Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Анализ эффективности методов радиометрии при выявлении, оценке характера насыщения коллекторов и эколого-технических условий геофизического мониторинга

ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Анализ эффективности методов радиометрии при выявлении, оценке характера насыщения коллекторов и эколого-технических условий геофизического мониторинга"

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ГАЗЕЕВ Наиль Хамидович

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДОВ РАДИОМЕТРИИ ПРИ ВЫЯВЛЕНИИ, ОЦЕНКЕ ХАРАКТЕРА НАСЫЩЕНИЯ КОЛЛЕКТОРОВ И ЭКОЛОГО-ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ГЕОФИЗИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА (на примере месторождений Западно-Сибирской равнины)

Специальность 04.00.12 - геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук в виде научного доклада

Казань, 1994

Основные работы выполнены в Западно- Сибирском научно-исследовательском геологоразведочном нефтяном институте и Западно-Сибирском отделении Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки.

Официальные оппоненты:

- Академик Российской горной академии член-корр. РАЕН и АН Татарстана д.г.- м.н. МУСЛИМОВ Р.Х..заместител генерального директора АО "Татнефть

- Д.г. - м.н.. профессор ОРЛИНСКИЙ Б.М. заведующий кафедрой геофизики Башкирской академии нефти и газа

Ведущая организация:

- Производственное объединение "Татнефтегеофизика"

Защита диссертации состоится " " ^у

в ^ часов на заседании Диссертационного совета К 053.29. по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата на при Казанском государственном университете по адресу: 42000 г.'Казань, ул. Ленина, 4/5, Геологический факультет КГУ, ауд.34.

С диссертационной работой можно ознакомиться в Научн библиотеке им. Н.И.Лобачевского Казанского государственно университета.

Доклад разослан " " Л-гЫгггтРя. 199-^г.

Ученый секретарь Совета,

к. г.-м.н. .доцент Д.К.НУРГАЛИЕВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время в пределах За-дно-Сибирской равнины открыты все типы нефтегазовых залежей: .зовые,газоконденсатные, нефтяные, газовые и газоконденсатные .лежи с нефтяными оторочками,нефтяные с газовыми шапками..

Важная роль при изучении этих месторождений принадлежит юфизическим методам исследований. -Поэтому решение сложных »просов повышения геологической эффективности геофизических -•годов на этапе разведочных работ, экологической и техничес->й безопасности производственной деятельности, охраны недр и ирты окружающей природной среды приобретают исключительно шное народнохозяйственное значение.

Цель и задачи исследований. На основании анализа возможней и обобщения результатов исследований отдельных геофизи-;ских методов с использованием данных по физическим свойствам зрных пород усовершенствовать набор методов и методики выде-зния коллекторов и оценки характера их насыщения при поиске, 1зведке нефтяных и газовых месторождений Западно-Сибирской 1внины, обеспечения экологической и технической безопасности эоизводственной деятельности, охраны недр и окружающей при-эдной среды.

Основные задачи исследований: 1) изучение ядернофизичес-ЛХ, плотностных свойств горных- пород и насыщающих их флюидов в гзрезах Западно-Сибирской равнины; 2) выявление на основе ана-дза геологических данных и ядернофизических свойств горных по-эд возможностей отдельных геофизических методов по выделению оценке характера насыщения коллекторов; 3) усовершенствовано набора методов радиометрии и методик выделения коллекторов оценки характера их насыщения на месторождениях нефти и газа ападной Сибири; 4) разработка методических положений и прак-ических рекомендаций по обеспечению экологической и техничес-ой безопасности производственной деятельности, охраны недр и кружающей природной среды в сфере освоения минерально-сырь-вых и нефтегазовых ресурсов в связи с развитием и размещением обычи нефти и газа в Тюменской области.

Научная новизна выполненных исследований состоит в следз

ющем:

- представлены обоснования возможностей применения мете дов радиометрии и показана высокая эффективность' их при выя£ лении коллекторов и оценке их характера насыщения в разреза) представленных породами со сложным минералогическим составо> при низкой минерализации пластовых вод и сложном строем месторождений Западной Сибири (многопластовость, трехкомпонеь ное насыщение пластов - нефть или конденсат, вода, газ; нaлич^ тектонических нарушений и т. д.);

- сформулированы основные геологические условия для ус пешного применения отдельных модификаций методов радиометр* при решении задачи разделения пластов по характеру их насыще ния;

- на основе проведенных исследований разграничены этаг разведки месторождений и выявлены особенности расформировав зоны проникновения фильтрата бурового раствора в коллекторе для повышения геологической и экономической эффективности рас ядерногеофизическими методами;

- усовершенствован набор методов радиометрии и предложЕ на методика их применения для выделения коллекторов и оцет характера их насыщения на месторождениях нефти и газа Западне Сибири;

- исследованы возможности гравитационного каротажа комплексе промыслово-геофизических методов при определен! плотности пород в разрезах Западной Сибири, разработаны мете дики интерпретации скважинных гравиметрических наблюдений.

- сформулированы содержательные рекомендации по совершер ствованию механизма управления экологической и технической бе зопасностью геолого-геофизических работ на примере газонефт$ ной промышленности.

Практическая ценность и реализация. Практическое испол! зование рекомендуемого набора и методики применения методе радиометрии позволяет существенно повысить достоверность прс мыслово-геофизической информации и в ряде случаев получи! принципиально важные сведения о строении газонефтяных залеже<

Усовершенствованные набор методов и методика применения задиометрии опробованы на гигантских газовых залежах северных. )айонов Тюменской области, включая Уренгойское, и основных 1есторождениях Среднего Приобья,включая Самотлор. Практические зыводы и рекомендации были опробованы и приняты к внедрению в "лавтюменьгеологии. Полученные результаты использованы при подсчете запасов месторождений.

Впервые выполненные скважинные гравиметрические наблюде-шя позволили получить дополнительные данные о плотностном )азрезе Западно-Сибирской равнины , установить закономерности вменения геостатического давления и средневзвешенной плотности пород непрерывно по разрезу скважин с учетом условий естественного залегания горных пород.

Результаты исследований использованы при разработке и збосновании долгосрочной государственной программы по охране жружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов Тюменской области на 1991-1995 годы и на период 30 2005 года.

Разработанные предложения по совершенствованию системы уп-эавления недропользованием, экологической и технической безо-тасностью производственной деятельности, охраной геологической \ окружающей природной среды применяются при осуществлении внутрихозяйственного надзора на предприятиях области и государственного контроля органами Госгортехнадзора и Минприроды.

Использованные материалы. Доклад построен на основе опубликованных материалов исследований, выполненных непосредствен-ю автором или под его руководством в Тюменской области за период 1970-1991Г. г.

Апробация и публикации. Результаты исследований доклады-зались поэтапно на конференциях, совещаниях и семинарах в гг.Тюмени ( ТИН,ЗапСибНИГНИ,Глартюменьгеология, Главтюменьнеф-гегаз, VIII Всесоюзная научно-техническая геофизическая конференция, Тюменский округ Госгортехнадзора, Тюменский областной комитет по охране окружающей среды и природных ресурсов),Киеве { Институт геофизики АН Украины), Казани ( КГУ, ЦНИИГеолнеруд, Международный конгресс "Развитие мониторинга и оздоровление

окружающей среды"),Сумы ( СумГУ, Международная научно- практи ческая конференция "Управление природопользованием в регионе"

Апробация и внедрение результатов исследований осущест влялись в геолого-гесфизических организациях нефтегазоразве дочных и нефтегазодобывающих предприятий Западно-Сибирско: равнины, где получены положительные результаты. Результат: исследований включены в научные отчеты:

"Усовершенствование техники и методики промыслово-геофи зических исследований разведочных скважин Севера Тюменской об ласти", третий (заключительный) этап;

"Усовершенствование техники и методики промыслово-геофи зических исследований глубоких разведочных скважин Шнротног Приобья и Севера Тюменской области", третий (заключительный этап;

"Выяснение эффективности комплекса геофизических метода и гравитационного каротажа при изучении плотности горных поро, в разрезах Западной Сибири";

"Изучение возможностей гравитационного каротажа в комп лексе промыслово-геофизических методов по определению плотное ти пород в разрезах Западной Сибири".

Результаты исследований опубликованы в 33 работах.

Структура работы. Доклад состоит из чзтырех основных раз делов, в которых последовательно излагаются: краткая характе ристика ядернофизических и плотностных свойств горных пород насыщающих их флюидов, технико-методические возможности мето дов радиометрии при выявлении и оценке характера насыщени коллекторов, основные геологические результаты применения ме тодов радиометрии при выделении газонасыщенных пород и изуче нии строения залежей различного типа . методические положени и практические рекомендации по обеспечению экологической технической безопасности производственной деятельности, охра ны недр и окружающей природной среды в сфере освоения мине рально-сырьевых и нефтегазовых ресурсов. В заключении сформу лированы основные защищаемые научные положения.

