Геофизикалық және геохимиялық барлау әдістері

Геофизикалық және геохимиялық барлау әдістері

 

Геофизикалық барлау әдістерінің бірнеше түрі бар,олардың негізгілері сейсмикалық және электрлік әдіс.

 

Сейсмикалық барлау әдісі. Мұнай барлау тау жыныстарының,қабаттарының жарылған оқ дәрілер арқылы пайда болатын серпінді толқындарды өз бойларынан өткізуі, я болмаса кейін серпуі арқылы алынатын көрсеткіштер арқылы зерттеледі. Жер қойнауындағы қабаттардың қайсыбірінде серпінді толқындар жылдам, ал қайсыбірінде жәй тарайтыны белгілі . Сейсмикалаық барлау жұмысын жүргізу үшін белгілі бір қашықтықта щұңқырлар өазылып, олардың ішіне токтың әсерімен жарылатын дәрі салынады(1-14сурет). Оқ дәрінің жарылуына байланысты жер қыртыстарына тараған толқындар тау жыныстарының әр қабаттарынан түрліше жылдамдықпен өткенін жер үстіндегі сейсмограф таспаға жазып тұрады. Қатты тау жыныстарынан құралған қабаттардан толқын жылдамырақ өтеді де,ол жұмсақ жыныстардан тұратын қабаттардан толқын баяулау өтеді. Алынған көрсеткіштер арқылы жер қабаттарының тереңдігі өлшеніп, карталары тұрғызылады [2].

 

Бұл әдіс мұнай және газ кендерін барлау жұмыстарына кеңінен пайдаланылады. Сейсмикалық барлау әдістерін алғашқы рет Г.А. Гамбурцев ойлап шығарған.

 

Электрлік барлау әдісі тау жыныстарының өз бойынан электр тогын өткізуге байланысты жүргізіледі. Мысалы, кейбір тау жыныстары (гранит, әктас, бойына тұзды су сіңген құмтастар) өз бойларынан электр тогын жақсы, ал басқалары (саз, мұнай сіңген құм, құмтастар) нашар өткізетіні белгілі. Осымен байланысты бойынан электр тогын өткізбейтін тау жыныстарының электрлік кедергісінің мағынасы көп болады. Әр түрлі тау жыныстарының электрлік кедергісінің өзгеруі, олардың табиғи орналасу тәртіптерін зерттеп білуге мүмкіндік туады.

 

Электрлік барлау жумыстарын жүргізгенде әр жерге қысқа темір қазықтар қағып, олар арқылы электр тоғын жібереді. Әрбір қазықтың арасында тау жыныстары арқылы электр тоғының қандай жылдамдықпен жүретінін өлшеп тұратын құралдар орнатылған. Құралдардағы көрсеткіштерден жер қабаттарының пішіндерін немесе құрама қатарларының кескіні түсіріледі.

 

Электрлік зерттеу әдістері қазылып өткен ұнғымалардың тілмелерін тексеругеде кеңінен қолданылып келеді. Ол үшін ұнғыманың ішіне үш электродтан тұратын әдейі қабық жіберіледі де, ал төртінші электродты ұнғыманың бетіне жақын жерге орналастырады (қондырылады). Одан соң сол электродтар арқылы тоқ жіберіледі.

 

Әдейі аспаптар (приборлар) көрсеткіштері бойынша құбыр бойындағы тау жыныстарының потенциалдық айырмашылықтары және кедергілері таспаға жазылады.

 

Бұл жағдайда әктас мұнай сіңген құмтастардың электрлік кедергілерінің мәні жоғары, ал саз бен сулы құмтастар кедергілерінің мәні төмнн болады. Кедергі мәндерін салыстыра отырып, мұнай-газ горизонттарының қай аралықта орналасқанын болжауға болады [3].

 

Далалық геофизикалық әдістерге гравитациялық, магниттік барлау және ұңғымаларды зерттеу әдістері жатады.

 

Гравитациялық барлау әдісі тау жыныстарының тартылу күші мен тығыздығын өлшеуге қолданылады. Жер қабаттарын құрайтын әр түрлі тау жыныстарының тығыздығы бірдей болмайтындығы белгілі.

