МЕТОД ЭЛЕКТРОПРОФИЛИРОВАНИЯ

Ухтинский государственный технический университет

(УГТУ)

 

Кафедра ГМИС

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по Разведочной геофизике на тему:

«Моделирование геологической среды по данным электроразведки

(метод ЭП)»

 

Выполнил: студент гр. ТГР-11 В.Е. Гичев

Проверила: доцент каф. ГМИС Ю. Л. Краснова

 

Ухта 2013

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение

1. Литолого-стратиграфическая характеристика разреза

2. Тектоническое строение площади

3. Нефтегазоносность

4. Петрофизическая характеристика горных пород и площади исследований

5. Ожидаемые результаты исследований

6. Приложение

 

 

ЛИТОЛОГО-СТРАТИГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЗРЕЗА

 

В строении осадочного чехла принимают участие образования палеозойского, мезозойского и кайнозойского возраста.

Палеозойская группа – PZ

Девонская система – D

Сложена известняками. Известняки серые, с примесями глин и мелкозернистого песка. Общая мощность девонской системы составляет 500м.

Триасовая система – Т

На девонских отложениях несогласно залегают триасовые отложения, представленные средним и верхним отделами. Средний отдел сложен сцементированными, мелкозернистыми песчаниками. Фауна отсутствует. Мощность среднего отдела до 70м. Верхний отдел сложен песчаниками с прослоями угля мощностью до 260м.

Кайнозойская группа – KZ

Четвертичная система – Q

На триасовых отложениях несогласно залегают породы четвертичных отложений, представленные песком, супесью и галечниками. Гальки средние по размеру, окатанные. Мощность отложений около 20м.

 

ТЕКТОНИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ

На данном этапе развития, территория представляет собой платформу осадочного чехла с незначительными перепадами высот. Выделяются два структурных этажа. Первый включает в себя девонскую систему, второй включает в себя средний и поздний триас, а так же четвертичную систему.

Первый этаж: девонская система размыта на протяжении каменноугольной и пермской систем, имеет складчатое строение. Период складкообразования (C, P, Т₁). Имеются интрузии различного состава.

Второй этаж: отложения среднего и позднего триаса, а так же четвертичные отложения. Залегание горизонтальное.

 

В девонское время существовал бассейн осадконакопления. В конце девона произошла регрессия и на протяжении C, P, Т₁ территория развивалась в континентальном режиме. Во время C, P, Т₁ происходили тектонические подвижки и выветривание, в результате чего девонская система подверглась складкообразованию и «размытию». Примерно в это же время произошло внедрение интрузий гранитового и габрового состава.

В среднем триасе произошла трансгрессия и на протяжении Т₂ и Т₃ происходило залегание будущего пласта-коллектора мощностью до 260м.

В позднем триасе произошла регрессия и на протяжении Y, К, Р, N территория развивалась в континентальном режиме.

Четвертичный период характеризуется накоплениями с незначительными мощностями (менее 40м)

 

 

НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ

В районе осадочного чехла, в отложениях позднего и среднего триаса присутствует пласт-коллектор ограниченный снизу кристаллическими породами и известняками, сверху слоем песчаника. Здесь можно выделить два района возможного образования «ловушек». Так же, в этом районе, пласт-коллектор имеет характерный запах и цвет, является жирным на ощупь и имеет низкие показатели электропроводности. В сравнении с другими пластами, пласт-коллектор имеет самую высокую плотность и пористость, что увеличивает шансы на нахождение в нём углеводородов.

Петрофизическая характеристика

Эра-тема	Система	Отдел	Индекс	χ∙10-5; ед. СИ	σ; ед. г/см3	ρ; Ом∙м	V; км/с
от	до	от	до	от	до	от	до
Кайнозойская	Четвертичная	-	QIV	-	-	-	-	-	-	-	-
Мезозойская	Триасовая	Верхний	T3			1.3	2.3	0.1*103	2.5*103	1.3	2.8
Средний	T2	-5	>30000	1.3	3.6	0.5*103	5*103	1.5	4.5
Палеозойская	Девонская	-	D	0.15		1.3	3.5	1*105	2*105	1.5	7.5

 

На основании петрофизической характеристики изучаемого разреза мною был выбран метод электропрофилирования т.к. этот метод является наиболее подходящий для изучения сравнительно простых геологических структур при условии постоянства сопротивлений перекрывающих отложений. Так же, изучаемая территория имеет не сложный рельеф, что упрощает постановку данного метода

МЕТОД ЭЛЕКТРОПРОФИЛИРОВАНИЯ

Методы сопротивлений основаны на пропускании в земле с помощью пары электродов известного постоянного тока и измерении напряжения, вызванного этим током, с помощью другой пары электродов. Зная ток и напряжение, можно вычислить сопротивление, а с учетом конфигурации электродов можно установить, к какой части подповерхностного пространства это сопротивление относится. Электрическое профилирование (Электропрофилирование, ЭП), относится к группе методов сопротивлений и занимается изучением кажущегося сопротивления r_к разреза в горизонтальном направлении, вдоль линии профиля. При этом размеры и параметры установки, т.е. взаимное расположение питающих и приемных электродов остается постоянным.

