Тема 22. Методы изучения разрезов и технического состояния скважин

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ РАЗРЕЗОВ СКВАЖИН, ВСКРЫТИЕ И ОПРОБОВАНИЕ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ ПЛАСТОВ

Успех поисково-разведочных работ и эффективность разра­ботки во многом зависят от полноты и качества геологической информации.

Изучение геологического разреза скважины в процессе ее бу^ рения и испытания имеет целью определение литологии горных пород, вскрываемых скважиной, мощности пластов, их возраста; выявление нефтяных и газовых пластов; установление их продук­тивности, коллекторских свойств, а также физико-химических свойств нефти, газа и воды.

Все применяющиеся в настоящее время методы изучения раз­резов скважин следует разделить на геологические, геофизиче­ские и геохимические.

К геологическим методам относятся изучение разрезов сква­жин по керну, шламу и образцам породы, отобранным боковым грунтоносом, а также изучение проб нефти, газа и воды, взятых из скважины.

Геофизические методы основаны на исследовании различных физических свойств пород непосредственно в стволах скважин. По замеренным физическим параметрам можно судить о литоло- гической характеристике разреза, коллекторских свойствах пород и характере насыщениядих нефты®, газом или водой. Геофизиче­ские методы относятся к косвенным методам исследования геоло­гического разреза скважин»

В последнее время для изучения углеводородов и битумов,^ содержащихся в горных породах, широко внедряются геохимиче­ские методы.

Наиболее полное представление о разрезе скважины и его нефтегазоносности можно получить при применении комплекса геологических, геофизических и геохимических исследований. В зависимости от характера пород, слагающих разрез, и от назна­чения скважины применяются различные комплексы методов. Так, поисковыми скважинами разрез на площади вскрывается впервые, поэтому в них проводится наиболее полный комплекс исследований, а эксплуатационные скважины бурят на уже изу­ченной площади, поэтому в них применяется более простой ком­плекс исследований.

Геологические методы исследования скважин

К геологическим методам относится изучение разреза сква­жины непосредственно по образцам горной породы, нефти, газа и воды.

Количество отбираемого из скважины керна зависит от ее ка­тегории. В опорных скважинах проходка колонковыми долотами обычно составляет 100 % их глубины. В параметрических скважи­нах керн отбирается для получения необходимых данных о геоло­гическом строении и нефтегазоносности новых перспективных территорий или зон, а также для получения необходимых пара­метров для интерпретации геофизических материалов. В поисковых скважинах керн отбирается в предполагаемых нефтегазоносных толщах, в разведочных.— только в пределах той части нефте­газоносной толщи, которая включает продуктивные пласты. В эксплуатационных скважинах кери отбирают в каждой десятой скважине только из нефтяных или газовых пластов для детального изучения их коллекторских свойств. Скважины, в которых отби­рают керн, должны быть равномерно расположены по площади. В нагнетательных скважинах рекомендуется отбирать керн в каж­дой скважине из интервала продуктивного пласта, в который на­мечена закачка рабочего агента, для определения пористости и проницаемости пород. Знания коллекторских свойств пласта помогут освоению нагнетательных скважин и регулированию процесса заводнения.

Рациональный комплекс геофизических исследований для различных категорий скважин

В связи с небольшим процентом отбора керна в процессе буре­ния и его неполным выносом исключительно важное значение в общем комплексе изучения разрезов скважин приобретают методы промысловой геофизики.

Для изучения различных интервалов разреза в зависимости от геологических задач применяются соответствующие геофизиче­ские исследования, а регистрация их производится с различной детальностью. В пределах нефтегазоносных свит осуществляется более полный комплекс, а запись проводится в масштабе глубин 1 : 200. По всему стволу скважины проводятся геофизические исследования в меньшем объеме в масштабе глубин 1 : 500.

Геофизические исследования, как правило, проводятся в не- обсаженной скважине. После крепления скважины колонной можно проводить термометрию, акустический и импульсный каротаж.

