Геохимические методы

Радиометрические исследования

Радиометрия как поисковый метод основана на изучении излу­чений горных пород и почв, которые обусловлены распадом в основ­ном естественных радиоактивных элементов семейств урана и тория, а также радиоактивного изотопа калия.

Как правило, залежи нефти и газа отражаются в закономер­ном снижении ^-активности поверхностных отложений. Природа радиометрических аномалий над месторождениями нефти и газа до сих пор не выяснена.

Естественные радиоактивные элементы содержатся в почвооб-разующих породах и почвах в очень небольших (кларковых) количествах, регистрация их излучения требует создания высоко­чувствительной и точной аппаратуры. Следует подчеркнуть, что проводить измерения в естественном залегании элементов группы урана практически невозможно. Поэтому с помощью гамма-спектрометрической аппаратуры определяют торий, калий и радий, а содержание урана рассчитывают по радию, считая, что эти элементы находятся в почвах в радиоактивном равновесии.

Начальным этапом радиометрических исследований является площадная аэрогамма-спектрометрическая съемка. Для прове­дения съемки используются станции типа АСГ-48, которые мон­тируются на самолетах, а также ряд дополнительных приборов — радиоальтиметр, курсограф и др. Выбор маршрутов при съемке определяется направлением предполагаемых геологоструктурных элементов. Наиболее рациональный масштаб съемки 1: 100 000 или 1: 50 000; оптимальная высота полета 40+5 м; скорость полета в среднем 160 км/ч.

Следующим этапом исследований являются наземные авто­гамма-спектрометрические работы с помощью станций АГС-ЗМ, устанавливаемых на автомашинах. Наземные работы сопровож­даются отбором образцов на точках наблюдения для последующих контрольных химических определений радиоактивных элементов. 174

Съемка проводится в основном сетью параллельных маршрутов через 0,5—1,0 км с точками наблюдений через 250—500 м.

Для обработки результатов гамма-спектрометрических иссле­дований широко используются математический аппарат и совре­менная вычислительная техника. Результаты съемок изображаются в виде карт изосодержания урана (радия), тория, калия и торий-уранового (радиевого) отношения.

Задачей геохимических методов поисков нефтяных и газовых месторождений как прямых методов является установление нали­чия или отсутствия залежей нефти и газа на основе геохимических исследований слоев, залегающих относительно близко от дневной поверхности. Эти исследования можно произвести при газовой и микробиологической съемках. Значительное место в комплексе геологопоисковых работ геохимические методы должны занимать при поисках литологических и стратиграфических залежей, особенно в условиях моноклинального залегания пород.

Газовый метод

В основу газовой съемки положена возможность вертикальной миграции газов и паров жидких углеводородов из нефтяных и газовых залежей через толщу пород до земной поверхности путем фильтрации и диффузии.

На первом этапе внедрения газовой съемки ее методика заклю­чалась в отборе проб подпочвенного воздуха с глубины 2—3 м. В дальнейшем стал проводиться отбор образцов пород с той же глубины с последующей их дегазацией. На основе полученных аналитических данных строятся карты газонасыщенности пород для выявления газовых аномалий.

По мере накопления материалов газовой съемки было уста­новлено, что в различных геологических условиях интенсивность миграции углеводородов неодинакова. В сейсмоактивных районах газовые аномалии выражены более четко. Там, где проникновение газов в верхние слои затруднено, газовые аномалии становятся нечеткими или мало отличными от фона, и обнаружить их можно лишь на более глубоких уровнях разреза. Это привело к необхо­димости разработки глубинной газовой съемки, названной сква-жинной газометрией. При скважинной газометрии производят систематический отбор проб промывочной жидкости. Наряду с исследованием промывочной жидкости в этих же скважинах выборочно определяется газонасыщенность пород. Глубина иссле­дования газонасыщенности разреза определяется для каждого района с учетом особенностей его строения и составляет 150— 600 м.

Микробиологический метод

Микробиологический метод основан на способности определен­ных групп микроорганизмов потреблять углеводороды, окисляя их и используя энергию окисления для своей жизнедеятельности. Бактерии, потребляющие углеводороды, расселяются всюду, где имеются углеводородные газы, т. е. в почвах, коренных породах, в водах водоносных горизонтов, располагающихся выше нефтя­ных или газовых залежей. Исследования подземных вод и образ­цов пород, взятых из скважин, показали, что процессы микро­биологического окисления углеводородных газов наиболее активно протекают вблизи земной поверхности, в зоне вывет­ривания, хотя иногда прослеживаются на значительную глу­бину.

Основным видом работ рекогносцировочного характера яв­ляется водная съемка, при которой объектом изучения служат грунтовые и пластовые воды. Сущность метода заключается в сте­рильном отборе и последующем анализе проб воды из родников, источников, колодцев, артезианских и других, эксплуатируемых на воду скважин. При необходимости в местах отсутствия водо-пунктов может быть опробовано несколько специально пробурен­ных скважин. Эта съемка.проводится обычно одновременно с газовыми и гидрохимическими исследованиями вод.

При более детальных исследованиях применяется грунтовая съемка, основанная на отборе и последующем анализе образцов подпочвенных отложений на присутствие бактерий, окисляющих метан, пропан и бутан. Пробы отбираются из специально пробу­ренных скважин глубиной 2—3 м и более, а также из канав и шурфов. Скважины размещаются по профилям, ориентированным вкрест предполагаемого простирания структур. Обычно расстоя­ние между профилями устанавливается от 500 м до 2 км, а между скважинами по профилю — 100—500 м и более. Глубина сква­жин также выбирается конкретно для каждого района в зависи­мости от интенсивности биохимических и других процессов, про­текающих в верхних горизонтах. Отбор пород из скважин произ­водится или непосредственно с бура, или при помощи специальных керноотборников при соблюдении правил стерилизации. Обычно с разных глубин-отбирается по нескольку образцов для газового и микробиологического анализов.

Конечная задача микробиологических исследований неза­висимо от различий их методики и техники заключается в том, чтобы, во-первых, выявить на площади съемки участки с аномаль­ными значениями углеводородных показателей и, во-вторых, определить возможную связь этих аномалий с промышленными залежами нефти и газа. Первая часть задачи решается совместно с газовой и газово-керновой съемками, а вторая — в итоге завер­шающего этапа работ — геохимической и геологической интерпре­тации полученных результатов.

176-

Дата добавления: 2014-11-16