Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Исследование верхней части разреза многолетнемерзлых пород методами электроразведки с целью обоснования обустройства нефтегазовых месторождений (на примере Северо-Западной части Сибири)

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

Автореферат диссертации по теме "Исследование верхней части разреза многолетнемерзлых пород методами электроразведки с целью обоснования обустройства нефтегазовых месторождений (на примере Северо-Западной части Сибири)"

Саратовский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет ки. Н.Г.Чернъпевскоге

На правпг рукописи Сиилевец Олег Демьянович

Исследование верхней части разреза многолетнемерздыас пород методами электроразведки с цель» обоснования обустройства не$ггегазовык месторождений (на примере Северо-Западной части Сибири) ._______

Специальность "'4.00.12. - Геофизические методы.,

яонсхов я разведки месторождений-полезных ископаемые ..

А.ВТ О РЕ ft-E P AT-

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-шяералогнческлх наук.'.

Саратов - 1992

Работа выполнена на кафедре геофизических методов раз вед: полезных ископаемых Саратовского Ордена Трудового Красного Знамени государственного университета им. Н.Г.Чернышевского

Научный руководитель: доктор геолого-минералогичесю

наук, щюфессор Конценебин С.П.

' I , '

Официальные оппоненты: I. Доктор геолого-ыинерапогачески

наук, профессор Матвеев Б.К.

, 2. Доктор технических наук, профессор Тикваев В.В.

Защита состоится "_" 19_г.

в _____ часов на заседании специализированного Совета при .* Саратовской Государственной университете им. Н.Г.Чернышевског по адресу: 410601, г ".Саратов, ул. Астраханская, 83, I корпус, ауд. 53. С диссертацией можно ознакомиться з библиотеке СГУ.

Автореферат разослан "_- " 1992 г.

., Ученый секретарь

специализированного Совета кандидат геолого-иинерало-

гических наук В.А.Гуцаки

г."';Л--.3;*- . ■ ■■■ -

'. 3 В ЕЛ в ПГВ' "...

Актуальность работы обусловлена необходим стьв ускоренного умышленного развития обширных регионов криолитозоны (нефгйх'й-зоносные районы Севера, Западной Сибири, Тимано-Печерский не&ге-газоносньш район, алмазокосше провинти Якутии).

Решение проблем, 'связанных о транспортировкой и доставкой минерального сырья, особенно из зон нефтегазодобычи, яэляетсл вахне /лей народно-хозяйстзекной задачей. В её резенни ватную роль играют инженерно -геологические изыскания, объёмы которых с хгадам годом возрастают. Для ускорения работ и поешснкя качества к точности инженерно-геологических изысканий внедряются геофизические кетоды.

Особенно п'.'.рокое приг.екзипе получила электроразведка, зши^ся-цая гдозекствукцее пологениз в геофизических исследованиях, пс-пользуа.гз: при изучения :с;оголетг;еа:ерзлих пород (. Б настенное зрг!лл раграЗатцвязтся методики э л е кт р с разе с до'-с: :;л работ, учитизсг-цие специфику геоэлектрического разреза к кглкт/.з особых функционалы;;":, прссгра^сгБенних, дреиеш-гл я зг.Е'.:с:::'.ос'е7: слскгргсзскге прз£У.З?Р5В !?'Л,

заюазчаотсл в еОЕвргистЕСваыи и разрабогте •¿етс-дики пропан-Нил долевых исследований и !а;тер::рз-.тл;:;;< п:: лу'•:?:-результате:) 553, ЖБЭЗ, СЗП при. рс~с:г.::: инженерно-геокриологических задач а сложил услогнпх Кра&гого Сезера и изучении агисаекяй г.арпг'зтрзз гьерхией части гссэлсктрпчесг-ого разреза г гродолг/. ;:зу-чаздоя торрп'Горпи для обустройства, гггэкз: угсто^огдзнкй.

Основу1? ггзачи '/ '

1. ?агрг.5о?ка кстод'лчегхкх прнегоп еэггггезгсч: Г'&гкткигэгтк. элск1 реризг.^дечных работ при изучении згэил:: «22 ка зекззз гкелкга грекеккзгэ и грэстргастгйикого го:.:с;:с:п:л геоггэктехг-агпя: гг-рс^о-.-рнсткк верхней части раяреза (ВЧР). - -.":•''-' ' _______— —

2. Разработка и внедрение :аютекса пелзпгх ::озледоза>жЯ гес-

з ;:•:.? с г.этодов с г^екму^естсезгаг: и с по - ъ г-, о 2 е-::: £ м сл2ктр:р£Г—

гедки с ;:ослэдуппеГ: ксллчестзеннсг*. и г-гдестзеикой :::с р г.р о г с Г..

3. Обоснопалпз методик:: }./огксз:-;оГ: оцен":;: паригстрсз ге.;,глс::трн"огкэго разреза ьгр:^::;*. прэзл:: !ГЛ1, кг" оскэш рейонкро-. вшил саронг; .и: кселздсзес-п'Л зэ х»игке:«з геезриэлогк-ч-зеккх езайгго. ' "

-

скачииасть _ .

. Р^рвбсгажгкз способы а научные рекоыевдации внедрены пр^ раз-пректага документации по обукройстгу Уренгойского,' Се-.з^^зягэйсесг©, Песцового, Лилейного, Харасавейского и Бова- . вдззгзсхого газокседэнсаяопс кестороаденуя Западной Сибири, !про-зсдоааэй■ иасимутеа ШЙШгаздобыча концерна Газпром. ••

foffCysaota забега ■ -

Оетоэшз Borspcca дяссертацаи и результата исследований доклсды-naz«c&. на easrcsac: научных семинарах. (ЕДЯХ,' Москва, 1934,1989 г.), сезегязслчяазяйяхя работников разовой дтроккшлекносги и ХМ науч-гскферегщии кэледых-специалистов (Киев. I9S3 р.,. 134 г.}, з&хннчзскйм совещании (Харьков, 1939 г.), П научно4тех-аячеехой «снфвазшггк коясдыг ученых и специалистов газовой промш-гзквема (bffii?, 1SSQ г.)» ¿"2 к X иаучно-теашчесюа конференциях з&зддак уч^ык и опоцкадис?ов газоосй про1агзяенности| (Пшефь» 1973 г.» 1935 т.}, научаой конференции геологического факультета . я ЕШг&огогяа Саратовского Гссунигерсатета (Саратов. 1980'г.) 'и еаагсдкьг; клучкл конференция:: спсииалкстоэ КйШгаэдобкча (Саратов, JS77-I935 гг.). " * :

• Г„- г-лэ ;5:гс£р?«р:а спу&иифзаго 9 пэчап-йгя ра£о?, гкс^рекс 13 p^oHwasiirspciKiX ^гдлоазнк?.. • • :. * .

