RU2401443C2 - Method of detecting and displaying figure of gas-oil logging-pipe - Google Patents

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: seismic waves are detected using multi-channel arrays on profiles. Reflected waves are picked up. Processed profile intervals are selected. Corrections are made to initial data on profiles. A geologic-geophysical model of the medium which is coordinated with the standard section of the combined gradient field is constructed, in which averaged values of the field are transformed into a contour map of a vertical pipe. Integrated non-dimensional data of measured geophysical fields are graphically presented with isolation of local combined gradient zones - logging zones from the overall combined gradient field.

EFFECT: more reliable results.

5 cl, 17 dwg

Description

Изобретение относится к электромагнитным методам геофизических исследований земной коры и может быть использовано при глубинных зондированиях при поисках и разведке месторождений нефти и газа, в частности оно относится к геофизической разведке нефтяных и газовых месторождений при поисках нефтегазовых месторождений, а также при использовании способов гравиразведки с оператором полного нормированного градиента ПНГ. Изобретение также используют в геофизической разведке нефтяных и газовых месторождений при прямых поисках нефтегазовых месторождений.The invention relates to electromagnetic methods for geophysical exploration of the earth's crust and can be used for deep sounding in the search and exploration of oil and gas fields, in particular, it relates to geophysical exploration of oil and gas fields in the search for oil and gas fields, as well as using gravity exploration methods with a full operator normalized gradient of PNG. The invention is also used in geophysical exploration of oil and gas fields in the direct search for oil and gas fields.

Предложенные способы являются технологиями обработки и совместного (суммарного) представления данных измерений геофизических полей, которые применяют для обнаружения и оконтуривания газонефтяных площадей как шельфа морских акваторий, так и территории континентальной суши в процессе проведения геолого-геофизических исследований.The proposed methods are technologies for processing and joint (total) presentation of geophysical field measurement data, which are used to detect and contour gas-oil areas of both offshore shelf areas and continental land in the process of geological and geophysical research.

Изобретение также может использоваться в способах обнаружения, оконтуривания и отображения геологического строения сред.The invention can also be used in methods for detecting, contouring and displaying the geological structure of environments.

Известен способ «гонг» - гравитационное обнаружение нефти и газа, основанное на смене гравитационного поля (см. статью А.В.Михальцев, И.Н.Михайлов, Б.В.Ермаков, С.А.Федотов (ВНИИгеофизика), А.Г.Будагов (МПР России), М.И.Лоджевский (центр "ГЕОН"), А.А.Никитин (МГГА) «Роль геофизических методов исследования в поисках ресурсов нефти и газа в московской области», который позволяет выделить амплитуду поля, которая имеет отрицательный знак, за счет уменьшения плотности пород по оси субвертикальной трубки, и положительный знак - по краям аномалии, отражающим локальный кольцевой вал горных пород. Однако он использует только нормированное гравитационное поле, что не дает возможности на основе суммирования безразмерных величин использовать суммирование градиентов других полей как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях.There is a known “gong” method - gravitational detection of oil and gas, based on a change in the gravitational field (see article A.V. Mikhaltsev, I.N. Mikhailov, B.V. Ermakov, S.A. Fedotov (VNIIgeofizika), A. G. Budagov (Ministry of Natural Resources of Russia), M.I. Lodzhevsky (center "GEON"), A.A. Nikitin (MGGA) "The role of geophysical research methods in the search for oil and gas resources in the Moscow region", which allows us to identify the field amplitude, which has a negative sign, due to a decrease in the density of rocks along the axis of the subvertical tube, and a positive sign - along the edges of the anomaly, conductive annular shaft local rock. However, it uses only a normalized gravitational field, which makes it possible on the basis of summation of dimensionless quantities summation use other fields gradients in horizontal and vertical planes.

Поскольку близкого прототипа способа обнаружения и оконтуривания на основе суммирования градиентов нескольких полей как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях для определения вертикальных энергетических зон-каналов земли в публикациях не имеется, рассмотрим наиболее близкие известные методы, с помощью которых производится сбор геофизической и геологической информации. Известно изобретение «Способ геоэлектроразведки», патент RU 2076343, опубл. 1997.03.27, МПК G01V 3/12, состоящий в измерении вертикальной и горизонтальной компонент электромагнитного поля с учетом площади расстановки приемников.Since there is no close prototype of the detection and contouring method based on summing the gradients of several fields in both horizontal and vertical planes for determining the vertical energy zones-channels of the earth, we will consider the closest known methods by which the geophysical and geological information is collected . The invention is known "Method of geoelectrical exploration", patent RU 2076343, publ. 1997.03.27, IPC G01V 3/12, consisting in measuring the vertical and horizontal components of the electromagnetic field, taking into account the area of the receivers.

Изобретение позволяет повысить эффективность геоэлектроразведки за счет возможности учета аномальных составляющих электрического и магнитного полей, однако не учитывает влияние неоднородности, которое проявляется достаточно слабо по типу "однократных отражений", или интенсивное взаимодействие полей от неоднородности и вмещающей среды, требующее описания их через полные выражения, содержащее различные "мультипольные моменты".The invention improves the efficiency of geoelectrical exploration due to the possibility of taking into account the anomalous components of the electric and magnetic fields, however, it does not take into account the influence of heterogeneity, which is manifested rather weakly in the form of “single reflections”, or the intense interaction of fields from heterogeneity and the surrounding medium, requiring their description through full expressions, containing various "multipole moments."

Известно изобретение «Способ геоэлектроразведки с фокусировкой электрического тока (ВАРИАНТЫ), патент RU 2279106, опубл. 2006.06.27, МПК G01V 3/06, включающее расчет нормированных электрических параметров, на их основе определяют три электрофизических параметра, по которым строят три разреза. Изобретение позволяет обеспечить возможность разделения параметров электропроводности и вызванной поляризации, а также возможность определения постоянной времени спада разности потенциалов вызванной поляризации. Однако получают лишь суммарные сведения о всех элементах строения исследуемой среды, регистрируют сопротивление объема всех геологических объектов исследуемой среды, в которой развивается электрическое поле источника тока, но если измеряют в точках наблюдения в паузах между импульсами тока первые и вторые осевые разности потенциалов, то результат измерений подвержен искажающему влиянию приповерхностных геологических неоднородностей в трехмерно-неоднородных средах.The invention is known "Method of geoelectrical exploration with focusing electric current (OPTIONS), patent RU 2279106, publ. 2006.06.27, IPC G01V 3/06, including the calculation of normalized electrical parameters, based on them, three electrophysical parameters are determined, according to which three sections are built. The invention makes it possible to separate the parameters of electrical conductivity and induced polarization, as well as the ability to determine the time constant of the decay of the potential difference caused by polarization. However, only summary information about all structural elements of the medium under study is obtained, the volume resistance of all geological objects of the medium under study, in which the electric field of the current source develops, is recorded, but if the first and second axial potential differences are measured at the observation points in the pauses between current pulses, then the measurement result subject to the distorting effect of near-surface geological heterogeneities in three-dimensionally inhomogeneous environments.

Известно изобретение «Гравиметрический способ квазиособых точек», патент RU 2094830, опубл. 1997.10.27, МПК G01V 7/00, G01V 9/00, включающий измерения силы тяжести, вычисление и анализ амплитудного спектра, расчет размерной величины по координатам источников аномалии для определения размера ячейки, использование для анализа аномалии графика функции полного нормированного градиента гравитационного полая с учетом определенной (найденной) оси аномалии, определение особенности микрорельефа субгоризонтальной границы и субвертикальный контакт интерпретируемой (оконтуриваемой) зоны с учетом нормированного градиента зоны. Изобретение позволяет повысить геологическую эффективность и точность результатов одновременно с возможным сокращением объема обработки и интерпретации. Однако не обеспечивает единого формализованного подхода к количественной интерпретации экстремальных зон, прослеженных и идентифицированных в различных вариантах трансформированных полей, а также не использует сумму безразмерных градиентных величин различных полей как индикатор газонефтяной площади шельфа морских акваторий и континентальной суши.The invention is known "Gravimetric method of quasi-singular points", patent RU 2094830, publ. 1997.10.27, IPC G01V 7/00, G01V 9/00, including gravity measurements, calculation and analysis of the amplitude spectrum, calculation of the size value from the coordinates of the anomaly sources to determine the cell size, use for the analysis of the anomaly of the graph of the function of the full normalized gradient of the gravitational hollow with taking into account the specific (found) axis of the anomaly, determining the microrelief of the subhorizontal border and the subvertical contact of the interpreted (contoured) zone taking into account the normalized gradient of the zone. The invention improves the geological efficiency and accuracy of the results simultaneously with a possible reduction in processing and interpretation. However, it does not provide a unified formalized approach to the quantitative interpretation of extreme zones traced and identified in various variants of transformed fields, nor does it use the sum of dimensionless gradient values of various fields as an indicator of the gas-oil area of the shelf of marine water areas and continental land.

Известно изобретение «Способ поиска залежей углеводородов», патент RU 2194293, опубл. 2002.12.10, МПК G01V 11/00, включающий измерение магнитных и гравитационных полей, определение отрицательных значений амплитуд аномалий магнитного и гравитационного полей и выбор места бурения в центральной (положительной) зоне аномалий. Изобретение позволяет сократить затраты путем уменьшения объема бурения и установления новых перспективных на углеводородное сырье участков фундамента в зонах, однако не использует сумму безразмерных градиентных величин различных полей как индикатор газонефтяной площади шельфа морских акваторий и континентальной суши.The invention is known "Method for the search for hydrocarbon deposits", patent RU 2194293, publ. 2002.12.10, IPC G01V 11/00, including the measurement of magnetic and gravitational fields, the determination of negative values of the amplitudes of anomalies of the magnetic and gravitational fields, and the choice of the drilling location in the central (positive) zone of the anomalies. The invention allows to reduce costs by reducing the volume of drilling and establishing new areas of foundation that are promising for hydrocarbon raw materials in the zones, however, it does not use the sum of dimensionless gradient values of various fields as an indicator of the gas-oil area of the shelf of marine water areas and continental land.

Наиболее близким к заявленному способу является изобретение «Способ обработки морских магнитных градиентных данных и способы поисково-разведочных работ с использованием этих данных», заявка RU 2005121566, опубл. 2006.01.20, МПК G01V 3/165, который включает получение необработанных магнитных градиентных данных, определение тренда градиента, который вычитают из необработанных магнитных градиентных данных для получения скорректированных градиентных данных, расчет и оценка градиента отклонения (для определения полосы фильтрации), вычисление разности между магнитными сигналами в разных точках измерения, нормирование разности необработанных магнитных градиентных данных, на расстояние между выбранными точками измерения, интегрирование, т.е. сшивка по разным характеристикам, корректировка градиентных данных в данные общей характеристики магнитного поля и применение фильтра по выбранной характеристике к данным интегрированной общей характеристики магнитного поля для получения выходных данных. Однако не использует сумму безразмерных градиентных величин различных полей как индикатор газонефтяной площади шельфа морских акваторий и континентальной суши, что не позволяет сопоставить роли и значимости различных по своей природе геофизических полей на основе частичной фильтрации градиентных полей и выделить полосы разломов в «чистом виде».Closest to the claimed method is the invention "A method of processing marine magnetic gradient data and methods of exploration using this data", application RU 2005121566, publ. 2006.01.20, IPC G01V 3/165, which includes obtaining raw magnetic gradient data, determining the gradient trend, which is subtracted from the raw magnetic gradient data to obtain adjusted gradient data, calculating and estimating the deviation gradient (to determine the filtering band), calculating the difference between magnetic signals at different measurement points, normalization of the difference of the raw magnetic gradient data, the distance between the selected measurement points, integration, i.e. stitching according to different characteristics, adjusting gradient data to the data of the general magnetic field characteristics and applying a filter according to the selected characteristic to the data of the integrated general magnetic field characteristics to obtain output data. However, it does not use the sum of dimensionless gradient values of various fields as an indicator of the gas-oil area of the shelf of marine water areas and continental land, which does not allow us to compare the roles and significance of geophysical fields of various nature based on partial filtering of gradient fields and to distinguish fault bands in a “pure form”.

До настоящего времени для обнаружения газонефтяных площадей шельфа чаще всего применяли вертикальное градиентное гравитационное поле. Однако все известные методы не позволяют оконтуривать и изображать в «реальном» масштабе вертикальные энергетические зоны Земли.To date, the vertical gradient gravitational field has most often been used to detect gas and oil areas of the shelf. However, all known methods do not allow to outline and depict on a “real” scale the vertical energy zones of the Earth.