Исследования по рассматриваемым проблемам выполнены н базе теоретических и методических разработок ВНИИГеосистем ВНИИГеофизики, ГАНГ им.И.М.Губкина,ВНИИКТЭП, ЗапСибНИГНИ,ЗапСиб

ИИИГеофизики, ТИИ, Объединенного института геологии,геофизики и инералогии СО РАН,Института геофизики АН Украины, СумГУ, КГУ с спользованием фондовых материалов геолого-геофизических орга-изаций Тюменской области,Башкортостана и Татарстана.

Большую помощь в организации и проведении исследований казали И.И.Нестеров,Ф.К.Салманов,Л.Г.Цибулин, О.М.Нелепченко, .X.Ахияров, Е.И.Леонтьев,Г.Е.Яковлев, В. С. Кудрявцев,В.И.Такканд, „И.Демьяновский, Ю.К.Агафонов, Н.И,Нефедова, .Ю.П.Сорокин, Я.Малыхин,Г.С.Кузнецов,В.Г.Мамяшев, В. В. Яданович,С.В.Анпенов, ¡.В.Хабаров,Э.Е.Лукьянов,И.П.Толстолыткин, И. С. Лазарев, 0.Л.Куз-(ецов,Я.Н.Басин,В.Д.Неретин,В.С. Нейман, И. Н. Михайлов, И.А.Коза-юк, А.Г.Фридман,К.И.Кондратенко,В.Ф.Лукичев,В.В.Круглов и другие. Автор выражает искренним благодарность вышеназванным уче-шм и специалистам.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

I. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЯДЕРКОФИЗЙЧЕСКИХ

И ПЛ0ТН0СТНЫХ СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД И НАСЫЩАЮЩИХ ИХ ФЛЮИДОВ В РАЗРЕЗАХ ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ РАВНИНЫ

Показания нейтронных методов и данные скважинных гравиметрических наблюдений определяются соответственно нейтронными и плотностными характеристиками сред, окружающих сквалсинный прибор, и геометрией измерений. На знании нейтронных и плот-ностных характеристик горных пород основаны способы применения нейтронных методов и гравитационного каротажа, определение оптимальных условий измерений, установление связи показаний со свойствами изучаемых сред, количественная интерпретация.

Поставленные в работе задачи решались с использованием высокочувствительной аппаратуры, позволяющей в скважинных и лабораторных условиях проводить измерения ядерногеофизических и плотносткых свойств горных пород и насыщающих их флюидов. В процессе исследований были разработаны способы измерения изучаемых свойств горных пород, обработки диаграмм повторных замеров нейтронного каротажа и данных скважинных гравиметричес-

ких наблюдений, программы расчетов на ЭВМ нейтронно-диффузионных характеристик минерального каркаса ( скелета) горных пород.

В соответствии с геолого-геофизическими условиями применения и эффективностью стандартного геофизического комплекса использовались различные технико-методические приемы исследования скважин при решении конкретных геологических задач по выявлению и оценке нефгегазонасыщенных пластов в разрезах поисковых и разведочных скважин Тюменской области (2-4,7-9,12,16,20,22,23).

Нами впервые в Тюменской области . проведено опробование гравитационного каротажа (16,23). Полученные результаты позволили составить общую схему изменения плотности пород с увеличением глубины их залегания , установить закономерности в изменении плотности пород различных литологических типов с глубиной. Выявлены возможности выделения газонасыщенных интервалов и обнаружения участков разреза с раздробленной прискважин-ной частью пород. Показана принципиально новая возможность оценки величин и установления закономерностей изменения геостатического давления и средневзвешенной плотности пород непрерывно по разрезу скважин с учетом условий естественного залегания горных пород (22).Получены уравнения,описывающие закономерности вертикального изменения изучаемых величин. Эти данные необходимы для изучения фильтрационных потенциалов,-пробивной способности пулевых перфораторов, моделирования естественных условий залегания горных пород при лабораторных исследованиях керна ( что особенно важно при изучении физических свойств слабосцементированных и рыхлых коллекторов), при прогнозировании и определении аномально высоких пластовых давлений.

Для применения машинной интерпретации при обработке материалов скважинных гравиметрических наблюдений составлены алгоритмы и программа обработки данных гравитационного каротажа (14,17,19.21,24), что позволяет получить данные по плотности пород, исключить элементы субъективизма интерпретатора и значительно сократить время обработки. Дальнейшие исследования связаны с совершенствованием методики и техники проведения из-

мерений в глубоких поисковых и разведочных скважинах, с совершенствованием приемов интерпретации данных гравитационного каротажа.

Для выяснения основных закономерностей в изменении тепловых нейтронных свойств горных пород ( времени жизни и коэффициента диффузии тепловых нейтронов ), а также для правильного технико-методического применения импульсных нейтрон-нейтронных методов при литологическом расчленении разреза и определения характера насыщения коллекторов составлены программы, реализующие на ЭВМ расчеты нейтронно-диффузионных характеристик минерального каркаса (скелета) горных пород по данным гранулометрического и минералогического состава, химического и спектрального анализов керна (1,5,6,10). Эти работы в свое время позволили определить оптимальные варианты расчетов нейтрон-но-диффузконных параметров скелета горных пород, показали, что значения времени жизни и коэффициента диффузии тепловых нейтронов, определенные расчетом по совокупности данных химического и спектрального анализов, в наибольшей степени соответствуют этим величинам, определенным по точечным замерам при импульсном нейтрон-нейтронном методе исследования скважин.

Значения времени жизни и коэффициента диффузии, рассчитанные по данным химического и спектрального анализов, могут быть применены для количественных расчетов тепловых нейтронных свойств горных пород.

Имеющиеся наиболее многочисленные анализы минералогического и гранулометрического состава пригодны для прослеживания только наиболее общих закономерностей в характере изменения тепловых нейтронных свойств и не должны применяться для количественных определений.

Нами по лабораторным анализам керна проверены зависимости между содержанием глинистого материала и распределением минералов в гранулометрических фракциях. Полученные результаты показали, что калий содержится, в основном, в скелете породы как и наиболее низкоактивная составляющая - кварц и преобладающее количество минералов тяжелой фракции.

Отмечается сравнительно высокая естественная радиоактив-

ность полимиктовых коллекторов. Как показал анализ, для коллекторов полимиктового состава вклад скелета в гамма-активность породы обычно превосходит вклад глинистого цемента. Этим объясняется практическое отсутствие связи между глинистостью и гамма-активностью рассматриваемых коллекторов. Искажающим фактором при оценке глинистости служит также общеизвестная изменчивость минералогического состава скелета и цемента проницаемых полиминеральных пород.

Содержание основных (без кварца) породообразующих минералов (полевые шпаты, слюды), а также минералов тяжелой фракции, определяющих уровень естественной радиоактивности породы, не подчиняется в Западно-Сибирской равнине каким-либо строгим закономерностям как в пределах отдельных литолого -стратиграфических подразделений, так и в целом по разрезу.

В результате изучения материалов спектрального количественного анализа установлено,, что в распределении микроэлементов в породах различного литологического состава отсутствует какая-либо согласованность. Максимальные содержания отдельных микроэлементов могут быть приурочены к тому или иному типу пород вне всякой связи с литологией, гранулометрическим составом, и глинистостью.

По данным лабораторных анализов отмечается, что радиоактивность пластовых вод, нефтей и газов по Западно-Сибирской равнине на один-два порядка ниже радиоактивности скелета породы и их вклад в общую радиоактивность пренебрежимо мал.

По составу глины Западно-Сибирской равнины являются полиминеральными. Основными минералами, составляющими глины, являются монтмориллонит, гидрослюда, их смешанно-слойные образования, каолинит, хлорит, иллит и другие. Так,естественная радиоактивность глин хлоритового состава может быть существенно ниже гамма-активности полимиктовых песчаников. Монтмориллони-товый и гидрослюдистый состав глин повышает их естественную радиоактивность. Во всех разведочных районах по разрезу отмечается пестрое чередование глин различного минералогического состава. Особенно непостоянны по минералогическому -составу глинистые породы верхних частей разреза. Этим объясняются, в

<

частности, отмечаемые в глинах верхнемелового возраста значительные изменения гамма-активности, практически перекрывающие весь диапазон изменения радиоактивности пород в разрезе.