. ДнсмрггцчсЕпед peS-cta состой* из введешш/ глаз, звкявчг-вул, 225 усижзгегснзго секста, 63 рисунков к

стаза* iis 153 £-.сйг:гг»з~.-гнй.'

• РаЗсге .газдаонл as :<а£здре геофизических ке?одов поксхоа г. разгадки .«астсрзгд^кий i:c;:ec./::~ ископаема: СГУ им. И. Г. Чер;:ьп:о2с -яггчэ год руказ'.-дстзс-я spcgsccopa З.Б.Кскцекгбгаа, когорсьу асгор

' si-rpasasc ксяришза с'лагсдврнсс**» зз лзсссякиое . згпздениз, пзасць при гксзлгскга работа. Азгор. глубоко благодарен •'оа бслг^уз Ьсмз^ь '.•. псддергау в рьйсгс доценгеа А.С.Грицзскко,

. s.i.K. С-Л.Заозу.

• £кам а такгг гггрудиакаи СЙЛ QSXS ;--:c'.T.~y--a БЗЙШтаздо-o'ir^fi. азуэр rr.yioac голлнателз:: »а язлекак.» обсуждения, цснкас згазчг-И'ля г.осгоя.члсе к паСсте.

- Б -

;' Содержание'' работа /

Во "Введении""дока общая характеристика работа,' сзэйяодйз: задачи исследований, обоснована актуальность теки и пркнцк кые пути иг ¡шовная. . ;

Глава I посвящена анализу результатов геологических.и г«с&=> зических работ,' проведенных на территорий исследования к гытгдз-гостратиграфаческой и геоэлектрической характеристикам йзу*:а®кй-

.га разреза.'- 'Ч;

; Первые данные- по инжеь^рной геология на территории Урекгейске-го газоконденсатного месторождения получены в 1949-51 гг. пдт изысканиях на трассе е.д.Салехард-Игарка. Эти я последующее райг-■гы по изучению ВЧР, проведенные ВСЕГЕИ, ЖИГШ, БНИИСТ етоведа-лксь на основр анализа данных, по.чученних при бурении неглубоки: скважин, наблюдений за температурным режимом мерзлых пород, кссхж-дования обнажений и яакдшафтке-индикационкой съёшск. Назешыэ геэ-физичеекке методу исследований нз применялись , что огршдааквкгэ информацию о границах распространения МШ1 и изменения её кэнфх!^?-рецки в процессе их сезонного претгнгаккг.

В 1971-73 гг. ВСЕГЙНГШ проводил опытную икхенер!',о-гзохрмггзш- ■ . ческуи съёмку масштаба I: ¿00000 кжной части .»рекгойсясгз гезззог® кзеторохдекия. Были подучена первые даккнэ о ■ геоэлехтргг-геской . рактористнке Б^Р. . •;'.•..- -;.•:..-

Результаты работ показывавт,.что за период 1950-1975 гг. нехе-пился обаирнай фактический материал по геологии приповершоетте- . го осадочного комплекса Западной Сибири» Многие ьгдросы, елнэгэ-, остались нерешенными. К числу наиболее слакяых етносятаг: вез^ж- ,' нэс?ь.и эффективность картирования структурных элементов нагадай/ гесяого-гбоморфологичесхой съёмки, херактер неотектоничееккг.зздк£- • тай при редкйх дислокациях на поверхности, роль огеденвняй в мкроэшия рельефа Западной Скбкри.;-г;••'

Недостатком проведенных ранее исследований является'очти'вэж- " ноа отсутствие наземных геофизических работ» хотзрые знечЕтехьнэ дополнили бы информацию инженерно-геологической сьёши, там бохеэ, что опыт применений таких мет дов уже имелся ка соседний адррктъ-риях. Однако, одни методы не использовались вследствие недорабо- -танности методики и техники её применения, другие из-за ограниченности своих возможностей. Поэтому * практике мерзлотоведчесгих кс~ следований, чуть в большем объёме, применились термометрия к метод г сопротивлений. Но и ети метода из-за отсутствия специалистов - геофизиков, небрежно н неграмотно цроведенных исследований, отсутаз?-. *

вкя южгродя работ и в результате давших сомнительные и противоречивые данные, практически перестали примениться. [

Црзшеяеняв методов пг паянного »ока, с учетом территориальных уеговий, могли позволить за относительно короткое время получить дэнэлкигеяьнуо инфэрмацив об исследуемой территории* о поведении верхизй кровли Ш1, мощности сезонно-талого слоя (СТС) и скорости протаивания, уверенно провести границ между различными литолого-стратиграфическими комплексами пород, помочь праг-льно выбрать, направление и резко понизить -стоимость дальнейших геологических исследований. Однако, из-за медленного внедрения геофизических методов в практику изысканий методика их проведения оказалась . практически не разработанной. Указанный недостаток бьи во многой восполнен олактроразведочнши работай методами постоянного тока, в которых принимал участие автор.

Во второй части главк излагаются данные о геологическом строе-' нии верхней части изучаемого разреза, в котором принимают : участие палеогеновые, и перекрывающие их почти сплошным чехлом, Четвертичные отложения. Практическое расчленение четвертичных отлосений ■сопряжено с большими трудногтями. Осадки имеют аллювиальный, озер-но-аллюБиальный, прибредао-морской и морской генезис, представляет'в целом песчано-глинистув. толщу, отляча*адюся, в то же вреыя, янтоЕаго-фациальной пестротой.

