СПОСОБ ПОИСКА УГЛЕВОДОРОДОВ

Изобретение относится к геофизическим методам поиска и может быть использовано для разведки залежей нефти и газа.

Известен способ сейсмической разведки по технологии «Анчар», заключающий в наблюдении сейсмических шумов в диапазоне частоты 3-10 Гц после воздействия на георазрез искусственным сейсмическим источником патент РФ №2263932 С1 кл. G01V 1/100.

Однако этот способ требует использования специальных искусственных источников сейсмических возмущений - взрывов, либо невзрывных излучателей, к тому же не достаточно однозначен из-за влияния естественных микросейсм.

Известен способ поиска углеводородов, основанный на сейсмоэлектрическом эффекте.

Иванов А.Г. «Сейсмоэлектрический эффект второго рода» Изв. Ан. СССР сер. Географическая и геофизическая, 1940, №5, с. 18-21.

Этот способ заключается в регистрации изменений электрического поля на поверхности Земли при действии на георазрез искусственно сейсмического возмущения.

Экспериментально наблюдалось также изменение искусственно наложенного на георазрез электрического поля и сейсмического возмущения георазреза.

В любом варианте реализации сейсмоэлектрического эффекта требуются внесения искусственные источники сейсмических возмущений, что дополнительно усложняет и удорожания технологию поиска и не дает достаточно надежного признака распознавания продуктивных залежей.

Задачей изобретения является улучшение качества распознавания углеводородных залежей на основе сейсмоэлектрического эффекта без использования искусственных сейсмических и электрических источников излучения.

В основу изобретения положен принцип одновременной регистрации шумового электрического естественного поля Земли в диапазоне низких частот 1-20 Гц и микросейсм в том же диапазоне частот и измерения их функций взаимной корреляции.

Поставленная задача решается тем, что без использования искусственных источников одновременно принимают сейсмические и электрические шумовые сигналы в диапазоне частот 1-20 Гц на заземленный электрический диполь и сейсмоприемник, которые устанавливают в одной точке наблюдения на поверхности Земли и, после нормировки обоих сигналов по амплитуде, вычисляют функцию взаимной корреляции электрического и сейсмического сигналов, по величине и форме которой судят о наличии залежи углеводородов.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства, реализующего предложенный способ, где изображен датчик электрического сигнала (поля) в виде заземленного диполя 1 и сейсмоприемник микросейсм 2, выход которых через усилители 3, 4 подсоединен к схемам измерения дисперсий наблюдаемых шумовых сигналов 5, 6 выход последних подсоединен к устройствам 7, 8 нормировки сигналов по дисперсии.

После нормировки сигналы по каждому из каналов подаются на схему вычисления функции взаимной корреляции 9, выход которой через интегратор 10 подается на цифровой индикатор 11, на экране которого наблюдается временная форма этой функции и коэффициент корреляции, по которым судят о наличии месторождения углеводородов.

Одновременное воздействие на продуктивную углеводородную залежь естественных сейсмических возмущений вызывает в насыщенной углеводородами горной породе электрические и механические процессы перемещения микромолекул продуктивного вещества, в результате чего на поверхности Земли будут наблюдаться вызванные этими процессами электрические поля, которые можно принимать соответствующими датчиками.

Нормированная по энергии сейсмического сигнала взамно-корреляционная функция электрического E(t) и сейсмического S(t) шумовых сигналов, ВКФ, наблюдаемая над залежью, определяется алгоритмом:

Она является функцией сдвигового по времени параметра τ, указывающей на запаздывание по фазе электрического поля разряда залежи относительно сейсмического возмущения.

При τ=0, функция R_ES(0), соответствует взаимной дисперсии, т.е. мощности взаимодействия процессов Ε и S, и будет иметь максимальную величину над залежей углеводородов. Зависимость ВКФ от времени сдвига τ дает дополнительную информационную об электрической инерции процессов разряда тела залежи на окружающую горную породу. Это обуславливается явлением вызванной поляризации, проявляющимся на месторождениях углеводородов, описанных в ряде научных работ.

Поскольку электрические и сейсмические (механические) процессы в залежи продуктивного вещества нефти или газа взаимно обусловлены, то можно ожидать над месторождениями повышенный уровень коэффициента взаимной корреляции обоих видов полей, а временная форма ВКФ будет указывать на изменение степени корреляции в течении времени.

В отличие от известной технологии АНЧАР привлечение второго вида физического поля (электрического) улучшает качество идентификации продуктивной залежи, в то же время не требует искусственных источников возмущений сейсмического и электрического возмущений, в отличие от прототипа - сейсмоэлектрического метода, не требует также искусственного источника электрического поля.

Опытные работы 29-31 августа 2014 г. На Ново-Михайловском газоконденсатном месторождении (респ. Хакасия) подтвердили работоспособность заявленного способа. Газовая залежь на глубине 2500 м была отмечена повышенным коэффициентом взаимной корреляции сейсмического и электрического сигналов в диапазоне частот 1-20 Гц с превышением в 5 раз уровня нормированного поля. На Фиг. 2 приводятся графики функций взаимной корреляции R_/s (τ) в центре аномалии и на периферии:

Таким образом, заявленный способ реализуется наиболее простым пассивным методом наблюдения с использованием несложной аппаратуры.