Инновационные геолого-геофизические технологии поисково-оценочных исследований Варламов А И

Инновационные геолого-геофизические технологии поисково-оценочных исследований. Варламов А. И. , Ефимов А. С. Одно из направлений деятельности СНИИГГИМС является геофизическое приборостроение и разработка геофизических технологий. Уровень создаваемой научно-технической продукции определен научными и правовыми приоритетами в опубликованных статьях, патентах, экспериментальных и промышленных образцах геофизического оборудования Заявителя:

Наземная электроразведка многоразносные объемные зондирования от контролируемого источника поля для исследования глубинного строения сложно-построенных сред Системы наблюдений

Аэроэлектроразведка Вертолетная электроразведочная платформа зондирований во временной области на малых высотах /патент № 2201603/ разработка не имеет отечественных аналогов. В СНИИГГи. МСе совместно с НГТУ и ИК СИБГЕОТЕХ в 2000 г. разработана и прошла успешные летные испытания вертолетная аэроэлектроразведочная платформа «Импульс-Аэро» и в 2002 г. модифицированная двухпозиционная платформа «Импульс-А 2» и далее «Импульс- А 3» . Импульс- А 4» . Импульс- А 5» . Импульс- А 6 -

Вертолетные электроразведочные платформы российского производства Импульс-А 4 Импульс-А 6 Импульс-А 5

Сравнительная характеристика ЭМ- канала вертолетных разведочных систем зарубежного и российского производства Система Sky. TEM (Geoforce Pty Ltd, Дания) VTEM (Geotech, Канада) Aero. TEM – II, IV (Aeroquest, Канада) Heli. GEOTEM (Fugro, Нидерланды) Импульс-А 5 (А 6) Площадь ген. контура (S, м 2) или диаметр (D, м) (D, S = 315 (500) S = 540 S = 20 - 80 - 110 S = 160 (314) D = 5 - 10 - 12 D = 14 (20) Форма, амплитуда (A) и (A) частота импульсов (F, Гц) трапеция сложная, многоугольная двуполярный, треугольный полусинусоида двуполярный, прямоугольный A = 200 (до 310) A = 250 (Aero. TEM-II) F = 20 - 500 F = 25 (30) 25 F = 125/150 – 75/90 – 25/30 Число витков (В) и максимальный момент, А*м 2 В = 1 или 4, В=1 Измеритель - приемник - компоненты d. B/dt Глубинность исследования, м Параметры съемки F = до 50 A = до 250 F = до 50 В=4 В = 1, 2, 4 40 000 - 230 000 - 340 000 до 750 000 до 200 000 d. B/dt, B d. B/dt (Z, X - компоненты) (Z, компоненты) выносной приемник d. B/dt, B (после обработки) (Z - компонента) соосный приемник (Z, X - компоненты) (Z, компоненты) (X, Y, Z - компоненты) выносной приемник (40 м выше генераторного контура) (Z - компонента) соосный и выносной варианты установки приемника до 400 -500 до 250 (Aero. TEM-II) скорость - до 110 км/ч высота полета платформы - 25 -40 м скорость - 90 км/ч высота полета платформы - 30 м 120 000 (200 000) компенсатор первичного магнитного поля Особенности Питание автономный генератор Масса, кг 450 до 400 -500 скорость - 90 -110 км/ч высота полета платформы - 25 -40 м магнитометр-градиентометр генератор вертолета скорость - 80 -120 км/ч высота полета платформы - 25 -60 м квантовый магнитометр генератор вертолета, автономные батареи 280 (Aero. TEM-II) 400 (600)

Современные сейсморазведочные системы регистрации и сбора данных на основе телеметрических и автономных станций семейства РОСА® Актуальность проведения высокоточных и экологически безопасных сейсмических съёмок обуславливает развитие высокотехнологичных систем сбора, передачи и обработки полноформатных данных с особо большим количеством датчиков. Ø Ø сейсмических систем РОСА® соответствуют лучшим зарубежным аналогам: Scorpion®, System Four®, Fire. Fly® (ION, США), 428 XL (Sercel, Франция).