Автором приводятся типичные для Северо-Западной части Сибири '|дшвнз ВЭЗ с характеристикой их обобщенных керзлотно-геологичес-ких условий, дается краткое описание, общих особенностей кривых. Во шагах, случаях» уке ю веду 1фквой ВЗЗ могно. говорить не толь' из о м£л>]чкк или отсутствии в разрезе ыерздьгх пород, но . и качест-вэано охарактеризовать их.

В процесса работы автором были проанализированы основные типы ■ геоэлактрнческих разрезов,. изученныз Акимовым А.Г., Достоваловым , В.П., Якуповьм B.C., ТорицыныиБ.А., Добровольским В.П. и др. По рзэудьтатам исследований, анализа и переинтерпретации геофизических материалов организаций, работаю?!* в зонах развития Ш1 было . составлено представление о геоэлектрическоы строении всей толщи . ШП. Геоэлехгрическнй разрез представляется довольно сложным и

характеризуется следующим распределением величины мощностей и сол'. J>jbj - сезонно-талый слой (ЙС), мощность которого меняется во времени от нуля до максимального значения в осенний период; Pgbg - второй, основной мерзлый слой геоэлектрического разреза соответствует мощности всей мерзлотной толщи и является осногныу.

гементам разреза, опргделявциы как .»'од кривых ВОЗ, так и экра-¡ровпнио ни;г.ележяцих горизонтов. -Он, примерно, на середине слоя аходитеяйулевой уровень колебаний температуры. Вьлге и кихе ою) уровня, слой подразделяется ка три дополнительных части -зктральнун, среднюю и кр.- "дав. Установлено, что : эщьость и соп-)тивленке, количество этих слоез меняется в эазисимо^ги от изке-гнкя температуры, состава пород, мощности теплового потока с 1евной поверхности, льдистости, криогенной текстуры мерзлых пород тс..

В последнем разделе главы дастся ;„';злиз сущоствугг^их систем обметки и интерпретации данных ЮЗ я районах развития ММП. 3 про-;ссе выбора оптимального метода интерпретации для кривых ВЗЗ, поденных в зонах развития ММП, автором опробованы следующие метс-

сводных трехслойных палеток Б.К.Матвеева, "вспомогательные )чки" с использованием комбинированных палеток А.К.Козырина -.К.Хкелевского, метод А.Зогди, метод И.И.Крейнеса," метод Б.А.Шац-/ркна, метод Г.Д.Цекова.

Перечисленные методы оказглись ограниченно применимыми для ин- о грпретации кривых ВЗЗ, полученных в зонах распространения ММП, зиду большой величины от:-езенкя ? ¿¡9\ > значительных иск&теиий в :вых ветвях кривых, наличием наклонных и вертикальных границ з ровле 1£Я1, связанных с процессами протаивания СТО. • -

Анализ существующих программ'ыаяинной обработки ВЭЗ "Отклгк-!" С.Б.Изотова), "УВ^-ОЗ" (А.А.Рьгзов), "Зонд-Ш" (В.П.Ко-есников) )зволяет сделать ряд существенных замечания по качеству проин-;рпретированного материала и особенностей процессов обработки юобходимость постоянного участия геофизики-интерпретатора во :ех процессах обработки, "жесткие" ограничения при задаче "пер-' ас" приближений, невозможность получения результатов качествен-^ )й интерпретации карт рг-зрезоз -/>к» диаграмм о к для . . зуговцх ВЭЗ). - .'"".

В главе 2 освещены разработанные прл непосредс?веннем участия )тсра приег/ы повышения эффективности элекгроразведочих исслсдс-:лкй при изучении кровли КШ на основе комплоксировгния полевых. 1бот ус—"чи ВЗЗ, ШШ, СЭ11 и других геофизических методов &П, эхплексной качественной и келкчоствишой нитерпрота-

щ геол_. • -геофизических данных. Ка контрольных площадках, приу-. )ченных к определенным природно-территсриальным кс-иплексам (ПЕК), ¡я изучения изменения формы кривых ВЗЗ, выполненных в разное вре- . I года проводилась большая серия контр• ~ьнкх заиеров ЮЗ.' -

На вкспорк,читальных участках рпзличтэе ШК с -проявлеийяияатз- '

дяных включений били проведены опытные работы методом СЭП в модификации метода двух составляющих (ВДС), который позволил ввдслить форму и вид ледяных вкл чений по исследуемому профилю.

Автором была опробована новая модификация кетода ЮЗ - метод иикроалектрических зондирований (ИКВЗЗ) при АВ/2< 50 м, которым впоследствии выполнен основной объём работ. Для изучения рельефа верхней кровли Ш1 с 1981 года основной объём работ состоял из комплекса геофизических методов ЖВЗЗ и СЭП, кот: .эый дополнился опытными сейсморазведочными работами МПВ, трехэлектродкыыи зондированиями ВЭЗ с целью увеличения нзде..шости выявления геоэлектрических горизонтов и улучшения коррелируемости отдельных комплексов пород. ----

С 1982 по 1987 годы автором проводились работы по опробовании кетода точечного осевого высокочастотного электропрофилирования (ВЧЭП). Процесс измерений методом ВЧЭП значительно упрощен и ускорен в сравнении с известным процессом измерений при ЭП на постоянном токе. Преимущестьа кетода ВЧЭП удалось реализовать при помощи специальной аппаратуры, макетные образцы которой прошли всестороннее полевое испытание, показавшее её высокие эксплуатационные качества.

Дается анализ особенностей коиплексированкя ВЭЗ и СЭП с целью обеспечения их необходимой детальности. Б результате работ был вы£ ран шаг измерений по профилю для СЭП и ВЧЭП - 10 метров, для Ш& - 100 метров. При обследовании характерных форм рельефа - бугров пучения, склонов оврагов и речных долин, где требовалась большая детальность, шар измерений для МлВЭЗ уменьшался до 25-50 метров, что.позволило опр делить размеры и мощность ледяных тел.

