- •1. Предмет и методы полевой геофизики
- •2. Гравиразведка
- •2.1. Сила притяжения и ее потенциал
- •2.2. Сила тяжести на поверхности Земли
- •Практическое задание № 1
- •2.3. Вторые производные потенциала силы тяжести и их физический смысл
- •Единицы измерения в гравиразведке
- •2.4. Изменение силы тяжести внутри Земли
- •2.5. Изменения гравитационного поля во времени
- •2.6. Нормальное поле силы тяжести
- •Нормальные значения вторых производных потенциала.
- •2.7. Методы измерений ускорения силы тяжести и устройство гравиметров
- •2.7.1. Классификация методов измерений
- •2.7.2. Динамические методы измерений силы тяжести
- •2.7.3. Статические методы измерений силы тяжести
- •Общее устройство кварцевых астазированных гравиметров.
- •Чувствительная система гравиметра.
- •Подготовка гравиметров к работе
- •2.8. Методика гравиметрической съемки
- •2.8.1. Общие положения
- •2.8.2. Опорная сеть
- •2.8.3. Рядовая сеть
- •2.8.4. Методика топо-геодезического обеспечения гравиметрических работ
- •2.9. Камеральная обработка данных съемки
- •2.9.1. Первичная обработка данных
- •9.2.2. Окончательная обработка
- •1. Поправка за высоту точки стояния прибора.
- •3. Поправка за влияние окружающего рельефа
- •2.10. Решение прямой и обратной задач гравиразведки
- •2.10.1. Способы решения прямой задачи.
- •2.10.2. Способы решения обратной задачи.
- •Практическое задание № 3
- •2.10.3. Построение контактной поверхности
- •Практическое задание № 4
- •Контрольные вопросы
- •3. Магниторазведка
- •3.1. Магнитное поле земли
- •3.1.1. Дипольное поле Земли и элементы вектора геомагнитного поля
- •3.1.2. Магнитосфера и радиационные пояса Земли
- •3.1.3. Структура геомагнитного поля
- •3.1.4. Вариации геомагнитного поля
- •3.1.5. Нормальное магнитное поле
- •3.1.6. Генеральная магнитная съемка и магнитные карты
- •Практическое задание № 5
- •3.1.7. Природа магнитного поля Земли
- •3.1.8. Элементы вектора Та
- •3.1.10. Условия и область применения магниторазведки
- •3.2. Магнетизм горных пород
- •3.2.1. Магнитные свойства минералов
- •3.2.2. Магнитные свойства горных пород
- •3.2.3. Палеомагнетизм и археомагнетизм
- •3.3. Способы измерения магнитногополя
- •3.3.1. Классификация способов измерений магнитного поля
- •3.3.2. Оптико-механические магнитометры.
- •3.3.3. Феррозондовые магнитометры.
- •Протонные магнитометры.
- •Квантовые магнитометры.
- •3.3.6. Индукционные и криогенные магнитометры.
- •3.4. Методика полевых работ и обработка полевых данных
- •3.4.1. Методика полевых магнитных съемок
- •3.4.2. Обработка данных магнитной съемки
- •3.5. Различие и взаимосвязь гравитационных и магнитных аномалий
- •3.5.1. Особенности гравитационных и магнитных аномалий
- •3.5.2. Определение величины и направления вектора намагничения геологических тел по наблюденным гравимагнитным аномалиям
- •Практическое задание № 6
- •Контрольные вопросы
- •4. Электрические методы разведки
- •4.1. Физико-геологические основы и классификация методов электроразведки
- •Метод сопротивлений
- •4.2.1. Нормальные поля точечных и дипольных источников
- •4.2.2. Электрическое профилирование (эп).
- •Над вертикальным пластом. Установка (в см) а2в6m2n.
- •4.2.3.Вертикальные электрические зондирования
- •Практическое задание № 7
- •Факторы, определяющие электрические свойства горных пород
- •Методы электрохимической поляризации
- •Метод естественного электрического поля
- •- Медный стержень; 2 – пробка; 3 – резиновая прокладка; 4 – пластмассовый корпус; 5 – пористый сосуд.
- •Практическое задание № 8
- •4.3.2. Метод вызванной поляризации
- •Электромагнитные и магнитотеллурические методы
- •Общие принципы электромагнитных зондирований.
- •Дистанционные и частотные зондирования
- •Магнитотеллурическое зондирование
- •Контрольные вопросы.
- •5.1.2. Устойчивое и подвижное радиоактивное равновесие
- •5.1.3. Единицы измерения радиоактивных величин.
- •5.2. Способы регистрации радиоактивных излучений
- •5.2.1. Газонаполненные детекторы излучения
- •5.2.2. Сцинтилляционные счетчики
- •5.2.3. Полупроводниковые счетчики
- •5.3. Основы полевой гамма-спектрометрии
- •5.3.1. Принцип раздельного определения u(Rа), Тh, к.
- •5.3.2. Факторы, влияющие на результаты γ-спектрометрии
- •5.3.3. Обработка и интерпретация материалов аэрогамма-съемки
- •5.3.4. Характеристика аэрогамма-спектральных аномалий
- •Контрольные вопросы.
- •6. ТерМические методы разведки
- •6.1. Физико-геологические основы терморазведки
- •6.1.1. Тепловые и оптические свойства горных пород.
