Комплексное применение методов ГИС

Эффективное решение геологических и технологических задач возможно только на основе комплексного применения геофизических методов, имеющих различную петрофизическую основу (электрических, радиоактивных, акустических и т. д.). Сход- ство задач и способов их решения для различных районов позволяет устанавливать ти- повые комплексы геофизических исследований скважин, пробуренных с целью поис- ков и разведки однотипных полезных ископаемых. На основе утвержденных типовых комплексов ГИС разрабатывают и согласуют с заказчиком обязательные комплексы, учитывающие специфику района. Типовые и обязательные комплексы ГИС после ут- верждения действуют как отраслевой стандарт. Сокращение обязательного комплекса допускается только в исключительных случаях. Если в каком-то случае обязательный комплекс ГИС не решает поставленных перед ним задач, он может быть дополнен.

При работе в сложных геологических условиях, особенно на этапе поисков и раз- ведки, проводят специальные исследования. Повышения эффективности геофизических методов при этом достигают за счет их сочетания с такими технологическими меро- приятиями, как смена скважинной жидкости, увеличение диаметра скважины (разбури- вание), гидродинамические воздействия на пласт, закачивание индикаторных жидко- стей и т. д. При специальных исследованиях нефтегазовых месторождений получили распространение временные методы, основанные на том, что в обсаженных скважинах происходит постепенное расформирование зоны проникновения. Анализируя измене- ние геофизических параметров во времени, можно определить истинный характер на- сыщения пластов, оценить их начальную и остаточную нефтегазонасыщенность.

Растущий объем геофизических исследований скважин, сложность геологических задач обусловили разработку систем интерпретации комплексных данных ГИС на ЭВМ. В этих системах предусматриваются предварительная оценка качества и отбра- ковка материалов, расчленение разреза, определение границ пластов, выделение полез- ных ископаемых, оценка продуктивности отложений. Как правило, алгоритмы ком- плексной обработки материалов ГИС основаны на решении систем уравнений, в кото- рых неизвестными являются искомые параметры, а заданными — параметры, опреде- ленные по диаграммам ГИС, и параметры скелета породы, флюидов и т. д.

В целом можно отметить, что сложность задач, решаемых при изучении разрезов нефтегазовых скважин, обусловливает объединение в соответствующие комплексы большинства геофизических методов. Комплексы методов ГИС, применяемые при раз- ведке угольных и рудных месторождений, а также при инженерно-геологических и

гидрогеологических исследованиях, обусловлены спецификой решаемых задач и пет-

рофизическими особенностями пород, слагающих соответствующие разрезы.

Зольность и другие характеристики качества углей определяют с помощью корре- ляционных зависимостей между показателями качества и геофизическими параметра- ми. Для исключения неоднозначности в определении показателей и внесения поправок применяют комплексы ГИС, позволяющие определить следующие параметры: удель- ное электрическое сопротивление или электропроводность (методы кажущегося сопро- тивления, индукционный, скользящих контактов); плотность и эффективный атомный номер (плотностной и селективный гамма-гамма-методы). Определение физико- механических свойств основной и непосредственной кровли и почвы угольных пластов осуществляют на основе применения акустического и плотностного гамма-гамма- метода.

Задачу выделения магнетитовых руд и оценки содержания в них общего железа решают на основе комплексного применения методов ГГМ-П, ГГМ-С и метода магнит- ной восприимчивости. Поскольку такие магнетитовые руды, как мартитовые и гемати- товые, обладают низким сопротивлением, они могут быть выделены по данным мето- дов КС, ИМ и МСК. При оценке содержания железа необходимо учитывать пористость пород, в связи с чем наряду с названными выше методами в комплекс включают ней- трон-нейтронные методы по тепловым (ННМ-Т) или надтепловым (ННМ-НТ) нейтро- нам.

Для выделения марганцевых руд в комплекс включают ННМ-Т, поскольку марга- нец обладает повышенным сечением захвата тепловых нейтронов. Хромитовые руды выделяют и оценивают на основе применения следующего комплекса: спектрометриче- ский нейтронный гамма-метод, ННМ-Т или ННМ-НТ, ГГМ-П, ГГМ-С.

Полиметаллические, медноколчеданные, сульфидные, медно-никелевые и другие руды, обладающие электронной проводимостью, выделяют и оценивают по комплексу электрических методов. Руды, содержащие элементы со сравнительно высокой энерги- ей возбуждения характеристического излучения (олово, медь, свинец, цинк, сурьма, ртуть, вольфрам, молибден), выделяют и оценивают с помощью рентгенорадиометри- ческих методов. Алюминиевые руды (бокситы), обладающие повышенной радиоактив- ностью, выделяют с помощью ГМ. Для оценки содержания в них алюминия применяют нейтронно-активационный метод (НАМ). Урановые руды выделяют в основном по данным ГМ. Эти руды могут содержаться в любых породах, в связи с чем комплексы ГИС любого назначения должны включать гамма-каротаж.

Выделение и оценку в разрезах скважин химического сырья (бороносные пласты, калийные соли, фосфорсодержащие апатиты, фосфориты, нефелиновые и серные руды) проводят на основе широкого комплекса, основную роль в котором играют различные методы ядерной геофизики: ННМ-Т, ННМ-НТ, ГМ и ГМ-С, ГГМ-П и ГГМ-С, НАМ. В скважинах, бурящихся на воду, применяют в первую очередь комплексы электрических методов, включающие КС и ПС. Основное значение при изучении инженерно- геологических скважин имеют акустические и электрические методы.

В заключение отметим, что методы интерпретации практически всех геофизиче-

ских методов требуют включения в комплексы ГИС кавернометрии и резистивиметрии.