Специфика алектроразведочных р ^/5от в областях распространения Ш1 требует при интерпретации результатов ВЭЗ учета закономерностей распространения и строения мерзлых толщ исследуемого района.

Особенностью геоэлектрического разреза мерзлых толщ является существование в ряде случаев изменения электрического сопротивления пород его отдельных горизонтов с глубиной (градиентности разреза) , их непостоянством в горизонтальном направлении благодаря меняющейся дьдистости, появления вертикальных границ раздела талых и мерзлых пород, изменений сопротивления пород в течение годового цикла.

В диссертации рассматривается характер этих искажений и вняснс ны условия, при которых они минимальны. На участках безгредиентно мерзлой толщк ошибки в определении мощностей мерзлых пород и глу-

бины залегания их кровли не превышает 5-10£. Для Градиентной мерзлой толщи ошибки в интерпретации ЮЗ возраст-шт до 20-40$. Умень-пению этих ошибок может способствовать дальнейшая разработка методов интерпретации, учитывающая каротаглые изменения в сухих скваки-нах.

Кривые ЮЗ, получошше на участках распространения высокольдистой, низкотемпературной мерзлой толщи внешнего типа "К" должны интерпретироваться как кривые "КО".

Для уменыяенк/. искахакДего влияния на кривые ВЭЗ вертикальных границ раздела участков с мерзлыми и талыми породами разносы установки ШЗ необходимо ориентировать перпендикулярно границе раздела, а точки ЗЭЗ размещать в центре исследуемого участка.

Автором предлагается комплекс исследований ка контрольных участках (НУ1!, для получения данных об измерениях параметров самой верхней части разреза, который включает в себя: МКЕЭЗ, стационарные еккгетричнкз установки (А!>'.ЯВ) малого размера, электрокаротач аке-нерно-геологических скважин, наблюдения за температурным реяимом пород.

В главе 3 рассмотрены вопросы совершенствования методики обработки и интерпретации олектроразведочных дан.лхх для зон развития

Но результатах СЭП можно ввделить наиболее часто встречающаяся вид графиков и значения рк для определениях типов разреза. Но данным многолетних исследований автором составлена подробная таблица связи нерзлотно-геологической характеристики разреза с результата.!;! электропро&нлироЕ^ния. Для удобства анализа данных СЗП, был введен качественно-количественный критерий: "Ук» где:

/>к - значение сопротивления'для. большей линии ¿3 = 60 и установки СЭП, р'г - значение сопротивления для магсой лияии АЗ = С-0 « усть-Н0£КЛ СЗП. ' • ' • ■••.-.

«калиг* дгглыл СЭП к о'урэния позволил, установить критерии, знсгощиз геокриологическое строение картируемая участков со значе-

1. Положительные высокие знач£?:;:я луэ.. 3600-0500 Сум) характерны .гея оторфозаиной тундр •, а негыесдио (.1250 Смм) для участкоз с суглккказг а ВЧ?. •

2. Отрицательные значения ¿/>ч. невысокие .•значения чещ-з зстре-чавтгя па участка;:, где в шсжей част:: резрзза присутствуют иерз-лг.э суглинок и супзсь. Наибольшее ^т; -цатсл:>кое значение наблюдаете:: та:л, гд^'мерзлый сугл-:лок ¡^.яиао; нерзлуа толщу песка (5550 0>м). " ■ ' . •.* - . . .

2. 0-глща1е.-ь:гйе бсльсие значевжн С 1лрк1 =.7000-12000-18000 . •

'. — ю: -

Онм) характерны для участков с мощностью--мерзлого торфа от I и j.

2 метров, т.е. отражает высокую.льдистость самых верхних горизо? тов мерзлой толщи. *

4. Общий низкий уровень значений J> к и невысокие положительна значения л_р = 200-300 соответствуют толще мерзлых глин.

5. Толще мерзлых суглинков соответствуют .положительные значения лр -- I3C0-2400 Смм, при появлении в ВЧР сильно льдистых суглинков, величина увеличивается и ме;.-"г знак на отрицательный. При оттаивании ЕЧР до 1,5 метров уменьшается значение * до 300 Омм, знак остается отрицательный.

Подобный подход к интерпретации графиков СЭП с учетом конкре них соотношений между f>.. и _р'ч может быть реализован и для др гих регионов распространения ШШ. При работах методом СЭП, по предложенной авторов методике, необходим учет времен!? проведен;; у роний, которое является Еаянкм фактором, влияющим на $орму лучас->/.::х бкомалий.

И» енализа литературных источников установлено предположение пг,луг,рог,одшп.'о;-оК ппороджости льда, которое было использована торо:; в целях при интерпретации области высоких 31-

чо.чиГ: />к на графиках СЭП.

Чтобы правильно объяснить ьысокооьзгную аномалию на графиках СЭП, достаточно провести двухкратное разноиолярцое изменение. .г чения сопротивлений б первом случае будут одинаковым: и сущэс?] но различна« - во втором, так как во льду одно из направлений окажется сзпорнш:. Несомненно, полупроводниковый эффект будет . являться только з тек; случае, если в общей массе льда ориентир ка осей их кристаллов Судет иметь одно преимущественное 'неправ. н;:е, вдоль которого :: будет проявляться запорный эффект. £г;: с регения поАТ2срлу;аэтск .результатам: полевых работ автора, позв ли еп;.ее;~елять л>:нэы, проп.таетк;льда и ориентировку плироз л

3 изучаемо;! теле;е, а з благоприятных случаях определять мощное

г о

Так как в ки-одах БС-3 к СЭП измеряемой величиной являемся та автором разработан графоаналитический прием трансформации : с.иков CDU г двухслойную хривуэ ЕЭЗ с иса^льговаииеи зяеисимос"

.3 31 . ОД .,

JD у /к ~Л-Г(АВ/2), который я:' я стоя дополнительны}.', факт о* получени;; кояичестзеь'иой юцормацки об изучаемо!; разрезе. Про; ::;енкая «тер:.-. ;.:-;одк::а ксг-о^ьзоБслась при составлении карт, ; сочь сондпросан;:.': редкая, к по ясидвефпши хфяшг-кдо ярогодек::«