- •6.1.2. Принципы теории терморазведки
- •6.1.3. Тепловое поле Земли
- •6.2. Аппаратура для геотермических исследований
- •6.3. Методика работ и области применения терморазведки
- •Контрольные вопросы
- •7. Возможности методов полевой геофизики при поисках нефтегазовых месторождений
- •7.1. Применение гравиразведки
- •1.Локальные структуры тектонического типа.
- •2.Локальные структуры аккумулятивного типа
- •7.2. Применение магниторазведки
- •7.2.1. Отражение месторождений углеводородов в региональном магнитом поле
- •7.2.2. Возможности магниторазведки при поисках залежей углеводородов.
- •Применение электроразведки для поисков нефтеперспективных объектов
- •7.3.1. Геоэлектрическая модель залежи углеводородов
- •7.3.2. Применение методов электроразведки для поисков нефтегазовых структур
- •Комплексирование методов полевой геофизики для поисков нефтеперспективных объектов
- •7.4.1. Физико-геологические модели залежей углеводородов
- •7.4.2. Комплексирование геофизических методов при нефтегазопоисковых работах.
- •Практическое задание № 9
- •Справочные сведения к выполнению работы.
- •4. Контрольные вопросы.
- •Литература
Контрольные вопросы
Какие тепловые и оптические свойства горных пород используются в терморазведке.
В чем разница между теплопроводностью и температуропроводностью.
Охарактеризуйте в целом тепловое поле Земли и причины тепловых аномалий.
С чем связаны региональные тепловые аномалии?
Охарактеризуйте источники локальных тепловых потоков.
Поясните принципы измерения температуры и ее градиентов в терморазведке.
Охарактеризуйте величины геотермических ступеней в различных крупных структурах земной коры. В силу каких причин, по вашему мнению, они варьируют?
7. Возможности методов полевой геофизики при поисках нефтегазовых месторождений
7.1. Применение гравиразведки
Гравиразведочные работы при поисках нефтяных и газовых месторождений в СССР были начаты в 1925 году в Урало-Эмбинской области и с этого времени гравиразведка является одним из основных методов при исследовании нефтегазоносных провинций. Чаще всего непосредственно сами залежи не могут служить объектом гравиметрических исследований из-за малого гравитационного эффекта, создаваемого ими. Поэтому обычно гравиметрические съемки проводят для поисков структур, благоприятных для скопления нефти и газа. Наиболее эффективно применение гравиразведки для картирования различных структур кристаллического фундамента, однако определение рельефа фундамента по гравитационным аномалиям является непростой задачей из-за влияния его плотностных неоднородностей. Когда структуры осадочного чехла пологие, с малой амплитудой, аномалии силы тяжести отражают строение и рельеф фундамента, дислокациями которого и создаются структуры чехла.
Рис.7.1. Фрагмент карты локальных аномалий силы тяжести
северо-восточной части Западно-Сибирской плиты (Норильский филиал ВСЕГЕИ).
На рис 7.1 приведен фрагмент карты локальных аномалий силы тяжести, на которой отражаются наиболее крупные структуры фундамента.
Антиклинальные структуры чехла в геосинклинальных областях и краевых погибах платформ обычно создают положительные аномалии силы тяжести, поскольку плотность мощной толщи осадочных образований возрастает с глубиной. Однако из-за послойного изменения плотности и при обратном распределении плотности пород над антиклинальными структурами можно наблюдать и отрицательные аномалии (антиклинали Апшеронского полуострова, Западного Предкавказья, Ферганской долины и др.)
В районах солянокупольной тектоникигравиразведка является одним из ведущих методов как при определении границ этих районов, так и при поисках соляных куполов. Плотность соли практически постоянна (2,1 г/см3 ) и обычно меньше плотности вмещающих пород, поэтому над соляными куполами наблюдаются интенсивные минимумы силы тяжести – от единиц до десятков миллигал.
Для изучения локальных структур чехла необходимо проводить высокоточные гравиметрические наблюдения
Наиболее значительный объем высокоточных гравиметрических измерений был проведен на востоке Русской плиты, в пределах Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. Результаты этих работ были обобщены З. М. Слепаком (1980, 1989). Некоторые примеры из этой работы приведены ниже.
При рассмотрении гравитационных аномалий над структурами учитывались особенности геологического строения данного региона. Известно, что положительные структуры III порядка в центральной части Волго-Уральской провинции характеризуются тем, что кристаллический фундамент имеет приподнятое положение до 1,4—1,5 км, и лишь местами он погружается до 1,8 км и 3,4 км. На участках рассматриваемых структур в осадочном покрове характерно наличие терригенных отложений большой мощности нижнего карбона, а также верхнедевонских и нижнекаменноугольных рифогенных образований. На поверхности обнажаются отложения верхней перми.
Характерной особенностью этой территории является то, что на ее поверхности развиты мезозойские (нижний триас, средняя и верхняя юра, нижний и верхний мел) и кайнозойские (палеоген, неоген) образования. Здесь наблюдается значительное стратиграфическое и структурное несогласие между палеозойским и мезо-кайнозойским осадочным покровом.
Локальные структуры северо-восточной части провинции, как и юго-западной, характеризуются залеганием фундамента на глубину от 2,8 км (Краснокамско-Полазненский вал) до 7 км и более (Камско-Бельская впадина).
Геологические особенности данного региона проявились и в характере локальных структур. По морфолого-генетическим особенностям эти структуры подразделяются на два основных типа: тектонические и аккумулятивные.