Компонентный анализ

В газокаротажной станции имеется много пробоотборников, в которые отбирается газ в перспективных интервалах скважины. Эти пробы могут храниться длительное время. Детальный анализ оператор проводит в те периоды, когда процесс бурения не идет. Прибор для проведения компонентного анализа - хроматограф. Одной из основных частей его является трубка с органической гранулированной смолой (силикагелем), которая сильно адсорбирует на своей поверхности углеводородные газы. При подогреве происходит обратный процесс - десорбция. Она интересна тем, что каждый компонент выходит при своей, определенной температуре:

Процесс выхода отличается своей последовательной закономерностью по плотности. В начале выходят легкие газы. Первым, при небольшом подогреве, выходит метан. Затем, после небольшой паузы и постепенно продолжающемся подогреве - этан. Далее идут пропан, бутан, пентан. На этих пяти компонентах анализ прекращается.

Основной частью хроматографа, как и при регистрации общих газопоказаний, является измерительный мост сопротивлений из четырех резисторов. Как и в предыдущей схеме, при поступлении газа в камеру сгорания мост разбалансируется, и по величине ∆U определяется количественное содержание данного газа.

Компонентный анализ ведется до пентана включительно. Но он может отсутствовать, тогда расчет ведется по калибровочной кривой бутана. Сумма показаний всех компонентов принимается за 100%, и определяется процентное содержание каждого компонента.

Результаты компонентного анализа записываются в виде диаграммы, показанной на рисунке, на которой по горизонтальной оси откладываются номера углеводородных компонентов, что соответствует температурному шагу между ними, а по вертикальной оси - процентное содержание. При интерпретации этих диаграмм главным вопросом является распределение легких и тяжелых углеводородов.

Если содержание легких преобладает над суммой тяжелых, то пласт характеризуется как водоносный. Если же преобладают тяжелые, то пласт – нефтеносный.

В нефтях карбонатных пластов Ромашкинского месторождения содержится углекислый газ. Он сказывается на результатах компонентного анализа, когда его содержание превышает 10% объема всего газа. Если адсорбентом является силикагель, то СО₂ выходит в промежутке между этаном С₂Н₆ и пропаном С₃Н₈. А если адсорбентом является окись алюминия, то СО₂ выходит между пропаном С₃Н₈ и бутаном С₄Н₁₀. Наличие углекислого газа приводит к занижению показаний углеводородов. В нефтях СО₂ мало. Но его количество резко увеличивается при термовакуумной дегазации бурового раствора.

В отобранных пробах газа может содержаться сероводород H₂S, который при сгорании завышает показания. Для снижения этой помехи газ предварительно пропускается через фильтр, содержащий кристаллическую щелочь КОН.

Анализ битумов.

Когда речь идет о битумах, имеются в виду высоковязкие, но текучие и твердые разновидности нефтей. Это смесь масел, асфальтенов и смол. Иногда применяется другое название этих исследований – «люминесцентно битуминологический анализ пород». Это название соответствует содержанию, т.к. под действием ультрафиолетовых лучей различные битумы светятся разными цветами люминесценции - широкий световой диапазон от светло-голубого до черного.

Анализ проводится по шламу разбуренных пород, выносимому из скважины отработанным буровым раствором, из интервалов высоких газопоказаний перспективных пластов. Выборка идет из желоба с помощью обычного мелкого сита. Шлам высушивается, заворачивается в бумажные пакетики, на которых отмечается номер скважины, интервал глубин, дата отбора. Сухой шлам может храниться в течение длительного времени до проведения анализа - несколько дней, и даже месяцев.

Для определения типа и количества битумов шлам измельчается в порошок в лабораторной фарфоровой ступе. Затем заливается органический растворитель (хлороформ), который в чистом виде представляет собой очень прозрачную жидкость. При контакте с порошком, содержащим битумы, жидкость мгновенно становится темной. Полоски фильтровальной бумаги пропитываются этой жидкостью и высушиваются. Ни них уже бывают видны цветные ореолы. Эти образцы просматриваются в специальной камере (люминоскопе) под действием ультрафиолетовых лучей. Этот эффект дает совершенно другие цвета. В люминоскопе есть эталонная шкала из 15 образцов, по сопоставлению с которой определяется тип битума. О количественном содержании битума можно судись по яркости свечения.

По результатам люминесцентного анализа определяются следующие битумы:

• МБА - маслянистый битум класса «А» с характерными цветовыми тонами свечения - от белого до зеленого.

• ОБА - осмоленный (окисленный) битум класса «А» с цветами свечения от желтого до желто-коричневого.

• СБА - средний битум класса «А», люминесценция от светло-коричневого до коричневого цветов.

• САБА-1 - первый подтип смолисто-асфальтенового битума класса «А» с тонами свечения от зелено-коричневого до темно-коричневого.

« САБА-2 - второй подтип смолисто-асфальтенового битума класса «А».

Последние два подтипа САБА являются самыми плотными, не текучими битумами. Результаты анализа битумов используются для составления комплексного геолого-геофизического заключения по содержанию перспективных пластов в карбонатных интервалах разведочных скважин.

Механический каротаж

Это очень простой вид исследований по определению крепости пластов. Анализ ведется по времени проходки бурением одного метра проходки по вертикали. Для регистрации времени в автоматической газокаротажной станции имеются секундомер и счетчик глубин, способный фиксировать малые интервалы – до 0,1 м. Отсчеты берутся через 1м проходки и наносятся на диаграмму, на которой по горизонтальной оси наносится время в масштабных единицах, а по вертикальной – глубины.

Максимальным временем проходки, а значит и максимальной крепостью, отмечаются плотные, непористые известняки. Самыми легкими для бурения являются пористые глинистые известняки, они отмечаются самым малым временем проходки. Наиболее интересные в нефтепромысловой геологии терригенные осадочные породы в механическом каротаже занимают промежуточное положение. Скорость проходки в глинах бывает несколько больше, чем в песчаниках.

Простая диаграмма механического каротажа является ценным материалом для суждения о геологии разреза пробуренной скважины.