Требуется сформировать на основе реальных данных «частично виртуальное изображение» локальной объединенной градиентной зоны-каналы (лог-зоны)-трубки, без чего существенно усложняются геолого-разведывательные работы газонефтяной площади шельфа морских акваторий и континентальной суши. Данная задача может быть решена только при использовании горизонтального градиента гравитационного поля совместно с горизонтальным градиентом магнитного поля и градиентом сейсмического временного поля в вертикальной плоскости. Для их совместного использования требуется производить суммирование безразмерных величин, позволяющих выстроить данное «виртуальное» изображение, т.е. совместное (суммарное) представление данных измерений нормальных геофизических полей с выделением из суммарного поля локальных объединенных градиентных зон (лог-зон).It is required to form on the basis of real data a “partially virtual image” of the local integrated gradient zone-channels (log-zones) -tubes, without which the geological exploration of the gas-oil area of the shelf of marine water areas and continental land is significantly complicated. This problem can be solved only by using the horizontal gradient of the gravitational field together with the horizontal gradient of the magnetic field and the gradient of the seismic time field in the vertical plane. For their joint use, summation of dimensionless quantities is required, which make it possible to build this “virtual” image, i.e. joint (total) presentation of the measurement data of normal geophysical fields with the allocation of local integrated gradient zones (log zones) from the total field.

Предложенное техническое решение позволяет повысить надежность и точность выделения и оконтуривания перспективных нефтегазоносных месторождений или отдельных их проявлений для газонефтяной площади шельфа морских акваторий и континентальной суши. В частности, позволяет сформировать изображения локальной объединенной градиентной зоны (лог-зоны) или трубки, сопоставить роли и значимости различных по своей природе геофизических полей на основе частичной фильтрации градиентных полей, выделить полосы разломов в «чистом виде».The proposed technical solution allows to increase the reliability and accuracy of the selection and contouring of promising oil and gas fields or their individual manifestations for the gas-oil area of the shelf of marine water areas and continental land. In particular, it allows the formation of images of a local integrated gradient zone (log zone) or tube, to compare the roles and significance of geophysical fields of various nature based on partial filtering of gradient fields, to identify fault bands in a “pure form”.

Для выполнения поставленной технической задачи требуется, в свою очередь, на основе суммирования безразмерных градиентных величин использовать эту сумму как индикатор газонефтяной площади шельфа морских акваторий и континентальной сушиTo achieve the technical task, it is necessary, in turn, to use this sum as an indicator of the gas-oil area of the shelf of marine water areas and continental land, on the basis of the summation of dimensionless gradient quantities

Данный технический результат достигается следующим образом.This technical result is achieved as follows.

В способе обнаружения и оконтуривания газонефтяных площадей шельфа морских акваторий и континентальной суши, осуществляемом на основе локальных объединенных градиентных зон (лог-зон) геофизических полей, выполняют следующие действия: измерение нормированного гравитационного поля с выделением амплитуды поля с учетом положительных и отрицательных знаков по оси и в краевых зонах аномалии, определение градиентных зон, нормирование данных на расстояние между выбранными точками измерения с использованием диапазона фильтрации градиентов, определенного путем измерения разности характеристик градиентных полей, интеграцию (сшивку) градиентных зон. Предложенный способ отличается тем, что измеряют нормальные магнитное, и/или гравитационное, и/или сейсмическое, и/или естественное электрическое геофизические поля (N_i) на основе наземных-, или аэро-, или космической съемок, при этом определяют размерный градиент каждого геофизического поля, для чего разбивают площадь на систему элементарных размерных ячеек для магнитного и гравитационного и/или естественного электрического полей - в горизонтальной плоскости и для сейсмического временного поля - в вертикальной плоскости, находят в ячейке размерную величину градиента (ψ_i) каждого геофизического i-поля, где ψ_i=dN_i/Ah, причем dr - пространственная координата потенциального поля, ячейки. Затем исключают ячейки одинаковых по величине (ψ_i) нормальных полей, выделяют краевые зоны ячеек полей независимо от их знака и на основе полученных величин (N_i) нормальных геофизических полей, используя сравнительный дифференциальный анализ величин поля в рассматриваемой ячейке площади и в ячейках ее окружающих, переводят (пересчитывают) размерные градиенты (ψ_i) полей в безразмерные величины градиентов этих полей (Ω_i), рассчитанных как отклонение величины поверхностного градиента (ψ_i) ячейки от его среднего значения (ψ_{i cp}) и нормированного, на среднеквадратичное отклонение случайной величины градиента (σ_i) данного поля, для магнитного и гравитационного полей или для сейсмического поля - в горизонтальной плоскости или вертикальной плоскости соответственно, и равнуюIn the method for the detection and contouring of gas-oil areas of the shelf of marine areas and continental land, carried out on the basis of local combined gradient zones (log zones) of geophysical fields, the following actions are performed: measurement of the normalized gravitational field with the allocation of the field amplitude taking into account positive and negative signs along the axis and in the marginal zones of the anomaly, determination of gradient zones, normalization of the data to the distance between the selected measurement points using the gradient filtering range defined by measuring the difference in the characteristics of the gradient fields, integration (stitching) of the gradient zones. The proposed method is characterized in that they measure normal magnetic, and / or gravitational, and / or seismic, and / or natural electric geophysical fields (N _i ) based on ground-, or aerial, or space surveys, and determine the dimensional gradient of each the geophysical field, for which the area is divided into a system of elementary dimensional cells for the magnetic and gravitational and / or natural electric fields - in the horizontal plane and for the seismic time field - in the vertical plane, are found in the cell e dimensional gradient magnitude (ψ _i) for each i-geophysical fields, where ψ _i = dN _i / Ah, where dr - spatial coordinate potential field cell. Then exclude the cells of equal in magnitude (ψ _i ) normal fields, select the marginal zones of the cells of the fields regardless of their sign and on the basis of the obtained values (N _i ) of normal geophysical fields, using a comparative differential analysis of the field values in the considered area cell and in the cells surrounding it , is transferred (converted) dimensional gradients (ψ _i) fields in dimensionless quantities gradients of these fields (Ω _i), calculated as the surface deviation of the gradient (ψ _i) of the cell from its mean value (ψ _{i cp)} and valuation Foot on the standard deviation of the random variable gradient (σ _i) of this field for the magnetic and gravitational fields or for seismic field - in the horizontal plane or vertical plane, respectively, and equal

Ω_i={(ψ_i-ψ_{i ср})/σ_i}, гдеΩ _i = {(ψ _i -ψ _{i cp} ) / σ _i }, where

Ω_i - безразмерная величина градиентов данного поля в i-й ячейке,Ω _i is the dimensionless value of the gradients of this field in the i-th cell,

ψ_i - текущее значение поверхностного градиента i-й ячейки,ψ _i is the current value of the surface gradient of the i-th cell,

ψ_{i cp} - среднее арифметическое значение случайной величины градиента ψ_i, рассчитанное как ψ_icp=(1/n)Σ_i=1 ⁿψ_i (это среднее значение поверхностного градиента i-й ячейки),ψ _{i cp} is the arithmetic mean value of a random gradient ψ _i calculated as ψ _icp = (1 / n) Σ _{i = 1} ⁿ ψ _i (this is the average value of the surface gradient of the ith cell),

σ_i - среднее квадратичное отклонение случайной величины значения Т, i-го поля, рассчитывают как σ_i={(1/n)Σn_I=1(ψ_i-ψ_{i cp})²}^0,5 (среднеквадратичное отклонение случайной величины градиента данного поля в i-й ячейке).σ _i is the mean square deviation of a random variable of the T value of the i-th field, calculated as σ _i = {(1 / n) Σn _{I = 1} (ψ _i -ψ _{i cp} ) ² } ^0.5 (standard deviation of the random gradient this field in the i-th cell).

Причем размерные градиенты полей в горизонтальной плоскости для магнитного поля ψ_Mi рассчитывают в единицах нТ/м, для гравитационного поля ψ_Gi - в единицах мГ/м, а в вертикальной плоскости для сейсмического временного поля ψ_ci - в единицах с/м, суммируют (объединяют) безразмерные градиенты полей (Ω_Σi), получая объединенные величины безразмерных градиентов геофизических полей (Σ_i Ω_i) только в горизонтальной плоскости, нормируют градиенты геофизических полей на выбранный «опорный» (эталонный) градиент поля как для каждого i-го градиентного поля (Ω_Σi), так и для объединенного градиентного поля (Ω_Σi), с использованием диапазона фильтрации (Ω_if) градиентов каждого (Ω_i) и объединенного (Ω_Σi) градиентных полей,Moreover, the dimensional field gradients in the horizontal plane for the magnetic field ψ _{Mi are} calculated in units of NT / m, for the gravitational field ψ _Gi - in units of MG / m, and in the vertical plane for the seismic time field ψ _ci - in units of s / m, summarize ( combined) dimensionless gradient fields (Ω _Σi), receiving the combined value of the dimensionless gradients geophysical fields (Σ _i Ω _i) only in the horizontal plane, normalized gradients geophysical fields on selected "reference" (reference) field gradient for each i-th gradient n A (Ω _Σi), and for a combined gradient field (Ω _Σi), using a filter range (Ω _if) each gradient (Ω _i) and combined (Ω _Σi) gradient fields,

при этомwherein

Ω_Σi=Σ_iΩ_i(ψ_icp/ψ_{i cp}/ψ_{i0 cp}),Ω _Σi = Σ _i Ω _i (ψ _icp / ψ _{i cp} / ψ _{i0 cp} ),

где ψ_{i cp} - среднее арифметическое значение случайной величины градиента i-го,where ψ _{i cp} is the arithmetic mean of the random variable i-th gradient,

ψ_{i0 cp} - среднее арифметическое значение случайной величины градиента i0-го «опорного» поля.ψ _{i0 cp} is the arithmetic mean of the random value of the gradient of the i0th “reference” field.

Далее объединяют распределение значений безразмерных градиентов геофизических полей в горизонтальной плоскости и/или безразмерных градиентов геофизических полей в горизонтальной плоскости и безразмерных градиентов сейсмического временного поля в вертикальной плоскости и по результатам расчетов безразмерных градиентов геофизических полей делают вывод о наличии или отсутствии нефтегазоносных площадей и степени нефтегазоносности площади на основе объединенного градиента поля. В указанном способе обнаружения и оконтуривания при суммировании (объединении) безразмерных градиентных полейNext, the distribution of the values of dimensionless gradients of the geophysical fields in the horizontal plane and / or dimensionless gradients of the geophysical fields in the horizontal plane and dimensionless gradients of the seismic time field in the vertical plane are combined and, based on the results of calculations of dimensionless gradients of geophysical fields, conclude that there are oil-gas bearing areas and the degree of oil and gas bearing based on the combined field gradient. In the specified method of detection and contouring when summing (combining) dimensionless gradient fields

(Ω_Σi) принимают сумму (объединенные величины) градиентов полей (Ω_Σi) равной нулю в случае, если один из составляющих суммы градиентов полей в ячейке площади (Ω_i) равен нулю (для четкого выделения лог-зон). В указанном способе обнаружения и оконтуривания могут при нормировании градиентов геофизических полей на выбранный «опорный» (эталонный) градиент поля, как для каждого i-го градиентного поля (Ω_i), так и для объединенного градиентного поля (Ω_i), использовать диапазон фильтрации (Ω_if) градиентов каждого (Ω_i) и объединенного (Ω_Σi) градиентных полей, определенный путем измерения разности (Ω_i-Ω_if) и (Ω_Σi-Ω_if),(Ω _Σi ) take the sum (combined values) of the field gradients (Ω _Σi ) equal to zero if one of the components of the sum of the field gradients in the square cell (Ω _i ) is equal to zero (to clearly distinguish the log zones). In the indicated detection and contouring method, when normalizing the gradients of geophysical fields to the selected “reference” (reference) field gradient, for each i-th gradient field (Ω _i ) and for the combined gradient field (Ω _i ), the filtering range can be used (Ω _if ) the gradients of each (Ω _i ) and the combined (Ω _Σi ) gradient fields, determined by measuring the difference (Ω _i -Ω _if ) and (Ω _Σi -Ω _if ),

где:Where:

Ω_i - i-e градиентное (безразмерное) поле;Ω _i - ie gradient (dimensionless) field;

Ω_if - диапазон частичной фильтрации градиентного поля;Ω _if is the range of partial filtering of the gradient field;

Ω_Σi - объединенное (сумма) градиентное безразмерное поле;Ω _Σi is the combined (sum) gradient dimensionless field;

Ω_if - диапазон частичной фильтрации объединенного градиентного поля.Ω _if is the partial filtering range of the combined gradient field.

