Использование аэромагнитных данных при поисках нефти и газа.

Соверш-е магнитометр аппаратуры, существенное увеличение магнитных съемок, а также накопление новых данных о магнитных свойствах осадочных толщ, особенно нефтегазовых месторождений, существенно расширили возможности магниторазведки в области поисков нефти и газа.

В настоящее время магниторазведка используется для прямого прогнозирования залежей нефти и газа. Физико –геологические основы применения магниторазведки связываются прежде всего с наличием магнитных минералов (магнетит, маггемит, гематит) в породах осадочной толщи. Обычно осадочные породы слабо дифференцированы по магнитной восприимчивости, однако отдельные их разности вполне могут обусловливать магнитные аномалии, фиксируемые современной аппаратурой.

В разрезе нефтегазовых месторождений по магнитным свойствам выделяются четыре элемента: а) залежи и вмещающие их коллекторы; б) зона восст-я; в) зоны субвертикальных неоднородностей; г) зона окисления.

В частности, наличие вторичного магнетита приводит к появлению пилообразных аномалий. Подобные аномалии выявляются высокоточной аэромагнитной съемкой с чувствительностью приборов около 0,1 нТл. Наиболее оптимальной высотой полета считается 100-120 м над поверхностью Земли. Подобной съемкой в ряде штатов США удалось закартировать все известные нефтяные и газовые месторождения, и выделить участки, представляющие интерес для поискового бурения. Опыт показывает, что высокоточную магнитную съемку предпочтительнее проводить на поисковом этапе, особенно в слабоизученных районах. Однако ее эффективность доказана и на разрабатываемых месторождениях, где удалось расширить продуктивные площади. Но здесь возможно наличие большего числа помех (трубопроводы, буровые установки и т.д.). Наиболее благоприятными геологическими условиями для постановки магнитных работ является наличие в верхней части разреза красноцветных пород, хотя вторичный магнетит может появляться и при их отсутствии.

Помимо пилообразных аномалий, обусловленных вторичным магнетитом, над залежами могут наблюдаться относительные минимумы величиной до десятков нТл. В других случаях наблюдаются положительные знакопеременные аномалии, Причем во всех случаях они могут быть еще осложнены действием вторичного магнетита.

 

РАЗРЫВНАЯ ТЕКТОНИКА

 

 

Магнитор-ка в комплексе с др. геоф. методами как метод прямых и косвенных поисков мест-й железных руд, меди, полиметаллов, никеля и др. полезных ископаемых.

Осн комплекса крупном-х поисков явл комплексные аэрогеоф-е съемки (маг-, элек-, радиометрические) масштабов 1:50 000 – 1:10 000.

