Развитие электродинамики геологических сред для изучения связей сигналов скважинной электрометрии со свойствами флюидосодержащих пород и создания инновационных технологий геофизических исследований в скважинах неразрывно связано с современными методами математического моделирования и количественной интерпретации высокоточных данных. С целью повышения информативности применяемых на практике методов гальванического и электромагнитного каротажа разработано программно-алгоритмическое обеспечение численного моделирования и инверсии практических данных. Для меловых и юрских отложений Западной Сибири проведена количественная интерпретация сигналов высокочастотного электромагнитного и бокового каротажных зондирований. Для построения геоэлектрических моделей применена оригинальная методика количественной интерпретации практических данных электрокаротажа на основе их совместной численной инверсии с оценкой вертикального УЭС проницаемых отложений. Проведены исследования, направленные на научное обоснование новой технологии картирования и пространственной локализации латеральных неоднородностей и нефтеперспективных зон в баженовской свите с использованием пространственно-распределенной системы наклонно-горизонтальных скважин на основе импульсных электромагнитных зондирований методом переходных процессов.

В настоящее время в Восточной Сибири в целом и на территории Республики Саха (Якутия) в частности выполняются масштабные геологоразведочные работы. Основной объем полевых геофизических исследований приходится на сейсморазведочные работы для поиска и разведки новых объектов, для доразведки действующих месторождений. Для детализации геологического строения и постановки бурения эффективно используется площадная сейсморазведка 3D. По мере развития технологий совершенствуются методики полевых работ, обработки и интерпретации сейсмических данных, реализации программы бурения, происходит повышение информативности данных и становятся возможными переосмысление/детализация геологической модели среды. Так, на Среднеботуобинском нефтегазоконденсатном месторождении, используя современные технологии обработки с сохранением сигнала и глубинной миграции, удалось перевернуть представления о тектонической модели месторождения, закартировать дополнительные изолированные тектонические блоки на востоке Центральной залежи, провести геологоразведочные работы на основе актуализированной тектонической модели, открыть новые запасы и полностью изменить направление вектора геологоразведочных работ.

Проявления магнитной вязкости пород трапповой формации на юге Сибирской платформы осложняют данные, полученные методом зондирования становлением поля в ближней зоне при решении нефтегазопоисковых задач. С целью повышения информативности и достоверности данных нестационарных электромагнитных зондирований в условиях проявления эффектов магнитной вязкости предложен подход для снижения влияния магнитной вязкости на индукционные переходные характеристики. Подход основан на определении вклада, который релаксация намагниченности вносит в суммарную переходную характеристику за счет использования результатов измерений многоразносными установками.

Электроразведка на протяжении десятков лет используется как неотъемлемая часть комплекса геофизических методов при проведении нефтегазопоисковых работ во многих регионах Российской Федерации. Методы электроразведки находят свое применение на всех этапах геологоразведочных работ: региональном, поисково-оценочном, разведочном и эксплуатационном. При решении нефтегазопоисковых задач наибольшее распространение получил метод электромагнитного зондирования становлением поля в ближней зоне. Вместе с тем до настоящего времени четко не определены конкретные задачи, решаемые электроразведкой на соответствующем этапе. Более того, отсутствуют единые требования к наличию априорной геолого-геофизической информации. Очевидно, что отсутствие или недостаточный объем такой информации может привести к некорректной постановке геологических задач и/или их несоответствию текущей стадии изучения участка работ.

Цель настоящего исследования – обоснование геологических задач, решаемых электроразведкой на соответствующем этапе геологоразведочных работ, а также требований к априорной геолого-геофизической информации. В ходе исследования были проанализированы результаты электроразведочных работ, полученные в различных геологических условиях Восточной и Западной Сибири. Определены основные геологические задачи, решаемые методами сейсмо- и электроразведки. Предложен оптимальный комплекс геофизических исследований при проведении нефтегазопоисковых работ, установлена оптимальная стадийность постановки электроразведки: опережающие и сопровождающие исследования. Выдвинуты требования к наличию априорной информации и предложены геологические задачи, соответствующие каждому этапу геологоразведочных работ. Рассмотрены подходы к оценке ресурсов и подсчету запасов углеводородов с учетом материалов электроразведки. Предложено использовать результаты электромагнитных исследований на поисково-оценочном этапе для подсчета ресурсов категорий D_л и D₀, а на разведочном – запасов категории С₂ на новых и разведываемых залежах. Рассмотрены подходы к экономической оценке привлечения электроразведки в комплекс геологоразведочных работ. Показано, что соблюдение корректной последовательности позволит на каждом этапе получать уникальную геологическую информацию, являющуюся базовой для последующей стадии изучения месторождений нефти и газа.