Также в указанном способе обнаружения и оконтуривания в случае обобщения двух полей - магнитного и гравитационного, коэффициент нормирования принимают за единицу, т.е.Also, in the indicated detection and contouring method, in the case of a generalization of two fields - magnetic and gravitational, the normalization coefficient is taken as unity, i.e.

ψ_icp/ψ_{i0 ср}=1.ψ _icp / ψ _{i0 cp} = 1.

В настоящее время установлено, что для газонефтяных участков характерно наличие в разрезе пород шельфа субвертикальных трубок, с явным или неявным наличием отверстий - дырок, с возможным их заполнением разрушенными коренными породами. Этим субвертикальным трубкам соответствуют локальные объединенные градиентные зоны (лог-зоны) магнито-гравитационного поля. Данная концепция опубликована в Российском геофизическом сборнике РАН, вып.36, 2005 (статья: Пшеничный Г.А., Матвеев Ю.И., Каминский Е.Ю. «Концепция локальных обобщенных градиентных зон - трубок геофизических полей при оценке перспектив нефтегазоносности шельфа Баренцева моря», и статья: Пшеничный Г.А., Каминский Е.Ю. «Выявление нефтегазоносных площадей шельфа Баренцева моря на основе технологии локальных обобщенных градиентных зон-трубок геофизических полей»).It has now been established that gas and oil sites are characterized by the presence of subvertical pipes in the section of shelf rocks, with explicit or implicit presence of holes - holes, with their possible filling with destroyed bedrock. These subvertical tubes correspond to local combined gradient zones (log zones) of the magneto-gravitational field. This concept was published in the Russian Geophysical Collection of the Russian Academy of Sciences, issue 36, 2005 (article: Pshenichny G.A., Matveev Yu.I., Kaminsky E.Yu. “The concept of local generalized gradient zones - pipes of geophysical fields in assessing the prospects of oil and gas potential of the Barents shelf of the sea ”, and article: Pshenichny G.A., Kaminsky E.Yu.“ Identification of the oil and gas areas of the Barents Sea shelf based on the technology of local generalized gradient zones-pipes of geophysical fields ”).

Известно, что система разнообразных геофизических полей как особой формы материи представляет собой общее физическое поле Земли и околоземного пространства. К геофизическим полям относятся: магнитное силовое поле, действующее от тел, обладающих магнитным моментом; гравитационное поле силы тяжести; электрическое силовое поле взаимодействующих зарядов; геотермическое поле теплового потока, идущего из недр Земли; геодинамическое поле сил сжатия, растяжения и кручения; сейсмическое поле упругих колебаний горных пород земной коры; поле ядерных излучений, представленное солнечным и земным потоками ядерных частиц и квантов и др. Согласно теории поля общими характеристиками геофизических полей являются перенос количества энергии, а также их пространственно-временная дифференциация. Любое геофизическое поле на определенном малом участке может считаться однородным, и тогда энергия (работа) А по переносу частицы (заряда) зависит от разницы между начальными (r₁) и конечными (r₂) пространственными координатами потенциального поля U, т.е. A=U(r₁)-U(r₂). Потенциал однородного поля удовлетворяет уравнению Лапласа, когда вторые производные потенциала U равны нулю. Градиент поля есть вектор, указывающий направление максимального по скорости изменения того или иного потенциала поля от одной ячейки (точки) пространства к другой. Градиент потенциала того или иного поля называется напряженностью этого поля. Для нахождения скалярных полей используется производная по направлению максимального изменения скалярного поля, т.е. величина градиента. Изменение векторного поля характеризуется, во-первых, скаляром дивергенции (расхождением) поля, которая в свою очередь отображает изменение интенсивности поля, и, во-вторых, вихрем (ротором) поля, который представляет компоненту вращения векторного поля (поле кручения или торсионное поле).It is known that the system of diverse geophysical fields as a special form of matter is a common physical field of the Earth and near-Earth space. Geophysical fields include: a magnetic force field acting from bodies having a magnetic moment; gravitational field of gravity; electric force field of interacting charges; geothermal field of heat flow coming from the bowels of the Earth; geodynamic field of compressive, tensile and torsional forces; seismic field of elastic vibrations of rocks of the earth's crust; the field of nuclear radiation, represented by solar and terrestrial flows of nuclear particles and quanta, etc. According to field theory, the general characteristics of geophysical fields are the transfer of the amount of energy, as well as their spatiotemporal differentiation. Any geophysical field in a certain small area can be considered homogeneous, and then the energy (work) A of the particle (charge) transfer depends on the difference between the initial (r ₁ ) and final (r ₂ ) spatial coordinates of the potential field U, i.e. A = U (r ₁ ) -U (r ₂ ). The potential of the uniform field satisfies the Laplace equation when the second derivatives of the potential U are equal to zero. A field gradient is a vector indicating the direction of the maximum rate of change of a field potential from one cell (point) of space to another. The potential gradient of one or another field is called the intensity of this field. To find the scalar fields, the derivative is used in the direction of the maximum change in the scalar field, i.e. gradient value. The change in the vector field is characterized, firstly, by the divergence scalar (divergence) of the field, which in turn reflects the change in the field intensity, and, secondly, by the vortex (rotor) of the field, which represents the rotation component of the vector field (torsion field or torsion field) .

Краевые градиентные зоны геофизических полей - это зоны, в которых нарушается их однородность и потенциальность (rotU≠0), т.е. первые и вторые производные по потенциалу и координатам не равны нулю (ΔU≠0). В краевых зонах, помимо нормальной составляющей, действует тангенциальная составляющая вектора поля. Индикаторами краевых градиентных зон геофизических полей являются области пространства формирования зарядов противоположного знака на очень малых расстояниях с изменением знака напряженности поля. Наличие субвертикальных трубок, многие из которых выходят на поверхность дна шельфа морских акваторий, не является редкой геоморфологической структурой Земной Коры. Геоморфологические данные и данные сейсмического профилирования, проведенные в последнее время на шельфах северных морей, указывают на наличие многочисленных субвертикальных зон деструкции. Локальные обобщенные градиентные зоны геофизических полей приурочены к вертикальным каналам (трубкам) газоконденсатных и нефтяных месторождений.Edge gradient zones of geophysical fields are zones in which their uniformity and potentiality are violated (rotU наруш 0), i.e. the first and second derivatives with respect to potential and coordinates are not equal to zero (ΔU ≠ 0). In the marginal zones, in addition to the normal component, the tangential component of the field vector acts. Indicators of boundary gradient zones of geophysical fields are regions of the space of formation of charges of the opposite sign at very small distances with a change in the sign of the field strength. The presence of subvertical tubes, many of which extend to the surface of the bottom of the shelf of marine water areas, is not a rare geomorphological structure of the Earth's Crust. Recent geomorphological and seismic profiling data on the shelves of the northern seas indicate the presence of numerous subvertical destruction zones. Local generalized gradient zones of geophysical fields are confined to the vertical channels (tubes) of gas condensate and oil fields.

Техническое решение иллюстрируется следующими чертежами и графиками.The technical solution is illustrated by the following drawings and graphs.

Фиг.1 - магнитное нормальное поле.Figure 1 - normal magnetic field.

Фиг.2 - гравитационное нормальное поле.Figure 2 - gravitational normal field.

Фиг.3 - безразмерное обобщенное ΩΣi градиентное магнито-гравитационное поле.Figure 3 - dimensionless generalized ΩΣi gradient magneto-gravitational field.

Фиг.4 - градиенты полейFigure 4 - field gradients

«а» - вертикальный градиент поля,"A" is the vertical gradient of the field,

«б» - горизонтальный градиент поля."B" is the horizontal gradient of the field.

Фиг.5 - выделение протяженных градиентных полос разломов при фильтрации Ω_f=(-0,75÷+0,75)ΩΣi.Figure 5 - allocation of extended gradient fault bands during filtering Ω _f = (- 0.75 ÷ + 0.75) ΩΣi.

Фиг.6 - результаты по региону Штокмановского ГКМ с лог-зонами и одним из разломов по данным градиентно-магнитного поля:Fig.6 - the results for the region of the Shtokman gas condensate field with log zones and one of the faults according to the gradient magnetic field:

«а» - без фильтрации,"A" - without filtering,

«б» - с фильтрацией."B" - with filtering.

Фиг.7 - выделение лог-зон газонефтяных площадей шельфа Баренцева моря по данным объединенного градиентного магнито-гравитационного поля.Fig.7 - allocation of the log zones of gas and oil areas of the shelf of the Barents Sea according to the data of the combined gradient magneto-gravitational field.

Фиг.8 - оконтуривание лог-зон газонефтяных площадей шельфа Баренцева моря по данным объединенного градиентного магнито-гравитационного поля.Fig - contouring of the log zones of gas and oil areas of the shelf of the Barents Sea according to the data of the combined gradient magneto-gravitational field.

Фиг.9 - исходные данные (карты изолиний) нормального магнитного поля для континентальной суши.Figure 9 - source data (maps of contours) of a normal magnetic field for continental land.

Фиг.10 - исходные данные (карты изолиний) нормального гравитационного поля для континентальной суши.Figure 10 - source data (maps of isolines) of the normal gravitational field for continental land.

Фиг.11 - объединенное градиентное поле ОГП - карта ОГП с выделенными лог-зонами.11 - the combined gradient field of the UCP - the UCP map with highlighted log zones.

Фиг.12 - объединенное градиентное поле ОГП - карта ОГП с рекомендациями дальнейших сейсмических и геолого-разведочных буровых работ.Fig - combined gradient field UCP - map UCP with recommendations for further seismic and geological exploration drilling.

Для раскрытия сущности предложенного способа следует рассмотреть два примера его реализации, первый соответствует условиям шельфа морских акваторий (на примере шельфа Баренцева моря и Штокмановского газоконденсатного месторождения), а второй - условиям континентальной суши. Предложенный способ осуществляют следующим образом.To reveal the essence of the proposed method, two examples of its implementation should be considered, the first corresponds to the conditions of the shelf of marine water areas (using the example of the shelf of the Barents Sea and the Shtokman gas condensate field), and the second - to the conditions of continental land. The proposed method is as follows.

Пример 1. В условиях шельфа морских акваторий.Example 1. In the conditions of the shelf of marine waters.

Предложенный способ осуществляют с использованием исходных нормальных геофизических полей для выявления лог-зон газонефтяных площадей шельфа. Проиллюстрируем его на примере шельфа Баренцева моря и региона Штокмановского ГК-месторождения.The proposed method is carried out using the original normal geophysical fields to identify the log zones of oil and gas shelf areas. Let us illustrate it with the example of the shelf of the Barents Sea and the region of the Shtokman gas field.

Осуществляют компьютерную обработку карт нормальных геофизических полей. В условиях шельфа Баренцева моря использовали карты аэромагнитного (масштаба 1:2500000, 1982 г.) и гравитационного (масштаба 1:1500000) полей. Исходные нормальные, в размерном виде магнитометрическое поле (от -300 до +300 нТ) и гравиметрическое поле (от -30 до +70 мГ) показаны на фиг.1 и 2 соответственно.Carry out computer processing of maps of normal geophysical fields. In the conditions of the shelf of the Barents Sea, maps of aeromagnetic (scale 1: 2500000, 1982) and gravitational (scale 1: 1500000) fields were used. The initial normal, dimensionally sized magnetometric field (from -300 to +300 nT) and gravimetric field (from -30 to +70 mG) are shown in Figs. 1 and 2, respectively.

Для определения размерного градиента каждого геофизического поля разбивают площади исследуемого участка на систему элементарных ячеек. Для конкретных условий шельфа Баренцева моря размер ячейки выбран 1,5 км на 1,5 км, что для шельфа площадью 272 тыс.км² дает порядка 2 млн. ячеек. Такой размер ячейки примерно на порядок меньше размера лог-зоны, составляющего 10-20 км, но на порядок больше реальных геоморфологических размеров зон-каналов, диаметр которых на шельфе составляет обычно 100-500 метров. При этом для магнитного и гравитационного и/или естественного электрического полей - в горизонтальной плоскости и для сейсмического временного поля - в вертикальной плоскости.To determine the dimensional gradient of each geophysical field, the areas of the studied area are divided into a system of unit cells. For specific conditions of the Barents Sea shelf, the cell size was chosen 1.5 km per 1.5 km, which for the shelf area of 272 thousand km ² gives about 2 million cells. Such a cell size is approximately an order of magnitude smaller than the size of the log zone of 10-20 km, but an order of magnitude larger than the actual geomorphological dimensions of the channel zones, whose diameter on the shelf is usually 100-500 meters. Moreover, for magnetic and gravitational and / or natural electric fields - in the horizontal plane and for the seismic time field - in the vertical plane.