Характер связи между кажущимся сопротивлением и строением геологического разреза зависит от типа установки, так например, над вертикальной границей разными типами установок будут получены разные графики (рис. 1. ).

а. б.

Рис. 1. Графики над вертикальной границей для двухэлектродной установки (а) и четырехлектродной (б)

Различные установки в электропрофилировании позволяют более эффективно подчеркивать те или иные особенности геоэлектрического разреза, поэтому их применение обусловлено конкретными геологическими задачами. Выделяют симметричное электропрофилирование (СЭП), комбинированное электропрофилирование (КЭП), профилирование методом серединного градиента (СГ). Наиболее часто применяют симметричное электропрофилирование, как простой, быстрый и дешевый метод, ее применяют для изучения сравнительно простых геологических структур при условии постоянства сопротивлений перекрывающих отложений. Симметричную установку с двойными питающими разносами AA'MNB'B используют для увеличения информативности СЭП. Установки СГ удобны на участках со сложным геоэлектрическим строением и большим количеством неоднородностей. КЭП применяют для отслеживания крутопадающих хорошо проводящих тел.

При инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях, для определения направления трещиноватости и рассланцёванности, применяют так же круговое профилирование. Трещиноватые или рассланцёванные породы обычно обладают анизотропией, что является предпосылкой, для проведения кругового профилирования.

Обработка и интерпретация результатов электрического профилирования, в большинстве случаев является качественной и заключается в выделение областей повышенной или пониженной проводимости. Результатом работ являются, как правило, графики, карты графиков r_к или карты изоом.

Электропрофилирование может носить характер маршрутной или площадной съемки. При маршрутной съемке точки наблюдения расположены вдоль отдельных профилей, пересекающих площадь в наиболее интересных с геологической точки зрения местах. При площадной съемке площадь покрывают сетью точек наблюдения. Густота сети определяется искомой геологической структурой или рудным телом. Если искомые объекты изометричны, то работы проводят по квадратной сети, а если вытянуты, то по прямоугольной, с расстоянием между профилями большим, чем между точками наблюдения. В последнем случае профиля располагаются в крест простирания.

Подобная методика, называемая «профилированием» и широко применяется для поиска и оконтуривания локальных неоднородностей (рудных тел, зон разломов, подземных коммуникаций или любых других объектов), отличающихся по сопротивлению от вмещающих пород. Поле, при отсутствии горизонтальных неоднородностей принято называть «нормальным». Электропрофилирование решает задачи геологического картирования, обнаружения и картирования вертикальных границ, в том числе разрывных нарушений, инженерно-геологические и гидрогеологические задачи. В частности определение сопротивления грунта, определение направление трещиноватости.

Обычно электропрофилирование выполняют по системе параллельных профилей, предварительно разбитых на местности так, чтобы протяженные аномалии были, по возможности, ортогональны профилям. Дистанция между профилями должна быть такой, чтобы аномальные объекты, являющиеся предметом поиска, выделялись не менее чем на двух профилях. Шаг профилирования обычно берут в несколько раз меньше расстояния между профилями. Результаты профилирования по отдельным профилям изображают в виде графиков ρ_k. По оси ординат откладывают значения кажущегося сопротивления, по оси абсцисс - середину измерительной установки. Если кажущееся сопротивление меняется в широких пределах, по оси ординат берется логарифмический масштаб.

 

Результаты площадных съемок обычно изображают в виде карт изоом – изолиний кажущегося сопротивления, или карт графиков ρ_k. Для построения карты графиков профили наносятся на план, и вдоль каждого профиля строят соответствующие значения кажущегося сопротивления. Вертикальный масштаб при этом выбирается так, чтобы графики по возможности не пересекались.

Установка AMNB

В симметричной четырёхточечной установке AMNB все четыре заземления находятся на одной прямой, причём приёмные заземления M и N расположены симметрично центру отрезка между питающими заземлениями. Расстояние между приёмными заземлениями r_MN должно быть меньше одной трети расстояния между питающими заземлениями r_AB. При этом условии отношение ΔU/ r_AB можно с достаточной точностью считать равным напряжённости поля в центре установки, т.е. считать её предельной.

Результаты электропрофилирования с установкой AMNB изображают в виде графиков ρ_к, при площадной съёмке – в виде карт графиков ρ_к и карт линий равных значений кажущегося удельного сопротивления.

 

Круговое профилирование (снятие полярных диаграмм ρ_к)

При инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях, а также при изучении структур рудных и шахтных полей часто возникает необходимость определения господствующего направления трещиноватости. Парадокс анизотропии используется для определения этого направления, а также простирания рассланцованных горных пород. Для решения подобных задач применяют круговое электропрофилирование. Этот способ профилирования заключается в наблюдении кажущегося сопротивления симметричной установкой, питающие и измерительные заземления которой после каждого измерения перемещают вокруг её неподвижного. Таким образом, круговое профилирование позволяет установить в точке наблюдения зависимость кажущегося сопротивления от ориентировки (азимут разносов).