По гамма-активности выделяется основной региональный репер-толща битуминозных глинистых отложений баженовской свиты на границе нижнемелового и юрского возраста. Естественная радиоактивность их достигает 20-80 мкР/ч, что значительно (до 5~ - 20 раз) превышает уровень, соответствующий глинам.

Гамма-активность в условиях разрезов Западно-Сибирской равнины не зависит от характера насшцения пород, за исключени- . ем газонасыщенных коллекторов, где она отражает радиоактивность скелета и цемента пор (3). В газонасыценных пластах регистрация гамма-квантов идет со сферы большего радиуса, чем в этих же пластах, но насыщенных жидкостями,и гамма-активность их отражает радиоактивность скелета и цемента пор. При наличии проникновения в этих пластах гамма-активность искажена экранирующим влиянием проникшего фильтрата и начинает отражать кол-лекторские свойства пород ( пористость, проницаемость ). В во-донасыщенных пластах гамма-активноеть наиболее тесно связана с коллекторскими свойствами пород. Поэтому лабораторные анализы естественной радиоактивности сухих образцов могут сравниваться с показаниями на диаграммах гамма-метода только в газонасыщенных интервалах при условии, что измерения гамма- активности проведены при отсутствии зоны проникновения фильтрата бурового раствора.

Тепловые нейтронные параметры горных пород определяются, в основном, химическим составом их каркаса (скелета) и свойствами флюидов, насыщающих пласт. В условиях разрезов Западно-Сибирской равнины при низкой минерализации пластовых вод и сложном минералогическом составе скелета существенное влияние на замеренные при импульсных нейтронных методах значения времени жизни тепловых нейтронов оказывает минеральный каркас.

На основании изучения нейтронно-диффузионных характеристик установлен широкий диапазон изменения тепловых нзйтронных свойств скелета пород в зависимости от изменения соотношения основных породообразующих минералов и тяжелой фракции (1,5,6,10).

Отмечено, что в интервале палеогена и верхнего мела полиминеральные глины и полимиктовые песчано-алевритовые породы с высокими коллекторскими свойствами близки по водородосодержа-нию. Этим определяется их низкая контрастность при литологи-ческом расчленении разреза по данным нейтронного каротажа (табл.1).

В отложениях нижнего мела и юры диапазон изменения лито-лого-минералогического состава и водородосодержания пород расширяется. Коэффициент дифференциации гамма-метода достигает 1,5-2,5 ,нейтронно-диффузионных свойств - 1,7-2,5 .что существенно повышает возможности нейтронного каротажа по литологи-ческому расчленению этой части разреза.

Значительное водородосодержание трещиноватых битуминозных глин баженовской свиты на границе нижнемеловых и юрских отложений обусловливает слабую дифференциацию диаграмм нейтронного каротажа,хотя с их помощью могут быть прослежены некоторые особенности (зоны карбонатизации.углефикации,битуминизации и т.д.)

Минералы тяжелой фракции с аномальными нейтронными свойствами, содержание которых не превышает 0,5-1,0 % от общего веса, не оказывают существенного влияния на изменение времени жизни тепловых нейтронов в пласте. Поэтому значения времени жизни тепловых нейтронов контролируются глинистостью, соотношением основных породообразующих минералов и свойствами флюидов. Исключением являются битуминозные глины баженовской свиты, в которых повышено содержание элементов с аномальными нейтронными свойствами.

Показано влияние смены насыщающих флюидов на время жизни тепловых нейтронов для основных типов пород Западно-Сибирской равнины. Расчетные изменения времени жизни тепловых нейтронов в неглинистых песчаниках при смене в поровом пространстве воды газом достигают 20-55, нефти газом - 15-35, воды нефтью - 7-14 процентов. Для разделения газо-нефтеводонасыщенных пород могут эффективно использоваться стационарные нейтронные методы. Для разделения нефте-водонасыценных пород необходимы импульсные нейтронные методы.

Таблица 1

Нейтронно-диффузионные параметры минерального каркаса (скелета) горных пород Западно-Сибирской равнины

Порода

Кол-во анализов

Т CK, МКС

D ск

-5 2 10 , см / с

I пределы I средние Iпределы | средние I изменения|значения I изменения| значения

J_1_

Разрез I типа. Отложения сеноманского возраста. Русское месторождение

Песчаник

Алевролит

Глина

42 125 33

100-380 90-340 90-200

250 200 150

1,8-2.7 1,8-2,6 1,8-2,5

2,6 2.55 2, 35

Разрез II типа. Отложения нижнемелового возраста. Самотлорское месторождение

Песчаник Алевролит

550 550

300-500 200-400

350 ЗСО

2,2-2,8 2,2-2,8

Черногорское месторождение

Песчаник AI-2 Алевролит Б8

Песчаник Алевролит Глина Известняк

16 37

88 30 34

190-270 150-260

240 190

2,43-2,6 2,45-2,65

Уренгойское месторождение

180-380 130-280 100-220 190-270

260 200 140 230

2,4-2.7

2.4-2,64 2,2-2,6

2.5-2,7

2,55 2,5

2,52 2,5

2,62 2,54 2,46 2,6

Разрез III типа. Отложения нижнемелового и юрского возрастов. Салымское месторождение

Битуминозные

ГЛИНЫ 33 50-100 60 2,5-2,6 2,57

II. ТЕХНИКО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ МЕТОДОВ РАДИОМЕТРИИ ПРИ ВЫЯВЛЕНИИ И ОЦЕНКЕ ХАРАКТЕРА НАСЫЩЕНИЯ КОЛЛЕКТОРОВ

По данным проведенного анализа естественной радиоактивности образцов горных пород и диаграмм гамма-метода установлены широкие возможности этого метода при изучении разрезов Западно-Сибирской равнины. Диаграмма гамма-метода может быть применена для разделения пород по их минералогическому составу. Так. при наличии в разрезе полимиктовых и кварцевых песчаников, последние выделяются низкими значениями гамма-активности. Глины по гамма-активности практически перекрывают весь диапазон изменения естественной радиоактивности г.есчано-алеври-товых пород. Установлено, что преобладание монтмориллонита и гидрослюд приводит к повышению гамма-активности глин, хлоритовый состав этих отложений понижает естественную радиоактивность. Низкие значения радиоактивности опок и опоковидных глин позволяют производить выделение некоторых стратиграфических границ в отложениях палеогенового и верхнемелового возраста.

Среди других литологических разностей аномально низкими значениями радиоактивности выделяются угли и известняки. По гамма-методу уверенно разделяются породы фундамента. Высокими и аномально высокими значениями гамма-активности выделяются основные и ультраосновные порода и метаморфизованные сланцы. Возможность литологического расчленения разреза в зависимости от различия пород по минералогическому составу является самостоятельной информацией диаграмм гамма-метода. В ряде случаев эта информация не может быть получена по диаграммам других геофизических методов.

Толща битуминозных глин баженовской свиты на границе нижнемеловых и юрских отложений по гамма-методу выделяется как региональный репер при литолого-стратиграфическом расчленении разреза на меловые и юрские отложения. Этот репер является устойчивым в большинстве районов Западно-Сибирской равнины.

Данные гамма-метода могут привлекаться также при оценке характера насыщения и изучении коллекторских свойств пород.По-

казано влияние смены насыщающих флюидов на естественную гамма-активность коллекторов (3).Содержание газа в порозом пространстве коллектора значительно снижает общую плотность. Вследствие этого в коллекторах с высокой естественной гамма-активностью минерального каркаса и содержащих газ при невысоком давлении (сеноманские газовые залежи севера Западно-Сибирской равнины - Уренгойское, Медвежье и др.) гамма-метод может выделять газоносные пласты повышенными значениями естественной радиоактивности (рис.1).

В практике геологоразведочных работ в связи со спецификой условий разреза Западно-Сибирской равнины (полимиктовый состав скелета пород, низкая минерализация пластовых вод, значительная промытость коллекторов, обусловливающая в целом низкие значения остаточной газо- и нефтенасьпценности, наличие коллекторов со сложной структурой порового пространства и т.д.) возникает ряд задач, которые не могут быть решены обычными объемами и применяемой методикой геофизических исследований. Расширение возможностей каротажа и вследствие этого дальнейшее повышение его эффективности и в целом повышение уровня геологоразведочных работ в подобных случаях достигается постановкой дополнительных исследований скважин по специальным программам, в отличие от стандартных, выполняемых во всех скважинах.