Находят градиентное поле в размерных единицах. Для этого находят в ячейке размерную величину градиента (ψ_i) каждого геофизического i-поля, где ψ_i=dN_i/dr, при этомFind the gradient field in dimensional units. For this, the dimensional dimension of the gradient (ψ _i ) of each geophysical i-field is found in the cell, where ψ _i = dN _i / dr, while

r₁ и r₂ - это разницы между начальными и конечными пространственными координатами потенциального поля, за которое принимают ячейку.r ₁ and r ₂ are the differences between the initial and final spatial coordinates of the potential field for which the cell is taken.

Градиент каждого из используемых геофизических полей (i) - отыскивается (например, с помощью программы ER Mapper) на основе сравнительного дифференциального анализа величин поля в рассматриваемой ячейке исследуемой площади и в ячейках ее окружающих. Размерная величина градиента для каждого физического i-поля обозначена через символ ψ_i=dN_i/dr. В случае градиентного магнитного поля величина этого поля меняется от -200 нТ/м до +200 нТ/м, а в случае градиентного гравитационного поля она находится в пределах от -30 мГ/м до +70 мГ/м.The gradient of each of the geophysical fields used (i) is found (for example, using the ER Mapper program) based on a comparative differential analysis of the field values in the cell of the studied area and in the cells surrounding it. The dimensional size of the gradient for each physical i-field is indicated by the symbol ψ _i = dN _i / dr. In the case of a gradient magnetic field, the magnitude of this field varies from -200 nT / m to +200 nT / m, and in the case of a gradient gravitational field it is in the range from -30 mG / m to +70 mG / m.

Находят градиентное поле в безразмерных единицах. Показатель частоты проявления градиентного i-поля определяется из результатов нормирования отклонения величины поверхностного градиента от его среднего значения. Обозначая среднее значение градиента для каждого физического i-поля через ψ_icp., осуществляют преобразование размерных горизонтальных градиентов ψ_i i-поля в безразмерный вид Ω_i. Это осуществляется следующим образом:Find the gradient field in dimensionless units. The exponent of the manifestation of the gradient i-field is determined from the normalization of the deviation of the surface gradient from its average value. Denoting the average gradient value for each physical i-field by ψ _icp. convert the dimensional horizontal gradients ψ _{i of the} i-field into the dimensionless form Ω _i . This is done as follows:

Ω_i={(ψ_i-ψ_{i cp})/σ_i}, где σ_i={(1/n)Σ_nI=1(ψ_i-ψ_{i cp})²}^0,5 - среднее квадратичное отклонение случайной величины значения ψ_i i-го поля,Ω _i = {(ψ _i -ψ _{i cp} ) / σ _i }, where σ _i = {(1 / n) Σ _{nI = 1} (ψ _i -ψ _{i cp} ) ² } ^0.5 is the mean square deviation of a random variable ψ _i values of the i-th field,

ψ_icp=(1/n) Σ_i=1 ⁿ ψ_i - среднее арифметическое значение случайной величины градиента ψ_i. Величина безразмерного параметра (Ω_im-Ω_f) изменяется в пределах от -2 до +2 единиц при фильтре ±0,1 единиц для магнитного поля и параметра (Ω_ig-Ω_f) в пределах от -3,5 до +3,5 единиц при фильтре ±0,5 единиц для гравитационного поля.ψ _icp = (1 / n) Σ _{i = 1} ⁿ ψ _i is the arithmetic mean of the random variable ψ _i . The dimensionless parameter (Ω _im -Ω _f ) varies from -2 to +2 units with a filter of ± 0.1 units for the magnetic field and the parameter (Ω _ig -Ω _f ) from -3.5 to +3, 5 units with a filter ± 0.5 units for the gravitational field.

Суммируют и нормируют безразмерные параметры градиентных полей. В общем случае сведение нескольких градиентных i-полей к одному обобщенному градиентному полю осуществляют путем суммирования значений Ω_i градиентов группы i-полей, т.е. ΩΣ_i=Σ_i Ω_i, и нормирования слагаемых градиентных полей на выбранное («опорное») градиентное поле (см. Фиг.3). Таким образом:The dimensionless gradient field parameters are summarized and normalized. In the general case, the reduction of several gradient i-fields to one generalized gradient field is carried out by summing the values of Ω _{i of the} gradients of the group of i-fields, i.e. ΩΣ _i = Σ _i Ω _i , and the normalization of the terms of the gradient fields to the selected ("reference") gradient field (see Figure 3). In this way:

ΩΣ_i=Σ_iΩ_i(ψ_{i cp}/ψ_{i0 cp}), где ψ_{i ср} и ψ_{i0 cp} - средние арифметические значения случайной величины градиента i-го и "опорного" полей. В нашем случае обобщения двух полей (магнитного и гравитационного) коэффициент нормирования принят за единицу, т.е. ψ_{i ср}/ψ_{i0 ср}=1.ΩΣ _i = Σ _i Ω _i (ψ _{i cp} / ψ _{i0 cp} ), where ψ _{i cf} and ψ _{i0 cp} are the arithmetic mean values of the random gradient of the i-th and “reference” fields. In our case of generalization of two fields (magnetic and gravitational), the normalization coefficient is taken as unity, i.e. ψ _{i sr} / ψ _{i0 sr} = 1.

Объединяют безразмерное градиентное поле Ω_Σi, найденное на основе суммирования безразмерных градиентных магнитного Q_im и гравитационного Q_ig полей, показано на фиг.4. Величина обобщенного безразмерного параметра Ω_Σi находится в пределах от -4 до +5 единиц.The dimensionless gradient field Ω _Σi , found by summing the dimensionless gradient magnetic Q _im and gravitational Q _ig fields, is _combined , as shown in FIG. 4. The value of the generalized dimensionless parameter Ω _Σi is in the range from -4 to +5 units.

Выделяют протяженные градиентные полосы разломов при фильтрацииLong gradient fault bands are identified during filtration.

Ω_t=(-0,75÷+0,75)ΩΣ_i (см. Фиг.5), на основании которых делают вывод (см. Фиг.6 - а и б).Ω _t = (- 0.75 ÷ + 0.75) ΩΣ _i (see Figure 5), on the basis of which a conclusion is drawn (see Figure 6 - a and b).

Выделение локальных обобщенных градиентных зон (лог-зон), связанных с газонефтяными залежами шельфа, производилось вручную, путем устранения градиентных полос, связанных с краевыми зонами разломов. Для этих целей отфильтровывалась «низкоэнергетическая» часть гистограмм безразмерного параметра ΩΣ, отвечающая за газонефтяные участки (на примере Штокмановского ГКМ). Возможно также использование в отдельности как безразмерного градиентного магнитного поля для более четкого выделения структуры, формы и размеров лог-зон, так и безразмерного градиентного гравитационного поля для оконтуривания газонефтяных полей и залежей.The allocation of local generalized gradient zones (log zones) associated with gas and oil deposits of the shelf was carried out manually by eliminating the gradient bands associated with the edge zones of the faults. For these purposes, the “low-energy” part of the histograms of the dimensionless parameter ΩΣ, which was responsible for the gas and oil sections (by the example of the Shtokman gas condensate field), was filtered out. It is also possible to use separately both a dimensionless gradient magnetic field to more clearly distinguish the structure, shape and size of log zones, and a dimensionless gradient gravitational field for contouring gas and oil fields and deposits.

При этом осуществляли выбор диапазона Ω_if фильтрации градиентов каждого из суммируемых полей, т.е. измеряли (Ω_i - Ω_if). Это позволило выбрать долю влияния горизонтальных градиентов магнитного и гравитационного полей для оптимального выделения лог-зон площади. Затем определяли по известному эталону месторождения и устанавливали диапазон фильтрации градиентного поля, при котором исчезают лог-зоны нефтегазоносных участков площади. На площади остаются лишь цепочки «высокоэнергетических» градиентных зон разломов, что позволяет разделить объединенные градиентные зоны разломов и лог-зон нефтегазоносных участков шельфа.In this case, the range Ω _if was selected for filtering the gradients of each of the summed fields, i.e. measured (Ω _i - Ω _if ). This made it possible to select the proportion of the influence of horizontal gradients of the magnetic and gravitational fields for the optimal allocation of the area log zones. Then it was determined according to the well-known standard of the field and the filtering range of the gradient field was established, at which the log zones of the oil and gas bearing areas of the area disappear. Only chains of “high-energy” gradient fault zones remain on the area, which allows us to separate the combined gradient fault zones and log zones of the oil and gas areas of the shelf.

С помощью данного метода осуществляли также выделение тектонических разломов. Линейно-протяженные обобщенные градиентные зоны обычно контролируют тектонические разломы (фиг.5, 6). В предлагаемой технологии имеется возможность установить «энергетический ранг» таких зон с помощью выделения (фильтрации) заданной области значений градиентов (фиг.5). На фиг.6 («а» и «б») показан регион Штокмановского ГКМ с лог-зонами и одним из разломов по данным градиентно-магнитного поля без фильтрации (а) и с фильтрацией (б). Представленный разлом разделяет поднятие Федынского и западную границу Южно-Баренцевой впадины, имеет сложную структуру с шириной магнитного градиентного поля порядка 3-5 км (фиг.6). Протяженные боковые «высокоэнергетические» полосы разломов соединяются поперечными участками, что напоминает вид «лестницы». Сравнение градиентных полей без фильтрации (а) и с фильтрацией (б) указывает, что фильтрация «низкоэнергетической» части поля позволяет разделить разломные структуры и лог-зоны, связанные с газонефтяными зонами-трубками шельфа. Так, на правом рисунке фиг.6а исчезают все 14 лог-зон, связанных с Штокмановским ГКМ; лишь в западной центральной части региона для зоны, хотя и локальной формы, остается «высокоэнергетический след», что указывает на отсутствие здесь газонефтяной трубки-залежи. Краевые зоны разломов могут быть представлены узкими гранями и ребрами, а объемные силы, действующие в этих местах, приводят к смене направления потока течения воды и к осаждению частиц вещества. Локальные объединенные градиентные зоны, связанные с узлами пересечения разломов, как и линейные ОГЗ, контролирующие древние разломы, обычно также имеют относительно больший энергетический ранг.Using this method, tectonic faults were also distinguished. Linearly extended generalized gradient zones usually control tectonic faults (Figs. 5, 6). In the proposed technology, it is possible to establish the "energy rank" of such zones by highlighting (filtering) a given range of gradient values (Fig. 5). Figure 6 ("a" and "b") shows the Shtokman GKM region with log zones and one of the faults according to the gradient magnetic field without filtering (a) and with filtering (b). The presented fault separates the Fedynsky Rise and the western boundary of the South Barents Basin, has a complex structure with a magnetic gradient field width of about 3-5 km (Fig. 6). The extended lateral “high-energy” fault bands are connected by transverse sections, which resembles the appearance of a “staircase”. Comparison of gradient fields without filtering (a) and filtering (b) indicates that filtering the “low-energy” part of the field allows us to separate fault structures and log zones associated with gas-oil zones-shelf pipes. So, in the right figure of FIG. 6a, all 14 log zones associated with the Shtokman gas condensate field disappear; only in the western central part of the region for the zone, albeit of a local form, does the “high-energy trace” remain, which indicates the absence of a gas-oil pipe-deposit here. The edge zones of faults can be represented by narrow faces and ribs, and the volume forces acting in these places lead to a change in the direction of the flow of water and to the deposition of particles of matter. The local combined gradient zones associated with the nodes of intersection of faults, as well as linear OGZs that control ancient faults, usually also have a relatively higher energy rank.

Выделение лог-зон производится на основе устранения градиентных полос, связанных с краевыми зонами разломов по данным фильтрации «низкоэнергетической» части гистограмм безразмерного аналитического параметра, обычно отвечающей, на примере Штокмановского ГКМ, газонефтяным участкам шельфа.Log zones are selected based on the elimination of gradient bands associated with fault edge zones according to the filtration of the "low-energy" part of the histograms of the dimensionless analytical parameter, which usually corresponds, on the example of the Shtokman gas condensate field, to gas and oil sections of the shelf.