 

Құрамында темір, гранит кездесетін тау жыныстарының тығыздығы мұнайлы және сулы құмтастардан әлдеқайда жоғары. Заттың тығыздығы төменде көрсетілген тәртіп бойынша өлшенеді. Заттың бір бөлімшесін алып таразы арқылы салмағын өлшейді де оның көлемін табады. Содан соң грамдық салмағын, текше сантиметрмен алынған көлеміне бөледі. Далада барлау жұмыстарын жүргізген кезде тығыздықты өлшеудің қиындығы бар, бұл көп уақыт алады. Сондықтан айналмалы таразы қолданылады. Бұл таразы құрылысының негізгі бөлшегі иін ағаш. Иін ағаштың бір ұшына жіпке ілінген салмағы бар зат байланған. Бұл иін ағаштың екінші ұшындағы сондай салмақпен тепе –тең тұрады.

 

Жіңішке жіп арқылы салмағы бар зат байланған. Бұл салмақ иін ағаштың екінші ұшына ілінген сондай салмақпен тепе-теңдесіп тұрады. Егер де жер қабатындағы тау жыныстарының тығыздықтары бңрдей болса, салмақты зат бұзылмайды да, оған ілінген жіп өзгеріссіз өозғалмай тұрады. Ал барлаушының жүруімен байланысты, оның алдынан тығыздығы аз өабаттар кездессе, жаңағы ілінген салмақты зат кейін шегінеді, жер де ауыр салмақты тау жыныстарының бағытына қарай ауытқи бастайды, басқаша айтқанда қабат ілінген салмақты өзіне тартады. Таразыға ілінген салмақты өзгеруі таспаға жазыла береді. Бұл жазулар арқылы гравитациялық карталар жасалып, олар болашақ барлау жұмыстарын жүргізуде есепке алынады. Күрделі гравиметрия аспаптарын жасап шығарғандығы үшін П.п.Лукавченко және В.в.Федьянский деген геофизиктер мезгілінде мемлекеттік сыйлықтарға ие болды.

 

Магниттік барлау жұмыстары тау жыныстарымен кен орындарының магниттік қасиеттерін зерттеу арқылы жүргізіледі. Әр түрлі денелер магнит стрелкасының қозғалуына әсер етеді: кейбіреулері оны өзіне тартады, ал бірқатары стрелканы тартпайды, яғни әсер етпейді немесе оны өзінен алшақтатады. Барлаушылар өте сезгіш сагниттік таразыларды пайдаланады. Жүрумен байланысты магниттік таразы стрелкасының жағдайы өне бойы жазылып отырады. Бұл көрсеткіштер арқылы магниттік карталар тұрғызылады.

 

1934 жылы орыс оқымыстысы А.А.Логачев самолет арқылы шапшаң жазылатын магниттік аспап ойлап шығарды. Осымен байланысты магниттік аэросъемкалар жасалып келеді.

 

Геохимиялық барлау жұмыстарының қатарына газ барлау әдісі жатады. Газдар тереңдікте орналасқанымен сезгіш аспаптар арқылы олардың аз да болса жер бетіне шығып жататынын байқауға болады. Әрине газдың қабаттардан өту мөлшері өте нашар, мыңнан бір пайыз болуы мүмкін. Бірақ та осы нәзік көрсеткіштер арқылы жер қойнауында газ кенінің барлығын байқауға болады.

 

Әр жерден алынған сынама (проба) арқылы газдың құрамына байланысты карталар тұрғызылады. Бұл әдісті орыс ғалымы В.А.Соколов ойлап шығарды.

 

Мұнай тектес газдардың құрамында да мұнай ішінде тіршілік ететін бактериялардың бар екендігі анықталды. Кейінгі кездерде бактериялық мұнай барлау әдісін іс жүзінде Г.А.Могилевский қолданып, жаңа мұнай газ кен орындарын ашуға көмегінің бар екенін анықтады. Бұл әдіс геохимиялық зерттеудің қатарына жатады.

 

1934 жылы инженер М.И.Бальзамов геохимиялық газ каратажын ойлап шығарды. Газ каротажының төмендегі жағдайы негізделген: ұңғымада қазу процесі жүріп жатқан кезде бұрғы ерітіндісін зерттеу арқылы оның құрамында жер қабатынан бөлініп шыққан газдарды жікке бөліп шығуын зерттеп, олардың мөлшерін диаграмма ретінде таспаға жазып тұрады. Осы диаграмма арқылы жер қойнауындағы мұнай газ кендерінің қандай тереңдіктерде кездесетіні болжайды. Ол барлау жұмысын жүргізуде ойдағыдай пайда келтіреді.

 

Өндірісте ұңғымалар бойын геофизикалық әдістермен зерттеудің гамма − каратаж, нейтрондық гамма − каратаж, терокаратаж, т.б. түрлері кездеседі. Олардың барлығы да ұңғыма тілмесін өндіріс геофизикалық зерттеу әдістерінің қатарына жатады.