В разрезах Западно-Сибирской равнины отсутствуют региональные реперы по водородосодержанию. Вследствие этого нейтронные метода применимы, в основном, для разделения глин и песчано-алевритсвых пород с целью изучения локальных структур. Высокопластичные глины выделяются минимальными показаниями нейтронного гамма-метода и метода плотности тепловых нейтронов, которые против размытых каверн могут еще более снижаться. Средние скорости счета против водо- нефтенасыщенных пластов выше на 20-50 процентов. Однако значительная глинистость коллекторов и их полимиктовый состав (скелет породы содержит значительное количество глинистых минералов, а следовательно и кристаллизационно связанной воды) снижают показания нейтронных методов. Это затрудняет литологическое расчленение разреза. В

ад +

{.Н

и

и

0.6-1

4- +

к-.. '. * .. ^ • г • .«V

+ Газоносные пласты

• Водоносные пласты ,

—г-

10

—г

45

"¡О*

80

111 "75

Рас. 1. Естественная радиоактивность газонасшден-пих песчаников в сравнении с водоносншга.

Уренгойская площадь. Осваашш 65,52,40,38,45,27, 74,32,3,8.

Условные обозначения: чп тгд

и ^ - естественная радиоактивность соответственно пласта и опорных глшгтурона, Н - расстояние пласта от ГШ, 1,2 - соответственно газо- и зодонасшдетша плвстн

+

целом при литологическом расчленении разреза нейтронные методы дают новую информацию к данным электрометрии, гамма-метода и существенно дополняют их.

В условиях разрезов Западно-Сибирской равнины исследования нейтронными методами необходимы в первую очередь для определения положения газожидкостных контактов, выявления газоносных коллекторов, изучения пластов с трехфазным заполнением по-рового пространства и изучения сложных типов коллекторов. Определение характера насыщения пластов стационарными нейтронными методами возможно только в газонасыщенкых пластах. Проведенными исследованиями (3,4,7-9,13,18,20) установлено, что применяемая в стандартном геофизическом комплексе методика однократного измерения интенсивности вторичного гамма-излучения и плотности потока тепловых нейтронов обеспечивает выделение газонасыщенных коллекторов только с высоким коэффициентом остаточной газонасыщенности в исследуемой части пласта. В абсолютно преобладающем большинстве случаев газонасыщенные пласты имеют проникновение фильтрата бурового раствора и по однократным измерениям нейтронными методами не выделяются, так как замеры проводятся до расформирования зоны проникновения.В случае зоны проникновения, превышающей радиус исследования нейтронными методами, газонасыщенные пласты выделяются двухкратными замерами до и после расформирования зоны проникновения.

При изучении строения газонефтяных залежей, когда требуется определять положение газонефтяных контактов, оценке коэффициента газонаскщенности коллекторов повторный замер должен быть выполнен, когда зона проникновения в пласте полностью расформируется.

Область применения способа измерения гамма-излучения радиационного захвата и плотности потока тепловых нейтронов зондами двух размеров ограничивается коллекторами с высоким газонасыщением и глубиной зоны проникновения фильтрата бурового раствора, превышающей радиус исследования зонда малого размера, но меньшей радиуса исследования зондовой установки большого размера.

Весьма эффективным для выделения газонасыщенных коллекто-

ров при отсутствии или незначительных размерах в них зоны прс никновения является способ совместного анализа диаграмм ней! ронного гамма-метода и нейтрон-нейтронного метода по тепловь нейтронам, основанный на противоположном.влиянии на параметр интенсивности вторичного гамма-излучения и плотности потока 1 пловых нейтронов поглощающих свойств (плотности) горных порох

Изучены возможности использования импульсного ней! рон-нейтронного метода. Показано, что задача разделения нефте и водонасыщенных пластов в условиях обсаженных неперфорирован ных скважин и определения положения водонефтяного контакт для месторождений с низкой минерализацией пластовых вод Запах но-Сибирсксй равнины решается только импульсным нейтрон-ней! ронным методом. При отсутствия зоны проникновения (или неглу боком проникновении., менее 2-3 диаметров скважин) и учете вли яния изменений пористости и глинистости коллекторов возможь разделение нефтеносных и водоносных Пластов по однократной замеру ИННК при различных временах задержки и минерализаци пластовых вод порядка 20-25 кг/куб. м хлористых солей. В случа более низкой минерализации (14-16 кг/куб.м хлористых солей и значительной глинистости коллекторов необходимы повторив измерения импульсного нейтрон-нейтронного метода, которые поз воляют учесть влияние литолого-летрографических особенностей пористости пород. Для количественных определений коэффициенте газо- и нефтенасыщенности и диффузионно-нейтронных параметре пород необходимо проведение измерений ИННК в обсаженных непер форированных скважинах после полного расформирования зоны прс никновения фильтрата бурового раствора.

На основании проведенных исследований и данных других ав торов сформулированы основные геологические условия для эффек тивного применения отдельных модификаций радиометрии при реше нии задачи разделения пластов по характеру их насыщения. Раз граничены этапы разведки месторождений и выявлены особенное! расформирования зоны проникновения фильтрата буревого раствор в пласты для повышения экономической эффективности работ ядер нофизическими методами. Усовершенствован набор методов радио метрии и предложена методика их применения для выделения кот

«торов и оценки характера их насыщения на месторождениях &ти и газа Западной Сибири (3,4,7-9,11-13,18,20).

Анализ материалов исследований по выбору наиболее ъффек-вных методов и методики их применения свидетельствуют, что иболее достоверные результаты при выделении газоносных кол-кторов получаются путем сопоставления диаграмм нейтронных годов,зарегистрированных в разное время. При этом существен-е влияние на показания нейтронных методов оказывают зона оникновения фильтрата бурового раствора , литолого-петрогра-ческие особенности и фактор времени. Изменения показаний йтронных методов прк повторных измерениях обусловлены только менением газонасыщенности коллекторов за счет рзсформирсва-я зоны проникновения фильтрата бурового раствора в них. Для деления газонасыщенных пластов и определения пористости в ловиях разреза Западно-Сибирской равкины необходимо примене-е метода плотности тепловых- нейтронов (НКТ-50).Замеры НКТ-50 еспечивают более высокую дифференциацию разреза по водородо-держанию и более точное определение коэффициента пористости, обенно в пластах с высокими коллекторскими свойствами. Для личественной оценки коэффициента газонасыщенности и опреде-ния положения газожидкостных контактов в комплексе необходим йтронный гамма-метод (КГК-70) как специальный вид исследова-й обсаженных неперфорированных скважин после полного рас-рмирования в пласте зоны проникновения. Установлено, что для зделения газо-нефтеводоносных пород могут эффективно исполь-ваться стационарные нейтронные методы. Для разделения неф--водонасыщенных пород в условиях обсаженных неперфорирован-IX скважин необходимы импульсные нейтронные методы.

Предложена методологическая схема обработки диаграмм для деления газонасыщенных коллекторов в скважинах при наличии «торных во времени измерений нейтронными методами (11).

Так как измерения нейтронными методами с использованием >еменных замерев требуют в ряде случаев довольно длительного юстоя обсаженных неперфорированных скважкн, то проводить их :комендуется не во всех разведочных и поисковых скважинах. )едлагается следующий выбор этапа разведки для проведения

временных измерений методами радиометрии.

На начальном этапе разведки месторождений проводятся многократные исследования методами радиометрии по всему стволу в двух-четырех первых скважинах каждой новой разведочной площади для выделения всех газо-нефтенасыщенных пластов и выбора оптимальных технико-методических приемов исследования остальных скважин. Это дает возможность определить положение газожидкостных, водонефтяных контактов, коэффициентов газо- нефтена-сыщенности, правильно расположить скважины на структуре, выбрать оптимальный объем исследований в скважинах и иметь к концу разведки достаточный объем геофизических данных для подсчета запасов. Недостаточность геофизической информации из-за несвоевременного проведения временных измерений методами радиометрии требует бурения новых дополнительных скважин и испытания излишнего количества объектов.

На любом этапе разведки месторождений необходимо проводить временные измерения методами радиометрии в скважинах с благоприятными условиями для исследования (вскрывших многопластовые залежи к т.п.). Наиболее удобными для исследования являются глубокие поисковые и разведочные скважины. В каждой глубокой скважине испытывается, как правило, несколько объектов (на Варьеганском месторождении выявлено 14 залежей, 12 из них имеют газовую шапку; на Уренгойском месторождении выявлено 18 залежей,в.т.ч. 13 газоконденсатных, большинство из которых имеют нефтяные оторочки). В скважинах,вскрывших многопластовые залежи, испытания растягиваются на несколько месяцев. Во время испытания нижележащих объектов в вышерасположенных газоносных пластах (и водоносных) идет расформирование зоны проникновения Повторные замеры методами радиометрии перед- испытанием каждого объекта дадут сведения о необходимом и достаточном времени ожидания скважины и позволят решить все перечисленные задачи.

На конечном (завершающем) этапе разведки месторождения эти исследования должны проводиться с целью экономии средств на бурение дополнительных скважин и сокращения количества объектов опробования, нефтегазоносность•которых установлена испытаниями в ранее пробуренных на месторождении скважинах.

