Методы изучения геологического строения месторождений нефти и газа

КОМПЛЕКСЫ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАБОТ

В СКВАЖИНАХ

Геологический разрез, вскрываемый скважиной, подвергается детальному исследованию для выявления нефтяных и газовых пластов, изучения геологического строения месторождения, оценки степени нефтегазонасыщения и коллекторских свойств пород, проектирования рациональной системы разработки месторождения, подсчета запасов нефти и газа. Для полноценного изучения разреза скважин используют комплекс различных методов промысловой геофизики.

Задачи изучения разрезов скважин:

1. изучение стратиграфической последовательности залегания пород вскрытого скважиной разреза и его расчленение с использованием материалов палеонтологических исследований;

2. определение литологической характеристики вскрытых пород, толщин отдельных стратиграфических горизонтов, пачек и пластов;

3. установление наличия или отсутствия нефтегазо-насыщенных пластов, определение их толщин и глубин залегания;

1. определение коллекторских свойств продуктивных пластов;

2. изучение характера насыщения пород-коллекторов;

3. проведение опробования и испытания скважин, определение физико-химических свойств полученных флюидов.

Геофизические исследования в скважинах (гис)

В зависимости от физических свойств пород геофизические методы подразделяются на электрические, радиоактивные, акустические, термометрические.

Электрические методы

Стандартный каротаж (ПС, КС) основан на регистрации кажущегося сопротивления горных пород стандартными нефокусированными зондами A_2,0M_0,5N, N_0,5M_2,0A, N_6,0M_0,5A. Применяется в необсаженных скважинах диаметром 150-750 мм с пресным типом раствора для стратиграфического и литологического расчленения разреза, корреляции разрезов скважин.

Боковой каротаж (БК) основан на регистрации эффективного электрического сопротивления горных пород трехэлектродным фокусированным зондом. Применяется в комплексе с измерением диаметра скважины и сопротивления бурового раствора в необсаженных скважинах с минерализованными и пресными растворами, имеет высокую эффективность определения сопротивления горных пород при высокоминерализованном буровом растворе, высоком сопротивлении горных пород, небольшой толщине пластов (менее 4 м). Проводится для расчленения разрезов скважин, выделения коллекторов, определения удельного электрического сопротивления пород и определения нефтегазоводонасыщенности пластов.

Боковое каротажное зондирование (БКЗ) основано на регистрации кажущегося сопротивления горных пород комплектом нефокусированных зондов различной длины. Применяется в комплексе с измерением диаметра скважин, сопротивления бурового раствора и совместной записью ПС в необсаженных скважинах диаметром 150-750 мм с пресным типом раствора. Проводится для определения удельного электрического сопротивления пласта и зоны проникновения, выделения коллекторов, определения коэффициента пористости водонасыщенных пластов и определения коэффициента нефтенасыщенности пластов.

Индукционный каротаж (ИК) основан на регистрации проводимости горных пород при распространении электромагнитного поля, создаваемого генераторными катушками скважинных зондов. Применяется при исследовании необсаженных скважин диаметром 150-400 мм, заполненных пресным буровым раствором, раствором на нефтяной основе или воздухом. Проводится для расчленения разрезов скважин, выделения коллекторов, прогнозирования характера проникновения бурового раствора, определения характера насыщения коллекторов, определения удельного электрического сопротивления коллекторов.

Микробоковой каротаж (БКМ) основан на регистрации эффективного электрического сопротивления ближней зоны горных пород фокусированным микрозондом. Регистрируемые значения эффективного электрического сопротивления для пластов-коллекторов определяются в основном параметрами их промытой зоны. Применяется в необсаженных скважинах с любым типом раствора. Проводится для детального расчленения разреза, выделения коллекторов, определения пористости коллекторов, определения остаточной водонасыщенности.

Микрокаротаж (МК) основан на измерении кажущегося электрического сопротивления горных пород вблизи стенки скважины двумя измерительными зондами малой длины. Регистрируемые кажущиеся сопротивления из-за малой длины микрозондов определяются в основном величиной кажущегося сопротивления глинистой корки при ее значительной толщине. Используется в необсаженных скважинах, пробуренных на глинистом неминерализованном растворе для детального расчленения разреза, выделения коллекторов, уточнения литологической характеристики пластов.

Ядерно-магнитный каротаж (ЯМК) основан на регистрации амплитуды сигнала свободной прецессии ядер водорода в магнитном поле Земли после воздействия поляризующего магнитного поля. Применяется в необсаженных скважинах, при этом в промывочной жидкости не должны содержаться ферромагнитные материалы, водосодержание промывочной жидкости в свободной фазе должно быть минимальным, измеряемый сигнал практически не зависит от литологии и минерализации пластовой воды. При использовании метода глубинность исследований составляет 12-15 см. Проводится для выделения коллекторов, определения эффективной пористости и коэффициента проницаемости коллекторов.