На фиг.7, 8 показаны выделенные по разработанной технологии локальные обобщенные градиентные лог-зоны геофизических полей. Основной первый центральный участок пространственно отнесен к Штокмановсиому ГК-месторождению и находится в районе центральной впадины шельфа.Figures 7, 8 show local generalized gradient log zones of geophysical fields allocated according to the developed technology. The main first central site is spatially assigned to the Shtokmanovsiom GK field and is located in the region of the central shelf depression.

Градиентное магнитное поле более четко выделяет поверхностные градиентные локальные зоны. Это видно из фиг.8, где представлена область таких зон Штокмановского ПС-месторождения и перспективных, близлежащих к ней других зон. Из фигуры видно, что по внешнему виду большинство градиентных зон имеют кольцевую или овальную форму, внешняя окружность которых, как правило, состоит из двух слагаемых полудуг, одна из которых имеет положительное значение градиента, а вторая часть представлена отрицательным градиентом. Взаимное расположение указанных дуг для зон может быть различным, что возможно связано с небольшим наклоном выходящих на поверхность дна шельфа трубок земной коры.A gradient magnetic field more clearly identifies surface gradient local zones. This can be seen from Fig. 8, which shows the region of such zones of the Shtokman PS field and promising other zones adjacent to it. The figure shows that in appearance most of the gradient zones have a ring or oval shape, the outer circumference of which, as a rule, consists of two terms of half arcs, one of which has a positive gradient value, and the second part is represented by a negative gradient. The mutual arrangement of these arcs for the zones can be different, which is possibly due to a slight slope of the tubes of the earth's crust emerging on the surface of the shelf bottom.

Пример 2. В условиях континентальной суши.Example 2. In the conditions of continental land.

Измерения проводят на исходных двух картах нормального магнитного и нормального гравитационного полей в изолиниях масштаба 1:1000000 для площади размером 125 км на 125 км одного из местонахождений Западной Сибири. Применение технологии осуществляем в следующей последовательности.The measurements are carried out on the original two maps of normal magnetic and normal gravitational fields in contours of 1: 1,000,000 scale for an area of 125 km per 125 km of one of the locations in Western Siberia. We apply the technology in the following sequence.

Нормальное магнитное поле в изолиниях (фиг.9) изменяется на площади в пределах от -200 нТ до +660 нТ с выделением 18 аномалий: 6 отрицательных аномалий до -60, -140, -60 нТ в северо-восточной части площади и до -200, -80, -100 нТ в южной части площади; 12 положительных аномалий до +360, +100, +540 и +480 нТ в северной части площади, до +80, +100, +220, +160 и +80 нТ в центральной части площади и +340, +460 и +320 нТ в южной части площади. Размер аномалий магнитного поля по центральным изолиниям изменяется от 2 км до 7 км. Аномалии формируют отдельные составляющие магнитные поля, имеющие преимущественно северо-западное - юго-восточное направления. Нормальное гравитационное поле дано в изолиниях (фиг.10) и изменяется от -8 до +40 мГ с выделением 12 аномалий, в том числе 3-х отрицательных, величиной до -4, -8 и -7 мГ и 8 положительных аномалий до +17, +15, +14, +6, +13, +28, +33 и +28 мГ. По данным магнитного и гравитационного полей, наиболее интенсивная отрицательная аномалия имеет величину -140 нТ и -8 мГ соответственно. С другой стороны, по данным нормального гравитационного поля практически не выделяются самые интенсивные аномалии магнитного поля величиной +540, +460, +100, +800 и +220 нТ. Для ряда аномалий гравитационного поля меняется ее знак; так, в южной части площади одна из аномалий имеет -100 нТ и +13 мГ, а другая: -80 нТ и +6 мГ. По данным нормального гравитационного поля, не только уменьшается число аномалий, но изменяется общее направление выделяемых составляющих полей с северо-западного - юго-восточного на преимущественно северо-южное направление. По отрицательному знаку совпадают лишь 3 аномалии; это по гравитационному полю аномалии -4, -8 и -7 мГ и соответственно по магнитному полю те же аномалии, имеющие -80, -140 и -20 нТ. Размер выявленных аномалий гравитационного поля больше в 1,5-2 раза размера аналогичных аномалий магнитного поля; так, размер интенсивной отрицательной аномалии в северо-восточной части площади составляет около 7 км в магнитном поле и около 12 км в гравитационном поле.The normal magnetic field in the contours (Fig. 9) varies over an area ranging from -200 nT to +660 nT, with 18 anomalies highlighted: 6 negative anomalies up to -60, -140, -60 nT in the north-eastern part of the area and up to - 200, -80, -100 nT in the southern part of the area; 12 positive anomalies up to +360, +100, +540 and +480 nT in the northern part of the area, up to +80, +100, +220, +160 and +80 nT in the central part of the area and +340, +460 and +320 NT in the southern part of the square. The size of the magnetic field anomalies along the central contours varies from 2 km to 7 km. Anomalies form the individual constituent magnetic fields, having a predominantly northwestern - southeastern direction. The normal gravitational field is given in contours (Fig. 10) and varies from -8 to +40 mG with the allocation of 12 anomalies, including 3 negative ones, up to -4, -8 and -7 mg and 8 positive anomalies to + 17, +15, +14, +6, +13, +28, +33 and +28 mg. According to magnetic and gravitational fields, the most intense negative anomaly is -140 nT and -8 mG, respectively. On the other hand, according to the data of the normal gravitational field, the most intense magnetic field anomalies of +540, +460, +100, +800 and +220 nT are practically not distinguished. For a number of anomalies of the gravitational field, its sign changes; Thus, in the southern part of the area, one of the anomalies has -100 nT and +13 mg, and the other: -80 nT and +6 mg. According to the normal gravitational field, not only the number of anomalies decreases, but the general direction of the distinguished component fields changes from the northwest - southeast to the predominantly north-south direction. According to the negative sign, only 3 anomalies coincide; these are anomalies of -4, -8 and -7 mG in the gravitational field and, accordingly, in the magnetic field, the same anomalies have -80, -140 and -20 nT. The size of the detected anomalies of the gravitational field is 1.5-2 times larger than the size of similar anomalies of the magnetic field; Thus, the size of the intense negative anomaly in the northeastern part of the area is about 7 km in a magnetic field and about 12 km in a gravitational field.

Площадь размером 125 км на 125 км разбита на 3 варианта элементарных ячеек размером 100×100 м, 50×50 м и 20×20 м, что соответствует общему числу ячеек площади 1690000, 3380000 и 8450000 штук.An area of 125 km by 125 km is divided into 3 unit cell sizes of 100 × 100 m, 50 × 50 m and 20 × 20 m, which corresponds to the total number of cells with an area of 1690000, 3380000 and 8450000 pieces.

Для магнитного и гравитационного полей находят соответствующие им поля безразмерного градиента, что необходимо для сравнительного анализа данных и дальнейшего их объединения. Градиент поля есть вектор, указывающий направление максимального по скорости изменения того или иного потенциала поля от одной ячейки (точки) пространства к другой. Краевые градиентные зоны геофизических полей - это зоны, в которых нарушается их однородность и потенциальность, т.е. первые и вторые производные по потенциалу и координатам не равны нулю. В краевых зонах, помимо нормальной составляющей, действует тангенциальная составляющая вектора поля. Индикаторами краевых градиентных зон геофизических полей являются области пространства формирования зарядов противоположного знака на очень малых расстояниях с изменением знака напряженности поля. Для нахождения градиентного поля в безразмерных единицах показатель частоты проявления градиентного i-поля определяют из результатов нормирования отклонения величины поверхностного градиента от его среднего значения. Обозначая среднее значение градиента для i-поля через

преобразование размерных горизонтальных градиентов ψi i-поля в безразмерный вид Ω_i, осуществляемFor magnetic and gravitational fields, the corresponding fields of a dimensionless gradient are found, which is necessary for a comparative analysis of the data and their further combination. A field gradient is a vector indicating the direction of the maximum rate of change of a field potential from one cell (point) of space to another. Edge gradient zones of geophysical fields are zones in which their uniformity and potentiality are violated, i.e. the first and second derivatives with respect to potential and coordinates are not equal to zero. In the marginal zones, in addition to the normal component, the tangential component of the field vector acts. Indicators of boundary gradient zones of geophysical fields are regions of the space of formation of charges of the opposite sign at very small distances with a change in the sign of the field strength. To find the gradient field in dimensionless units, the index of the frequency of manifestation of the gradient i-field is determined from the normalization results of the deviation of the surface gradient from its average value. Denoting the average gradient value for the i-field by

the transformation of dimensional horizontal gradients ψi of the i-field into the dimensionless form Ω _i , is carried out

как:

гдеas:

Where

- среднее квадратичное отклонение (стандарт) случайной величины значения ψ_i, i-го поля,

- среднее арифметическое значение случайной величины градиента

Энергетический «спектр» величины

определяется на основе фильтрации определенного диапазона величины

т.е. использованием разностных величин (Ω_i-Ω_{iфильтр}).

- the standard deviation (standard) of a random variable ψ _i , i-th field,

- arithmetic mean value of a random gradient

Energy "spectrum" of magnitude

determined by filtering a certain range of values

those. using difference values (Ω _i -Ω _{i filter} ).

Сведение нескольких безразмерных градиентов f-x полей к одному объединенному (обобщенному) полю осуществляют на основе суммирования значений этих безразмерных градиентов. На фиг.11, 12 показано объединенное градиентное поле (ОГП) для заданной площади месторождения нефти. Как видно, четко выделяются отрицательные локальные объединенные градиентные зоны (лог-зоны) для заданных исходных геофизических (магнитного и гравитационного) полей.Reduction of several dimensionless gradients of f-x fields to one combined (generalized) field is carried out on the basis of summing the values of these dimensionless gradients. 11, 12 shows the combined gradient field (GCP) for a given area of the oil field. As can be seen, the negative local united gradient zones (log zones) for given initial geophysical (magnetic and gravitational) fields are clearly distinguished.

Выделение тектонических разломов производится по линейно-протяженным обобщенным градиентным зонам при полосе фильтрации отрицательных значений ОГП. В предлагаемой технологии имеется возможность установить «энергетический ранг» таких зон с помощью выделения (фильтрации) различных областей значений градиентов.Tectonic faults are distinguished by linearly extended generalized gradient zones with a filtering band of negative values of the GCP. In the proposed technology, it is possible to establish the “energy rank” of such zones by isolating (filtering) various regions of the gradient values.

Выделение (в количестве 32 штук) лог-зон как индикаторов нефтегазоносности площади с «погашенными» линиями структур разломов (за счет изменения яркости карты) показано на фиг.11 По этим данным, расположение внешних лог-зон определяется приближенно кольцом, радиусом порядка 75 км (фиг.12). Большая часть выделенных лог-зон находится внутри этого кольца.The allocation (in the amount of 32 pieces) of the log zones as indicators of the oil and gas potential of the area with the “suppressed” lines of the fault structures (due to changes in the brightness of the map) is shown in Fig. 11 According to these data, the location of the external log zones is determined approximately by a ring, with a radius of about 75 km (Fig. 12). Most of the selected log zones are located inside this ring.

Таким образом достигается технический результат. Анализ представленных на картах данных позволяет сделать следующие выводы-рекомендации по проведению дальнейших разведочных и буровых работ:Thus, a technical result is achieved. Analysis of the data presented on the maps allows us to draw the following conclusions and recommendations for further exploration and drilling operations:

- рекомендовать расширить размер перспективной площади примерно на 20 км в направлении всех сторон площади, что позволит продлить лог-зоны, перспективные на нефть и газ;- recommend expanding the size of the prospective area by about 20 km in the direction of all sides of the area, which will extend the log zones promising for oil and gas;

- провести сейсмопрофилирование методом MOB по кругу и линиям (фиг.12) с целью установления глубинной структуры нефтегазоносных залежей и вертикальных каналов, выходящих на поверхность дна и формирующих лог-зоны геофизических полей;- conduct seismic profiling by the MOB method in a circle and lines (Fig. 12) in order to establish the deep structure of oil and gas deposits and vertical channels that reach the bottom surface and form log zones of geophysical fields;

- для проверки наличия нефтегазоносных залежей рекомендовать проведение поисково-разведочного бурения в количестве 5 штук в местах расположения наиболее перспективных лог-зон, отмеченных на карте фиг.12 кружками.- to check for the presence of oil and gas deposits, it is recommended to conduct exploratory drilling in the amount of 5 pieces at the locations of the most promising log zones marked with circles on the map of Fig. 12.