На основании проведенных исследований и данных 0.М.Нелеп-ченко (1974) рекомендованы комплекс ядерно - геофизических исследований в обсаженных скважинах и усовершенствованная методика примеиения радиометрии для выделения коллекторов и оценки характера их насыщения (таблицы 2,3) с учетом разграничения этапов разведки месторождений и выявленных особенностей расформирования зоны проникновения в коллекторах, что существенно расширяет возможности геофизического мониторинга геологической среды (7,20).

III. ОСНОВНЫЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ

МЕТОДОВ РАДИОМЕТРИИ ПРИ ВЫДЕЛЕНИИ ГАЗОНАСЫЩЕННЫХ ПОРОД И ИЗУЧЕНИИ СТРОЕНИЯ ЗАЛЕЖЕЙ

Выделение и оценка характера насыщения коллекторов является основной задачей при интерпретации промыслово-геофизичес-ких материалов. Решение этой задачи в условиях разрезов Западно-Сибирской равнины связано со значительными трудностями. К числу факторов, осложняющих расшифровку свойств разреза по промыслово-геофизическим материалам, относятся неоднородность литофациального состава пород, значительная глинистость, большая остаточная водонасыщенность коллекторов, низкие коэффициенты нзфтегазонасыщенности, чрезвычайно широкий диапазон изменения коллекторских свойств по разрезу, наличие в разрезе по-ровых, порово-трещинных и трещинных коллекторов и т.д. Кроме того, эффективность промыслово-геофизических работ существенно снижается по мере ввода в поисково-разведочное бурение более глубоких горизонтов со сложными типами коллекторов, низкой и переменной минерализацией пластовых вод, глубоким проникновением фильтрата бурового раствора в пласт.

Одним из возможных путей решения задачи выделения коллекторов и оценки характера их насыщения является проведение промыслово-геофизических исследований стандартным комплексом в оптимальные сроки после.вскрытия нефтегазонасыщенных пластов, когда зона проникновения фильтрата бурового раствора, по существу, еще не образовалась. Другой путь заключается в прове-

Таблица 2. Набор методов и методика применения радиометрии для разделения газоиефтенасыщенных зон

Метод

Решаемые задачи

Первый замер (фоновый), НКТ-50, ГК

Повторный замер (через достаточное время), НКТ-50, ГК

Литологическое расчленение разреза, выявление газонасыщенных интервалов в пластах с высокими фильтрационно-емкостными свойствами и расформировавшейся зоной проникновения .

Оценка пористости, глинистости, коэффициента газонасыщенности.

Определение положения газожидкостного контакта.

Выявление всех газонасыщенных пластов, определение положения газожидкостного контакта, установление эффективной газонасыщенной мощности.

НГК-70, ГК (после полного Оценка коэффициента газонасы-расформирования зоны щенности пласта при наличии оста-проникновения) точного нефтенасыщения и без него.

Таблица 3. Набор методов и методика применения радиометрии для разделения нефтеводонасыщенных зон

Метод

Решаемые задачи

Первый замер (фоновый), ИННК. НКТ-50, ГК

Повторный замер (через достаточное время), ИННК

ИННК, НКТ-50, ГК (после полного расформирования зоны проникновения)

литологическое расчленение разреза, выявление нефтенасыщенных интервалов в пластах без проникновения, в пластах с высокими филь-трационно-емкостными свойствами и расформировавшейся зоной проникновения.

Оценка пористости, глинистости, радиоактивности, коэффициента нефтенасьпценности.

Определение положения водонеф-тяного контакта.

Выявление всех нефтенасыщенных пластов, определение положения во-донефтяного контакта, установление эффективной нефтенасыщенной мощности.

Определение диффузионно-нейг-ронных параметров, количественная оценка нефтенасыщенности пласта.

дении повторных измерений методами рэдаометрин в обсаженной неперфорированной скважине, с последующим выделением на фоне измеренных интенсивностей радиационного излучения и плотности потока тепловых нейтроноз локальных особенностей, обусловленных влиянием газонасыщенности коллекторов прискважинной части пластов (в процессе расформирования зоны проникновения фильтрата бурового раствора). Ввиду того, что задача выделения коллекторов и оценка их характера насыщения не всегда успешно решаются применяемым стандартным комплексом промыслово-геофи-зических методов, рекомендовано внедрение специальных исследований повторными измерениями методами радиометрии в практику поисково-разведочных работ.

На основании выполненных с участием автора работ повторные замеры нейтронными методами получили промышленное применение при поисках и разведке нефтяных и газовых месторождений в Западно-Сибирской равнине (2,3, 4,7-9,11,13,18, 20).

С помощью нейтронных методов были решены следующие геологические задачи, которые не решаются обычными объемами и применяемой методикой геофизических исследований.

На Самотлорском месторождении было выявлено наличие газовой шапки в пластах группы АВ, представленных песчано-алеври-тистыми отложениями готерив- барремского возраста, что было впоследствии подтверждено результатами опробования, выделены газоносные интзрвалы и установлено положение, газонефтяного контакта.Определение положения газонефтяного контакта позволило уточнить запасы нефти в пластах группы АВ в сторону увеличения примерно на 100 млн.тонн.

Надежные результаты по выделении газоносных интервалов (особенно после расформирования в них зоны проникновения), полученные по материалам нейтронных методов, показали, что в кровле сеноманских отложений Самотлорского месторождения существует естественная газовая залежь. Некоторые исследователи (Лукьянов Э.Е.,Сибагатуллин Т.Ф.,1971 ; Сайфуллин А. М.,Коновалов К. А. ,1972) считали, что в сводовой части структуры образуется искусственная сеноманская залежь за счет перетоков газа из нижележащих газонефтяных пластов группы АВ.

Специальными геофизическими исследованиями в обсаженных скважинах доказано сложное геологическое строение и существование нескольких газонефтяных залежей сеноманского возраста Русского месторождения (3,4,7,8,9). Эти исследования показали высокую эффективность нейтронных методов при изучении фазового состояния углеводородов, позволили определить положения газонефтяных контактов, и установить особенности строения тектони-нически нарушенного месторождения (рис.2). По комплексу электрических и нейтронных методов решена задача оценки нефте- и газонасыщенности в газовой шапке.

В газоконденсатных залежах горизонтов БУ Уренгойского месторождения было доказано, что углеводороды в пластовых условиях находятся в газообразном состоянии. Кроме того, временными замерами нейтронным каротажэм, выполненными в обсаженной неперфорированной скважине N 80 Уренгойского месторождения, простоявшей в состоянии покоя почти год после спуска колонны, обнаружено наличие ранее пропущенной газовой залежи в апт-альб-ских отложениях (рис.3), не являющихся до этого объектом детальных геологоразведочных работ (7,8). Данные нейтронных методов подтверждены результатами опробования. Из интервала 1784-1600 м получен мощный фонтан газа дебитом 1 млн.куб.м в сутки с высоким газококденсатным фактором.

На основе установленной по данным повторных замеров нейтронными методами и результатам испытания на Уренгойском месторождении газоносности отложений апт-альбского возраста были проанализированы материалы геофизических исследований скважин по некоторым площадям Северных районов Западно-Сибирской равнины. Это привело к открытию новых газовых залежей на Заполярной, Южно-Русской и Юбилейной площадях.

Высокая эффективность повторных замеров нейтронными методами по выделению газонасыщенных интервалов залежей подтверждена производственным опробованием методических разработок автора в геофизических подразделениях Главтюменьгеологии на примере Харасавэйского, Геофизического, Ямбургского и других месторождений.

Таким образом, применение рекомендуемого набора методов и

te 310о« 05!)»» ГС -ÜU Мб НГК-60 Ч>И5ИЧЕСКИ£ ПАРАМЕТРЫ,'Й

ПО КЕРНУ НГК-60 НГК-70

ОЛ U 1Л«|Кп |Кп |Кв Кг Кг

* < (b¡ S ш КМ м.0 аз МЛ 510 ' 60.0 fjm М-0 ШШ 50.0 Ш Jfc- Ш 19.4 50.5 <0.0 45.0 ТГНК |С Qr'0.5iMM.«f/exr, BfS^ Uh * 5.5 QH * t «*/суг. g ^ ГАЗ Qr • I.Zmah. »'/en. < нЬфть" ' | £ - UM5/CíT _ - 1 НЕ»ть .... § "5Щ" HJ-U^/CYT. 1 Ц6-5к7сут. Б E-t;«-2.

Рис.2. Выделение газ©насыщенных интервалов и установление строения газовых залежей с нефтяными оторочками с помощью специальных геофизических исследований. Отложения верхне-мелового возраста (сеноман). Русская площадь. Скважина 27.

