Министерство образования и науки Республики Татарстан Альметьевский государственный нефтяной институт

Каримова р.М. Геофизические исследования скважин Методические пособие

по дисциплине «Геофизические исследования скважин» для бакалавров по направлению 131000 «Нефтегазовое дело» всех форм обучения»

Альметьевск 2012г.

Введение

Геофизические методы исследования скважин — один из разде­лов прикладной геофизики. Они применяются для решения гео­логических и технических задач, связанных с поисками, развед­кой и разработкой месторождений полезных ископаемых, а также с изучением гидрогеологических и других особенностей исследуемых районов.

Наиболее широкое применение геофизические методы полу­чили при изучении нефтяных и газовых скважин в процессе их бурения, опробования и эксплуатации. Исследование скважин геофизическими методами прово­дится в четырех основных направлениях: 1) изучение геологиче­ских разрезов скважин; 2) изучение технического состояния скважин; 3) контроль разработки месторождений нефти и газа; 4) проведение прострелочно-взрывных и других работ в сква­жинах геофизической службой.

Изучение геологических разрезов сква­жин — наиболее важное направление. При этом используются электрические, магнитные, радиоактивные, термические, акусти­ческие, механические, геохимические и другие методы. Приме­нение их основано на изучении физических естественных и ис­кусственных полей различной природы. Интенсивность того или иного поля определяется разными факторами, в первую очередь физическими свойствами горных пород — электриче­ским удельным сопротивлением, диэлектрической и магнитной проницаемостью, электрохимической активностью, радиоактив­ностью и т. д.

При геофизических исследованиях скважин регистрируются диаграммы или производятся точечные измерения физических параметров:

- кажущегося электрического сопротивления,

- потен­циалов собственной и вызванной поляризации пород,

- силы тока

- интенсив­ности гамма-излучения - плотности тепловых и надтепловых нейтронов, - температуры, - напряженности магнитного поля, - ско­рости и времени распространения упругих колебаний, - продол­жительности бурения и др. Характер изменения указанных параметров по стволу сква­жины зависит главным образом от физических свойств пород. Физические свойства, в свою очередь, находятся в тесной связи с литолого-петрографической, коллекторской, продуктивной и другими характеристиками.

При изучении геологических разрезов скважин на основе ин­терпретации комплекса данных геологической и геофизической документации решаются следующие задачи: 1) геофизическое расчленение разрезов и выявление геофизических коррелятивов (реперов); 2) определение пород, слагающих разрезы скважин; 3) выявление коллекторов и изучение их свойств (пористости, проницаемости, глинистости и др.); 4) выявление и определение местоположения различных полезных ископаемых (нефти, газа, каменного угля, каменной соли, руды, термальных, минераль­ных и пресных вод и др.); 5) подсчет запасов полезных иско­паемых.

Данные геофизических методов исследования скважин по­зволяют определять геологическое строение месторождений и продуктивных горизонтов как в локальном, так и в региональ­ном масштабах.

Изучение технического состояния скважин проводится с помощью комплекса геофизических методов для определения искривления скважин, установления фактического диаметра скважин, определения профиля сечения скважины и обсадных колонн, высоты подъема, характера распределения и степени сцепления цемента в затрубном пространстве, выявле­ния мест притоков и затрубной циркуляции вод в скважинах, выявления водопоглощающих горизонтов и контроля гидравли­ческого разрыва пласта, определения уровней жидкости, место­нахождения башмаков обсадных колонн и металлических пред­метов, оставленных в скважинах при авариях, глубин рас­положения забоев скважин и решения многих других важных нефтепромысловых задач.

Контроль разработки месторождений неф­ти и газа — решение следующих основных задач: 1) иссле­дование процесса вытеснения нефти и газа в пластах; 2) изу­чение эксплуатационных характеристик пластов; 3) уста­новление состава флюидов в стволе скважины; 4) изучение технического состояния эксплуатационных и нагнетательных скважин.

Проведение прострелочно-взрывных и дру­гих работ в скважинах — перфорация обсадных труб для сообщения скважины с пластом, отбор образцов пород из стенок пробуренных скважин для уточнения геологического раз­реза и торпедирование.

Геофизические методы изучения скважин являются важней­шим и неотъемлемым звеном в геологических буровых и экс­плуатационных работах, проводимых на нефтяных и газовых промыслах, угольных и рудных месторождениях, в гидрогеоло­гических и инженерно-геологических изысканиях.

Первыми геофизическими исследованиями скважин следует считать температурные измерения, проведение которых было начато еще во второй половине прошлого столетия, главным об­разом в артезианских скважинах. В нефтяной промышленности систематические геофизические наблюдения относятся к 1906— 1916 гг., когда известный русский геолог-нефтяник Д. В. Голубятников произвел температурные измерения в скважинах Азербайджана.