12. Геохимические и геофизические методы разведки.

Геофизические и геохимические методы разведки

Существуют различные геофизические методы разведки, из которых наиболее распространены сейсморазведка и электро­разведка.

Сейсмическая разведка основана на использовании законо­мерностей распространения упругих волн в земной коре, искус­ственно создаваемых в ней путем взрывов в неглубоких сква­жинах.

Сейсмические волны распространяются по поверхности земли и в ее недрах.

Некоторая часть энергии этих волн, дойдя до поверхности плотных пород, отразится от нее и возвратится на поверхность земли.

Отраженные волны регистри­руются специальными приборами, называемыми сейсмографами.

По времени прихода отраженной волны к сейсмографу и рас­стоянию от места взрыва судят об условиях залегания пород.

Электрическая разведка основана на способности пород про­пускать электрический ток, т. е. на их электропроводности.

Известно, что некоторые горные породы (граниты, известняки, песчаники, насыщенные соленой минерализованной водой) хо­рошо проводят электрический ток, а другие (глины, песчаники, насыщенные нефтью) практически не обладают электропровод­ностью.

Естественно, что породы, имеющие плохую электропро­водность, обладают высоким сопротивлением.

Зная сопротивле­ние различных горных пород, можно по характеру распределе­ния электрического поля определить последовательность и условия их залегания.

Применение геофизических методов позволяет выявить струк­туры, благоприятные для образования ловушек нефти и газа.

Однако содержать нефть и газ могут далеко не все выявленные структуры.

Выделить из общего числа обнаруженных структур наиболее перспективные без бурения скважин помогают геохимические методы исследования недр, основанные на прове­дении газовой и бактериологической съемок.

Газовая съемка основана на диффузии углеводородов, из которых состоит нефть.

Каждая нефтяная и газовая залежь выделяет поток углеводородов, проникающих (диффундирую­щих) через любые породы.

При помощи специальных приборов геохимики определяют содержание углеводородов в воздухе на исследуемой площади.

Над залежью нефти и газа приборы показывают обычно повышенное содержание углеводородов.

Результаты газовой съемки упрощают выбор участка для де­тальной разведки бурением.

Бактериологическая съемка основана на поиске бактерий, содержащихся в углеводородах.

Анализ почв на изучаемой площади позволяет обнаружить места скопления этих бактерий, следовательно, и углеводородов.

В результате бактериологиче­ского анализа почв составляется карта расположения предпо­лагаемых залежей.

Таким образом, результаты газовой и бактериологической съемок взаимно дополняют друг друга, что обеспечивает реаль­ность планирования буровых работ на исследуемой площади.

13. Нефть, ее состав и основные свойства. Плотность и вязкость.

По химическому составу нефть — сложное соединение углерода и водорода.

Такие соединения называются углеводоро­дами.

Известно огромное количество различных по своим свойствам углеводородов, отличающихся друг от друга числом атомов углерода и водорода в молекуле и характером их сцепления.

Кроме углерода и водорода, в нефтях содержатся в небольших количествах кислород, азот и сера, в ничтожных коли­чествах в виде следов — хлор, фосфор, йод и другие химиче­ские элементы.

В нефтях встречаются следующие группы углеводородов:

1. метановыс (парафиновые);

2. нафтеновые;

3. ароматические.

Наиболее распространены в природных условиях углеводо­роды метанового ряда: метан СН₄, этан С₂Н₆, пропан С₃Н₈ и др.

Эти углеводороды называют также предельными или насыщен­ными, что подчеркивает их небольшую химическую активность, а также плохую способность вступать в соединение с атомами других веществ,

Углеводороды от метана до бутана (С₄Н₁₀) включительно при атмосферном давлении находятся в газообразном состоя­нии.

Из них состоит нефтяной газ. Углеводородные соедине­ния, содержащие от 5 до 17 атомов углерода в молекуле (С₅Н₁₂ – С₁₇Н₃₆), — жидкие вещества. Эти соединения входят в состав нефти.

Углеводороды, в молекулах которых имеется свыше 17 ато­мов углерода, относятся к твердым веществам. Это парафины и церезины, содержащиеся в тех или иных количествах во всех нефтях.

Физические свойства и качественная характеристика нефтей и нефтяных газов зависят от преобладания в них отдельных углеводородов или смежных групп.

Нефти с преобладанием сложных углеводородов (тяжелые нефти) содержат меньшее количество бензиновых и масляных фракций.

Товарные качества и фракционный состав нефтей опреде­ляют путем лабораторной разгонки их. Разгонка нефти осно­вана на том, что каждый углеводород, входящий в ее состав, имеет свою определенную точку кипения.

Легкие углеводороды имеют низкие точки кипения.

Например, у пентана (С₅Н₁₂) точка кипения равна 36 ⁰С, у гексана (С₆Н₁₄) – 69 ⁰С.

У тя­желых углеводородов точки кипения более высокие до 300 ⁰С и выше. Процентное содержание в нефти отдельных фракций, выкипающих в определенных температурных интервалах, ха­рактеризует фракционный состав нефти.

Первичная характеристика нефти на промысле определя­ется по ее плотности, которая колеблется от 760 до 980 кг/м³.

Легкие нефти с плотностью до 880 кг/м³ наиболее цеп­ные, так как содержат больше бензиновых и масляных 'фракций,

Одно из основных физических свойств любой жидкости, в том числе и нефти, — вязкость (или внутреннее трение), т. е. свойство жидкости сопротивляться взаимному перемеще­нию ее частиц при движении. Чем больше вязкость жидкости, тем больше сопротивление при ее движении.

Нефти обладают самой различной вязкостью, в несколько раз превышающей вязкость воды.

С повышением температуры вязкость любой жидкости (в том числе и нефти) резко умень­шается.

Например, при повышении температуры многих нефтей от 10 до 30°С уменьшается их вязкость в 2 раза. Поэтому во время перекачки вязких нефтей и мазутов их обычно подогревают.