Г.П. Щербинина
Горный институт УрО РАН, г. Пермь
Результаты интерпретации микрогравиметрической съемки на территории старого нефтяного месторождения
Город Краснокамск Пермской области расположен на территории отработанного нефтяного месторождения, где находятся сотни ликвидированных эксплуатационных скважин. Эти скважины строились в начале 40-х гг. (были ликвидированы в 50–70-х гг.) и отличаются упрощенной конструкцией. Очевидно, в связи с этим в последние годы в городских кварталах стали возникать негативные явления в виде повышенной загазованности воздуха и оседаний земной поверхности.
Микрогравиметрическая съемка на одном из участков городской застройки была поставлена с целью обнаружения и оконтуривания зон разуплотнений, связанных с бывшими эксплуатационными скважинами. На участке размером 650700 м значение силы тяжести было измерено на 231 точке по сети 2060-80 м. Густота сети соответствует масштабу 1:5000. Обработка материалов полевых наблюдений проводилась по программе “Вектор”. Размеры площади съемки в позволяют изучать массив до глубины 210 м. 
Геологический разрез изучаемого породного массива до глубины 210м состоит из шести литологических слоев, имеющих, согласно лабораторным исследованиям керна, различную плотность. Сверху вниз она составляет: 1.8-1.9 г/см3, 2.52 г/см3, 2.42 г/см3, 2.61 г/см3, 2.88 г/см3, 2.42 г/см3. Слои имеют мощность от 30 до 50 м. 
На рис.1 показано гравитационное поле слоя песчано-глинистых отложений, залегающего на глубине от 30 до 70 м. Характер поля показывает, что плотность этого слоя существенно изменяется по площади. Выделяется пять отрицательных аномалий, соответствующих областям пониженной плотности.
Вдоль линии, обозначенной на рис. 1, по величине гравитационного эффекта был произведен подбор плотности. Как показало гравитационное поле, пласт с определенной по керну средней плотностью 2.52 г/см3 имеет на самом деле переменную плотность, изменяющуюся от 2.41 до 2.57 г/см3 (рис.2). А пласт глин, залегающий на глубине от 70 до 100 м, с определенной по керну плотностью 2.42 г/см3, согласно расчетам имеет плотность, изменяющуюся в пределах 2.38–2.48 г/см3. 

Рис.2. Плотностная модель пласта, залегающего между эффективными глубинами 30-70 м по секущей линии 

Рис.1. Грaвитaционный эффект, создаваемый пластом, залегающим на эффективных глубинах 30-70 м.
1 – ликвидированные эксплуатационные скважины; 
2 – секущая линия

Подбор плотности разных слоев, проведенный по одному и тому же сечению, позволил сформировать плотностной разрез по всей глубине изучаемого массива. Детальный анализ этого разреза показал наличие в песчано–глинистой толще, на фоне общих отрицательных аномалий, наклонных областей, ограниченных высокими градиентами изменения этого параметра. Причем, верхняя часть такой области выходит на земную поверхность в центре вышеописанных отрицательных аномалий, а нижняя ее часть упирается в скважину в районе глинистого пласта, необсаженного колонной. Очевидно, в течение шести десятилетий, прошедших со времени строительства эксплуатационных скважин, пластичные глины выдавливались и обрушались в скважину. При этом, около ствола скважины началось формирование области техногенной трещиноватости. Дальнейшее ее развитие пошло не вверх, вдоль ствола скважины, а стало смещаться в сторону естественно разуплотненных ослабленных пород. В результате, область техногенной трещиноватости выходит на земную поверхность на расстоянии 50-100 м от устья скважины. Диаметр зон техногенной трещиноватости на земной поверхности составляет 50–60 м. Величина техногенного разуплотнения пород достигает 0,02 –0.03 г/см3 или 0.9–1.2 %.
По результатам анализа гравитационного поля на всей площади была составлена карта участков техногенного разуплотнения (трещиноватости) на фоне городской застройки. Выявлено пять таких зон.
Трещиноватость определяет повышенную проницаемость для флюидов и остаточные нефтяные залежи, очевидно, “дышат”, т.е. соединяются с наземным пространством через стволы скважин внизу и через техногенные трещиноватые зоны в верхней части. Видимо, этим объясняются случаи локального повышения загазованности воздуха, иногда наблюдаемые в городе. Кроме того, участки выхода на земную поверхность зон техногенной трещиноватости являются потенциально опасными на формирование провалов.