Способ геотерморазведки

(22) Заявлено 261278 (21) 2703222/18-25с присоединением заявки Мо(51)М, Кл. С 01 М 9/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий/ Рязанский сельскохозяйственный институт "- им, проф. П.А. Костычева(54) СПОСОБ ГЕОТЕРМОРАЗВЕДКИ Изобретение относится к области геофизических разведочных методов и может быть использовано при поисках различных полезных ископаемых.Известен способ терморазведки 11, основаннЫй на бурении скважин, термокаротаже ствола последних с получением термограмм и последующей их интерпретации. О скоплениях тогб или иного полезного ископаемого судят по наличию на термограммах положительных или отрицательных аномалий. Например, в зоне окисления сульфидных руд температуры повышаются. Аналогичные положительные тепловые аномалии обнаруживаются над залежами нефти. В зоне многолетней мерзлоты отрицательные геотермические аномалии фик" сируются над залежами кристаллогид" ратного природного газа. Аналогичное явление отмечено в газоносных пластах, как следствие охлаждения газа при его расширении.Известен также способ геотерморазведки 2, сущность которого заклю чается в том, что, с целью сокращения объема разведочного бурения, по дан" ным разведочных и эксплуатационных скважин, характеризующих изменение температуры с глубиной нефтегазонос 30 ных и водоносных структур с аналогичными геологическими условиями, строят график-геотермограмму, на который наносят полученные температурные максимумы пробуренных неглубоких скважин исследуемого района и по их расположению относительно геотермограммы определяют нефтегазоносную струк- туру Этот способ недостаточно эффективен, так как максимумы температур в этом способе определяют в неглубоких скважинах (глубина 15, 25, 30 м и т.п.). В то же время геотермическое поле на этих срезах"формируется не только за счет эндогенных (глубинных), но и экзогенных (поверхностных) факторов, (выветривание, окисление, инфильтрация поверхностных вод, нагрев поверхности Земли лучами солнца и т.д.). Кроме того, этот способ рассчитан лишь на поиск нефтегазовых залежей. Он требует бурения хотя и неглубоких, но все же большого колкчества скважин.Исключение ряда недостатков прототипа возможно на основании подавления экзогенных термообразующих факторов созданием более мощного (дляФормула изобретения данной глубинной эоны) искусственного теплового поля.Целью изобретения является поиск скрытых рудных и битумных тел, пересекающих водоносные горизонты.Поставленная цель достигается тем, что в предполагаемых зонах распространения полезных ископаемых перпендикулярно к направлению движе" ния подземных вод бурят профили скважин, в ряд пусковых скважин, расположенных выше по потоку, помещают термоэлементы одинаковой мощности и нагревают подземную воду, а в ряду наблюдательных скважин, расположенных ниже по потоку, измеряют температуРу воды, и по характеру деформации теп лового потока судят о наличии рудных и углеводородных залежей. С целью получения дополнительной информации включение и выключение термозлементов осуществляют периодически, одновре- Щ менно или разновременно.Способ основан на различиях тепло-, проводностей подземных вод, породообразующих минералов, рудных и битум. ных тел. Благодаря высокой теплоемкости воды (для химической чистой воды 4,910 Дж/кгК), при фильтрации в однородном песчаном горизонте, как показывают расчеты, она способна сохранять повышенную по отношению с Фоном температуру на расстояниях, изме- ЗО ряемых несколькими километрами. Это- му же способствует низкая теплопро" водность основных породообразующих минералов (песок, глинистые минералы, карбонаты и др.), 35Рудные же минералы характеризуются резко повышенными значениями коэффициента теплопроводности по отношеНию к таковым воды и пОродообразующих минералов (в десятки и несколько ц десятков раз). Природные битумы, наоборот, имеют пониженную теплопроводность (всего 0,12 Вт/мК для нефти по сравнению с 2,15 Вт/мК для породообраэунщего минерала кварца).Поэтому обтекание нагретыми подзем-ными водами рудных или битумных тел приведет к деформации теплового поля в наблкдательных скважинах.На чертеже представлен характер деформаций теплового поля в наблюда 50 тельных скважинах, Все термограммы построены на один и тот же промежуток времени. На оси (. (Расстояние) нанесены наблюдательные скважины, .на оси Т - температура воды. 55 Пунктирная линия 1 здесь характеризует отсутствие рудных или битумных тел. При наличии на трассе потока рудного тела подземная вода теряет большее количество тепла, термограмма или ее участок смещается вниз (линия 2), При наличии битумного тела наблюдается прямо противоположная картина (линия 3). Цифрами 4, 5, 6,7 обозначены скважины.В ряде случаев термоэлементы можно заменить закачкой в пусковые скважины природных термальных вод,Способ позволяет расширить комплекс методов, используемых для поиска скрытых (слепых) рудных и битум,ных тел. 1. Способ геотерморазведки,основанный на бурении скважин, термокаротаже их ствола, получении термограмм и последукщей интерпретации данных измерений, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью поиска скрытых рудных и битумных тел, пересекающих водоносные горизонты, в предполагаемых зонах распространения полезных ископаемых перпендикулярно к направлению движения подземных вод бурят профили скважин, в ряд пусковых скважин, расположенных выше по потоку, помещают термоэлементы одинаковой мощности и нагревают подземную воду, а в ряду наблюдательных скважин, расположенных ниже. по потоку, измеряют температуру воды и по характеру деформации теплового потока судят о наличии рудных и углеводородных залежей.2. Способ геотерморазведки по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что включение и выключение термоэлементов осуществляют периодически, как ,одновременно, так и разновременно. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Мехтиев Ш.ф. и др. Геотермические исследования нефтяных и газовых месторождений, М "Недра", 1911,с. 215.2. Авторское свидетельство СССР9 196193, кл. 6 01 Ч 9/00, 1964 (про-тотип),.Коляда Техред А,Ач Корректор Г Ога едак каэ сно ССР Филиал ППП "Патентф,г. Ужгород; Ул. Проектна 4/17 .ТиразВНИИПИ Госудпо.делам и113035, Москва 735 Подпирственного комитета Собретений и открытийЖ, Раушская наб., д