С начялом процесса протаскай СТС коь^лгурлцлк

'кровли ¿¿'¿Л, появляются нзклс.чккз и ве^'Г-икглиГйе грзгмца раздела, изменяются значения _рк телых и мзрзли). г.орсл. Из-за зтмх сложностей применение обычных методов интерпрчлкллл« з-.трудняетсл, г порой становится. кгвозмкэгш. В связи с втгм, зд-гоуоы предлог-ока следующие кстодическиз приезд элсктроразгч-дочзкгс

1. Сравнение крквых ВЭЗ с опорными критики, с1П!-.'.зе)^г« вблизи сква~ин;

2. Определение глубкни залегания опорного гср>гос».та по кг-гим ВЗЧ с конэчной ветвью Н • или А (кетод "восхсдя^и-. вьтнеГ;"};

3. Определение р- пород с пюодь» в/.рк,л\«о!яси'Х д:^гк.;'.

^ УД

а результате л:: прк'.:г!:е;;::л была получена' вч1ср\*зг. об

изгенснии у> по различным участкам рс.бзг л •су.отмок л -¡.р;-

ллпрлЬлоллк, что позвеллдо сделать с-с>' !<:•■:. ллсл: дгл--

ного пераллдря и соетглло'ь прлгнеэнуд с:;е»п:..' и.«.-":, пи.ч .т г. .-„-р? гсоэлектричоского разргэе.

Дьторг:-: сроггдеп статксгт.чгсхай гпелг-з .р; ь?'-. с. кгге-раг; ягрглсил гллллл глаеел^лк^шоллг:! лрл:лллс;,: л;. . ргголлуо: :ллл по геоеас::хр»чес1з::: условиям.

Ус?оно длено, что длл гадлэлг.одего боль::.;:!!'!п:а 1:1-1".'..л Гчл>, го.-у-чен;а:с на улллгллд: рлоллтнл мзраллх пород, :о>ргкл:рл . < я ■ л наличие разре-гов типа "А", "К" и ".АН". Брасу*«:и " л-1 ••• Г-лых пород, отлита::.:дитгек и лло^ллднх таллл о^ичнэ инл л.,-зл! .-•. лее ?ц'сок::м окглзквлстоя нс;:з::ег:чо с;-лл.-;чнчл еггч-

кригей макеллума. О улллпчзнле:.: ллдлостл пород на крлл.Л' "¿.Л поток "А" етлнонллся боллз л:лллл. Крутой (члого село^ ' кн>лл!-к&чальпоП 1С!2а криё^Л В?3 типа А св.ууягс.'ьггсуег сСлл::гл о лрл-уг-с?1л.л иеглуС'око зллег^лдлх, Б1,;;:05'ал1-длс':л:л ^орхчо" н^ст.; • лъ:х пород л грлллие лх гроьлл. учлетллл: р. -.■ -.г ч

кзрэл-ПС тор:Глл;:.;о!; кпСллдллтсл осла :!;л;:::л лрлл.л о ; сбрлллол <рр.-х:, егшзалн;.::? с гр'рлллелл: ; лл мл рпелргигр :.л? '¿¡!П. Наиболее гкпкчны« для участков рпзглтил г.осчгко-глллист.л с-• л'-'Г-ениГ' .•• лчетсм лап1 лртл-х т;;т;:1 'Т' :; "л.", сч:л • • • . обычно уг'л;;л.н::л гг;1Л!:члдол;>:хл';! рглл;.л д-лл'р^но^т. : 'Д о глублиоЛ.

Ил о "1С Н'Г': УОЛО'Л'ЛСЛ . Л":Л С:'Л'"1 •"Л.-'

С с-.'..!'л р г1;.-,"д"'Ср."Л-ч."Л:'"г т:л: :.рл: >л ^''л ■..', л: л:.; с - .........

к,?:: -п:л К л ::л^:.:"л ллл-:-л:.лл /V'". .л р Ч'Л.: .. ••

г. у-' ;Л.

При пнтерпре?гт-'н кривых ВЭЗ часто возникают трудности, связанна с ксзосконнссты) правильно оценить строение геоэлектркческого разр?за, без учета к .ккх-то его специфических особенностей, например, тонких низкс^шх пластов, залегаицих на высокоокном опорном горизонте K.ifi. Таки:.ш пластам! с низким 'Руд по данным бурения яв-ся пласты и линзы глин. Автором применительно к условиям Северо-Западной часть! Сибири, разработана из то дика упрощенной интерпретации четырехсложных кривих типа Kti и QÎ при высоком сопротивлении опорного горизонта, основанная на использовании одного пара-.-етра - сопротивления надспорного горизонта.,

fie даннь.у. интерпретации параметрических ЮЗ точность определения глубины залегания diifl составляет 6,7 %. Методика отличается' простотой! позволяет быстро провзстк интерпретация многослойных Kti'.rix Jào и коке? быть рекомендована для инт?рцретапии кривых ЮЗ, ^.полненных в других регионах.

Завершающим ре ульгатом работ по совершенствованию кето^ики об-paf/отки и интерпретации электроразведочных данных явилось создание комплекса прографи ьхшишой интерпретации данных 1333, который Предназначен для определения геоэлектрических параметров разреза. Ксмпдзкс "V^J-KCr" состоит из еледукщах программ:

- построение разрезов профиля кажущихся сопротивлений и прово-длкостай по дашта ЬЗЗ;

- построение карт кажущихся сопротивлений; ;

- построение диаграмм сопротивлений для кру ;озых ВЭЗ;

- расчет- кажущихся сопротивлений геологического разреза (пр хая задача); . /

- расчет количественных характеристик геологического разреза •

, по дпнккы ВЭЗ (обратная задача). ' / .---------------.------ - -

Била. проведена повторная интерпретация кривых ВЭЗ, полученных.

