежью УВ.

В докладе будет представлен ещё ряд примеров локализованных зон разгрузки флюидов, не только углеводородных, но и рудных, позволяющих сделать выводы:

1. Очаги разгрузки глубинных флюидов чаще всего отражаются в виде вытянутых вдоль активных разломов сравнительно узких биогеофизических аномалий;

2. БГФ метод является прямым методом, который позволяет, путём картирования аномальных зон и выделения в них указанных выше элементов, обнаруживать зоны локализованной разгрузки глубинных УВ флюидов в земной коре и в низкопроницаемых осадочных толщах.

Литература

1. Андреев Н. М. Биолокация как метод геофизики. - Тезисы доклада на международной научно-практической конференции ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОФИЗИКА-2009. Геленджик, 2009. http://rel-mgrt.narod.ru/BiolocGeophis.htm

2. Андреев Н. М. Технология поисков и разведки месторождений УВ на основе БГФ метода. - Тезисы докладов 1-х Кудрявцевских чтений. Москва, 2012.

3. Багдасарова М.В. Механизм формирования месторождений углеводородов и новые критерии их поисков. Электронный журнал "Глубинная нефть". Том 1. №4. 2013. c. 502-513.

4. Болтунов В. А. Самоучитель по инженерной биолокации (теория и практика). Учебное пособие. М.: АСВ, 2002. 80 с.

5. Валдманис Я. Я., Долацис Я. А., Калнинь Т. К. Лозоходство — вековая загадка. Рига: Зинатне, 1979. 116 с., ил.

6. Тимурзиев А.И. Структура проницаемости земной коры и технологическое решение проблемы картирования очагов локализованной разгрузки глубинных флюидов – Тезисы докладов Всероссийской конференции «Фундаментальный базис новых технологий нефтяной и газовой промышленности. Теоретические и прикладные аспекты». М., ГЕОС, 2007, с. 238-239.

7. Тимурзиев А.И. Новейшая сдвиговая тектоника осадочных бассейнов: тектонофизический и флюидодинамический аспекты (в связи с нефтегазоносностью). Часть 1. Электронный журнал "Глубинная нефть". Том 1. №4. 2013. c. 561-605.

ПРЕЗЕНТАЦИЯ К ДОКЛАДУ:

Слайд 1.

Картирование зон локализованной разгрузки глубинных УВ в земной коре БГФ методом.

Андреев Н.М., геофизик,

директор ООО «Радиоэкологическая лаборатория МГРТ»,

г. Миасс Челябинской области

E-mail: geophis@mail.ru

http://andreevn-bgf.blogspot.com/

+7-9088149230, +7-9090837462

Слайд 2.

«...Основное внимание при поисках месторождений УВ должно быть направлено на обнаружение очагов разгрузки глубинных флюидов…»

Для этих целей обычно предлагается мониторинг геологической среды традиционным набором геофизических и геохимических методов, в том числе сейсмический, термометрический, повторные гравиметрические наблюдения, а также наблюдения за динамикой разломных зон геодезическими методами.

Тимурзиевым предлагается это делать на основе собственной расшифровки кинематики деформаций и напряженного состояния пород вдоль разломов фундамента.

Слайд 3.

Но все указанные выше методы и подходы являются всё же косвенными и позволяют выдавать лишь прогнозы. В отличие от них БГФ метод, судя по всему, является методом прямым, который позволяет картировать залежи углеводородов в недрах, и в отражающих их аномалиях по ряду признаков выделять очаги разгрузки глубинных флюидов.

Цель данной работы – показать на практических примерах возможности БГФ метода по картированию зон локализованной разгрузки глубинных УВ в земной коре.

Слайд 4.

Основные элементы поля, с которым взаимодействует оператор с рамками в руках:

1. Фоновые сеточные структуры.

2. Линейные аномалии тектонических нарушений в скальном основании участков

3. Обширные аномальные зоны произвольной формы над месторождениями углеводородов.

Различные элементы данного поля имеют свои наблюдаемые особенности, рассмотрение которых в их совокупности и позволяет уверенно идентифицировать источники его аномалий.

Слайд 5.

Примеры из инженерной геофизики. Картирование БГФ методом разломов на участках строительства

Слайд 6.

Примеры картирования разломов БГФ методом при разработке мер противорадоновой защиты зданий

Слайд 7.

Примеры картирования разломов БГФ методом при разработке мер противорадоновой защиты зданий

Слайд 8.

Зоны локализованной разгрузки глубинных флюидов в виде залежей УВ жильного типа.

Пример жильных залежей УВ на Северо-Татарском своде.

Слайд 9.

Локализация очагов разгрузки глубинных флюидов в пределах контуров крупных аномальных зон

Слайд 10.

Локализация очагов разгрузки глубинных флюидов в контурах крупных аномальных зон.

Фрагмент Алексеевского участка (Татарстан, г.Бавлы).

Из под пластовых залежей вдоль глубинных разломов выступают "языки" залегающих ниже жильных залежей.

Слайд 11.

Локализация очагов разгрузки глубинных флюидов в контурах крупных аномальных

зон.

Погромненский участок (г.Бузулук Оренбургской области).

Вытянутые к северу вдоль глубинных разломов жильные залежи. Их перекрывает пластовая залежь.

Слайд 12.

Московская синеклиза у г.Данилов Ярославской обл.

Очаги разгрузки (слева), грабен и скважины (справа)

Слайд 13.

Западная Сибирь. Жильные залежи нефти - очаги разгрузки глубинных флюидов.

Слайд 14.

Очаги разгрузки глубинных углеводородных флюидов под Atabasca Oil Sands (Канада)

Слайд 15.

Вид жильных залежей УВ в геомеханических разрезах РАП

В субвертикальных ослабленных зонах, по-видимому, отражаются флюидоподводящие каналы, включающие в себя залежи нефти жильного типа.

Выделять пластовые залежи на таких глубинах разрешающая способность метода не позволяет.

Слайд 16.

Откартированные БГФ методом очаги разгрузки глубинных рудоносных флюидов на медноколчеданном месторождении.

Слайд 17.

Литература

žАндреев Н. М. Биолокация как метод геофизики. - Тезисы доклада на международной научно-практической конференции ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОФИЗИКА-2009. Геленджик, 2009. http://rel-mgrt.narod.ru/BiolocGeophis.htm.

žАндреев Н. М. Технология поисков и разведки месторождений УВ на основе БГФ метода. - Тезисы докладов 1-х Кудрявцевских чтений. Москва, 2012.

žБагдасарова М.В. Механизм формирования месторождений углеводородов и новые критерии их поисков. Электронный журнал "Глубинная нефть". Том 1. №4. 2013. c. 502-513.

žБолтунов В. А. Самоучитель по инженерной биолокации (теория и практика). Учебное пособие. М.: АСВ, 2002. 80 с.

žВалдманис Я. Я., Долацис Я. А., Калнинь Т. К. Лозоходство — вековая загадка. Рига: Зинатне, 1979. 116 с., ил.

žТимурзиев А.И. Структура проницаемости земной коры и технологическое решение проблемы картирования очагов локализованной разгрузки глубинных флюидов – Тезисы докладов Всероссийской конференции «Фундаментальный базис новых технологий нефтяной и газовой промышленности. Теоретические и прикладные аспекты». М., ГЕОС, 2007, с. 238-239.

Тимурзиев А.И. Новейшая сдвиговая тектоника осадочных бассейнов: тектонофизический и флюидодинамический аспекты (в связи с нефтегазоносностью). Часть 1. Электронный журнал "Глубинная нефть". Том 1. №4. 2013. c. 561-605

Слайд 18.