Известно изобретение «Способ определения вертикальных зон напряженного деформированного состояния среды», патент RU 2313112, опубл. 2007.12.20, МПК G01V 11/00, включающий замеры параметров гравитационного, радиационного и электромагнитного полей, аномалиями, характеризующими наличие вертикальных зон напряженного-деформированного состояния среды, считают в гравитационном поле отрицательные значения гравитационного поля, расчетное определение величин аномалий осуществляют с учетом эффектов у границ выделенной зоны, на основе которых осуществляют моделирование геологических «трубок». Изобретение позволяет определить вертикальные энергетические зоны Земли путем измерения геофизических полей, однако не позволяет сформировать изображения локальной объединенной градиентной зоны (лог-зоны) или трубки либо в плоском вертикальном изображении, либо в объемном изображении, на основе чего выделить перспективные нефтегазоносные месторождения или отдельные их проявления.The invention is known "Method for determining the vertical zones of the stress of the deformed state of the environment", patent RU 2313112, publ. 2007.12.20, IPC G01V 11/00, including measurements of the parameters of the gravitational, radiation and electromagnetic fields, anomalies characterizing the presence of vertical zones of the stress-strain state of the medium, negative gravitational field values are considered in the gravitational field, the anomalies are calculated using the effects of the boundaries of the selected zone, on the basis of which the modeling of geological "pipes" is carried out. The invention allows to determine the vertical energy zones of the Earth by measuring geophysical fields, however, it does not allow to form images of a local integrated gradient zone (log zone) or tube either in a flat vertical image or in a three-dimensional image, on the basis of which to identify promising oil and gas fields or their individual manifestations .

Известно изобретение «Способ электроразведки при поисках нефтегазовых месторождений», патент RU 2134893, опубл. 1999.08.20, МПК G01V 3/12, включающий осуществление профилирования аномальной зоны на основе нормированного значения средней энергии спектра по амплитуде и по приращению нормированной энергии и осуществление оконтуривания аномальных зон на основе полученных характеристик. Изобретение позволяет повысить достоверность обнаружения залежи, получить оценку глубины ее залегания и осуществить оконтуривание, однако не позволяет использовать эту сумму безразмерных градиентных величин как индикатор газонефтяной площади шельфа морских акваторий и континентальной суши, а также не позволяет сформировать изображения локальной объединенной градиентной зоны (лог-зоны) или трубки либо в плоском вертикальном изображении, либо в объемном изображении.Known invention "Method of electrical exploration in the search for oil and gas fields", patent RU 2134893, publ. 1999.08.20, IPC G01V 3/12, which includes profiling the anomalous zone based on the normalized value of the average energy of the spectrum in amplitude and increment of the normalized energy and contouring the anomalous zones based on the obtained characteristics. The invention allows to increase the reliability of detecting a deposit, to obtain an estimate of the depth of its occurrence and to contour it, but it does not allow the use of this sum of dimensionless gradient values as an indicator of the gas-oil area of the shelf of marine water areas and continental land, and it also does not allow the formation of images of a local integrated gradient zone (log zone) ) or tubes either in a flat vertical image or in a three-dimensional image.

Известно изобретение «Способ электроразведки при поисках нефтегазовых месторождений», патент RU 2208818, опубл. 2003.07.20, МПК G01V 3/12, включающий электроразведку многократным профилированием, обработку раздельно значений каждого измеренного параметра, на основе чего расчленение геоэлектрического разреза на слои, выделение в слоях интервалов и нахождение разности значений параметров в каждом интервале, после чего построение схемы распределения этих параметров и их разностей, по которым оконтуривают НГ залежи. Изобретение позволяет повысить достоверность и эффективность обнаружения залежи и глубины ее залегания, однако не позволяет сформировать изображения локальной объединенной градиентной зоны (лог-зоны) или трубки либо в плоском вертикальном изображении, либо в объемном изображении.Known invention "Method of electrical exploration in the search for oil and gas fields", patent RU 2208818, publ. 2003.07.20, IPC G01V 3/12, which includes electrical prospecting by multiple profiling, processing separately the values of each measured parameter, based on which the geoelectric section is divided into layers, the intervals are separated in the layers and the difference in the parameter values is found in each interval, and then the distribution scheme for these parameters and their differences in which NG deposits are outlined. EFFECT: invention makes it possible to increase the reliability and efficiency of detecting a deposit and its depth, however, it does not allow forming images of a local integrated gradient zone (log zone) or tube either in a flat vertical image or in a three-dimensional image.

В изобретении «Способ поиска залежей углеводородов», патент RU 2194293, опубл. 2002.12.10, МПК G01V 11/00, изобретение также при обеспечении возможности выбора места бурения в центральной зоне аномалий не дает возможности изображения локальной объединенной градиентной зоны (лог-зоны) или трубки либо в плоском вертикальном изображении, либо в объемном изображении.In the invention, "Method for the search for hydrocarbon deposits", patent RU 2194293, publ. 2002.12.10, IPC G01V 11/00, the invention also, while allowing the choice of the drilling location in the central zone of anomalies, does not allow the image of the local integrated gradient zone (log zone) or tube either in a flat vertical image or in a three-dimensional image.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является изобретение «Способ обработки сейсмических данных», патент RU 2148838, опубл. 2000.05.10, МПК G01V 1/28, включающий регистрацию сейсмических волн многоканальными расстановками по профилям, выделение отраженных волн, выбор обрабатываемых интервалов профиля, ввод корректирующих поправок в исходные данные по профилям, определение положения кратнообразующих границ на основе зарегистрированных волн, построение согласованной со стандартным разрезом ОГТ геолого-геофизической модели (ГТМ) среды, преобразование кинематических характеристик наблюденного волнового поля градиентной среды в характеристики среды со средней скоростью, для чего осуществляют определение корректирующих поправок и поля корректирующих поправок, получение усредненных значений поля, преобразование этого поля в структурную карту глубин по вертикали, исключение искажения. Изобретение позволяет осуществить построение карты глубин по ориентации профилей в крест и по простиранию пород, а также получить корреляционную схему вдоль профиля. Однако не позволяет использовать эту сумму безразмерных градиентных величин как индикатор газонефтяной площади шельфа морских акваторий и континентальной суши, а также не позволяет сформировать изображения локальной объединенной градиентной зоны (лог-зоны) или трубки либо в плоском вертикальном изображении, либо в объемном изображении.Closest to the proposed technical solution is the invention "Method for processing seismic data", patent RU 2148838, publ. 2000.05.10, IPC G01V 1/28, including registration of seismic waves with multichannel arrangements according to profiles, extraction of reflected waves, selection of processed intervals of a profile, input of correcting corrections to the initial data on profiles, determination of the position of short-form boundaries based on recorded waves, construction consistent with the standard section of the OGT of the geological and geophysical model (GTM) of the medium, the conversion of the kinematic characteristics of the observed wave field of the gradient medium into medium characteristics with an average velocity Stu, for which a determination of corrective adjustments and field correcting amendment, receiving averaged field values, the conversion of this field in block depth map vertically exception distortion. The invention allows the construction of a depth map according to the orientation of the profiles in the cross and along the strike of the rocks, as well as to obtain a correlation diagram along the profile. However, it does not allow the use of this sum of dimensionless gradient values as an indicator of the gas-oil area of the shelf of marine water areas and continental land, and also does not allow the formation of images of the local integrated gradient zone (log zone) or tube either in a flat vertical image or in a three-dimensional image.

Для выполнения поставленной технической задачи требуется, в свою очередь, сформировать изображения локальной объединенной градиентной зоны (лог-зоны) или трубки либо в плоском изображении, либо в объемном изображении. Данный технический результат достигается следующим образом.To accomplish the technical task, it is necessary, in turn, to form images of a local integrated gradient zone (log zone) or tube either in a flat image or in a three-dimensional image. This technical result is achieved as follows.

Способ отображения фигуры трубки осуществляют на основе профилирования методом отраженных волн (MOB) по окружности или по профилям - вкрест, и способ включает регистрацию сейсмических волн многоканальными расстановками по профилям, выделение отраженных волн, выбор обрабатываемых интервалов профиля, ввод корректирующих поправок в исходные данные по профилям, построение согласованной со стандартным разрезом ОГТ геолого-геофизической модели (ГГМ) среды, в которой преобразовывают усредненные значения поля в структурную карту вертикальной трубки. Способ отличатся тем, что осуществляют графическое представление объединенных безразмерных данных измеренных геофизических полей с выделением локальных объединенных градиентных зон (лог-зон) из общего объединенного градиентного поля, найденного по способу в соответствии с п.1 формулы.The method of displaying the tube shape is carried out on the basis of profiling by the method of reflected waves (MOB) around the circumference or along the profiles — crosswise, and the method includes registering seismic waves with multi-channel spacings along the profiles, extracting reflected waves, selecting processed profile intervals, entering correcting corrections into the initial data on the profiles , the construction of a geological and geophysical model (GGM) of a medium consistent with the standard section of the OGT, in which the averaged field values are converted into a vertical structural map tube. The method is characterized in that a graphical representation of the combined dimensionless data of the measured geophysical fields is carried out with the allocation of local combined gradient zones (log zones) from the common combined gradient field found by the method in accordance with claim 1 of the formula.

Для чего строят виртуальное совместное изображение плоской или объемной поверхностной локальной объединенной градиентной (лог) зоны и вертикальной трубки и выделяют виртуальное изображение формы газонефтяных лог-трубок. При этом на основе объединенных градиентных полей соответственно путем объединения величин безразмерных градиентов магнитного и гравитационного геофизических полей в горизонтальной плоскости с учетом совпадения равных по размеру ячеек в горизонтальной площади строят плоское изображение для горизонтальных координат и плоское изображение для данных сумм безразмерных градиентных - гравитационного и магнитного геофизических полей и сейсмического полей с полосой фильтрации значений градиентных полей, определенной путем расчетаWhy build a virtual joint image of a flat or volumetric surface local integrated gradient (log) zone and a vertical tube and extract a virtual image of the shape of the gas-oil log tubes. Moreover, based on the combined gradient fields, respectively, by combining the dimensionless gradients of the magnetic and gravitational geophysical fields in the horizontal plane, taking into account the coincidence of equal-sized cells in the horizontal area, a flat image for horizontal coordinates and a flat image for these sums of dimensionless gradient - gravitational and magnetic geophysical fields and seismic fields with a filtering band of gradient field values determined by calculation

(Ω_i-Ω_if), а на основе объединенных градиентных полей соответственно путем объединения величин безразмерных градиентов магнитного и гравитационного геофизических полей в горизонтальной плоскости с безразмерным градиентом сейсмического временного поля в вертикальной плоскости строят объемное изображение для горизонтальных координат и объемное изображение для данных сумм безразмерных градиентных геофизических полей магнитного, гравитационного и сейсмического полей с долей фильтрации градиентных полей, определенной путем измерения (Ω_i-Ω_if), причем градиентное временное сейсмическое поле находят по окружности или по профилям - вкрест поверхностной лог-зоны объединенного градиентного магнитного и гравитационного полей, строят последовательно карты изолиний по исходным данным нормального магнитного и нормального гравитационного полей, карты объединенного градиентного поля ОГП и карты ОГП с выделенными лог-зонами, разделяя объединенные градиентные поля, характеризующие градиентные зоны разломов и градиентные лог-зоны нефтегазоносных участков, и определяя путем сравнения выбранного в качестве эталона известного месторождения диапазон фильтрации градиентного поля, при котором убирают лог-зоны нефтегазоносных участков площади и оставляют лишь цепочки «высокоэнергетических» градиентных зон разломов путем эмпирического подбора диапазона фильтрации. При этом предварительно, до выделения виртуального изображения формы газонефтяных лог-трубок, строят вертикальный и горизонтальный градиенты поля. Либо предварительно, до определения цепочек «высокоэнергетических» градиентных зон разломов, строят гистограммы вероятности безразмерного параметра Ω_i для магнитного, гравитационного и обобщенного градиентных полей.(Ω _i -Ω _if ), and based on the combined gradient fields, respectively, by combining the dimensionless gradients of the magnetic and gravitational geophysical fields in the horizontal plane with the dimensionless gradient of the seismic time field in the vertical plane, a three-dimensional image for horizontal coordinates and a three-dimensional image for these dimensionless sums are constructed gradient geophysical fields of magnetic, gravitational and seismic fields with a fraction of the filtration of gradient fields, determined by measuring (Ω _i -Ω _if), wherein the temporary gradient field seismic are circumferentially or profiles - log transversely to the surface area of the gradient combined magnetic and gravitational fields, contour maps constructed sequentially from the initial data of the normal magnetic and gravitational fields normal maps combined gradient field UCP and UCP maps with highlighted log zones, separating the combined gradient fields characterizing the gradient zones of faults and gradient log zones of oil and gas areas, and determining by comparing the gradient field filtration range selected as a reference for a known field, in which the log zones of oil and gas bearing areas of the area are removed and only chains of “high-energy” gradient fault zones are left by empirical selection of the filtration range. In this case, before the virtual image of the shape of the gas-oil log tubes is selected, the vertical and horizontal field gradients are built. Or previously, before determining the chains of “high-energy” gradient zones of faults, histograms of the probability of the dimensionless parameter Ω _i for magnetic, gravitational and generalized gradient fields are constructed.

