Способ геохимической разведки

Изобретение относится к области геохимической разведки и может быть использовано при поиске нефтяных и газовых месторождений. Сущность: выявляют на дне акватории участки с черными и белыми «курильщиками». Размещают на нескольких горизонтах буйковые станции, оснащенные измерительным комплексом. Измеряют концентрацию метана в водной толще, определяют координаты газового образования. Кроме того, отбирают пробы горных пород и растительности вдоль водотоков. Анализируют пробы на содержание химических элементов и выделяют нефтегазоперспективные участки. Технический результат: расширение функциональных возможностей. 1 ил.

 

Изобретение относится к области геохимической разведки полезных ископаемых, а более конкретно к поиску нефтяных и газовых месторождений, и может быть использовано при поиске нефтяных и газовых месторождений на континентальных шельфах, на речных акваториях и болотистой местности, в условиях суши, а также при обнаружении утечек продукта транспортировки морскими трубопроводами или при геоэкологическом мониторинге морских нефтегазовых акваторий.

Известен способ геохимической разведки [1], включающий отбор проб горных пород и растительности вдоль водотоков, разделение проб горных пород на фракции и их анализ на содержание химических элементов, в котором пробы пород разделяют на две фракции - более 0,1 мм и менее 0,1 мм, первую анализируют на Si, Al, Ti, Y, а вторую - на Hg, а пробы растительности анализируют на Ba, Cu, Pb, Zn, Ag, результаты анализа фракции более 0,1 мм и проб растительности пересчитывают на соответствующие аддитивные показатели нормированных концентраций, строят карты распределения указанных аддитивных показателей и Hg и отождествляют объекты, характеризующиеся распределением аномальных значений аддитивных показателей и Hg в ряду Si, Al, Ti, Y-Ba, Cu, Pb, Zn, Ag-Hg-Ba, Cu, Pb, Zn, Ag-Si, Al, Ti, Y, с нефтегазовыми перспективными участками.

Однако данный способ не может быть использован для геохимической разведки морских или океанических акваторий.

Известен способ геохимической разведки [2], заключающийся в измерении концентрации метана в водной толще, определении координат газового образования по положению газового образования в подвижной системе координат буйковой станции в соответствии с выражением:

R(Vго, Vбс)=Rго+(Vго+Vбс)t,

где R(Vго, Vбс) - текущее положение газового образования относительно буйковой станции;

Vго, Vбс - векторы скорости буйковой станции и газового образования;

Rго - начальное положение газового образования;

R - радиус-вектор, определяющий положение буйковой станции в спутниковой системе координат;

t - текущее значение времени после определения положения газового образования.

Однако данный способ может быть использован только для геохимической разведки в водной толще. Кроме того, определенный интерес, помимо поиска подводных залежей углеводородов, представляет также и поиск руд и минералов на морском дне, что обусловлено открытием так называемых черных и белых «курильщиков» на дне океана (Горнорудное предприятие на дне океана. Радио «Свобода», 2011. RFE - RL/Inc. Filos (http://www.svobodanews.ru/content/transcript/2036132.html).

В морской воде содержится большое количество парамагнитных примесей в виде парамагнитных ионов переходных металлов и их комплексных соединений в парамагнитном состоянии. Изучение их распределения в морской воде представляет большой научный интерес. Парамагнитные примеси могут служить в качестве трассеров для изучения динамики водных масс, поиска подводных ископаемых, в том числе и в зоне местонахождения черных и белых «курильщиков».

Кроме того, исследование динамики концентрационных полей парамагнитных примесей дает дополнительную информацию о степени и масштабе влияния внешних источников парамагнитных примесей (речной сток, глубинные гидротермы, вулканическая деятельность, сброс промышленных отходов, захоронений химического оружия и т.д.) на компонентный и структурный состав морских и океанических вод.

Задачей настоящего технического предложения является расширение функциональных возможностей способа геохимической разведки.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе геохимической разведки, включающем отбор проб горных пород и растительности вдоль водотоков, разделение проб горных пород на фракции и их анализ на содержание химических элементов, причем пробы пород разделяют на две фракции - более 0,1 мм и менее 0,1 мм, первую анализируют на Si, Al, Ti, Y, а вторую на Hg, а пробы растительности анализируют на Ba, Cu, Pb, Zn, Ag, результаты анализа фракции более 0,1 мм и проб растительности пересчитывают на соответствующие аддитивные показатели нормированных концентраций, строят карты распределения указанных аддитивных показателей и Hg и отождествляют объекты, характеризующиеся распределением аномальных значений аддитивных показателей и Hg в ряду Si, Al, Ti, Y-Ba, Cu, Pb, Zn, Ag-Hg-Ba, Cu, Pb, Zn, Ag-Si, Al, Ti, Y, с нефтегазовыми перспективными участками, также выполняют анализ на содержание метана и определение координат газового образования, причем определение координат газового образования осуществляют с помощью размещенных в водной среде станций, снабженных датчиками обнаружения метана, посредством которых измеряют концентрацию метана в водной толще по изменению сопротивления активного слоя датчика, которое преобразуют в выходное (измеренное) напряжение, а координаты (географические) газового образования определяют по положению газового образования в подвижной системе координат буйковой станции, при этом предварительно выявляют на океаническом (морском) дне участки с расположенными на них черными и белыми «курильщиками», размещают на n горизонтах буйковые станции, оснащенные измерительным комплексом.

