Лекція 1 Вступ 1 Геофізика при вивченні надр Землі
Лекція 1 Вступ
1 Геофізика при вивченні надр Землі
2. Суть промислової геофізики
3. Геофізичні методи досліджень. Історичний розвиток геофізики.
4.Геолого-геофізичні умови проведення каротажу.
1. Геофізика при вивченні надр Землі.
Сучасну науку про Землю – геофізику – умовно можна розділити на так звану загальну (планетарну) геофізику, що вивчає Землю як планету (космічне тіло), та прикладну геофізику, задачами якої є вирішення проблем, пов’язаних із життєдіяльністю людини. На рис. 1 схематично представлені взаємозв’язки між окремими напрямками геофізики. В прикладному напрямку, що іноді називають в літературі «розвідувальна геофізика», необхідно окремо виділити дві самостійні гілки, перша з яких об’єднує методи наземної геофізики (гравірозвідка, магніторозвідка, електророзвідка, сейсморозвідка, методи радіометричної зйомки), а друга – методи геофізичних досліджень свердловин (геофізичні дослідження нафтогазових свердловин – промислова геофізика, геофізичні дослідження вугільних свердловин, геофізичні дослідження рудних свердловин, геофізичні дослідження інженерних та гідрогеологічних свердловин).
Рис. 1. Основні напрямки розвитку геофізичної галузі
Останнім часом стрімкого розвитку набуває напрямок, що об’єднує методи вивчення геологічного розрізу, розкритого свердловиною, із наземними методами досліджень – свердловинна геофізика.
На відміну від методів ГДС, що вивчають лише навколосвердловинний простір (перші метри у радіальному напрямку від вісі свердловини), свердловинна геофізика дозволяє дослідити міжсвердловинне середовище (вертикальне сейсмічне профілювання, міжсвердловинне прозвучування та ін.). Сучасні досягнення в галузі космічної техніки зробили можливим використання дистанційних зондувань Землі з борту космічних апаратів для вирішення задач як фізики Землі в цілому, так і для вирішення задач прикладної геофізики.
В залежності від кола задач, що розв’язуються, в геофізичних дослідженнях у свердловинах можна виділити наступні напрямки:
· вивчення геологічного розрізу;
· вивчення технічного стану свердловин;
· відбір зразків порід та пластових флюїдів, прострілочно-вибухові роботи у свердловинах;
· моніторинг за розробкою родовищ корисних копалин.
Під геофізикою розуміють науку, яка вивчає фізичні властивості планетного тіла Землі, а також фізичні процеси, що проходять в її твердих оболонках (літосфері, проміжних оболонках, ядрі), гідросфері (рідка оболонка) і атмосфері (газова оболонка). Тобто фізика Землі, фізика морів і океанів, фізика атмосфери. Кожна з цих наук виділилася у самостійну галузь. Далі ми будемо розглядати лише фізику Землі – безпосередньо геофізику.
Геофізика є комплексною наукою, яка включає сейсмо-, граві-, магніто-, термо-, електро, і нуклеометрію (ядерну геофізику). Кожна з них має свою історію: одні беруть початок з античних часів, інші – з епохи Відродження, треті – з ХХ століття. У минулому перелічені науки вивчалися ізольовано одна від іншої. Зараз вони об’єднуються для вирішення задач, які стоять перед геологією.
Розвідувальна геофізика вивчає літосферу (земну кору), у її задачі входить розвідка родовищ корисних копалин. Інженерна геофізика спрямована на інженерно-геологічні дослідження для будівництва. Промислову геофізику спрямовано на дослідження нафтових і газових свердловин.
Земля як космічне тіло володіє певними фізичними властивостями. При вивченні її сейсмічного і електромагнітного полів геофізики отримали інформацію про внутрішню будову землі. Ці дані було розширено на основі вивчення гравітаційного та магнітного полів планети, а також поля теплових потоків. За даними радіоактивного розпаду визначено вік Землі та інших космічних тіл.
При подальшому розвитку геофізики були використані штучні сейсмічні, електричні і магнітні поля, які створювалися у процесі досліджень. Методи, які засновані на опромінюванні гірських порід потоками ядерних променів, дозволили отримувати оперативну інформацію про їх хімічний склад, щільність, пористість і вологість.
Геофізика тісно пов’язана з фізико-математичним комплексом дисциплін, технічними науками (електроніка, автоматика, кібернетика), геологією.