Введение к работе
Актуальность работы.Заметное место в комплексе геофизических, методов для поиска и разведан углеводородного сырья - нефти, газа и газового конденсата занимают оперативные, экологически чистые и ресурсосберегающие методы - гравнразведка и магниторазведка, в том числе экспрессный вариант -трромагниторазведка. Развитие этих методов в комплексе с сейсморазведкой, каротажем и бурением требует уточнения и детализации физико-геологических моделей и физико-математических аппроксимационных конструк-ций н совершенствования способов математической обработки и интерпретации геопотеициальиых магнитных и гравитационных полей с учетом явления вторичного (эпигенетического) магниго-минералообраэовлпия под действием мигрирующих из залежей углеводородов.
Для оперативной обработки н интерпретации измерений на обширных площадях требуется совершенствование методики аэромагнитной съемки путем выбора оптимальных высот полета, на которых влияние промышленных помех и аналогичных приповерхностных геологических образований можно не учитывать. Одновременно требуется создание новых устойчивых способов извлечения полезной информации из аэромагнитных данных в рамках концепции особых точек, на базе способа полного нормированного градиента и ннтропродолжения полей.
Цель работы. Повышение эффективности интерпретации аэромагнитных данных путем уточнения геомагнитной модели месторождения углеводородов с учетом явления вторичного магнитоминералообразования в ореоле залежи и совершенствования методики интропродолжения полей на основе концепции особых точек и полного нормированного градиента.
Основные задачи исследовании. Реализация поставленной цели потребовала решения следующих задач:
1. Уточнения физико-геологической геомагнитной модели
нефтегазового месторождения и разработки ее физико-математи
ческой аппроксимации.
2. Оценки магнитных эффектов от компонент геомагнитной
модели п установления их связей с наблюдаемыми аномаліями.
3. Оценки влияния промышленных помех для определения
оптимальных высот аэромагнитных съемок.
4. Исследования возможностей использования способа
полного нормированного градиента для локализации особых точек,в
том числе связанных со вторичным магнетитом, как предва
рительного и подготовительного этапа для интропродолжения полей.
-
Совершенствования способа интр о продолжения геопотенциальных полей (ИГП) и разработки на его основе новой технологии локализации полей и их источников (ТЛП).
-
Апробации разработанных способов на модельных примерах для применения их на практических материалах аэромагнитных и гравиметрических съемок на месторождениях углеводородов Российской Федерациии и СНГ.
Научная новизна диссертационной работы состоит в разработке нового способа интерпретации аэромагнитных и гравиметрических данных на основе концепции особых точек и физико-математического моделирования - методики ГРИН (градиент и интропродолжение).
Отличие методики ГРИН от известных способов продолжения геопотенциальных полей в нижнее полупространство, состоит в том, что она позволяет определять два и более уровней геологических особенностей по характерному распределению особых точек.
Защищаемые положения:
1. Предложенная физико-математическая аппроксимация геомагнитной модели нефтегазового месторождения позволяет обленить типы наблюдаемых магнитных аномалий п их связи с компонентами модели.
В интерпретационном процессе для определения общих закономерностей распределения геологических и магнитных неодно-родностей среды применяется моделирование. За основу была взята геомагнитная модель месторождения углеводородов антиклинального типа В.М.Березкина, на которой все магнитоактивные компоненты были заменены системой N прямоугольников с эффективной намагниченностью 1а и по формулам прямого магнитного эффекта находилось распределение поля Z.
2. Предложены пути совершенствования методики аэромагнит
ной съёмки, связанные с необходимостью выбора оптимальной высоты
полета самолетов д.тя нсключениа влияния промышленных помех н
аналогичных приповерхностных геологических образований и выявле
ния локальных аномалий, обусловленных вторичными минералами в
ореоле залежи углеводородов.
Ввиду того, что интересующие нас аномалии не велики по абсолютному значению (15-20 нТл), то для повышения достоверности интерпретации аэромагнитных данных при минимуме априорной геолого-геофизической информации, необходимо предусмотреть иск-почение посторонних факторов на этапе съемки.
3. Разработанный способ интерпретации гравнмапштных
данных на основе концепции особых точек, модификаций полного
градиента н ннтропрололженпя - методика ГРИН (градиент н
интронродолженне) - позволяет определять систему источников в плане
н по глубине при минимуме априорных данных и тем самым
способствует получению информации о нефтегазоносное с
минимальными затратами.
Пересчет вниз осуществляется по схеме Лапласа с выделением локальной аномалии от каждого источника и по его результатам строится карта распределения изолиний остаточного поля в разрезе вертикальной плоскости XOZ.
Практическая ценность работы. Предложенная методика
интерпретации аэромагнитных и гравиметрических данных
способствует решению задач прогнозирования газонефтяных месторождений, выделению перспективных в газонефтяном отношении участков для постановки детальных сейсморазведочпы.ч работ и бурения, а также при выборе и использовании неглубоких скважин для магнитного каротажа и отбора керна для обнаружения повышенной магнитной восприимчивости вторичных минералов.
Внедрение. Разработанные способы внедрены или применены в ряде научных и производственных организаций РФ и СНГ (ВНИИГеофизшса/'Печорагеофизика", "Грузнефтегеофпзика", Аму-Дарышская геофизическая экспедиция).
Обработан ряд площадей в Тимано-Печорской, Волго-Уральской нефтегазоносных провинциях и в Восточном Туркменистане. Получена дополнительная информация об особенностях
геологического строения указанных районов, которая была использована при выборе газоперспективных участков в республике Коми и Туркмении под детальную сейсморазведку и бурение.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались: на семинарах ВНИИГеофизики в 1992-1995 гг., на 5 Межведомственной конференции (СПб, 1993 г.), на СЭГ-92 (Москва,
1992 г.), на Международном семинаре ИФЗ РАН и МГРИ (Москва,
1993 г.), на семинаре в АДГЭ Концерна "Туркменгеофизика"
(г.Чарджоу, 1993г.), на Международном семинаре ИФЗ РАН и МГГА
в 1994г., на 1-й Международной геохимической конференции (СПб,
1995г.), на 57 Международной Конференции (Глазго, Шотландия,
1995г.), на СЭГ-95 (СПб, 1995г.)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 печатных работ, и 4 отчета НИР. Подготовлены (в соавторстве) к публикации "Рекомендации по методике применения аэромагниторазведки для прогнозирования нефтегазоносностп на основе явления вторичного магннтоминералообразования".
Структура и объем работы. Диссертация содержит введение.четыре главы, заключение и список литературы. Обьем работы 116 страниц машинописного текста, и 31 рис.; список литературы включает 92 наименования.
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю доктору физико-математических наук В.Г.Филатову и научному куратору проблемы применения аэромагниторазведки в геологоразведочном процессе на нефть и газ доктору технических наук В.М.Березкину.
Автор благодарит за полезные обсуждения, ценные замечания и постоянное внимание к работе к.г-м.н.В.А.Ерхова, д.ф-м.н. Л.Д.Немцова, к.т.н.А.Н.Абрамова, к.г-м.н.А.П.Белова, к.г-м.н. Л.Т. Бережную, К.Т.Н. А.С.Варламова, н.с. И.П.Жереоченко, к.ф-м.н. С.В.Захарова, к.т.н. А.А.Чернова и сотрудников 3 и 10 отделов.