CC BY
40
ГЕОЛОГИЯ И ГЕОФИЗИКА
УДК 550.388.8
О НОВОМ ДИСТАНЦИОННОМ МЕТОДЕ КОСМИЧЕСКОЙ ГЕОФИЗИКИ В ПРОГНОЗИРОВАНИИ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ СТРУКТУР
Л.Н. Попов, Ю.К. Краковецкий, В.Н. Захаренко, В.П. Парначёв, Н.М. Одинцов
Томский государственный университет пр. Ленина, 36, Томск, 634050
Предлагается инновационный метод геофизики для выявления и прогнозирования нефтегазоносных структур. Метод является дистанционным, экологически чистым и позволяет покрывать из одной точки наблюдения площадь около 70 тыс. км2.
Ключевые слова: физика ионосферы и магнитосферы, электромагнитное излучение, ионо-сферно-теллурическое профилирование, прогнозная карта нефтегазоносных структур.
В настоящее время наиболее эффективными методами поисков нефтегазоносных структур являются методы сейсморазведки. Однако большая трудоемкость и стоимость этих методов не позволяют эффективно и в короткие сроки решить задачу построения прогнозной карты месторождений нефти и газа в труднодоступных районах Сибири и Арктики. Для этой цели авторы предлагают инновационный метод космической геофизики, использующий научные достижения на стыке геологии, геофизики, физики ионосферы и магнитосферы, радиофизики и оптики атмосферы и названный нами методом дистанционного ионосферно-теллурическо-го профилирования (ДИТП).
Авторами работы открыт новый физический террогенный эффект взаимосвязи параметров свечения ионосферы (верхней атмосферы), атмосферного электрического поля и электромагнитных свойств земной коры [1]. Физическая модель тер-рогенного эффекта состоит в следующем.
В роли электромагнитного генератора выступает система: ионосфера, атмосфера, земная кора. При этом земная кора является комплексной нагрузкой, которая определяет не только энергопотребление, но и частотные характеристики. Ионосфера, возбуждаемая высыпающимися из плазменного слоя потоками электронов, играет роль активного нелинейного элемента. Поле, создаваемое такой системой, зависит от свойств всех ее составляющих, в том числе и от свойств нагрузки (земной коры) [2].
Метод дистанционного ионосферно-теллурического профилирования позволяет изучать любые, в том числе и труднодоступные, территории. Метод экологичен, так как не требует прорубки профилей в лесной зоне и использования тяжелой техники в лесных массивах, болотах и тундре; экономичен — отсутствует тяжелая автотранспортная составляющая и дорогостоящая специальная техника с сопутствующей ремонтно-эксплуатационной базой; высокопроизводителен, поскольку с одной точки наблюдения в течении одного сезона, с выполнением требований, предусмотренных для масштаба 1 : 500 000 и крупнее, можно охватить площадь не менее 70 тыс. км2; отличается низкой себестоимостью (около 800 руб. за 1 км2) [3].
Рис. 1. Принципиальная схема работ методом дистанционного ионосферно-теллурического профилирования
Суть метода состоит в наземной съемке пространственной картины свечения ионосферы широкоугольной оптической аппаратурой с углом зрения порядка 180° (камера всего неба) или сканирующим фотометром, проецирования картины свечения на земную поверхность (рис. 1), с последующей обработкой результатов измерений с помощью специальных компьютерных программ. По результатам измерений последовательно строятся три карты, привязанные к земным координатам: карта суммарного поля интегральной интенсивности свечения верхней атмосферы, карта нормального поля интегральной интенсивности свечения верхней атмосферы и карта аномального поля интегральной интенсивности свечения верхней атмосферы.