В на элементной базе нового поколения разработаны телеметрические и автономные сейсмические станции семейства РОСА®, защищены патентами (RU 2207719, 2244945, 2331087, 2366981, 90223).

Глубинные исследования по системе наблюдения СУША-МОРЕ Фрагменты полевых сейсмограмм ГСЗ (2008 г. ); возбуждение (ФГУНПП «Севморгео» ) - морские пневмоизлучатели СИН-6 М, регистрация (ФГУП «СНИИГГи. МС» ) - автономная станция РОСА-А. Получен материал хорошего качества с высоким отношением сигнал/помеха на удалениях до 300 км. 7

Детальные сейсмические исследования в шахтах Работы в шахтах Кузбасса в опытном режиме проводятся с автономной станцией РОСА-А с целью выявления зон геологических нарушений в угольных пластах. Отсутствие сейсмических линий связи позволило выполнить работы с минимизацией рисков по охране труда. y-компонента Сейсмозапись (на открытом канале РОСА-А) и её спектральная характеристика (преобладающая частота) 8

Инженерно-геологические исследования В 2009 -2010 гг. выполняются инженерно-сейсмические исследования объекта «Совмещенная (автомобильная и железная) дорога Адлер – ГК «Альпика. Сервис» с телеметрической станцией РОСА 9

Наземная система сбора сейсмических данных, построенная на основе высокоточных телеметрических (РОСА) и автономных (РОСА -А) регистраторов, выполнена на элементной базе нового поколения и обладает патентной чистотой. По техническим характеристикам она соответствует лучшим зарубежным аналогам, а по соотношению цена-качество превосходит зарубежные станции, поставляемые в Россию. Комплексное использование кабельных и бескабельных сейсмических систем регистрации семейства РОСА®, имеющих единый измерительный канал, позволяет построить эффективную систему наблюдений из сверхбольшого количества пунктов приёма. 10

Методы прикладной ядерной геохимии Наличие в Томске исследовательского ядерного реактора создает условия прецизионного анализа вещественного состава осадочных пород. Нейтронно-активационный анализ методом запаздывающих нейтронов, которые образуются при распаде изотопов, возникающих при делении ядер урана-235 позволяет измерять содержания многих элементов с высокой точностью. Метод может быть эффективно использован для изучения постседиментационных процессов нефтегазоносных осадочных бассейнов

Томский научно-исследовательский ядерный реактор ИРТ-Т В лаборатории прикладной ядерной геохимии ТФ ФГУП «СНИИГГи. МС» на базе реактора ИРТ-Т разработаны технологии литогеохимического прогноза залежей УВ. На реакторе освоен комплекс нейтронноактивационных методов анализа геологических объектов : - Инструментальный нейтронноактивационный метод определения содержания редких и рассеянных элементов; - Метод осколочной радиографии для исследованияь микрораспределение ядер урана в горных породах; - Метод запаздывающих нейтронов измереня содержания урана и алюминия в образцах горных пород. - Мощность реактора 6 Мвт. Потоки нейтронов в экспериментальных каналах от 1012 до 5· 1013 н/см 2·с. Реактор имеет 10 горизонтальных и 20 вертикальных экспериментальных каналов для активации образцов пород.

Метод запаздывающих нейтронов позволяет зафиксировать нарушение в геохимическом равновесии в системе вода-порода. Метод запаздывающих нейтронов, позволяющий измерять содержания урана и алюминия в образцах горных пород. Масса образца 1 -5 г. Диапазон измеряемых содержаний урана 10 -5 -10 -2%, алюминия 0, 1 -20%. Многочисленные анализы терригенных осадочных пород Западной Сибири, выполненные на реакторе ИРТ-Т, показали, что величина отношения содержаний урана к глинозему для неизмененных постседиментационными процессами терригенных осадочных пород лежит на уровне (0, 18+0, 02) x 10 -4. Процессы стадиального эпигенеза, протекающие в закрытых системах, также не приводят к существенному изменению величины геохимического равновесия между ураном и глиноземом. Величина отношения U/Al 2 O 3 резко возрастает в нефтематеринских породах, формирующихся в особых геохимических обстановках.

