Глава XXII

КОМПЛЕКСЫ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН

•§ 95. РОЛЬ КОЛ\ПЛЕКСНЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАЗРЕЗОВ СКВАЖИН

Геофизические исследования скважин призваны решать следую­щие основные геологические и технические задачи: литологи- ческое расчленение и корреляция разрезов, вскрытых скважи­нами; выявление полезных ископаемых и определение их пара­метров, необходимых для подсчета запасов и проектирования разработки месторождений; геолого-технологический контроль бурения скважин; изучение технического состояния скважин; контроль разработки месторождений полезных ископаемых и т. д.

Горная порода, являющаяся основным объектом геофизиче­ских исследований в скважинах и представляющая собой слож­ную гетерогенную систему, состоит из различных по физико-хи­мическим свойствам твердой и жидкой фаз. Скелет горной по­роды обычно имеет сложный минеральный и гранулометриче­ский состав с разной степенью окатанности твердых частиц, их упаковки и сцементированности. Цемент породы в общем отли­чается по своим физико-химическим свойствам от скелета, по­этому текстура и структура порового пространства горных по­род разные. Большое, а иногда и определяющее влияние на физические свойства горных пород оказывает иорозаполнитель. В природных условиях порозаполнителем может быть вода, нефть, конденсат, газ или смесь этих компонентов в любых со­отношениях. Минерализация связанной, остаточной и свободной пластовой воды колеблется от единиц до 200—300 г/л. Заметное влияние на физико-химические свойства горных пород оказы­вают термобарические условия (температура, горное и пласто­вое давление). В силу перечисленных выше причин однотипные горные породы могут значительно различаться по физико-хими­ческим свойствам, а разные породы, наоборот, могут иметь сход­ную нетрофизическую характеристику.

Как уже было показано, на регистрируемые геофизические параметры существенно влияют скважинные условия проведения ГИС (каверны, сужение диаметра скважины, тип и минерали­зация промывочной жидкости, наличие, тип и размеры зоны проникновения ее фильтрата в породы-коллекторы, время про­ведения ГИС после разбуривания горных пород и т. д.). Кажу­щиеся значения и конфигурация кривых геофизических пара­метров против отдельных маломощных пластов зависят от их мощности и физико-химических свойств вмещающих пород. Та­ким образом, значения регистрируемых геофизических парамет­ров при производстве ГИС зависят от геологических особенно­стей вскрытого разреза и технологических условии проходки скважины.

Вследствие этого по результатам отдельных геофизических методов исследования скважин неоднозначно решаются задачи, стоящие перед скважинной геофизикой. Так, нефтеносные пла­сты — песчаники, залегающие среди глин в интервалах 1267,4 — 1271,2 и 1273,6—1283,6 м. н плотные известняки (1203,4—1208,6 и 1312,2—1318,6 м) (см. рис. 92) имеют сходные геофизиче­ские характеристики по СГ1 (отрицательные амплитуды ДО_сп), по КС (повышенные кажущиеся электрические сопротивления) и по ГМ (пониженную интенсивность /_у). Однако при исполь­зовании данных нейтронного гамма-метода повышается одно­значность литологического расчленения: нефтеносные песчаники характеризуются средними значениями /_п>, а плотные извест­няки — высокими значениями /,_гу.

При высокой минерализации пластовых вод о наличии нефти в песчаных коллекторах указывают повышенные значения р_к и средние интенсивности 1_пу. Даже в этом простом случае для однозначного ответа на вопрос о литологии пластов и характере насыщения коллекторов потребуются по крайней мере резуль­таты трех геофизических методов —СП, КС, НГМ. Для данного случая могут быть предложены и другие варианты комплекси- рования методов ГИС.

При исследовании разрезов скважин нефтяных и газовых месторождений чаще сталкиваются с более сложной геофизи­ческой неоднозначностью геологического строения объекта. Од­нотипные картины наблюдаются при исследовании угольных и рудных скважин. Эффективное решение геологических и тех­нических задач возможно только при комплексном изучении разрезов скважин геофизическими методами, основанными на различной иетрофизической природе (электрическими, радиоак­тивными, термическими, акустическими, механическими, геохи­мическими и др.) и обеспечивающими достаточную вертикаль­ную и радиальную расчленяемость геологического разреза.

§ 96. ОПТИЛ\АЛЬНЫЕ, ТИПОВЫЕ И ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ КО.МПЛЕКСЫ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН

Достоверное решение геологических и технических задач, стоящих перед скважинной геофизикой, обеспечивается комп­лексом (программой) методов, требующих минимума затрат средств и времени, т. е. оптимальным комплексом геофизических исследований скважин.

Комплекс ГИС определяется целевым назначением скважин (опорные, параметрические, оценочные, поисковые, разведочные, эксплуатационные), особенностями геологического разреза, спе­цифическими условиями бурения, характером ожидаемой геоло­гической информации. Поскольку геологические и технические условия проведения работ в различных районах сходны, уста­навливаются типовые комплексы геофизических исследований скважин для всего разреза и перспективных интервалов на полезные ископаемые для поисковых, разведочных и эксплуата­ционных скважин с учетом типа промывочной жидкости. Для опорных, параметрических и оценочных скважин типовые комп­лексы ГИС не составляются. Эти скважины исследуют по ин­дивидуальным программам и планам.

Типовые комплексы ГИС включают основные методы геофи­зических исследований скважин для решения задач в обычных условиях и дополнительные, учитывающие специфику конкрет­ных геолого-техннческих условий.

На основе утвержденных типовых комплексов ГИС разра­батываются по согласованию с заказчиком более конкретные обязательные комплексы, учитывающие специфику района и обеспечивающие получение максимальной информации при ми­нимальных затратах средств и времени. По мере разработки новых эффективных методов ГИС и технического их обеспече­ния обязательные комплексы пересматриваются.