В скважинах, бурящихся на значительную глубину, геофизи­ческие исследования проводятся поинтервально, по мере бурения. Это дает возможность до окончания бурения скважины выявить продуктивные пласты и тем самым ускорить оценку новых площа­дей, а также гарантирует более полную информацию о разрезе скважины.

'' Комплекс геофизических исследований в опорных, параметрических и поисковых скважинах зависит от геолого-геофизических характеристик разрезов районам в, основном состоит из стандарт­ного электрокаротажа (исследование потенциал- или градиент- зондами), записи собственной поляризации горных пород, бокового каротажного зондирования (исследование пятью-шестью градиент-зондами различной длины), электрозондирования, кавернометрии, радиоактивного каротажа" (гамма-каротаж, нейтронный гамма-каротаж). В комплекс геофизических исследований также включают индукционный каротаж, экранированные зондьГ~ (трех- или семиэлектродные), акустический каротаж, гамма-гамма-^* каротаж, экранированные микрозонды, газовый каротаж. В ряде районов применение индукционного метода совместно сГ экрани­рованными зондами может заменить боковое каротажное зонди­рование. Для разведочных скважин из указанного комплекса можно исключить газовый каротаж и экранированные зонды.

Для эксплуатационных скважин при исследовании по всему стволу скважины необходимо проводить стандартный электрокаротаж и кавернометрию, а при отсутствии заметной разницы между сопротивлениями пластовых вод и промывочных жидко­стей — гамма-каротаж. В продуктивных интервалах проводится боковое каротажное зондирование, микрозондирование и каверно- метрия, а для последующего контроля за разработкой рекомен­дуется проводить радиоактивный каротаж (гамма-каротаж и ней­тронный гамма-гамма-каротаж). Данный комплекс промысл ово- геофизических исследований может применяться в скважинах, заполненных промывочной жидкостью как на водной, так и на нефтяной основе (за исключением электрических методов). В пос­леднем случае может использоваться индукционный каротаж.

Геохимические методы изучения разрезов скважин

К геохимическим методам, получившим развитие при изучении разрезов скважин, следует^ отнести газовый, люминесцентный и гидрохимический.

Газовый метод на практике включается в комплекс геофизиче­ских методов и применяется в опорных, параметрических и по­исковых скважинах. При газовом каротаже ведется анализ газа, растворенного в глинистом растворе, а также изучается шлам под люминоскопом. Этим методом можно выявить газовые или нефтя­ные пласты в вскрываемом разрезе. Однако необходимо иметь в виду, что при бурении скважины на тяжелом растворе нефтяные или газовые пласты могут быть не зафиксированы газовым каро­тажем. В случае нарушения режима бурения и уменьшения плот­ности раствора могут быть установлены газопроявления от про­дуктивных пластов, ранее пройденных скважиной. Все это в зна­чительной степени затрудняет интерпретацию данных газового каротажа.

Люминесцентному изучению, подвергаются образцы керна, шлама, образцы, отобранные боковым грунтоносом, а также глинистый раствор. Часто этот метод применяется совместно с газовым каротажем.

К геохимическим методам следует отнести изучение битуми- нозности образцов горных пород и вод в лабораториях или не­посредственно на скажине с применением органических раство­рителей. При изучении скважин проводятся гидрохимические исследования, заключающиеся в определениях химического и битумного состава пластовых вод.

Основные принципы выделения продуктивных и маркирующих горизонтов в разрезе скважин

Для получения, максимального количества пянных г> гоплогнческом разрезе скважины и ее нефтеносносшдедбходама.кшшлексиг. ная обработка всего материала, полученного различными мето­дами в прбцёссеГйзучения скважин. Прежде всего все каменные

материалы тщательно исследуются, а геофизические данные интерпретируются.

Керн, шлам и образцы, отобранные ^боковым грунтоносом, дол"жньГ"бь1ть задокументированы нетТО'средстйеШю на "буровой. Должно также быть составлено первичное геологическое описание и произведен отбор проб на различные виды исследований. Из продуктивных пластов образцы керн^ следует направлять ддд^ определения пористости, проницаемости, нефтенасыщенности. Должны быть отобраны также" образцы керна для петрографиче­ских и фаунистических исследований.

