Способ геотерморазведки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 9 1 БО, СЮ а 01 ч 9/ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ы.4 АВТОРС ЕТЕЛЬСТ У ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ. СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Стахановский филиал Коммунарского горнометаллургического киститута(56) 1, Авторское свидетельство ССР 396470, кл. Е 21 В 47/06, 1972,2. Авторское свидетельство СССРМ 625177, кл. 0 01 Ч 9/00, 1974 . (прототип).(54 ) ( 57 ) СПОСОБ ГЕОТЕРМОРАЗВЕДКИ, включающий бурение скважин и проведение в них геометрических исследований, например замеров температур по стволу скважины, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью -повышения разрешающей способности теплового каротажа скважин, регистрируют собственное и/или отраженное и/или проходящее тепловое излучение пород,. получают спектрограммы инфракрасного излучения пород, сравнивают эти спектрограммы с эталонными, полученными для нефтегазонасыщенных и рудоносных пород, и при совпадении или схожести спектров судят о наличи полезных ископаемых.1111123 Изобретение относится к геофизическим методам исследования скважини может .быть использовано при проведении геологопоисковых работ., Известен способ раздельного прогнозирования нефтеносности и газоносности, основанйый на измерении пластовых давлений и температур нефтяных игазовых залежей. Данные этих замеровсопоставляют с результатами испытаний скважин в пределах излученной части региона, выявляют зоны развитияусловий, благоприятных для залежейразличного Фазового состава, и поданным о возможных давлениях и температурах в неизученной части нефтегаэоносного бассейна судят о наличиизалежей нефти или газа 111.Однако способ решает лишь задачурегионального прогноза нейтегаэоносности территорий и практически недает информации о продуктивных нефтеносных 1 и водоносных интервалах впробуренных скважинах.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому является способ поиска геологических структур, включающий бурение скважин и измерение вних температур горных пород по стволу скважин. При этом температурыизмеряют на глубинах, равных 0,230,30 величины мощности слоя с изменяющимися годовыми температурами ипо температурным аномалиям определяют нейтегазоносную структуру 23..35Известному способу присущи следующие недостатки: во-первых, его разрешающая способность невысока, таккак в неглубоких скважинах на температуру пород влияет не только наличие нефтегазовых залежей на глубине,.но и такие мощные "помехи",как солнечная радиация, наличие.илиотсутствие растительности, теплопоглощающая способность почв, экспоэиции склонов, выпадение осадков и др;во-вторых, тепловое влияние залежейна породы невелико. Залегающие наодной и той же глубине водоносныйили нефтеносный пласты имеют практически одну и ту же пластовую температуру. Только мощные газоносные пластытипа газлинский или щебелинскихпроявляются на термограммах в виденебольших минимУмов (отрицательныхакомалий 1 вследствие падения температуры при расширении газа. Поэтомуспособ - прототип неинформативен припроведении термокаротажа скважин,. т.е. не позволяет различать продуктивные (нефтеносные) и водоносные 60пласты,Цель изобретения - повышение разрешающей способности коротажа скважин. 65 Поставленная цель достигается тем, что согласно способу геотерморазведки, включающему бурение скважин и проведение в них геотермических исследований, например замеров температур по стволу скважины, регистрируют собственное и/или отраженное и/или проходящее тепловое излучение пород, получает спектрограммы инфракрасного излучения пород, сравнивают эти спектрограммы с эталонными, полученными для нефтегазонасыщенных и рудоносных пород, при совпадении или схожести спектров судят о наличии полезных ископаемых.Инфракрасное излучение занимает спектральную Область между красным концом видимого света (с длиной волны Х = 074 мкм 1 и коротковолновым излучением Ъ-2 мм). Инфракрасную область спектра обычно условно раз - деляют на .ближнюю Х от 0,74 до 2,5 мкм),.среднюю (2,5-50 мкм) и далекую 50-2000 мкм.