Наклонометрия предназначена для определения элементов залегания пластов, трещиноватости, кривизны и радиусов ориентированного сечения необсаженных скважин, заполненных любой промывочной жидкостью или пустых.

Радиоактивные методы

Гамма-каротаж (ГК) основан на измерении естественной радиоактивности горных пород, которая определяется присутствием в них изотопов урана, калия, тория и в значительной степени зависит от литологического состава горных пород. Метод применяется в обсаженных и необсаженных скважинах с любым типом раствора или без раствора для стратиграфического и литологического расчленения разрезов, выделения тектонических элементов, корреляции скважин, определения глинистости пород.

Нейтрон-нейтронный каротаж по тепловым нейтронам (ННК-Т) основан на измерении плотности тепловых нейтронов, возникающих при облучении горных пород потоком быстрых (более 4-5 МэВ) нейтронов с помощью стационарных источников ионизирующих излучений. Используется в обсаженных и необсаженных скважинах для литологического расчленения разреза, определения пористости пород, выделения газоносных пластов, для определения глинистости коллекторов.

Нейтрон-нейтронный каротаж по надтепловым нейтронам (ННК-НТ) основан на регистрации плотности надтепловых нейтронов с энергией в диапазоне 0,5 эВ - 0,5 КэВ. Используется в скважинах с любым типом раствора, а также в скважинах, заполненных воздухом, газом и пеной, для определения литологии пород, измерения водонасыщенной пористости, определения водонефтяного контакта, выделения газоносных пластов.

Нейтронный гамма-каротаж (НГК) основан на регистрации гамма-излучения радиационного захвата тепловых нейтронов, образующихся в процессе замедления быстрых нейтронов, испускаемых стационарным источником нейтронов. Применяется в скважинах с любым типом раствора для расчленения разрезов скважин, определения литологии пород, определения пористости коллекторов, для выделения газоносных пластов и определения положения водонефтяного контакта. Метод может применяться совместно с ННК-Т.

Плотностной гамма-гамма-каротаж (ГГК-П) основан на регистрации интенсивности вторичного рассеянного гамма-излучения, возникающего при облучении горных пород жесткими гамма-квантами с энергией более 1 МэВ с помощью стационарного источника ионизирующих излучений. Применяется в необсаженных скважинах диаметром 160-230 мм с любым типом раствора для литологического расчленения разреза, определения глинистости и пористости коллекторов.

Акустические методы

Акустический каротаж (АК) основан на регистрации интервального времени пробега и амплитуды продольной акустической волны, которые определяются на расстоянии между двумя приемниками (базой акустического зонда). Применяется в необсаженных скважинах диаметром 120-400 мм с любым типом раствора. Проводится для уточнения литологии пород, определения пористости коллекторов, выявления трещиноватости пород.

Контроль технического состояния ствола скважин

Кавернометрия (профилеметрия) предназначена для одновременного измерения четырех независимых радиусов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Применяется в обсаженных и необсаженных скважинах для детального расчленения разреза, выделения коллекторов, измерения среднего диаметра скважины, изучения профиля поперечного сечения скважины, целостности обсадных колонн.

Инклинометрия проводится для корректировки траектории скважины в процессе бурения наклонно направленных стволов и проверки соответствия фактической траектории ствола скважины проектной.

Контроль качества цементирования обсадных колонн

Гамма-гамма-дефектометрия-толщинометрия (ГГДТ) основана на зависимости интенсивности рассеянного гамма-излучения от плотности вещества, заполняющего затрубное пространство обсаженных скважин в интервале исследования. Применяется для определения высоты подъема в затрубном пространстве тампонажной смеси и характера заполнения затрубного пространства, определения эксцентриситета колонны в скважине, местоположения соединительных муфт, Центрирующих фонарей, специальных пакеров и т.п.

Гамма-гамма-цементометрия (ГГЦ) основана на регистрации рассеянного гамма-излучения черехканальным центрированным зондом. Применяется в обсаженных скважинах диаметром 250-295мм с любым типом раствора для определения высоты подъема тампонажной смеси в затрубном пространстве.

Акустический контроль качества цементажа (АКЦ) основан на регистрации полной волновой картины упругих колебаний, распространяющихся по колонне, породе и цементу. Зарегистрированный тепловой сигнал обрабатывается на поверхности для получения параметров, характеризующих качество сцепления цемента с колонной и породой. Применяется в обсаженных скважинах с любым типом раствора для точной отбивки верхнего уровня подъема цементного кольца, определения степени сцепления цементного камня с колонной и породой.