Условные обозначения: I - интервалы перфорации; 2 - приращения на повторных замерах НГК-60, выполненных через год

Рес.З. Выделение газонасыщенных пластов нейтронными методами.

Отложения апт-альбского возраста.

Уренгойское месторождение. Скважина 80.

Условные обозначения:

1,2 - соответственно газе- и водонаенщенные интервалы;

3 ~ переходная . газонасыщенная зона (или

нефтяная оторочка);

4 - глкны (покрышка задеш)

методики изучения разреза методат радиометрии расширяет озможности стандартного геофизического комплекса, приобретает ажное значение как при литологическом расчленении разреза, ак и особенно при изучении газовых и газсконденсатных зале-ей, и существенно повышает геологическую эффективность разве-очных работ.

Дальнейшие исследования по повышению эффективности пов-орных замеров нейтронными методами в обсаженных скважинах За-адно-Сибирской равнины должны быть направлены на изучение собенностей процесса расформирования зоны проникновения в оллекторах юрского возраста, палеозоя, на поиск путей и спо-обов интенсификации процесса расформирования зоны проникнове-ия, на разработку аппаратуры нейтронных методов для исследо-ания скважин большого диаметра, обсаженных несколькими техни-ескими колоннами.

IV. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ЭФФЕКТИВНОГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ГЕОФИЗИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЬ!

Выполненные исследования позволили не только сделать вы-юд об эффективности геофизического мониторинга повторными во ;ремени измерениями методами радиометрии при выявлении и оцен-;е характера насыщения коллекторов в условиях разрезов газовых, •азоконденсатных месторождений, газовых и газоконденсатных за-1ежей с нефтяными оторочками, нефтяных залежей с газовыми шап-дми Западно-Сибирской равнины, но и сформулировать определение рекомендации по совершенствованию механизма , управления дологической и технической безопасностью геолого-геофизичес-:их работ на примере газонефтяной промышленности.

Ниже кратко излагаются такие рекомендации на примере вза-[моувязки системы управления экологической и технической безо-гасностью геофизических работ на территории Тюменской области [ объединений ( предприятий ) нефтегазовой промышленности и 'еологии, в составе которых функционируют и занимают важное шсто геофизические организации.

Несмотря на постоянное совершенствование организации рабо ты в системе Роскомнедра РФ, Минтопэнерго РФ, РАО "Газпром" п созданию здоровых и безопасных условий труда, предупреждени производственного травматизма и профессиональных заболеваний сокращению ручного труда и механизации трудоемких производстве ных процессов, повышению уровня пожарной безопасности и произ водственной санитарии, оздоровлению условий труда, осуществле нию контроля за безопасным использованием, хранением и тран спортировкой источников ионизирующего излучения и взрывчаты материалов поиски, разведка, эксплуатация и транспортирование нефти и газа в Западной Сибири сопровождаются несчастными случаями на производстве, авариями, нерациональным использованием природно-сырьевых ресурсов и серьезным отрицательным техногенным воздействием на геологическую и окружающую природную среду Результаты гибридного техноприродного воздействия проявляются прежде всего в загрязнении воздушного бассейна,земельных ресур сов, почв, поверхностных и подземных вод, литосферы.

Негативное воздействие предприятий, занимающихся разведкой, эксплуатацией нефтегазовых месторождений, переработкой, хранением и транспортировкой нефти и газа, на окружающую природную среду начинает проявляться уже на стадии разведочных работ (сейсмические исследования с применением буро-взрывных работ, разведочное бурение), затем резко усиливается в период обустройства и остается стабильно высоким в течение всего периода разработки залежей.

В Тюменской области, особенно в ее северной части с хрупким экологическим балансом, где интенсивно проводятся геологосъемочные, геологопоисковые, геофизические работы, ведется строительство глубоких разведочных и эксплуатационных .скважин, осуществляется добыча нефти и газа, основные тенденции геоэкологической дестабилизации продолжаются и нарастают.

Исследованиучи Института урбанистики Госстроя РФ, Института криосферы Зекпи, ВНИИКТЭП, ТГУ, ТИИ, ТСХИ, ЗапСибНИГНИ, ЗапСибВНИИГеофизики. СибНИИНП;ТюменНИИгипрогаза, НИИПлесдрева, СибПНИИСа, СибНИИОРХа,Объединенного института геологии, геофизики и минералогии СО РАН выявлены процессы экологической транс-

формации и деградации окружающей природной среды, которые носят выраженный локальный, местами региональный характер и глобальные тенденции, опасные для литосферы и биосферы в целом.На это со всей остротой указывалось на проведенной в ноябре 1993 года в г.Нижневартовске научно- практической конференции " Пути и средства достижения сбалансированного эколого- экономического развития в нефтяных регионах Западной Сибири ", направленной непосредственно на развитие и реализацию идей, провозглашенных на конференции ООН по окружающей среде и развитию ( Рио- де-Жанейро, июль 1992 года ).

Было установлено, что в районах интенсивной разведки недр и нефтегазодобычи в результате антропогенного и технического воздействия деградирует почвенно-растительный покров, меняется естественный ландшафт,сокращаются оленьи пастбища, загрязняются поверхностные и подземные воды, потеряно большое количество нерестилищ ценных пород рыб, ухудшается состав атмосферы и т.д. Значительный ущерб причинен лесному, рыбному, охотничье-промыс-ловому хозяйству и оленеводству. Подрывается основа жизнедеятельности /народностей Севера.

Проведенный анализ показал, что в отраслевом разрезе наибольшее отрицательное воздействие на природу в настоящее время оказывают предприятия нефтяной,газовой промышленности,геологические объединения и учреждения, и нефтегазовые строительные организации.

В перспективе следует ожидать по сравнению с районами Среднего Приобья сильного роста антропогенных нагрузок в Надым--Пуровском междуречье, на Ямальском и Гыданском полуостровах.

Результаты изучения причин высоких темпов и масштабов загрязнения окружающей природной среды, дестабилизации недр, травматизма, аварийности, утрат применяемых источников ионизирующего излучения и взрывчатых материалов в геологоразведочных организациях и на предприятиях нефтяной и газовой промышленности были рассмотрены в (25-33).

Проведенные исследования показали, что основные причины нарушений природоохранительного законодательства и правил безопасности связаны с недостатками в организации управления

обеспечением и поддержанием экологической и технической безопасности на предприятиях-недропользователях. В результате этого в процессе производства допускаются отступления от установленных технологий и регламентов,стандартов безопасности,сопровождаемые несчастными случаями и авариями на объектах повышенной опасности. Низок уровень экологических и технических знаний рабочих и инженерно- технических работников. Отсутствует должное внимание к строительству и реконструкции природоохранных объектов.

Серьезно затрудняют деятельность по обеспечению экологической и технической безопасности работ и снижают ее эффективность конструктивные недостатки и неисправности оборудования, машин и механизмов, ограниченность информации о нарушениях геологической и окружающей природной среды в отдельных регионах и на многих производственно- хозяйственных объектах, недостатки в специальном нормативном обеспечении, несовершенство организационно-экономико-правового механизма. Отсутствуют надежные методы комплексной оценки и прогнозирования изменения геологической и окружающей природной среды. Сказывается дефицит специалистов геолого-экономико-экологического профиля. Отрицательное влияние оказывают недостатки координации региональных работ, значительное отставание сроков разработки и слабая проработка экологических вопросов в предплановых и предпроектных документах, особенно при развитии и размещении производительных сил и освоении новых территорий.

В области должна проводиться особая политика охрань здоровья и жизни людей, ресурсов недр, подземных вод и защить окружающей среды,основанная на комплексном экосистемном подхо; в хозяйственной деятельности и направленная на природоохрану оптимизацию нефтегазоразведочного и нефтегазодобывающего прои: водства, осуществление системы радикальных мероприятий,компенс! рующих неблагоприятное воздействие экстремальных природно- кл! матических условий,форсированного освоения ресурсов недр. Нео1 ходимо незамедлительное проведение эффективных природоохрана мероприятий по восстановлению и улучшению деградированных и н; рушенных геоэкосистем, научное обоснование которых невозмож]

!3 действующей системы геоэкологического мониторинга и управ-:ния экологической и технической безопасностью недро-и приро-щользования.Должен быть отработан механизм согласования инте-¡сов народностей Севера и пунктов нового промышленного освое-[я, взаимодействия зон традиционного природопользования и зон >вого промышленного освоения. Мнение местного населения должно >язательно и в полной мере учитывагься при принятии решений о 1зработке месторождений.Также в полной мере должны возмещаться все ущербы, которые понесуг люди и природа в результате добы-иощей деятельности.