Экспериментальные исследования проводились авторами в 1992—1993 гг. на одном из месторождений нефти в Каргасокском районе Томской области с помощью автоматизированной оптической системы для регистрации свечения ночного неба на базе многоканального сканирующего фотометра, разработанного в Томском госуниверситете. Данная система работает как в режиме полного обзора неба (сканирование по углу и поворот вокруг вертикальной к земле оси), так и в режиме сканирования по профилю (углу). Система полностью автоматизирована по блокам управления, регистрации свечения и обработки результатов измерения. Сканирующий фотометр был установлен в районе скважины Р-335 Южно-Черем-шанского месторождения. Измерения проводились на субширотном профиле протяженностью около 150 км, результаты обработки которого представлены на рис. 2. Здесь по оси абсцисс отложено расстояние в километрах, а по оси ординат интегральная интенсивность свечения верхней атмосферы J в относительных единицах. Значение J = 6 соответствует нормальному полю. На графике (рис. 2) четко выделяется ряд аномалий. Отрицательная аномалия 1 расположена на периферии Лон-тынь-Яхского месторождения нефти, отрицательная аномалия 2 совпадает по координатам с Южно-Черемшанским нефтяным месторождением. Положительные аномалии 3 и 4 обусловлены разломными структурами, которые характеризуются большой проводимостью.
3
У' / V /
/ —— > / 1 г
/
1
[
90 75 60 45 30 15 0 -15 -30 -45 -60 -75 -90 км Запад <========> Восток
Рис. 2. График интегральной интенсивности свечения верхней атмосферы на профиле через Лонтынь-Яхское и Южно-Черемшанское нефтяные месторождения Томской области.
В качестве примера возможного использования ДИТП приведена территория Томской области (рис. 3), на которой показаны точки размещения наблюдательных. В качестве примера возможного использования ДИТП приведена территория пунктов, площадь, охватываемая исследованиями из одной точки наблюдения и предлагаемая последовательность наблюдений.
Рис. 3. Схема размещения точек наблюдения, площади, охватываемые из одной точки и последовательность изучения территории Томской области
В заключение отметим, что метод не имеет зарубежных аналогов и представляет собой принципиально новые дистанционные геофизические подходы в исследовании и выявлении геологических структур, в том числе и содержащих месторождения углеводородного сырья. В фундаментальном плане в связи с интенсивным освоением северных территорий России, включая и шельф арктических морей, практическое использование предлагаемого высокопроизводительного и экологичного метода дистанционного ионосферно-теллурического профилирования имеет важное научное, практическое (экономическое) и политическое значение, поскольку позволяет в относительно короткие сроки и с большой экономической эффективностью решать задачи геологического изучения неосвоенных и недоступных для других методов территорий.
ЛИТЕРАТУРА
[ 1 ] Krakovetzkiy Y.K., Popov L.N. Terrogenic effects in the ionosphere: review // Physics of the Earth and Planetary Interiors. — 1989. — Vol. 57. — P. 115—128.
[2] Краковецкий Ю.К., Попов Л.Н. Геологический эффект в полярных сияниях Севера в Сибири // Вопросы геологии Сибири. — Вып. 2. — 1994. — С. 260—272. [Krakoveckij Ju.K., Popov L.N. Geologicheskij jeffekt v poljarnyh sijanijah Severa v Sibiri // Voprosy geologii Si-biri. — Vyp. 2. — 1994. — S. 260—272.]
[3] Парначев В.П., Попов Л.Н. Дистанционное экологически чистое, глубинное геокартирование на основе эффекта взаимосвязи в системе: литосфера-ионосфера // Фундаментальные и прикладные проблемы окружающей среды.: Тезисы докл. — Томск, 1995. — С. 68—69. [Parnachev V.P., Popov L.N. Distancionnoe jekologicheski chistoe, glubinnoe geokartirovanie na osnove jeffekta vzaimosvjazi v sisteme: litosfera-ionosfera // Fundamental'nye i prikladnye problemy okruzhajushhej sredy: Tezisy dokl. — Tomsk, 1995. — S. 68—69.]
ABOUT THE NEW DISTANT METHOD OF COSMIC GEOPHYSICS BY PREDICTING OF OIL-AND-GAS-BEARING STRUCTURES
L.N. Popov, J.K. Krakovetsky, V.N. Zacharenko, V.P. Parnachev, N.M. Odincov
Tomsk State University Lenina str., 36, Tomsk, 634050
The innovation geophysical method is suggested for revealing and predicting of oil-and-gas-bearing structures. The method is distant and environmentally appropriate. It allows to investigate the area of 300— 400 km in diameter from a single point, covering more than 70 000 square kilometres.
Key words: ionosperic and magnetospheric physics, electromagnetic radiation, ionospheric-telluric profiling, predictive map of oil-and-gas-bearing structures.