Электроразведочные методы являются важной составляющей рудного геофизического комплекса и широко применяются на разных этапах геологоразведочных работ. В последние два десятилетия, за счет внедрения в геофизическую отрасль новых компьютерных технологий и систем спутниковой навигации, произошло качественное усовершенствование имеющихся технологий и появились новые геофизические методы, такие как электротомография (ЭТ) или метод спектральной вызванной поляризации (СВП). Важное место в рудной геофизике заняли магнитотеллурические (MT) методы. Мы сконцентрировали свое внимание на отдельных вопросах методики и интерпретации электроразведочных данных при решении рудных задач. Особое внимание уделено методу вызванной поляризации (ВП), так как он остается важнейшим и наиболее динамично развивающимся направлением рудной геофизики. Мы также коснулись вопросов правильного выбора масштаба съемки, использования программ автоматической 2D- и 3D-инверсии.

В работе показана возможность использования гранулометрического анализа шлама, образующегося при контролируемом царапании горных пород, для прогноза угла внутреннего трения.

Объект исследования – Ковыктинское газоконденсатное месторождение (ГКМ), которое занимает значительную территорию, охватывающую юго-восточную часть Иркутского амфитеатра Сибирской платформы, и по особенностям геологического строения и значительному объему углеводородов является уникальным. Осадочный чехол рассматриваемого объекта сложен венд-нижнепалеозойскими и частично рифейскими образованиями, суммарная толщина которых более 6000 м по новым данным сейсморазведки [Vakhromeev et al., 2019].

Методы исследования осадочного чехла Ковыктинского ГКМ базируются на наземных и скважинных геофизических исследованиях, дистанционных и геолого-структурных способах в сочетании с тектонофизическим подходом [Seminsky et al., 2018], основу которого составляют данные бурения, в том числе стандартные и специальные исследования кернового материала.

Целью работы является выделение и описание территориальных группировок минерального сырья южной части Восточной Сибири. Основу минерально-сырьевой базы составляют месторождения свинца, цинка, вольфрама, олова, молибдена, урана, меди, золота, лития, тантала, ниобия, серебра, флюорита, циркония, а также редких земель, железа, слюды, цветных камней, нефти, газа, угля, причем многие из них содержат значительную часть разведанных общероссийских запасов.

Месторождения полезных ископаемых локализуются в пределах тектонических структур Сибирской платформы (Тунгусская синеклиза, Непский свод, Черемховская, Приангарская впадины) и складчатых поясов, обрамляющих платформу с юга и юго-востока (Байкало-Патомский, Джида-Витимский и др.), которые формировались под воздействием плитотектонических и плюмтектонических процессов. Характеризуются полезные ископаемые территориальных группировок Приангарья, Присаянья, Прибайкалья и Забайкалья. Наиболее освоенными являются группировки, расположенные в южной половине рассматриваемой территории (Пришилкинская, Приаргунская, Еравнинская и др.). Группировки северной половины площади (Мамско-Бодайбинская и др.) освоены частично, в пределах существующих горнорудных районов, или освоение их находится в начальной стадии. На этих площадях в основном отсутствуют или слабо развиты пути сообщения, энергоснабжение и другие необходимые для функционирования горнодобывающих предприятий условия. Перспективы их связываются с экономическим развитием территорий, примыкающих к линии БАМа, и с добычей углеводородов в зоне нефтепровода Восточная Сибирь – Дальний Восток. На платформе месторождения полезных ископаемых формировались на этапах образования фундамента (Алданский, Анабарский, Шарыжалгайский щиты) и платформенного чехла (Тунгусская синеклиза, Непско-Ботуобинская антеклиза). В пределах складчатого обрамления рудообразование было связано с процессами субдукции, спрединга, коллизии, плюмтектоническими внутриплитными обстановками. Целесообразно обратиться к освоению малых месторождений и техногенного сырья на основе создания разведочно-эксплуатационных предприятий с применением компактных обогатительных установок и экспедиционных методов работы.

В статье представлены первые результаты работ методом магнитотеллурического зондирования на территории Прибайкальского краевого прогиба, являющихся частью масштабного проекта Института земной коры СО РАН по уточнению геологического строения юго-восточной краевой части Сибирской платформы и физико-геологической модели Байкальской рифтовой зоны. Задачей настоящей работы является предварительная оценка перспективности рифейских толщ в Прибайкальском краевом прогибе. Актуальность этих исследований связана с возможностью выделения здесь новой перспективной нефтегазоносной области, находящейся в достаточной близости от крупных промышленных и сельскохозяйственных потребителей. В ходе исследований в разрезе осадочного чехла установлена повышенная проводимость его нижней части, наиболее вероятно связанная с наличием высокопористых карбонатно-терригенных пород средней – нижней части «байкальского трехчлена». Изучено поведение литосферного проводящего слоя, в диапазоне глубин залегания которого локализуется большая часть гипоцентров землетрясений на Байкальском рифте.