Решение многих проблем повышения эффективности использо-шия минерально-сырьевых и нефтегазовых ресурсов, охраны гео-згической и окружающей природной среды зависит от разработки )вого эффективного механизма управления и экономического ме-шизма регулирования недропользования и природоохранной дея-зльности в условиях рыночных отношений.

В связи со сложностью проблемы управления недропользова-гем и промышленный природопользованием в условиях структурной зрестройки организации управления производством на всех его эовнях основное внимание уделяется сочетанию различных метода воздействия как на природопользователей, так и непосредс-зенно на природные объекты, с целью создания у пользователей эиродно-сырьевыми ресурсами заинтересованности в рациональном комплексном их использовании.

Основные принципы и методы управления недро- и прнродо-зльзованием в регионе в условиях перехода на рыночные отноше-ля исходят преимущественно из экономических подходов, из по-эжения об уровнях принятия решений, права распоряжаться при-эдно-сырьевыми ресурсами в соответствии с принципами экономи-зской самостоятельности регионов и ответственности местных эганов государственной власти и управления.

В обоснование принципов управления недро- и природополь-званием в Тюменской области на базе комплексного экосистемно-э подхода положены следующие факторы: взаимосвязь и взаимо-бусловленность природно-сырьевых ресурсов, лицензирование и латность недро- и природопользования, экономическая заинтере-

сованность и ответственность за обеспечение и поддержание с наименьшими народнохозяйственными затратами технической безопасности объектов, которые оказывают и могут оказьвать вредное влияние на окружающую среду, объективная необходимость учета и сочетания основных методов управления (технико-технологических, организационно-правовых, экономических).

Дальнейшее развитие управления природно-сырьевыми ресурсами связано с влиянием следующих факторов:

- определение основных направлений управления недропользованием, охраной геологической и окружающей природной среды на различных уровнях и утверждение экологических программ , программ и мероприятий по охране недр, экологической и технической безопасности на производстве;

- усиление контрольных функций по охране окружающей среды рациональному использованию природных ресурсов в государственных органах Минприроды, за безопасным и безаварийным ведением работ, рациональным использованием и охраной недр - в органах Госгэртехнадзора,а также целенаправленной деятельности органов государственной власти и управления по этим проблемам с учетом полного цикла недро- и природопользования;

- создание четкой системы взаимодействия всех ведомственных природоохранных служб и лабораторий, служб охраны труда и техники безопасности по контролю за обеспечением и поддержанием экологической и технической безопасности на производстве под методическим руководством органов Минприроды и Госгортех-надзора и на основе единых методик проведения этих работ;

- координация деятельности органов управления и контроля и внутрихозяйственного надзора предприятий и организаций за состоянием окружающей среды, использованием ресурсов недр и природы, обеспечением и поддержанием экологической и технической безопасности на производстве; кооперирование средств на осуществление конкретных мер в этой сфере ( экологических,предупредительных, ликвидационных и т.д.);

- расширение договорных и лицензионных отношений в сфере недро- и природопользования.

По эколого-экономическим соображениям и с учетом переход-

юго состояния экономики предприятий-недропользователей особую ¡ажность представляют:

- средозащитная деятельность организацией приоритетных фиродовосстановительных работ и развитием технологий снижения [ подавления загрязняющего воздействия на окружающую среду;

- создание и ведение эколого-экономических кадастров при-юдно-сырьевых ресурсов, позволяющих оперативно оценивать при-юдно-ресурсный потенциал и осуществлять лицензирование и 1латное пользование природными ресурсами;

- создание и развитие нормативно- инструктивной базы нед-юпользования, охраны недр и окружающей природной среды, веде-шя государственного геоэкомониторинга;

- совершенствование экономического механизма недро- и [риродопользования;

- увеличение объемов НИОКР, направленных на улучшение ис-юльзования природно-сырьевых ресурсов, решение серьезных геоэкологических проблем и усиление охраны недр и окружающей при-юдной среды ( например: в области техники и технологии добычи гефти, газоконденсата и нефти из нефтяных оторочек газоконден-гатных месторождений, освоения новых месторождений газа на полу-)строве Ямал с неясными последствиями для геологической и окружающей природной среды, извлечения, утилизации и транспортировки -аза из газогидратных залежей, газа, растворенного в водах,посто-шно присутствующих в осадочных горных породах;повышения надеж-юсти и долговечности нефтегазояромыслового оборудования; сбо-)а,транспорта и подготовки нефти, газа, воды;ресурсо-сбережения; ювышения нефтеотдачи пластов к степени использования в народ-юм хозяйстве ресурсов попутного нефтяного газа; уменьшения ютерь углеводородного сырья и т.д.).

В условиях реформирования и выхода экономики из кризиса шобходимо в максимальной степени использовать внутренние резервы и имеющиеся возможности по улучшению экологической об-:тановки и повышению уровня безопасности производственно-хо-?яйственной деятельности, не требующие больших затрат. Многого южно достичь благодаря более тщательному ремонту техники и оборудования, устранению воздействия опасных факторов аварий

на функционирующих объектах, установлению более совершенной контрольной аппаратуры, переориентацией на более жесткие стандарты в управлении производством и технологиями. Эти меры повышают экономические результаты деятельности предприятий и снижают уровень причиняемого ими экологического ущерба. Следует также сконцентрировать новые инвестиции на мероприятия с высокой эколого- экономической эффективностью.

К первоочередным задачам повышения эффективности целенаправленной деятельности по обеспечению и поддержанию экологической и технической безопасности недро- и природопользования на уровне предприятий относятся:

- обеспечение технологической дисциплины и выполнения про ектных технологических параметров на существующих производствах, максимальная экономия и сбережение ресурсов;

- повышение на основе экосистемного подхода эффективности контроля за соблюдением существующих регламентов недро- и природопользования, безопасного и безаварийного ведения работ с применением административных и экономических санкций;

- пресечение нарушений правил безопасного ведения работ и экологических правонарушений.

Разработанные научно-технические рекомендации и предложения по совершенствованию системы управления экологической и технической безопасностью недропользования апробированы в исполнительно- распорядительных органах государственной власти, контролирующих организациях природно- ресурсного блока Тюменской области и на предприятиях Западно-Сибирского нефтегазового комплекса (25-33).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты проведенных исследований сводятся в следующему.

1. Исследованы ядернофизические, плотностные свойстве горных пород и насыщающих их флюидов в разрезах нефтяных и газовых скважин. Предложены способы расчета и определены расчетные значения диффузионно-нейтронных характеристик горных поро;

Выявлено, что расчетные изменения времени жизни тепловых нейтронов в неглинистых песчаниках при смене в поровом пространстве воды газом достигают 20-55, нефти газом - 15-35, воды нефтью - 7-14 процентов. Показано влияние смены насыщающих флюидов на время жизнк тепловых нейтронов для основных типов пород Западно-Сибирской равнины.

2. На основании материалов применяемого стандартного комплекса, специальных геофизических исследований, результатов испытания и других геологических данных показано удовлетворительное совпадение расчетных оценок с экспериментальными геофизическими параметрами.

3. Разработан усовершенствованный комплекс ядерно-геофизических исследований в обсаженных скважинах и предложены методики выделения коллекторов.к оценки характера их насыщения с учетом разграничения этапов разведки месторождений нефти и газа Западной Сибири. Оценен.м возможности применения методов радиометрии при выявлении и определении характера насыщения коп-лекторов.

4. На основании специальных исследований нейтронными методами получены существенно новые геологические результаты, имеющие важное значение для выбора направлений поисков газовых и газоконденсатных залежей в Западно-Сибирской равнине и повышения эффективности разведочных работ.

5. На основе4впервые выполненных под руководством и при непосредственном участии автора скважинных гравиметрических исследований получены дополнительные данные о плотностном разрезе Западно-Сибирской равнины. Установлены закономерности.изменения геостатического давления и средневзвешенной плотности пород непрерывно по разрезу скважин с учетом условий естественного залегания горных пород.

6. Разработаны научно-методические основы управления недропользованием в новых экономических условиях в тесной увязке с управлением экологической и технической безопасностью. Дано обоснование комплексного подхода в решении задач рационального недро- и природопользования, безопасного к безаварийного ведения работ на предприятиях нефтяной и газовой промышленности и

в геологоразведочных организациях, охраны геологической и окружающей природной среды. Предложены рекомендации по оптимизации управления недропользованием в Западной Сибири с учетом экономической целесообразности и требований обеспечения и поддержания экологической и технической безопасности.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. К вопросу изучения тепловых нейтронных параметров по-лимиктовых песчаников Западно-Сибирской низменности. - Тюмень, ЗапСибНИГНИ, 1972, вып.59, с.53-78. Соавт.: НеЛепченко 0.И.