Сущность способа поясняется фиг.1, где изображено устройство для морской геохимической разведки, состоящее из буйковой станции 1, на корпусе которой размещена антенна 2 спутниковой навигационной связи, внутри корпуса буйковой станции 1 размещены датчик обнаружения метана 3, модем спутниковой навигационной связи 4, микроконтроллер 5, микропроцессор 6, магнитометр 7 постоянного магнитного поля, когерентный импульсный зонд 8 протонного спинового эха, гидрофизический модуль 9.

Магнитометр 7 постоянного магнитного поля предназначен для измерения абсолютного значения магнитной индукции поля земли в морских акваториях до глубин 6000 м. Основные технические характеристики датчика: диапазон измеряемой величины магнитной индукции 20000…100000 нТ, погрешность отсчитывания ±10 нТ.

Датчик обнаружения метана 3 предназначен для измерения концентрации метана в водной толще. Датчик представляет собой полупроводниковый прибор, принцип работы которого заключается в том, что диффузия молекул углеводородов из воды через специальную силиконовую мембрану транслируется в камеру датчика. Адсорбция молекул углеводов на активном слое датчика приводит к электронному обмену с молекулами кислорода, меняя таким образом сопротивление активного слоя, которое преобразуется в выходное (измеряемое) напряжение.

Основные характеристики датчика:

- 10 µм силиконовая мембрана;

- рабочая глубина 0-3500 м;

- рабочая температура 2-20°C;

- время измерения от 1 до 3 с;

- время стабилизации диффузии до 5 минут, в зависимости от турбулентности;

- входное напряжение 9-36 В;

- расход энергии 160 мА/ч;

- выходной сигнал - аналоговый 0-5 В и цифровой RS - 485;

- метан 50 нмоль/л - 10 µмоль/л.

Аналогом датчика обнаружения метана 3 является датчик типа METS («CAPSUM»).

В качестве буйковых станций 1 используются дрифтеры (аналоги - [3], якорный буй прибрежного мониторинга модели 4280 фирмы AANDERAA Instruments - проспект компании "Компания ИНФОРМАР", сайт www.infomarcompany.com), на которых также размещен гидрофизический модуль для измерений таких параметров, как давление, температура, электропроводность, соленость, скорость звука.

Способ реализуется следующим образом.

Предварительно выявляют на океаническом (морском) дне участки с расположенными на них черными и белыми «курильщиками».

Размещают на n горизонтах буйковые станции 1, оснащенные измерительным комплексом. Измеряют концентрацию метана в водной толще, определяют координаты газового образования. Алгоритм обнаружения газового образования аналогичен алгоритму, приведенному в прототипе. Буйковая станция 1 посредством спутниковой антенны принимает сигналы спутниковой навигационной системы (напрямую со спутника или через гидрографическое судно), в которой вектор скорости дрейфа буйковой станции 1 точно фиксируется. При этом на буйковой станции 1 постоянно накапливается информация о точном ее положении и траектории движения в системе гидрографических координат. Газовое образование также совершает движение в подводном пространстве на глубине Н с вектором скорости Vго, который, как и глубина H, является также сугубо переменной величиной.

Положение газового образования в подвижной системе координат буйковой станции 1 может быть определено следующим векторным выражением:

R(Vго, Vбс)=Rго+(Vго-Vбс)t,

где

R(Vго, Vбс) - текущее положение газового образования относительно буйковой станции 1;

Vго; Vбс - векторы скорости буйковой станции 1 и газового образования;

Rго - начальное положение газового образования;

R - радиус-вектор, определяющий положение буйковой станции 1 в спутниковой системе координат;

t - текущее значение времени после определения положения газового образования.

Зная географические координаты буйковой станции 1, можно решением геодезической задачи определить координаты газового образования в географической системе координат относительно буйковой станции 1. При этом в качестве измеряемых параметров наиболее простым решением является определение направления (пеленг) и дистанции до газового образования, что осуществляется посредством гидроакустического средства, установленного на буйковой станции 1.

Помимо вышесказанного, отбирают пробы горных пород и растительности вдоль водотоков. Разделяют пробы горных пород на две фракции - более 0,1 мм и менее 0,1 мм, первую анализируют на Si, Al, Ti, Y, a вторую на Hg. Пробы растительности анализируют на Ba, Cu, Pb, Zn, Ag. Результаты анализа фракции более 0,1 мм и проб растительности пересчитывают на соответствующие аддитивные показатели нормированных концентраций, строят карты распределения указанных аддитивных показателей и Hg и отождествляют объекты, характеризующиеся распределением аномальных значений аддитивных показателей и Hg в ряду Si, Al, Ti, Y-Ba, Cu, Pb, Zn, Ag-Hg-Ba, Cu, Pb, Zn, Ag-Si, Al, Ti, Y, с нефтегазовыми перспективными участками.