Ядерная геохимия может быть использована для : выделения в разрезах глубоких скважин зон флюидомиграции и возможной аккумуляции углеводородов; выделения в разрезах скважин флюидоупоров и оценка их качества; выделения в разрезах осадочных бассейнов нефтематеринских пород и определения их нефтегенерационных свойств; прогноза и выявления зон высокоёмких коллекторов; уточнения геологических моделей месторождений нефти и газа и оценки перспектив нефтегазоносности;

Формирование сети опытнометодических геолого-геофизических полигонов для сертификации новых методов поисков, прогноза и исполнителей работ

Полигоны - участки недр, с необходимой и достаточной геолого-геофизической изученностью , отражающие типичные черты геологического строения изучаемого региона, на территории которого планируются или проводятся ГРР с целью изучения геологической среды, обнаружения и прогноза поисковых объектов (ПО). Полигоны могут быть выбраны: - как участки месторождений УВ с надежно изученной геологической моделью строения для целей проведения геологических и геофизических исследований по новым методикам, технологиям, испытания аппаратурных комплексов; -как отдельные профили отдельные глубокие скважины с надежно изученной геологической моделью строения для целей опробования, тестирования методов обработки и анализа геолого-геофизических материалов; -как участки месторождений в старых рудных районах с целями проведения ГРР по новейшим методикам и технологиям. Например, для прогноза глубоко залегающих рудных объектов; 1

На территории Сибирской платформы предлагается определить функции полигонов за : - участком Юрубченского месторождения; - отдельными профилями Собинского месторождения; - участком Ярактинского месторождения; - Чайкинской площадью. Основные задачи полигонов на территории Сибирской платформы: Типизация образцов геологической среды с рифейскими, венднижнекембрийскими нефтегазовыми комплексами на основе их изучения геофизическими методами. Разработка требований к метрологическому обеспечению и аттестации геологогеофизических параметров. Сертификация и формирование доказательной базы гелого-геофизических технологий. Разработка методических документов регламентирующих использование полигонов. Создание цифровых моделей параметров ПО и характеристик полигонов. 2

В последнее время в изучении нефтегазовых залежей при проведении сейсморазведочных работ развиваются направления: - анализ геодинамических шумов (микросейсмы, акустическая эмиссия) и - выделение рассеянной компоненты в регистрируемом сейсморазведкой волновом поле. Рядом работ установлено, что зачастую границы нефтегазовой залежи достаточно четко коррелируются с уровнем микросейсмических колебаний в сейсмическом диапазоне частот либо с зонами высокого уровня рассеянных волн (зонами дифракторов). Ожидается (и вполне обоснованно), что подобные закономерности будут особенно характерны для трещинно-кавернозных коллекторов. Для целей оценки этих направлений сейсморазведки, обоснованности их положений, отработки методико-технологических приёмов предлагается определить два полигона под изучение УВ в «нетрадиционных» коллекторах: Ø - в пределах ЮТЗ на Сибирской платформе; Ø - в Западной Сибири, на месторождении с проявлениями нефтеносности баженовской свиты. Комплекс работ на полигонах должен включать бурение глубоких скважин, сейсморазведку 4 Д (3 Д до бурения и после бурения и ГРП), регистрацию и анализ сейсмической эмиссии до бурения, во время бурения и испытания, после бурения, испытания, ГРП. Кроме того, в пределах полигонов следует опробовать иные геологогеофизические методики нацеленные на выделение трещиноватых, кавернозных, ослабленных зон - например, анализ дисперсии гравиметрического поля, наземную и наземно-скважинную электроразведку, а также газогеохимические наблюдения.

Спасибо за внимание