В работе рассматриваются зарегистрированные авторами техногенные эффекты, связанные с эксплуатацией крупных водохранилищ и месторождений полезных ископаемых в Сибири. Рассмотрена история измерений смещений и деформаций и связанных с ними явлений с помощью различных методов. Начало таких исследований связано с классическими методами – нивелированием и высокоточной наклонометрией. В настоящее время мониторинг современных процессов выполняется методами космической геодезии и абсолютной гравиметрии, что позволяет как получать кинематические характеристики (скорость опускания или подъема, скорость и величину горизонтального смещения поверхности), так и отслеживать движение флюида в земной коре, а это дает возможность регулировать процесс добычи полезных ископаемых. Анализируются современные техногенные явления в районе Усть-Балыкского и Заполярного нефтегазовых месторождений Западной Сибири, в зоне водохранилища Саяно-Шушенской гидроэлектростанции (СШГЭС) и шахт Кузбасса. Представлены полученные скорости движений земной коры в зонах эксплуатации крупных техногенных объектов в отдельные эпохи измерений. По нашим наблюдениям, для гидротехнических сооружений они достигают 5 мм/год. В зоне эксплуатации нефтегазовых месторождений на севере Западной Сибири в начале 2000-х гг. скорость опускания составила 20–25 мм/год, что подтверждается высокоточными абсолютными измерениями силы тяжести, показывающими увеличение значения на 6–7 микрогал/год. Обсуждается возможность триггерного эффекта для возникновения слабой сейсмичности, связанного с высокой скоростью накопления напряжений (1 КПа/час) в зоне водохранилища СШГЭС, расположенной в Западно-Саянском регионе. В работе проанализирована связь земного прилива и техногенных событий. Результаты наблюдений, выполненных в сентябре 2017 г., свидетельствуют о том, что подземные ядерные взрывы в КНДР не приводят к значимым смещениям земной поверхности на юге Приморья.

Расширение добычи (апстрим, upstream) и транспортировки (мидстрим, midstream) углеводородного сырья на Востоке России в последнее десятилетие реализуется весьма быстрыми темпами. Комплексное обоснование вопросов выбора трасс и способов прокладки подводных переходов продуктопроводов через русла больших рек и водохранилищ требует инновационных решений в области инженерно-строительных изысканий. Важные этапы работ с использованием новых технологий обеспечили сокращение затрат и оптимизацию трассировки под детальные изыскания. Опыт выбора оптимального створа перехода на примере магистрального газопровода Ковыкта – Саянск – Ангарск – Иркутск через Братское водохранилище включал аквальные сейсмоакустические работы методом непрерывного сейсмического профилирования и сканирования гидролокатором бокового обзора. На первом этапе исследований построены мозаики сонограмм гидролокатора и трехмерная цифровая модель батиметрии дна водохранилища. Эти данные позволили выбрать три варианта створов переходов газопровода. На втором этапе в пределах выбранных створов по поперечным профилям проведены детализационные аквальные и комплексные береговые геофизические и буровые работы, которыми обоснован выбор оптимального с экономической и технологической точек зрения северного траншейного варианта перехода. В его пределах в зимний период со льда проведены буровые и сейсмические работы с вертикальными сейсмическими косами по методике обращенного годографа. Полученный временной разрез и скоростной закон позволили обеспечить трансформацию временных разрезов в глубинные, сформировать петрофизическую модель донных отложений, а также схему обработки и интерпретации сейсмоакустических данных. В разрезе выделено четыре структурно-вещественных комплекса: современные илы; затопленные делювиальные и аллювиальные отложения; дезинтегрированные, малопрочные коренные породы верхоленской свиты и неизмененные коренные песчаники и алевролиты. В результате интерпретации материалов непрерывного сейсмопрофилирования и работ с вертикальными сейсмическими косами составлена неотектоническая карта донных отложений. Анализ кинематики разломных элементов показал, что среди разрывных нарушений преобладают сбросы и взбросы с малоамплитудными горизонтальными движениями. Картируемые разломы в основном являются бескорневыми структурами, а перемещения по ним – следствие ламинарного течения соленосных горизонтов кембрия. Отмечено увеличение тектонической активности с севера на юг, что объясняется ухудшением прочностных свойств коренных пород. Обнаруженные современные неотектонические структуры подтверждают, что в результате заполнения водохранилища и увеличения гидростатического давления в данном районе начали проявляться эффекты наведенной сейсмичности. Результаты комплексных геолого-геофизических исследований позволили определить инженерно-геологические условия различных участков строительства, выбрать наиболее целесообразный вариант трассы перехода и обеспечить проектировщиков информацией о явлениях, усложняющих горнотехнические условия прокладки газопровода.