г. зон'", развития ЫУП, что позволило оценить вксокое качество интер-вретыгл;: и быстродействие предлагаемого комплекса программ по ерьзкоьнэ с п?йМ£Яявейкз?сл ранее. . •/

Качественная интерпретация по iporpavjœ "'/¿Lf-EC?" о5легчкла к значительно ускорила арэиесс построения графиков, разреоса к карт, получать осцее к-тичестаеннс представление о геоэлехт-р^чзспс'п рг.зрзао, выделить и проследить аиокальнвэ зоны.

Г".:", ';сч г-дона прогноз:^.ззаную параметров геоэяектричесхого а ¡.;1£Л. " - ■ •

.--.оличество полея^гх замеров Ру^ пород, накопленных в ро-оло.:грсразз-здгчкья исследозакий на сотнях километров трасс г .-очгого-.cs, автодорог, площадках кустового бургнйя сг.затак> дало

- lo -

возможность систематизировать ¡r обобцкть атп зпиъеп::?. для nono,-, наиболее характерных для газовых кесгсро.-доний Севера Т;;::енскоГ: области. ¡

Автором были составлени и проанализированы гастогрге::: онные кривые) го породам; суглинки, сугеси, пески, гл.r.-.z различных участков Уренгойского газового месторождения. В'риагг.оннче кривые распределения РуД для различных пород позволил;: провести предварительную инфор;.:ащ:п о город для прое:сткой документации по обустройству месторождения.

Наличие буровых сквалсин на всех участках рабоа позволило установить связи электрических сопротивлений с литологии погод во многих точках измерений. Некоторые данные по диалогическому составу и соответствующим сопротивлениям представлены б специальных цах, иллюстрирующих текст диссертации Установлено, что породы района работ достаточно четко дифференцируется по сопротивления:.! в зависимости от их дисперсности. При замерзании пород возрастает в десятки раз. Пониш резкой электрической границы между .талыми и мерзлыми породами, ясно начеча-отся изменения Сопротивления мерзлгх пород в зависимости от наличия большого количества различных np/.v..1-сей и присутствия елкров льда. Получено большое количество данкътх, необходимых для дальнейших расчетов изменений параметроз геоэле::т-рического разреза в верхней кровле Ш1.

В связи с сезокнътгл изменениями сопротивления требуется повторные ВЗЗ на контрольных участках (КУ), приуроченные к'основным типам ландшафта. Точки ВЗЗ, по возможности должай совпадать с местоположением буровых сквешш. Измерения на КУ следует проводить многократно в одной точке, ранней весной, в период интенсивного протеин ания (июнь-1':оль), в момент максимального протаивания (коке:: аз-густа-первая половина сентября) и в начале промерзания (вторая половина сентября - октябрь).

Повторные ВЭЗ позволяют более.обоснованно сопоставлять кривые, полученные в разное время полевого сезона, применять метод сравнения и группировки их, а такте вводить поправки в кэличественнуз интерпретации ранее полученных кривых ВЭЗ. .

По данным экспериментальных исследований в течение года arropo;/ установлено несколько периодов. В каждом периоде мерзлот;¡о-геоэ-лектрический разрез имеет вполне определенное "сезонное" строен::?, что находит отражение в форме криво» ВЗЗ. _

На основании анализа полученных материалоз сделаны следующие выводы:

1В уелог.иях многолетне!': мерзлота ръдаух пород неиреризно нзмемле :ся ьо врькз.чи и с глубиной. Наиболее заметно ио:,:гнен«е соирозцЕлонкя в облает/, -сезонных колебаний -температуры.

<:. Б течение времени года устснозлеко несколько ингдоз изменения ^ор.-.'ы кривой 2<33 от 0 в кше до „ЯЛ в сентябре.

3. йдагозкачиэсгь результате г штерпрзи-щии кривых БЭЗ может быть сокращена дутой обработай статистических дат-глих об изменении фор!Ъ1 кривых ЕЭЗ и расчета на ;.х основании специальных палеток, учитывакщаг строение ыерзлотио-геоэлектрического разреза.

Авторе:.: от;,:; чаахся возрастание сопротивлений как талых, яак и мерзлых пород ВЧ? для центральных участков Уренгойского газового кесторсжденхя по сравнению с болез шными участками, которое связано с изменениями в лигологкческои составе пород, появлением в породах более высоаоошь'Х приизсей, не всегда выделяемых при бурении кнгзнзрно-геологических скважин.

Сопротивление талкх песков е центральных участках не с го рождения примерно в 1,5 раз вьзз, чей у носков на его шннх участках. Центральна участки находятся г районе Полярного Круга (66°30' северной пирстк) на расстоянии 40-50 км севернее шшкх участков исследования.

Елё б большей степени возрастает сопротивление шрзлшг пород, которое связано с появлением з разрезах большого количества тлли-ров -л пропластков льда, остхнявцкх литологичзскоз расчленение разреза. Так, сопротивление льдкс.^ас глкн.на центральных участках ьозросло в 10-15 раз во сравнению с южными.

Таким образом, существуют определеннке региональные закономерности и^к.нент.л сопротивлений, обусловленное географической зональность?.) к еь: :отно2 поясностьа области распространения мерзлых толц, а такхе особениосиями геологического строения отдельных ре- . тонов.

Наблюдения показали, что пароды завис:» от сезонных коле-бензй температуры, причем такая зависимость сохраняется и за пределами - £°С. Наиболее интенсивное изменение электропроводности '

является в весеннее врез/л, когда говьзгется или понижается температура б £4? толдя рыхлых пород. По результатам исследований Смл падучая ряд зависимостей сопротивления пород от температурь:.

»¡¿^гррвгл, з комрол с'лцостескло изменяется находится в ггздзх.зх ст 0° до - 1,5° - Е°С, белее низкие теетсратурн окязква-ь_? глилнпе. В интерьера 0° - (-2)°С возрастает в

з,5 рада, с? -2° до -4° в 3,5 разг. 'от" -4°С доМ-?°С -в2 раза.