Руды хар-ся большим разнообр-м физ св-в. Высокие зн-я магн-х и плотн-х св-в хар-ны для магнетит-х руд. Среди рудных п.и. имеются как ферромагнитные (железо, марганец), так и диам-е (медь, золото, кварц-пъезооптические минералы и др.). Это означает, что условия и возможности для исследования различных месторождений неодинаковые. Основные задачи, для кот. привлекают магнит-ку при поисках и разведке руд, следующие: 1)поиски месторождений; 2)прогнозная оценка промышленного значения; 3)оценка полноты разведанности рудных полей и месторождений; 4)оценка сортности руд и процентного содержания железа-магнетитового. Эти задачи зависят от характера и интенсивности аномального поля. Магн-е св-ва руд опр-ся сод-ем ферромагнитных минералов, чаще всего магнетитом. При поисках и разведке слабомагнитных и практически немагнитных руд магнит-ку применяют в картировочных целях. Исключением явл-ся особо блатоприятные условия: например, слабомагнитные руды находятся среди немагнитных пород, немагнитныеруды расположены среди магн-х пород и т.д. Необходимы съемки различной точности и детальности. На уровне геологопоисковых работ-аэромагнитная съемка разных масштабов и на уровне разведочных работ-наземная детальная съемка высокой точности. Примен-е методов магнит-ки наиболее эффективно при поисках и разведке существенно магнитных руд: 1)железистых кварцитов; 2)скарново-магнетитовых руд; 3)титаномагнетитовых руд. Это наиболее важные в промышленном отношении типы руд. Особенно первые две группы. Железистые кварциты – метаморфическая порода в виде тонкослоистого чередования отложений кварца и железистых минералов. Сод-е железа 25-35% (КМА). Харак черта магн. Поля районов развития желез-х кварцитов – нал-е протяженных линейных аномалий высокой интенсивности. В окисления магнетита обр-ся мартит – рыхлая слабомагнитная порода и считается богатой рудой (железа более 46%). Для обнаружения таких мест-й примен. Комплекс магнит-ки и грави-ки. Магнетит, гематит и бурый железняк – местор.-ния магнетита образуются и встречаются в магматических и осадочных породах. Магнетит-основной ферромагнитн. минерал, его спутник-гематит (красный железняк). Месторождения магнетита характеризуются аномальными полями большой интенсивности, легко обнаруживаются по аэроматнитным наблюдениям (возможны наблюдения на разных уровнях). При горных усл-х примен-ся наземная съемка, для большей дост-ти производят вскрытие скважинами. Месторождения бурого железняка (осадочная порода, образовавшаяся из водных окислов Fe) – слабомаг-е, магнит-ка примен для оконт-я и дет исслед-я, а затем др. геоф. М-ды. Магн-ка дает хорошие рез-ты, т.к. вмещ тер г.п. явл-ся еще более слабомагн-ми.

Месторождения меди характ-ся пониженным значением магн. поля, т.к. вмещающие породы, содержащие ферромагнитные элементы, создают более интенсивн поля. На стадии среднемасшт-го геол карт-я (1:200 000 –1:100 000) меднорудного р-на в комплекс работ входят аэромаг и гравиметр съемки, работы методами элек-ки (ВЭЗ, ДЭЗ, ЗСП) и сейсмораз-ки.

Олово – мест-я содержат примеси окиси железа, магнитного колчедана и др. минералов. Примен-ся аэромагн. съемка 1:25000 – 1:50000 для карт-я. Аномалии до 250 нТл. Для детализации – наземная съемка высокой точности. Пъезооптические минералы – произв-ся карт-е ослабл-х зон, с кот. связано орудинение. Примен-ся наземная магн. съемка, выделяются отрицательн. аномалии. Медно-ник руды – медь-диамагнетик, никель-слабый ферромагнетик, а нал-е частиц магнетита делает руду в целом магнитоактивной. Ан-и до 5000 нТл и даже больше. Оруд-е связано с интрузиями основного и у\о состава. Прим-ся аэромагн. съемка на различных высотных ур-х. Дет-е исслед-я – по рез-м наземных набл-й.

Полиме - руды, содержащие свинец, цинк, медь; иногда золото, серебро в виде примесей. Магн ан-и – менее устойч признак для полиметалл-х мест-й. Положит ан-и (сотни нТл) наблюдаются только над пирротинсодержащими залежами. Во всех остальных случаях над мест-ми зафикс понижения инт-ти МП (до 50 – 300 нТл). К рудным мест-м также отн-ся мест-я золота, титана, тантала и ниобия, алмазов, бокситов и др.

Классификация методов ядерной геофизики и решаемые задачи в геологии

Методы делятся на 2 большие группы:

1) Радиометрические - основаны на изучении естествен р/а полей или естеств р/а элементов;

2) Ядерно-геофизические – основаны на облучении г.п. источником γ-поля или нейтронов и изуч-е этих полей, прошедших ч/з г.п. или изучение к-л явлений возникающих в г.п. при ее облучении.