Источники информации

1. SU 1786460, 07.01.1993.

2. RU 2374667, 27.11.2009.

3. RU 2328757, 10.07.2008.

Способ геохимической разведки, включающий отбор проб горных пород и растительности вдоль водотоков, разделение проб горных пород на фракции и их анализ на содержание химических элементов, пробы пород разделяют на две фракции - более 0,1 мм и менее 0,1 мм, первую анализируют на Si, Al, Ti, Y, a вторую - на Hg, а пробы растительности анализируют на Ba, Cu, Pb, Zn, Ag, результаты анализа фракции более 0,1 мм и проб растительности пересчитывают на соответствующие аддитивные показатели нормированных концентраций, строят карты распределения указанных аддитивных показателей и Hg и отождествляют объекты, характеризующиеся распределением аномальных значений аддитивных показателей и Hg в ряду Si, Al, Ti, Y-Ba, Cu, Pb, Zn, Ag-Hg-Ba, Cu, Pb, Zn, Ag-Si, Al, Ti, Y, с нефтегазовыми перспективными участками, анализ па содержание метана и определение координат газового образования, причем определение координат газового образования выполняют с помощью размещенных в водной среде станций, снабженных датчиками обнаружения метана, посредством которых измеряют концентрацию метана в водной толще по изменению сопротивления активного слоя датчика, которое преобразуют в выходное (измеренное) напряжение, координаты (географические) газового образования определяют по положению газового образования в подвижной системе координат буйковой станции, отличающийся тем, что предварительно выявляют на океаническом (морском) дне участки с расположенными на них черными и белыми «курильщиками», размещают на n горизонтах буйковые станции, оснащенные измерительным комплексом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к геоэкологии и может быть использовано для выявления и оценки загрязнения, разработки рекомендаций для снижения опасных концентраций тяжелых металлов и токсичных элементов в труднодоступных местах окружающей среды.

Изобретение относится к геоэкологии и может быть использовано для выявления источников загрязнения, разработки рекомендаций для снижения опасных концентраций тяжелых металлов и токсичных элементов в окружающей среде по широкому комплексу компонентов.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при мониторинге катастрофических явлений, например землетрясений. .

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации подземных и наземных сооружений и может быть использовано для изучения строения и современной геодинамики земной коры и осуществления прогноза степени активизации деформационных процессов, что очень важно при оценке геодинамической опасности объектов, используемых при поиске, разведке и эксплуатации месторождений полезных ископаемых, например нефтегазовых.

Изобретение относится к космической отрасли, а именно к средствам и способам оперативного мониторинга состояния атмосферы, подстилающей поверхности Земли и мирового океана с использованием космических аппаратов (КА), и может использоваться, например, для краткосрочного прогнозирования гидрометеорологических процессов с целью принятия необходимых комплексных мер по повышению безопасности хозяйственной и научной деятельностей, сопряженных с применением наземных, морских, авиационных и космических средств.

Изобретение относится к области сейсмического мониторинга и может быть использовано для прогнозирования катастрофических сейсмических явлений. .

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для прогнозирования землетрясений. .

Изобретение относится к способам определения физических характеристик лессового грунта и может быть использовано при измерении площади островов неоднородности грунта, плотности материала частиц грунта, размера и толщины слоев на разной глубине, анализе и оценке структуры грунта в геологии, климатологии, минералогии и строительстве.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при сейсмическом микрорайонировании территорий гражданского и промышленного строительства. .

Изобретение относится к гидрогеологии и может быть использовано для изучения динамики подземных вод. .

Изобретение относится к устройствам для подводных геофизических исследований морей и океанов. .

Изобретение относится к области контроля за разработкой нефтяных месторождений и может быть применено при термических способах разработки нефтяных залежей. .

Изобретение относится к области геофизических исследований и может быть использовано для оценки возможности наступления подводных землетрясений и цунами. .

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для поисков месторождений и залежей нефти и газа. .

Изобретение относится к областям геофизических и геохимических исследований и может быть использовано при поиске и разведке месторождений нефти и газа. .
Изобретение относится к устройствам, предназначенным для измерения гидрохимических и гидрофизических параметров. .

Изобретение относится к способам поиска и разведки углеводородных залежей и может быть использовано для обнаружения нефтяных и газовых перспективных объектов. .

Изобретение относится к области геофизики и предназначено для измерения 3-х составляющих вектора вибрации среды, обусловленного движением нефти, газа, воды и др. .

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано для добычи полезных ископаемых, находящихся в зонах тектонических разломов Земли. .

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении гравиметрической и магнитной съемок на акваториях. .

Изобретение относится к области геофизических исследований, в частности к области сейсморазведки, и может быть использовано для определения мест заложения эксплуатационных скважин при разработке месторождений углеводородов
Наверх