При изменении температуры изучаемых пород, при смене массивной текстуры на шлировую, за счет появления мелких ледяных тел происходит заметное увеличение для пылевать-х ьэсков в 3-4 раза, для суглинков в 1,5 раза, у глин в 2-3 раза. ' .

В зависимости от величины суммарной влажности и степей-: дисперсности скелета' породы, а такжз типа формирующейся криогенной структуры сопротивление пород при его промэрзании может меняться по разному. Так, при образовании массизной криотекстуры сопротивление влажных тонкодисперсных рыхлых пород (суглинков и супесей) меняется в 5-10 раз, а при образовании мировых изкстур в 10-30 и более. При изучении процесса промерзания влажных пыяеватых песков удалось выявить его широтную зависимость. Отмечается уменьшение влажности с соответствующим уменьшением сопротивления песка .при исследовании в более высоких сиротах за Полярным Кругом.

В районе Полярного Круга происходит смена геолого-генетических комплексов казанцевской свиты, прибрежные отложения сменяются морскими, сформировавшимися в.более глубоководных частях морского бассейна, которым свойственна более тонкая дисперсность материала, преобладают суглинистые фракции. Лабораторные анализы подтверждают это и отмечают появление фракций соли в исследуемых породах. Данный факт четко фиксируется на полученных графиках.

Отмечается понижение значений сопротивления практически для всех разновидностей исследуемых пород в 1,0-2 раза за счет повышения минерализации фяюида. Графики изменения величины сопротивления становятся более пологими. Подтверждением служат таблицы, б . которых производится сопоставление электрических сопротивлений с литологическим составом пород для района Юбилейного газового месторождения, усорое расположено 100 км^севернее Полярного круга.

Опыт раб-.' ¿тора на территории Уренгойского газового месторождения показывает, что интерпретация ЮЗ без учета ряда особенностей, присущих ШГ1, приводит к ошибкам, достигающим несколько десятков процентов. По результатам многолетних исследований било проинтерпретировано большое количество ВЭЗ на одной точке на скважинах, с учетом времени исследований, ландяафтних характеристик участка работ. Выделено несколько типов кривых ЮЗ, сопоставление которых с типами криотекстур показало их полною увязку. Отсюда следует вывод о том, что ЮЗ, проведенные на ключевых участках (КУ), с наличием на них контрольных скважин или сурков, ; опрздг^ лявщих тип криотекстур, далт возможность определять грг;;и;:и рпс~ простршедня этих криотекстур в пл">на исследуемого участка:

- ние кривой ВЗЗ в пределах прирсдне-терри^оряалышх комплексов свидетельствует об;изменении литологии и'тира криогенных структур; ' | . . |' ' ■ . I ..

- по полученным корреляционным связям мевду типами ¡кривых БЭЗ и криогенных текстур составляются карту свойств мерзлых пород, карты прогнозов изменений свойств пород. !" ' > .

Анализ пс .азывает, что наибольшее совпадение геоэ^ектрических границ (полученных в результате интерпретации) и литологических (по скважинам) наблюдается в конце августа /- начале сентября. Нал менее. благоприятным периодом получения интерпретируемых кривьгк Ш являются июнь-июль и октябрь месяцы. В связи с этим/возникает необходимость поправок в кривые В«>3, наблюденные в неблагоприятный период времени. Цель введения пправок - трансформация кривых в вид, удобный для интерпретации. •, ; • ^ ' , •

Возможность такого пересчета подтверздае ./ся существованием зависимости л/>к °С), причем характер такой зависимости сохраняется в широком диапазоне отрицательных температур (0°-15°).

Ка возможность учета температурных колебаний в породах для кри ьых ВоЗ указывают также и графики зависимости_/у Ср С),

которые имеют почтч линейный характер в области/отрицательных тек перчтур. Б талом состоянии /*уд пород почти не зависим ст темпера туры, а для пород с отрицательной температурой/существует явная а висимость как кажущегося, так и удельного глектрического сопротив лету! от температуры. Следовательно, существует возможность для га расчета кривь« ВЗЗ, выполненных в неблагоприятный период года, а — кривые ВЭЗ для благоприятного периода путем ¿ведения поправки за температуру пород. • . ■ / •.'.••

При массовом выполнении ВЭсЙна большой площади и малом количес ве скважин (или их отсутствие) получить температура пород" на"всей площади невозможно. Поэтому приходится вводить поправку в кривую ВЭЗ, косвенно зависящую от теипетаруры. Такой-поправкой является дата измерения кривой ВЭЗ* Действительна в района? с ЫЙП ярко вы ражен годовой никл изменений температур/воздуха, что веде? к ИЗИЬ' . ненио температуры пород. .'••■••. ~ " Ч / . —

• При таком подходе к введению поправки требуется юшь оценка те; пературного состояния пород. Анализ кривых ЮЗ показал, что мккк-лольные значения в основном, приходятся ка кривые, намеренны ^17 августа. Эт~ дата была принята за условный "ноль" еегсна, а кривые ВЭЗ, полученные в этот день - "нулевые" или "базисные" кри гые, удобные для интерпретации, от оторкх осуществляется рересче

Дтл лаздой ссряи кривых,,'снятых на одной точке, был рассчитан коэффициент:' / . ! ;

где: ^ -1 ка^у^ее-я сопротивление по кривей на фиксированном разносе, снятое в любой момент сезона, - кажущееся сопротивление "нулевой" кривой (ВЭЗ за 27 августа). Из формулы (I) сидне, что пзпраЕочшй коэффициент Кс> I (для АВ/2 •> 0,5 м). ¿ели Кс = I, то поправка з кривую но вводится. Период сезона, в котором Кс = I, позволяет получать вдентичньга кривы»^"рЗ в одной *очке (с точ-костьи до погрешности метода ВЭЗ). . •

Для пересчета кривой ВЭЗ с "нулевого" времени в неблагоприятный период необходимо значения ^ с "базисной" кривой ВЭЗ {для определенных разносов) укнозять на К^ и X""" , снятые с графиков <\=/СТ) для интересующей нас даты. Пэлучавт две кривые

у,У" t соответствующие возкожо-цаксимольной и зозмон-то-юшцкгдькой кривой ВЭЗ.