 

Радиометрические

1. аэро-γ съемка: изучение γ-поля г.п. с воздуха. Применяется для геолог картирования обширных тер-и (до 200 кв км в день), для поисков р/а руд и многих нер/а п.и. генетически связанных с р/а элементами, для изучения зон разломов и крупных тектонических нарушений. V=170-180 км/ч;

2. авто γ-съемка: изуч-е γ-поля г.п. с помощью автомобиля, прим-ся для реш-я тех же задач что и 1, но в более крупных масштабах, а так же если тер-рия не доступна для аэро-γ-съемки. V=25-30 км/ч;

3. пешеходная γ-съемка прим для геол картирования, для детализации при поиске и разведке р/а и нер/а п.и., при работе в труднодоступных р-нах при работе в неспециализ-х геол партиях. Экол з-чи;

4. Эманационная съемка изуч-е р/а газов (эманации) в почвенном воздухе или воздухе, извлек из г.п., применяется при поиске радиакт руд, решении экологических и санитарных задач;

5. Урано-метрическая съемка (литогеохимическая съемка)- относят к г/х методам изучения сод-я урана в рыхлых и коренных породах, в почвах, прямой метод поиска урана;

6. Радиогидрогеохимический изучение сод-я р/а элементов в подземных и поверхностных водах

7. Биогеохимическая съемка изучение содерж радиоакт. элементов в золе растений.

Ядерно-геофизические

В названии методов 1ое слово указывает на источник 2ое – на поле которое изучается

Часто делятся на 2 подгр: γ-м-ды(ист-к облучения – ист-к γ-квантов) и нейтронные (ист-к - нейтрон)

1. ГГМ -прим-ся при изучении скв, для изучения плотности г.п. (ГГК-П) в усл ест залегания и для изучения вещ-го состава г.п. (ГГК-С).

2. Ренген-радиометрический метод облучение гп ист-ком γ-квантов малых энергий и изучение возникшего при этом характерист-го ренгеновского изл-я. Для опр-я сод-я большинства Ме и др эл-в

3. Метод ядерного γ-резонанса (ЯГР) основан на эффекте Мёгсбауэра к-ый возникает для некоторых ядер при облучении г-квантами малых энергий и резонансном поглощении их мегсбауэрскими ядрами. Применяется для изучения олова – касситерита.

4. ННК- из-е нейтронного поля ист-ка прошедшее ч/з г.п. Применяется для изучения нейтроннопоглощающих эл-ов те для изучения вещ состава г.п. а также для из-я некот физ-х параметров в условиях естест залегания г.п. (коэф пористости, нефтегазонасыщенности)

5. НГК - облучение гп нейтронами и изучение возникшего при этом Г-поля (γ-изл-я радиац захвата) обычно применяется совместно с ННК, т.к. источник можно исп-ть один. Применяется для изучения вещественного состава и физических св-в. Те же задачи.

6. ГНК - облучение г.п. γ-квантами высоких энергий и изучение возникшего при этом нейтронного поля. Применяют в основном для изучения бериллия в руде.

7. Активационный анализ - облучение стабильных изотопов γ-квантами или нейтронами и изуч-е ск-ти распада возн-х при этом р/а изотопов Прим для изуч-я вещ состава для опр-я многих р/а эл-ов.

Решаемые задачи:

1.Поиски радиоактивных руд

2.Поиски редкоземельных элементов, а так же других нерад-х п.и. ген-ки связ-х с р\а элементами.

3.Решение задач в нефтяной геол-и: изучение коэф-в пор-ти, нефтегазонасыщ-ти, изуч-е ВНК и т. д.

4.Геологическое картирование больших территорий скрытых небольшим слоем наносов

5.Поиски зон тектонических разломов и нарушений

6.Решение задач инженерной геологии, связанных с поисками закарстованных участков

7.Определение плотности г. п. в условиях естественного залегания

8.Изучение вещ-го состава руд, т. е. Определение ряда химических элементов

9.Определение абсолютного возраста г.п.

10 Корреляционное прослеживание и литолого-стратиграфическое расчленение разрезов.

Для изучения возраста г.п. применяют следующие методы:

Древние породы: Свинцовый метод, Гелиевый метод, Калий - аргоновый метод, рубидиево – стронциевый метод. Молодые породы: Радиоуглеродный метод, Иониевый метод.