Построение геолого-геофизических разрезов скважин

Разрез скважины составляется по материалам комплексной интерпретации геологических и геофизических методов ее изучения. Его вычерчивают на миллиметровой или чертежной бумаге, последнее время его составляют на каротажной бумаге или непосредственно на диаграммах стандартного каротажа.

По всей скважине рекомендуется составлять разрез в масштабе : 500, по продуктивной толще — в масштабе 1 : 200. Это дает возможность использовать каротажные диаграммы того же масштаба без уменьшения и тем самым избегать искажения при антографировании. Для глубоких скважин разрез составляется в масштабе 1 : 1000 или 1 : 2000, при этом каро­тажные диаграммы прихо­дится пантографировать. Разрез по мощным про­дуктивным толщам состав­ляется в масщтабе 1 : 500.

Порядок составления разреза скважины следую­щий (рис. 80). Прежде всего с правой стороны листа бумаги наносят диа­грамму электрического каротажа — кривые КС и ПС. Если для интерпре­тации данного разреза имеют значения другие виды каротажных иссле­дований (радиоактивного каротажа, микрозондиро­вания или кавернометрии), то их диаграммы атк- же следует нанести на разрез. В центре чертежа рисуют литологический разрез скважины, справа от него — интервалы от­бора керна, а слева—шкалу глубин в метрах. Еще левее дается стратиграфическая шкала. Литологическая колонка состоит из двух половин. На левой половине колонки наносится литологический состав пород по данным отобранного керна в объеме, со­ответствующем проценту выноса керна. При этом используются данные интерпретации геофизических исследований. Правая по­ловина колонки, не освещенная керном, заполняется по данным интерпретации геофизических исследований, выполненной с уче­том данных по керну, шламу и образцам бокового грунтоноса. Левая половина колонки остается заполненной только там, где был поднят керн. Такой метод составления колонки скважины наглядно показывает степень освещенности разреза керном.

Вскрытие, опробование продуктивных пластов и испытание скважин

Нефтяные и газовые пласты должны вскрываться на буровом растворе, исключающем возможность проникновения в пласт его фильтрата и создающем минимальное противодавление на пласт. При несоблюдении этих условий может произойти значительное снижение продуктивности скважины, а в ряде случаев продуктив­ный пласт может быть пропущен.

Вредное влияние фильтрата промывочной жидкости на про­дуктивность нефтяных или газовых пластов проявляется в сле­дующем. Вода (фильтрат), проникая в пласт, удерживается в по­ристой среде капиллярными силами и для ее вытеснения из поровых каналов необходимо, создать значительный перепад давле­ния. Но даже при этих условиях вода из поровых каналов вытес­няется только частично. Это явление приводит к снижению про­ницаемости пласта в призабойной зоне и затрудняет продвижение нефти или газа к скважине. Еще значительнее влияет на коллекторские свойства пресная техническая вода. Она, проникая в пласт, не только удерживается в нем капиллярными силами, но и вызы­вает разбухание глинистых частиц, содержащихся в продуктивных коллекторах, и тем самым приводит к снижению проницаемости пласта в призабойной зоне. Наиболее значительно разбухание глинистых частиц влияет на снижение проницаемости полимиктовых коллекторов.

Контрольные вопросы:

1. Какие существуют геологические методы исследований скважин?

2. В чем отличие продуктивного от маркирующего горизонта?

3. Для чего предназначены боковые грунтоносы?

4. Для чего используют пластоиспытатели?

5. С помощью чего отбирают пробы нефти газа и воды?

6. Понятие о газовом, люминесцентном и гидрохимическом методах.

7. В чем заключается суть использования геохимических методов.

8. Что такое маркирующие горизонты?

9. Какое оборудование используется при испытании пластов?

10. Какими методами проводят опробование пластов?

11. Показать принцип построения геолого-геофизического разреза?

12. Что включает в себя ГТН?

13. Сущность перфорации?

14. Геологические методы изучения скважин?

15. Геофизические методы изучения скважин?

Занятие № 23