Спектр инфракрасного излучения, так же как и. спектр видимого и ультрафиолетового излучения, может состоять и отдельных линий, полос или быть непрерывным в зависимости от природы источника инфракрасного излучения. Нагретые твердые и жидкие тела испускают непрерывный инфракрасный спектр,Многие вещества, прозрачные в видимой области, оказываются непрозрачными в некоторых областях инфракрасного излучения и наоборот. Например, слой воды в несколько сантиметров непрозрачен для инфракрасного излуче ния с Аф 1 мм. Ряд природных веществ. даже в толстых слоях несколько сантиметров) прозрачен в достаточно больших участках инфракрасного спектра. Например, кварц прозрачен до 4,0 мкм и от 100 мкм до 1000 мкм,каменная соль -до 15 мкм, парафин, алмаз прозрачны для100 мкм, У большинства металлов отражательная способность для инфракрасного излучения значительно больше, чем для видимого света, и возрастает с увеличением длины инфракрасного излучения. Например, коэФФициент отражения золота, серебра меди прих=10 мкм достигнет 98, Жидкие и твердые неметаллические вещества обладают в инфракрасном излучении селективным отражением, причем положение максимумом отражения зависит от химического состава вещества; Могут быть использованы также инфракрасные спектры поглощения, которые возникают в результате поглощения инфракрасного излучения при прохождении его через вещество. Это поглощение носит селективный характер и происходит на тех частотах, которые совпадают с некоторыми собственнымичастотами колебаний атомов и молекул- вещества и с частотами вращения молекул как целого, а в случае кристаллического вещетсва - с частотами колебаний кристаллической решетки. В результате интенсивность инфракрасного излучения на частотах резко падает образуют полосы поглощения.На фиг. 1 представлены кривые изменения интенсивности падающего и прошедшего ИК-излучения в зависимо О сти от частотыс образованием полос поглощения; на фиг; 2 - интенсивности падающего и отраженного излучения для несодержащего 1 и рудоносного 2 участков пластов; на фиг. 3 - 15 серия кривых теплового излучения напротив водоносного пласта в моменты времени Т (охлаждение), Т (максимум прохождения теплового потока через охлажденную зону) и Тэ полное восстановление теплового потока) .На фиг. 1 приняты следующие обозначения: 3 - интенсивность прошедшего через вещество излучения; 3, - интенсивность падающего излучения;1 Э -.частота (Я, Ч9Мнсобственные частоты вещества); заштрихованные области - полосы поглощения. На практике ИК-спектр поглощения обычно представляют графически в виде зависимости от частоты 1 (или длин волны л) ряда величин, характеризующих поглощающее вещество: ко-. эффициента пропускания Т ф , коэффициента поглощения А (4 , оптической плотности ц Й) Основные характеристика спектра ИК-излучения: число полос поглощения в спектре, их положение, определяемое частотой 9 (или длиной волны 1, ширина и форма полос, величина поглощения - определяются природой 1 структурой и химическим составом 1 поглощающего вещества а также зависят от агрегатного состояния вещества, температуры, давления и др. факторов. Изучение колебательно-вращательных и чисто вращательных спектров методами ИК-спектро.скопин позволяет определить структуру молекул, их химический состав и другие параметры.При использовании собственного теплового излучения пород возможно различать газоносные участки пласта. В отличие от водо- и нефтеносных такие участки характеризуют непрерывно-прерывистым инфракрасным спектром.При использовании отраженного теплового излучения возможно выделение рудных участков (фиг. 2).При использовании проходящего теплового излучения возможно выделение водоносных и нефтеносных участков. Для этого изучаемый интервал пород в скважине можно сначала несколько охладить, а затем выполнить несколько термографа вплоть до момента полного восстановления теплового потока, При этом на термограимах фиксируются полосы поглощений неФтью, которые после восстановления теплового потока изчез нут. Для водоносных участков полос поглощения не получено (фиг. 31.витель Е.П д С.Легеза ков Редактор И.Н орректо ксимилиш Заказ 63 писное 4/5 ПП "Патент", г.ужгород, ул,Проект/37ВНИИПИ Госудпо делам и113035, Москва раж 710 П ственного комитета ССС бретений и открытий Ж, Раушская наб., д