Патент на изобретение №2272307

(54) СПОСОБ ПОИСКА НЕФТЯНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области геологоразведочных работ и может быть использовано для поисков нефтяных залежей. Сущность изобретения: осуществляют принудительный забор подпочвенного воздуха с помощью вакуумного насоса с глубины 1,4-1,5 м. Откачанный воздух пропускают через фильтр для очистки от аэрозоли и пыли. Очищенный воздух пропускают через комбинированный сорбент. Накопившиеся на сорбенте углеводородные соединения анализируют при помощи газовой хроматографии. По наличию и концентрациям углеводородов судят о нахождении нефти на глубине. Технический результат: повышение достоверности получаемых данных, а также простоты и мобильности способа.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для поисков нефтяных залежей.

Известен способ поиска нефтяных месторождений с контуром сложной конфигурации (1), при котором определяют характер происхождения нефтяной залежи. Для этого отбирают образцы грунтов, осуществляют предварительную обработку образцов и выделяют из них органическое вещество, затем осуществляют анализ органического вещества на молекулярном уровне путем исследования распределения нормальных алканов и изопреноидов. Выделяют насыщенные углеводороды из органического вещества и исследуют распределение циклических углеводородов. В качестве контролируемых параметров используют распределение нормальных алканов, изопреноидов и циклических углеводородов органического вещества.

Основным недостатком способа является сложная схема с предварительной обработкой образцов и дальнейшим аналитическим определением контролируемых параметров, причем последние находятся в образцах в микроколичествах.

Существуют методы, основанные на извлечении газообразных парафинов из проб грунта путем термодесорбции образцов с последующим определением методами газовой хроматографии алканов нормального ряда и изопарафинов от С1 до С6.(2). Недостатком метода являются слишком малые концетрации более тяжелых углеводородов, особенно нафтенов и ароматических углеводородов, что делает метод малоинформативным при поисках нефтяных залежей.

Наиболее близким из известных по своей технической сущности и достигаемому результату является выбранный в качестве прототипа способ определения нефтяной залежи, при котором производят извлечение углеводородов из почвенного воздуха путем их свободной диффузии на модуль GORE-SORBER, далее проводится анализ сорбентов на наличие углеводородов нефти, по которым судят о наличии нефтяной залежи (3).

Способ осуществляется с помощью модулей-сорбентов, устанавливаемых на глубину 30-60 см на длительное время – 17 дней. Затем модуль извлекают и отправляют в лабораторию, где определяют все углеводороды, диффундирующие на сорбент из почвенного воздуха. Определение производится при помощи газового хроматографа с разделением и выборочным обнаружением массы соединений при термической обработке (TD/GC/MC). Полученные данные подвергают статистической обработке и моделированию, включающей в себя иерархический кластерный анализ и отличительный анализ. Накопленную информацию представляют в виде вероятностной модели по суммарным результатам определения в модуле-сорбенте, а также в картах контуров нефтяных соединений.

Метод пассивного, диффузионного отбора проб на сорбент имеет определенные недостатки. При пассивном отборе проб мало учитываются изменение проницаемости депонирующей среды, а также изменение температуры, влажности и давления, которые напрямую влияют на скорость миграции или диффузии газообразных соединений в почвенном воздухе.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе поиска нефтяных залежей, включающем извлечение и естественное концентрирование на сорбент углеводородов из порового воздуха грунтов над предполагаемой залежью, определение спектра углеводородов и их концентраций с помощью газовой хроматографии, по которым судят о наличии нефтяной залежи, забор подпочвенного воздуха осуществляют принудительно с помощью вакуумного насоса с глубины 1,4-1,5 м, откачанный воздух пропускают через фильтр, а очищенный фильтром от аэрозоля и пыли воздух – через комбинированный сорбент, на котором накапливаются углеводородные соединения, подвергаемые анализу.

Техническим результатом изобретения является простота и мобильность способа, а также повышение достоверности получаемых данных. Геохимическая информация, получаемая при опробовании подпочвенного горизонта на глубине 1,4-1,5 м, более эффективна, чем информация, получаемая из почвенного горизонта с глубины 30-60 см, так как биологические процессы и аэрация, присутствующие в почвенном горизонте, в значительной степени изменяют геохимическое поле, создаваемое диффундирующими от залежи углеводородами. При активном отборе проб в шпуре создается отрицательное давление, что заставляет тяжелые углеводороды, сорбированные на минеральной матрице подпочвенного горизонта, отрываться от твердых частиц и переходить во взвешенное состояние, а затем с потоком воздуха попадать на сорбент. Последнее обстоятельство важно учитывать потому, что тяжелые углеводороды изначально обладают слабой подвижностью и склонны оседать и закрепляться на твердой фазе.

Предложенный способ поиска нефтяных залежей основан на атмогеохимическом способе поиска скоплений углеводородов и включает в себя последовательное осуществление следующих действий. На предварительно оговоренных профилях с определенным шагом опробования мотобуром проходят шпур или несколько шпуров глубиной 1,4-1,5 м. С забоя шпура с помощью специального отборника и вакуумного насоса откачивают 10 литров порового воздуха. Откачанный воздух проходит через систему фильтр-сорбент. На фильтре оседает пылеватая и аэрозольная фракция, а очищенный воздух проходит через комбинированный сорбент. На сорбенте происходит оседание и естественное концентрирование углеводородных соединений различных рядов. В лаборатории законсервированный сорбент подвергается термодесорбции. Затем методом газовой хроматографии определяют концентрации всех извлеченных углеводородов от С1 до С15. Определяют более 200 углеводородов различных рядов и групп. По распределению нормальных алканов, изопарафинов, олефинов, диенов, нафтенов и ароматических углеводородов делается вывод о происхождении аномальных концентраций углеводородов на отдельных участках и определяется наличие или отсутствие нефтяной залежи на глубине. Комбинирование различных углеводородных соединений различных рядов дает возможность с достаточно высокой степенью точности говорить о наличии нефти на глубине. Так, например, по наличию аномальных концентраций циклических шестичленов и ароматических углеводородов типа бензол, толуол, -ксилол, -ксилол можно судить о нахождении нефти на глубине. Определенные комбинации нормальных алканов и циклических углеводородов указывают на наличие зон повышенной проницаемости и присутствии инфильтрационных процессов подъема углеводородов.

Предложенный способ является экономически выгодным и позволяет дать эффективную и достоверную оценку наличия или отсутствия нефтяных залежей на глубине.

Источники информации

1. Патент РФ № 2190098, МПК Е 21 В 49/00.

2. Старобинец И.С., Ломейко Н.Н. Извлечение и анализ рассеянных газов при геохимических поисках залежей углеводородов. М.: “Недра”, 1977.

3. Изыскания методом GORE-SORBER, Oil & Gas Journal, May 2001.

Формула изобретения

Способ поиска нефтяных залежей, включающий извлечение и естественное концентрирование на сорбент углеводородов из порового воздуха грунтов над предполагаемой залежью, определение спектра углеводородов и их концентраций с помощью газовой хроматографии, по которым судят о наличии нефтяной залежи, отличающийся тем, что осуществляют забор подпочвенного воздуха принудительно с помощью вакуумного насоса с глубины 1,4-1,5 м, откачанный воздух пропускают через фильтр, а очищенный фильтром от аэрозоли и пыли воздух – через комбинированный сорбент, на котором накапливаются углеводородные соединения, подвергаемые анализу.