Дг.л удоСцтса польэойсн^я 7чэф£гаиек?е.я Кс £?::ачо::кя ксг>фЬ'.::.:ен-гов, пслура.:.нсти ЛВ/2 и периоды временя представлены в таблиппх. 2с«: ::сст;с--:глл базировались па прздполехенйи кзрзлогэ ссстол-

гизгстзгзстъ ру., ст температуры носит квазилниаП-

Пр»ллсас1г:кЗ :'м«тод сезешпе: хзоффициекгоэ", учнтываллих пзмено-•:?л пгрг/лягреэ з 3'1? гзсслехтрлчгсхого разреза толщь Ш1, показал .•оглг.'Л'. ': его применение на других участках, в частности, на Хара-:авейскоч и-Бозанетсозехом газовых месторождениях полуострова Ямал, ¿ходящего з пену распространения КхП.

В заключении сфорг/улирсваны основные результаты проведение ::с--.йдоеениП:

I. Предложена я' впервые опробозака в условиях Севера методика .тхрсс.тек?р;'ческих• зендироьаний (ШэЭЗ), похазаг-зая высокую зффех-гизнссть сс применения. Разработан комплекс полевых установок, '.озеолляциЛ повысить производительность -руда.

М. Продлояекная автором методика статистической обработки д-л-•1;:; электроразведки позволила установить четкие градации значений 'д-?ль:-:ого глгхтрического сопротивления пород в талом к мерилом сос-.злкин дл.<: рнагхчумх участков исслсдсзаний. •

3. Разработанная .методика интерпретация результатов ЮЗ япллет-одт:к из путей решения актуальной задач;; комплексной интерпрета-:;•.:> плс'хтугоезггдочных магеривлоз, полученных в зенах развития '<~'и.

iß

■ - '

4..Экспериментальное опробование разработанной автором методи« . ки качественной интерпретации материалов электропрофилирования позволило выбрать критерии для правильного обоснования дальнейшего направления работ м получению количественной информации об изучаемом участке, чтс позволило сосредоточить объёмы детальных элзктро-развэдочньпс исследований (ВЭЗ, '.'.КВЗЗ) в комплексе с бурением на разведочных ^лояадях. 1

5. Экспериментальное опробование разработанной методики оценки изменения параметров геоэлёктрического разреза МЛН на примере изучения ЬЧ? Уренгойского газового местороздешя показало в целом её ¡.мсокуг эффективность. Так, совпадение и очень близкие значения К с результатами последующих олектроразведочных работ на территории Еоггнэккоаского и Харасавейского газовых месторождений полуострова Ямал, а сакле с ¿k-kl-gi бурения ин^енерно-геолопгчзсккх сквз.-пн показывает сезонну-о пгменчгвость изучаемого ргзреза, что сендотсльст-вует в пользу разработанной автором методики прогноза изменения параметров геозлек.рического разреза. ■ , ;

6. Определена количественная связь мегду измеряемыми величинами на кр*/ьсй ЬЗЗ и датой производства .рзбаа, как функция температуры пород, рассчитана таблица сезонный ксз§фкциентоз Кс за дату измерения кривых ЕЗо. что позволяет приводить кривмз ВЭЗ, полученное в разме время года, к единой дате, наиболее благоприятной для прэзз-дзнпя работ.

По чека дкссср:зш:п опубликовали сгедукциз сенэн&г работы.

1. СмилеЕси О.Д.Сг.осс£ ы'.терпргтаин;: ••етыр-хслэйнух кршмх ЕЗЗ ■тигл Км при больасм сопротивлении опорного горизонта. Рукопись

.г- 755 - гЗ депэюгаэвекэ в ШИйЭГйзпроьгз 25.09.65, •„ . ' •

2. Суилез<л! О.Д. Способ и«1г.рг.рс-гецнк чепл'-зхслсйкых типа Q;f прл засокск сопротивлении спзриэго гср«ззн?£.~ Ру.кеплзь

1045 - гЗ депонировано ь ISbÖ г. ь йНЖЭггзпргке. .

3 Смпдо?о;: О.Д. Анализ -клея тгряыхг. ЕЗЗ при инженерно-гс ос;;:-0И-: о с нгнек агкях на территории Северо-Западной части Сибири. Pyzonzcs £ 1047 - гЗ 83 депонировано 29 апреля 1335 г. в ШЙЭ- . Газпроме.' .

4. Сммлс-ьец О.Д. Особенности зяектрораззедхи 333 при ¡:1:;.:с::ср;:мл сегернэй части Задгдной С ;:6ири. Рукопись 1? 11.97 - гЗ ?9 дег.оннгоБачо 2 ЗНИйЭГгзпроме 26 октября IS32 г. ■ ... 5. Смилсзеа Влияние г .р—.его слоя на форму крлзи:: В?3 и величину ка-х;лцсгсся сопротивления. Рукопись р 1233 - гЗ 23 дег.о-ги-роеако в ЬпИИЭГазггзои 13 кии 1550 г-

■ 6-. Смилевец 0.Д-. Применение методов электроразведки при обследовании трасс газопроводов Сесзро-Станропольскогс месторождения. Рукопись № 1204 - гЗ 90 делегировано в ВНИИЗГазпром 12 мая 1990 года.

7. Смилевец О.Д. Особенности электроразведки при инкзнеряэ-гео-физической съёмке на территории Северо-Западной части Сибири. Рукопись № 1288 - гЗ 91 депонировано в ВНШЗГазпроме в 1991 г.

8. Смилевец О.Д. Изучение методом ВЭЗ сезонных изменений составления рыхлых отложений в естественном залегании в районах развития многолетней мерзлоты. Рукопись № 1300 - гЗ 91 депонирована

в ВНИИЗГазпроме в 1991 году.

9. Смилевец О.Д. Методы геофизики при решении зядач по обследованию трасс газопроводов Нижнего Поволжья. Рукопись № 1325 - гЗ

92 депонирована в ВНШЗГазпроме в 1992 году.