Способ отображения фигуры трубки могут осуществлять для представления в плоском изображении. Так, на основе карты ОГП (объединенного градиентного поля) осуществляют прогноз дальнейших сейсмических и геолого-разведочных буровых работ и степени перспективности нефтегазоносности площади с одновременным оконтуриванием в 2х мерном (плоском) изображении нефтегазоносной площади.The tube shape display method may be implemented for presentation in a flat image. So, on the basis of the UCP map (combined gradient field), a forecast is made of further seismic and geological exploration drilling and the degree of prospectivity of the oil and gas area with simultaneous contouring in a 2-dimensional (flat) image of the oil and gas area.

Также способ отображения фигуры трубки могут осуществлять для представления в объемном изображении. Для чего осуществляют одновременное оконтуривание нефтегазоносной площади в 3d (объемном) изображении и выделение присутствующих нефтегазоносных месторождений и/или их проявлений в условиях шельфа морских акваторий и/или континентальной суши, а также области контакта шельфа и суши (так называемой транзитной зоны). Оба способа построения могут выполнять как одновременно, так и последовательно или один их этих способов построения.Also, a tube shape display method may be implemented for presentation in a three-dimensional image. For this, the oil and gas bearing area is simultaneously contoured in a 3d (volume) image and the oil and gas fields present and / or their manifestations are distinguished in the conditions of the shelf of marine water areas and / or continental land, as well as the contact area between the shelf and land (the so-called transit zone). Both construction methods can perform both simultaneously and sequentially or one of these construction methods.

Техническое решение иллюстрируется следующими чертежами и графиками.The technical solution is illustrated by the following drawings and graphs.

Фиг.13 - вероятности безразмерного параметра Ω_i для магнитного, гравитационного и обобщенного градиентных полей.Fig. 13 shows the probabilities of the dimensionless parameter Ω _i for magnetic, gravitational, and generalized gradient fields.

Фиг.14 - локальные объединенные градиентные зоны (лог-зоны) магнитного и гравитационного полей (а) Штокмановского ГКМ и его предполагаемого продолжения, карта рельефа дна (б) шельфа Баренцева моря (зоны Штокмановского ГКМ - темного цвета, зоны предполагаемого продолжения Штокмановского ГКМ - светлого цвета; на карте рельефа дна показан также контур).Fig. 14 - local combined gradient zones (log zones) of the magnetic and gravitational fields (a) of the Shtokman gas condensate field and its proposed continuation, bottom topography map (b) of the shelf of the Barents Sea (the Shtokman gas condensate zone - dark color, the zone of the proposed continuation of the Shtokman gas condensate field - light color; a contour is also shown on the bottom topography map).

Фиг.15 - регион Штокмановского ГКМ: лог-зоны региона и сейсмический временной разрез в направлении профиля СЗ-ЮВ.Fig - region of the Shtokman gas condensate field: the log zone of the region and the seismic time section in the direction of the profile of NW-SE.

Фиг.16 - локальное объединение градиентных зон (лог-зоны) Штокмановского ГКМ по безразмерным данным: I - магнитное поле; II - гравитационное поля; III - объединенное магнито-гравитационное поле; IV - временной сейсмический разрез (метод преломленных волн). Просматриваемые контуры трубки показаны справа белой линией. Лог-зона Штокмановского ГКМ в крупном масштабе на фиг.Ia.Fig. 16 - local integration of gradient zones (log zones) of the Shtokman gas condensate field according to dimensionless data: I - magnetic field; II - gravitational field; III - combined magneto-gravitational field; IV - temporary seismic section (method of refracted waves). The visible contours of the tube are shown on the right with a white line. The Shtokman gas condensate field log zone on a large scale in Fig. Ia.

Фиг.17 - сейсмический разрез в регионе Штокмановского ГКМ (метод отраженных волн-МОВ, данные «Севморнефтегеофизика») с субвертикальными трубками и газонефтяными залежами в цветном (а, б) и черно-белом (в, г) изображении. На фиг.17г - выделенные вручную каналы-трубки и залежи показаны светлым цветом.Fig - seismic section in the region of the Shtokman gas condensate field (the method of reflected waves-MOV, data "Sevmorneftegeofizika") with subvertical pipes and gas-oil deposits in color (a, b) and black and white (c, d) image. On Figg - manually selected channel tubes and deposits are shown in light color.

Проиллюстрируем его на примере шельфа Баренцева моря и региона Штокмановского ПС-месторождения.Let us illustrate it with the example of the shelf of the Barents Sea and the region of the Shtokman PS field.

На основе профилирования методом MOB по окружности вокруг (или по профилям - вкрест) поверхностной лог-зоны объединенного градиентного магнитного и гравитационного полей находят градиентное временное сейсмическое поле. По данным градиентного сейсмического поля выделяют 2d и/или 3d-изображения фигуры трубки нефтегазоносного месторождения.Based on the profiling by the MOB method, a gradient temporary seismic field is found around the circumference around (or across the profiles — across) the surface log zone of the combined gradient magnetic and gravitational fields. According to the gradient seismic field data, 2d and / or 3d images of the tube shape of the oil and gas field are distinguished.

Осуществляют объединение величин безразмерных градиентов магнитного и гравитационного геофизических полей в горизонтальной плоскости с безразмерным градиентом сейсмического временного поля в вертикальной плоскости. Данное объединение производят на основе «сшивки» плоскостей, т.е. присоединения вертикальной плоскости к горизонтальной с учетом совпадения равных по размеру ячеек в горизонтальной площади. Поверхностные градиенты геофизических полей (магнитного и гравитационного) совместно с отдельными глубинными слоями градиентов сейсмического временного поля позволяют получить виртуальные суммарные 2D и/или 3D - структуры зон-трубок, в виде «гриба», «ножка» которого получена по данным градиентного сейсмического поля, а «шляпка» - по данным безразмерных лог-зон поверхностных геофизических полей. Такая виртуальная структура обобщенной градиентной зоны геофизических полей объясняется тем, что размер субвертикальных каналов по сейсмическим градиентным полям близок к истинным морфологическим размерам трубок и составляет в диаметре, как правило, сотни метров, а размер поверхностных локальных обобщенных градиентных зон (лог-зон) геофизических полей (магнитного, гравитационного и др.), как указывалось выше, составляет первые десятки километров.The dimensionless gradients of the magnetic and gravitational geophysical fields in the horizontal plane are combined with the dimensionless gradient of the seismic time field in the vertical plane. This association is made on the basis of the “stitching” of the planes, i.e. joining the vertical plane to the horizontal, taking into account the coincidence of equal-sized cells in the horizontal area. The surface gradients of the geophysical fields (magnetic and gravitational) together with individual deep layers of the seismic time field gradients make it possible to obtain virtual total 2D and / or 3D - structure of the tube zones, in the form of a “mushroom”, the “leg” of which is obtained from the gradient seismic field data, and “hat” - according to the data of dimensionless log zones of surface geophysical fields. This virtual structure of the generalized gradient zone of geophysical fields is explained by the fact that the size of the subvertical channels along seismic gradient fields is close to the true morphological dimensions of the tubes and, as a rule, is hundreds of meters in diameter, and the size of the surface local generalized gradient zones (log zones) of geophysical fields (magnetic, gravitational, etc.), as mentioned above, is the first tens of kilometers.

Вид и размеры лог-зон объединенного (III - фиг.16) и градиентных (I, II - фиг.16) магнитометрического (II), гравиметрического (I) полей в сочетании с сейсмическим временным разрезом (IY, данные МАГЭ) по профилю М89000 северо-западного направления, пересекающим лог-зону Штокмановского ПС-месторождения, представлены на фиг.15 и 16. Визуальная геоморфологическая зона Штокмановского ГКМ представляет собой на поверхности дна шельфа воронку диаметром до 180 м, окруженную холмами изометрической формы с высотой бортов до 10 м. По сейсмическим данным методом преломленных волн (данные по методу отраженных волн у авторов отсутствуют) для лог-зоны Штокмановского ГКМ контуры вертикального канала-трубки ослабленных и разрушенных пород выделяются относительно слабо и нечетко (фиг.16, справа); зато хорошо формируются локальные магнитная (I), гравитационная (II) и объединенная магнито-гравитационная (III) зоны и четко выделяется вертикальный разлом красной линией (фиг.16). По магнитным градиентным данным (фиг.16-I и Ia) четко прослеживаемая лог-зона имеет примерно круглую (кольцевую) форму.The type and size of the log zones of the combined (III - Fig. 16) and gradient (I, II - Fig. 16) magnetometric (II), gravimetric (I) fields in combination with a seismic time section (IY, MAGE data) along the M89000 profile north-west direction crossing the log zone of the Shtokman PS field are shown in Figs. 15 and 16. The visual geomorphological zone of the Shtokman gas condensate field is a funnel up to 180 m in diameter on the surface of the shelf bottom, surrounded by isometric hills with sides up to 10 m high. According to seismic data, the refraction method waves (the authors do not have data on the method of reflected waves) for the Shtokman GKM log zone, the contours of the vertical channel-tube of weakened and destroyed rocks are relatively weak and fuzzy (Fig. 16, to the right); on the other hand, local magnetic (I), gravitational (II) and combined magneto-gravitational (III) zones are well formed and the vertical fault is clearly distinguished by a red line (Fig. 16). According to magnetic gradient data (FIGS. 16-I and Ia), a clearly traceable log zone has an approximately round (ring) shape.

По гравиметрическим данным, градиентные зоны имеют форму, близкую к тороидальной, связанной с падением градиента в центре зоны и увеличением его на внешней окружности, где расположен окружающий воронку вал горных пород высотой до первых десятков метров.According to gravimetric data, the gradient zones have a shape close to toroidal, associated with a drop in the gradient in the center of the zone and an increase in its outer circumference, where a rock wall surrounding the funnel is located up to several tens of meters high.

Относительно четкое выделение (вручную) контуров вертикальных каналов-трубок по сейсмическим данным, как отмечалось ранее, возможно по данным метода отраженных волн, что показано на фиг.17 (дополнительный рисунок) по одному из профилей, пройденного в регионе Штокмановского ГКМ, но не пересекающего непосредственно лог-зону Штокмановского ГКМ. На фиг.17 линиями белого цвета показано выделение основных и «сателлитных» (более тонких) каналов - трубок, пересекающих залежи газоконденсата. Эти линии проведены по точкам склонам наиболее резкого падения преимущественно горизонтальных слоев пород, т.е. участкам, соответствующим максимальным значениям градиента сейсмического поля отраженных волн. Как видно из фиг.17, зона вертикальной трубки ослабленных и разрушенных пород может состоять из нескольких основных и относительно тонких («сателлиты») каналов, пересекающих выделенные залежи газоконденсата. В настоящее время ведется отработка автоматического выделения градиентов сейсмического поля в вертикальной плоскости и «сшивки» этой плоскости с горизонтальной плоскостью с локальными объединенными градиентными зонами (лог-зонами) магнитного и гравиметрического геофизических полей.The relatively clear selection (manually) of the contours of the vertical channel-tubes according to seismic data, as noted earlier, is possible according to the method of reflected waves, which is shown in Fig. 17 (additional figure) from one of the profiles traversed in the Shtokman gas condensate field, but not crossing directly the Shtokman gas condensate field log zone. On Fig the white lines indicate the allocation of the main and "satellite" (thinner) channels - tubes crossing the gas condensate deposits. These lines are drawn along the points on the slopes of the most abrupt fall of predominantly horizontal rock layers, i.e. areas corresponding to the maximum values of the gradient of the seismic field of the reflected waves. As can be seen from FIG. 17, the zone of the vertical tube of weakened and destroyed rocks can consist of several main and relatively thin (“satellites”) channels crossing the separated gas condensate deposits. At present, the automatic extraction of the seismic field gradients in the vertical plane and the “stitching” of this plane with the horizontal plane with local integrated gradient zones (log zones) of the magnetic and gravimetric geophysical fields are underway.