Типовые и обязательные комплексы ГИС после утверждения действуют как отраслевой стандарт. Исключить из обязатель­ного комплекса ГИС какой-либо метод можно только при усло­вии замены его другим равноинформатнвным методом из состава типового комплекса. Сокращение обязательного комп­лекса ГИС допускается в исключительных случаях (непрохож- дение прибора, отсутствие необходимой аппаратуры, аварийная ситуация в скважине и т. д.).

Как следует из табл. 7, наибольший объем геофизических исследований в типовом и обязательном комплексах ГИС при­ходится на электрические методы. Это объясняется наиболее полной разработкой методов сопротивления и их высокой ин­формативностью. Однако по мере дальнейшей разработки ин­дукционных методов (ИМ) и методов сопротивления экрани­рованного заземления (СЭЗ), а также методик интерпретации их данных и аппаратурного обеспечения в скором будущем

£ Таблица 7

* Типовой и обязательный комплексы геофизических исследований поисковых, разведочных и эксплуатационных скважин, бурящихся на нефть и газ, в терригенных коллекторах Западно-Сибирской низменности

Геофизически Л метод

Типовой комплекс

Обязательный комплекс

Поисковые сквпжи мы

Разведочные екпажнны

Эксплуатацион­ные скважины

Понскопыс скважины

Разведочные скважины

Эксплуатацион- ные скважины

о е§ — 2« ё з О >, = «?

• х “1 5 £8 о С и а* в = X

а а о >. = ч

■ X а я X г. Н Я * а К 1§§ О.Х 2*" а? а х X

по всему ство­лу. м-б I : 500

• X а я X п н в •А а ||» ах* о х " с — а4? а х X

е§ а * о >• с ч

в перспектив­ных интервалах. м-б 1 : 200

по всему ство­лу. м-б 1 : 500

в перспектив­ных интервалах. м-б 1 :200

о » § 2« ё Я о >. с «;

X а г. х ч я а - о 2 о нй С- X ОХ" XXX

СП

+

+

+

+

+

4-

+

4-

+

+

Ч"

+

КС

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

БЭЗ

+

+

+

+

+

+

ИМ

X

X

+

+

+

+

+

+

мкз

+

+

+

+

+ *

+

Резнстивнметрня

+

+

+

+

+

+

дс

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

ГМ

+

+

+

+

+

+

+

Т

+

+

1

1

ННМ-Т

+

1 т

+

+

+

+

+

+

+

+

+

сэз

X

X

X

X

X

+

+

+

1 МикроСЭЗ

+

+

+

*

1

Акустический

1 т

+

+

+

+

+

Фазометрия

+

л. 1

+

+

Термометрия

+

X

+

Инклинометрия

4-

+

+

+

+

+

Отбор проб флюидов

X

X

X

X

I “Г

+

Испытание пластов

X

X

X

X

+

+

Отбор грунтов

+

+

+

■+

Наклонометрня

X

X

X

ГГМ-П

X

X

X

я мм

X

X

X

иннм-т

X

X

X

® Примечание. Знак «+» —основные методы, знак «X* — дополнительные методы исследования.

возможно изъятие из типовых и обязательных комплексов ГИС метода бокового электрического зондирования обычными зон­дами КС.

Изменение типовых и обязательных комплексов ГИС можно проследить на примере геофизических исследований открытого ствола скважин, бурящихся па нефть и газ, так как в этом случае применяется полный набор геофизических методов (см. табл. 7).

Наиболее расширенный комплекс ГИС рекомендуется вы­полнять для изучения разрезов поисковых скважин, так как в этом случае имеется минимум априорной геологической ин­формации о вскрываемом разрезе горных пород и не известны специфические геологические особенности данного района. Если задачи, поставленные перед поисковым бурением, не уда­ется решить комплексом основных методов, проводятся допол­нительные исследования разрезов скважин.

В разведочных и эксплуатационных скважинах типовые и обязательные комплексы ГИС, выполняемые по всему разрезу скважины в масштабе глубин 1:500, несколько сокращаются. В интервалах детальных работ в разведочных скважинах в масштабе глубин 1 :200 практически сохраняется комплекс исследования поисковых скважин. При изучении продуктивных интервалов эксплуатационных скважин в масштабе глубин 1:200 комплекс ГИС также несколько сокращается (см. табл. 7)—в зависимости от геологической и технической слож­ности исследуемых отложений.

Аналогично составляются типовые и обязательные комп­лексы ГИС для действующих и остановленных скважин при контроле разработки нефтяных и газовых месторождений. Эти комплексы подразделяются на полные и специальные. Полные комплексы применяются для одновременного решения несколь­ких основных взаимосвязанных задач контроля разработки неф­тяных месторождений: определения характера текущего насы­щения пласта и эксплуатационных характеристик пластов, вы­явления затрубиой циркуляции флюидов и др.

Специальные комплексы промыслово-геофизических методов используются для решения частных задач: контроль положения ВНК и ГНК в контрольных скважинах, изучение эксплуата­ционных характеристик работающих пластов и технического со­стояния скважин, исследование скважин для выбора оптималь­ного режима работы технологического оборудования и т. д. Каждый комплекс включает основные и дополнительные ме­тоды.

Комплексы ГИС при контроле разработки месторождений также пересматриваются в зависимости от конкретных геолого- техннческих условий, наличия аппаратуры, особенностей раз- разботки отдельных месторождений и с учетом поставленных задач, технических возможностей и эффективности тех или иных

методов. В соответствии со стадией выработки месторождения меняется и комплекс ГИС, с помощью которого контролируется их разработка.