2. Эффективность газометрии и ее место в рациональном комплексе геофизических исследований поисковых и разведочных скважин Главтюменьгеологии. - Тюмень, ЗапСибНИГНИ, 1972, вып.59, с.140-157. Соавт.: Нелепченко О.М.

3. Эффективность геофизических методов при изучении газовых и газонефтяных залежей сеноманского возраста в районах Севера Западно- Сибирской низменности. - Тюмень, ЗапСибНИГНИ, 1972,вып.59, с.168-181. Соавт.: Нелепченко 0.М., АнпеновС.В., Ахияров В.X.

4. Изучение продуктивных толщ Русского газового месторождения с нефтяной оторочкой методами промысловой геофизики. - В кн.: Тез.докладов V научно-технической конференции молодых геофизиков Украины ( Киев,20-22 декабря 1973г.),Киев,1974,с.71-72.

5. Определение диффузионно-нейтронных параметров скелета (каркаса) горных пород по данным гранулометрического и минералогического состава. - Тюмень, ЗапСибНИГНИ, 1974, вып. 77, с.140-145. Соавт.: Нелепченко 0.М..Федоровская H.A.

6. Определение диффузионно-нейтронных параметров скелета (каркаса) горных пород по данным химического и спектрального анализов керна. -Тюмень, ЗапСибНИГНИ,1974. вып.77. с.146-151. Соавт.: Нелепченко О.М., Федоровская H.A.

7. Обзор состояния и пути повышения эффективности методов радиометрии при исследовании разведочных скважин в Западной Сибири. - В кн.: Аппаратурные и методические разработки в геофизике, изд-во "Наукова думка", Киев, 1975, с.108-114.

8. Пути совершенствования методик интерпретации геофизических данных на поисковом этапе в условиях разрезов Северных районов Тюменской области.-Тюмень, ЗапСибНИГНИ, 1975,вып.90, с.2Í2-215. Соавт.: Нелепченко О.М., Ахияров В.Х., Хабаров В.В.

9. Эффективность повторных замеров нейтронными методами при изучении сложнопостроенных залежей секоманского возраста Русского месторождения.-Тюмень, ЗапСибНИГНИ, 1975, вып. 98, с.15-20.

10. Нейтронно-диффузионные характеристики скелета осадочных пород Западно-Сибирской равнины.-Тюмень, ЗапСибНИГНИ, 1975, вып.106, с.123-125.

11. Обработка диаграмм повторных замеров нейтронного каротажа. - Тюмень, ЗапСибНИГНИ, 1975, вып.106, с.126-129. Соавт.: Нелепченко О.М., Ахияров В.X., Самкаев Ф.С.

12. Сравнительная оценка эффективности источников нейтронов при изучении разрезов разведочных скважин. - Тюмень, ЗапСибНИГНИ, 1975, вып.106, с.163-165. Соавт.: Нелепченко О.М., Самкаев Ф.С., Стариков В.А.

13. Основные результаты исследований ЗапСибВНИИГеофизики в области промысловой геофизики. - В кн.: Тез. докладов VIII Всесоюзной научно-технической геофизической конференции (Тюмень, 7-11 сентября 1976г.), М., 1976, с.8-11. Соавт.: Анпе-нов С. 3., Бутенко В. В., Ирбэ Н. А., Ирбэ В.А., Камызникова В.В., Кудрявцев B.C., Мамяшев в.Г., Нелепченко О.М.

14. Разработка методики интерпретации данных гравитационного каротажа,- В кн.:Тез. докладов IV научно-технической конференции молодых ученых и специалистов ЗапСибНИГНИ (Тюмень, 21-23 марта 1979г.), изд-во Облстатуправления, Тюмень, 1979, с.176-177. Соавт.: Жилин И.С.

15. Характеристика минеральной плотности пород сеноманс-ких отложений и погрешности ее определения. - В кн.: Тез. докладов IV научно-технической конференции молодых ученых и специалистов ЗапСибНИГНИ (Тюмень, 21-23 марта 1979г.), изд-во Облстатуправления, Тюмень, 1979, с.179-181. Соавт.: Задорина Л.М., Мамяшев В. Г.

16.Некоторые результаты опробования гравитационного каротажа в Западной Сибири. - В кн.: Тез. докладов на зональной

научно-практической конференции "О деятельности НИИ, проектных институтов и ВУЗов по разработке новых прогрессивных технических решений и их внедрения в производство" (Тюмень, . 7-8 июня 1979г.), изд-во Облстатуправления, Тюмень, 1979, с.27-28. Со-авт.: Жилин И.С., Самкаев Ф.С.

17. Аналитическая методика введения поправки за изменение нуль-пункта скважинных гравиметров. - Информационный листок ОЦНТИ ВИЭМС, вып.50-79, М., 1979, 2с. Соавт.: Жилин И.С.

18. Основные результаты исследований, выполненных Западно-Сибирским отделением ВНИйГеофизики. - В кн.: Методика геофизических исследований скважин при работах на нефть и газ, М., "Недра",1979, с.18-22. Соавт.: БутенкоВ.В., ЗосимовФ.Н., Кудрявцев В.С., Нелепченко О.М. и др.

19. К вопросу оценки точности скважинных гравиметрических наблюдений. - В кн.: Проблемы нефти и газа Тюмени, Тюмень, 1980, вып.45, с.16-19. Соавт.: Жилин И.С.

20. Усовершенствование методики радиометрических исследований при разведочных работах в Западно-Сибирской равнине. - В кн.: Математическое моделирование геофизических полей (материалы VI Научно-технической конференции геофизиков Украины), изд-во. "Наукова думка", Киев, 1982, с.96-103.

21. Алгоритм программы обработки данных гравитационного каротажа. -• В кн.: Проблемы нефти и газа Тюмени, Тюмень, 1982, вып.56, с.69-72. Соавт.: Жилин И.С.

22. Применение гравитационного каротажа для установления закономерностей изменения геостатического давления и средневзвешенной плотности пород с глубиной по разрезу скважин. - В кн.: Проблемы нефти и газа Тюмени, Тюмень, 1983,вып.57,с.18-19.

23. Результаты гравитационного каротажа по скважине 1-П Борковской площади.-В кн.-.Разведочная геофизика,М., "Недра", 1984 вып.97,с.100-106. Соавт.: Жилин И.С., Михайлов И.Н..Белкин М.А.

24. Исследование влияния перепадов силы тяжести на изменение нуль-пункта гравиметров. - В кн.: Методы освоения Западно-Сибирского нефтегазового комплекса, Тюмень, 1985, зып.65, с.14-16. Соавт.: Жилин И.С., Рупинский Ю.И.

25. Перестройка продолжается. - Безопасность труда в про-

мышленности, М.. "Недра", 1987. ИЗ. с.9-10.

26. Гласность - веление времени. - Безопасность труда в промышленности. М., "Недра". 1987. N9, с.24.

27. Управлять и отвечать коллективно:- Безопасность труда в промышленности.И., "Недра". 1985, Н 9,с. 22-23. Соавт. -.Миронов А.М

28. Всегда во всеоружии. - Безопасность труда в промышленности, М. ."Недра". 1988. Н 10, с.26-27.. Соавт.: Штофф В.П., Пономарев В. П.. Жилин И.С.

29. А если не формально? - Безопасность труда в промышленности, М.. "Недра", 1989, N 1, с.32. Соавт.: Васильев В.М.

30. Видеть цель и добиваться ее. - Безопасность труда в промышленности, М., "Недра", 1989, Н 2, с.5-6.

31. Совершенствование управления охраной окружающей среды на нефтегазодобывающих предприятиях Тюменской области. - В кн.: Социально - экономические проблемы природопользования в системе "Топливно-энергетический комплекс - народное хозяйство", М.. ВНИИКТЭП Госплана СССР, 1991, вып.35. с.122-127.

32. Совершенствование механизма управления экологической и промышленной безопасностью недропользования. - В кн.: Управление природопользованием в регионе ( материалы международной научно-практической конференции 17-19 мая 1994 г., г.Сумы ), изд-во СумГУ, Сумы, 1994, с.46-47.

33. Недропользованию, охране геологической и окружающей природной среды - комплексный подход. - В кн.: Проблемы геологии твердых полезных ископаемых Поволжского региона. Казань, изд-во КГУ, 1994. с.24-28.

Сдано в набор 22.12.94 г. Подписано в печать 21.12.94 г. Форм.бум. 60 х 84 1/16. Печ.л.1,5. Тираж 100. Заказ 480.

Лаборатория оперативной полиграфии КГУ 420008 Казань, Ленина, 4/5