Таким образом, с целью объединения величин безразмерных градиентов магнитного и гравитационного геофизических полей в горизонтальной плоскости с безразмерным градиентом сейсмического временного поля в вертикальной плоскости производят «сшивку» плоскостей (присоединения вертикальной плоскости к горизонтальной) с учетом совпадения равных по размеру ячеек в горизонтальной площади. И, в свою очередь, осуществляют выделение виртуального изображения формы газонефтяных лог-трубок - 2d и/или 3d изображение для пространственных координат и 3d - виртуальное изображение для данных суммы безразмерных градиентных геофизических полей магнитного, гравитационного и сейсмического полей с определенной долей фильтрации градиентных полей. По результатам осуществления указанных этапов технологии обнаруживают и оконтуривают нефтегазоносные площади с выделением нефтегазоносных месторождений и их проявлений в условиях шельфа морских акваторий и континентальной суши.Thus, in order to combine the dimensionless gradients of the magnetic and gravitational geophysical fields in the horizontal plane with the dimensionless gradient of the seismic time field in the vertical plane, the planes are “stitched” (joining the vertical plane to the horizontal) taking into account the coincidence of equal-sized cells in the horizontal area. And, in turn, a virtual image of the shape of the gas and oil log tubes is extracted - 2d and / or 3d image for spatial coordinates and 3d - a virtual image for data of the sum of dimensionless gradient geophysical fields of magnetic, gravitational and seismic fields with a certain fraction of gradient field filtering. Based on the results of the implementation of these stages, technologies detect and contour oil and gas areas with the allocation of oil and gas fields and their manifestations in the conditions of the shelf of marine areas and continental land.

Claims (5)

1. Способ обнаружения и отображения фигуры газонефтяной лог-трубки, осуществляемый на основе профилирования методом отраженных волн по окружности или по профилям - вкрест и включающий регистрацию сейсмических волн многоканальными расстановками по профилям, выделение отраженных волн, выбор обрабатываемых интервалов профиля, ввод корректирующих поправок в исходные данные по профилям, построение согласованной со стандартным разрезом объединенного градиентного поля (ОГП) геолого-геофизической модели среды, в которой преобразовывают усредненные значения поля в структурную карту вертикальной трубки, отличающийся тем, что осуществляют графическое представление объединенных безразмерных данных измеренных геофизических полей с выделением локальных объединенных градиентных зон - лог-зон из общего объединенного градиентного поля, при этом
объединенное градиентное поле находят путем измерения нормальных геофизических полей в горизонтальной плоскости и дополнительно сейсмического временного поля в вертикальной плоскости;
дополнительно находят в ячейке размерную величину градиента (ψ_i) для сейсмического временного геофизического i-поля, где ψ_i=đN_i/đr, a đr - пространственная координата потенциального поля ячейки;
исключают ячейки одинаковых по величине (ψ_i) всех найденных нормальных геофизических полей, выделяя краевые зоны ячеек полей независимо от их знака;
переводят размерные градиенты (ψ_i) всех полей с учетом размерных градиентов сейсмического временного поля в безразмерные величины градиентов этих полей (Ω_i), а нормирование градиентов сейсмического временного поля осуществляют на среднеквадратичное отклонение случайной величины градиента (σ_i) сейсмического временного поля в вертикальной плоскости с учетом того, что в вертикальной плоскости для сейсмического временного поля ψ_ci измерено в единицах с/м;
суммируют безразмерные градиенты всех измеренных полей (Ω_Σi), получая объединенные величины безразмерных градиентов геофизических полей (Σ_iΩ_i) только в горизонтальной плоскости;
дополнительно нормируют градиенты для объединенного градиентного поля (Ω_Σi) с использованием диапазона фильтрации (Ω_if) градиентов объединенного (Ω_Σi) градиентного поля;
объединяют распределение значений безразмерных градиентов геофизических полей в горизонтальной плоскости и безразмерных градиентов сейсмического поля в вертикальной плоскости;
и на основе безразмерных градиентов всех геофизических полей строят виртуальное совместное изображение плоской или объемной поверхностной локальной объединенной градиентной лог-зоны и вертикальной трубки, выделяют виртуальное изображение формы газонефтяных лог-трубок, при этом на основе объединенных градиентных полей соответственно путем объединения величин безразмерных градиентов магнитного и гравитационного геофизических полей в горизонтальной плоскости с учетом совпадения равных по размеру ячеек в горизонтальной площади строят плоское изображение для горизонтальных координат и плоское изображение для данных сумм безразмерных градиентных - гравитационного и магнитного - геофизических полей и сейсмического поля, с полосой фильтрации значений градиентных полей, определенной путем расчета (Ω_i-Ω_if), а на основе объединенных градиентных полей соответственно путем объединения величин безразмерных градиентов магнитного и гравитационного геофизических полей в горизонтальной плоскости с безразмерным градиентом сейсмического временного поля в вертикальной плоскости строят объемное изображение для горизонтальных координат и объемное изображение для данных сумм безразмерных градиентных геофизических полей: магнитного, гравитационного и сейсмического полей с долей фильтрации градиентных полей, определенной путем измерения (Ω_i-Ω_if), причем градиентное временное сейсмическое поле находят по окружности или по профилям - в крест поверхностной лог-зоны объединенного градиентного магнитного и гравитационного полей, строят последовательно карты изолиний по исходным данным нормального магнитного и нормального гравитационного полей, карты ОГП и карты ОГП с выделенными лог-зонами, разделяя объединенные градиентные поля, характеризующие градиентные зоны разломов и градиентные лог-зоны нефтегазоносных участков, и определяя путем сравнения выбранного в качестве эталона известного месторождения диапазон фильтрации градиентного поля, при котором убирают лог-зоны нефтегазоносных участков площади и оставляют лишь цепочки «высокоэнергетических» градиентных зон разломов путем эмпирического подбора диапазона фильтрации.1. The method of detecting and displaying the figure of a gas-oil log tube, carried out on the basis of profiling by the method of reflected waves around a circle or along profiles — crosswise and including registration of seismic waves with multi-channel arrangements along profiles, extraction of reflected waves, selection of processed profile intervals, input of correcting corrections to the initial ones profile data, construction of a geological and geophysical model of the environment in which the integrated unified field values in the structural map of a vertical tube, characterized in that they carry out a graphical representation of the combined dimensionless data of the measured geophysical fields with the allocation of local combined gradient zones - log zones from a common combined gradient field,
the combined gradient field is found by measuring normal geophysical fields in the horizontal plane and additionally a seismic time field in the vertical plane;
additionally find in the cell the dimensional value of the gradient (ψ _i ) for the seismic temporal geophysical i-field, where ψ _i = đN _i / đr, and ar is the spatial coordinate of the potential field of the cell;
exclude cells of the same magnitude (ψ _i ) of all found normal geophysical fields, highlighting the edge zones of the field cells regardless of their sign;
the dimensional gradients (ψ _i ) of all fields are converted taking into account the dimensional gradients of the seismic time field into dimensionless gradients of these fields (Ω _i ), and the gradients of the seismic time field are normalized by the standard deviation of the random value of the gradient of the seismic time field in the vertical plane (σ _i ) taking into account that in the vertical plane for the seismic time field ψ _{ci is} measured in units of s / m;
summarize the dimensionless gradients of all measured fields (Ω _Σi ), obtaining the combined values of the dimensionless gradients of geophysical fields (Σ _i Ω _i ) only in the horizontal plane;
additionally normalize the gradients for the combined gradient field (Ω _Σi ) using the filtering range (Ω _if ) of the gradients of the combined (Ω _Σi ) gradient field;
combine the distribution of values of dimensionless gradients of geophysical fields in the horizontal plane and dimensionless gradients of the seismic field in the vertical plane;
and based on the dimensionless gradients of all geophysical fields, a virtual joint image of the flat or volumetric surface local integrated gradient log zone and vertical tube is built, a virtual image of the shape of the gas-oil log tubes is extracted, and based on the combined gradient fields, respectively, by combining the dimensionless magnetic and magnetic gradients gravitational geophysical fields in the horizontal plane, taking into account the coincidence of equal-sized cells in the horizontal area They have a flat image for horizontal coordinates and a flat image for given sums of dimensionless gradient - gravitational and magnetic - geophysical fields and a seismic field, with a filtering band of gradient field values determined by calculation (Ω _i -Ω _if ), and based on the combined gradient fields, respectively by combining the dimensionless gradients of the magnetic and gravitational geophysical fields in the horizontal plane with the dimensionless gradient of the seismic time field in the vertical plane build-plane dimensional image for the horizontal coordinates and the three-dimensional image data dimensionless amounts gradient geophysical fields: magnetic, gravitational and seismic fields filtration fraction gradient fields determined by measuring (Ω _i -Ω _if), wherein the temporary gradient field seismic are circumferentially or by profiles - into the cross of the surface log zone of the combined gradient magnetic and gravitational fields, contour maps are constructed sequentially from the initial data of the normal magnetic о and normal gravitational fields, GCP maps and GCP maps with highlighted log zones, separating the combined gradient fields characterizing the gradient zones of faults and gradient log zones of oil and gas areas, and determining, by comparing the known field selected as a reference, the gradient filtering range for which removes the log zones of the oil and gas bearing areas of the area and leaves only chains of “high-energy” gradient fault zones by empirical selection of the filtering range. 2. Способ обнаружения и отображения фигуры трубки по п.1, отличающийся тем, что при суммировании безразмерных градиентных полей (Ω_Σi) принимают сумму объединенных величин градиентов полей (Ω_Σi), равной нулю в случае, если один из составляющих суммы градиентов полей в ячейке площади (Ω_i) равен нулю.2. The method of detecting and displaying a tube shape according to claim 1, characterized in that when summing the dimensionless gradient fields (Ω _Σi ), the sum of the combined values of the field gradients (Ω _Σi ) is equal to zero if one of the components of the sum of the field gradients area cell (Ω _i ) is equal to zero. 3. Способ обнаружения и отображения фигуры трубки по п.1, отличающийся тем, что предварительно до выделения виртуального изображения формы газонефтяных лог-трубок строят вертикальный и горизонтальный градиенты поля.3. The method of detecting and displaying the shape of a tube according to claim 1, characterized in that vertical and horizontal field gradients are constructed prior to isolating a virtual image of the shape of the gas and oil log tubes. 4. Способ обнаружения и отображения фигуры трубки по п.1, отличающийся тем, что предварительно до определения цепочек «высокоэнергетических» градиентных зон разломов строят гистограммы вероятности безразмерного параметра Ω_i для магнитного, гравитационного и обобщенного градиентных полей.4. The method of detecting and displaying a tube shape according to claim 1, characterized in that prior to determining the chains of "high-energy" gradient fault zones, fault histograms of the dimensionless parameter Ω _i are constructed for magnetic, gravitational and generalized gradient fields. 5. Способ обнаружения и отображения фигуры трубки по п.1, отличающийся тем, что на основе карты ОГП осуществляют прогноз дальнейших сейсмических и геолого-разведочных буровых работ и степени перспективности нефтегазаносности площади одновременным оконтуриванием в двухмерном изображении нефтегазоносной площади и/или с одновременным оконтуриванием нефтегазоносной площади в 3d изображении и выделением присутствующих нефтегазоносных месторождений и/или их проявлений в условиях шельфа морских акваторий и/или континентальной суши, а также области контакта шельфа и суши. 5. The method of detecting and displaying the tube shape according to claim 1, characterized in that, based on the UCP map, a forecast is made of further seismic and geological exploration drilling and the degree of prospectivity of the oil and gas bearing area by simultaneous contouring in a two-dimensional image of the oil and gas bearing area and / or with simultaneous contouring of the oil and gas bearing the area in the 3d image and the allocation of the present oil and gas deposits and / or their manifestations in the conditions of the shelf of sea water areas and / or continental land, as well as the contact area of the continental shelf and the land.

Images