§ 7. Другие методы каротажа, применяемые при изучении разрезов скважин

В процессе бурения диаметр и форма ствола скважины из-за воздействия бурильного инструмента и ПЖ не остаются постоянными. Стенки сква­жины на участках разреза, представленных глинистыми породами, пес- чаниками-плывунами, обычно обрушиваются, образуя каверны. Кавер­ны наблюдаются также и против пластов каменной соли, которая рас­творяется в ПЖ на водной основе. На участках скважин, сложенных проницаемыми породами, при превышении гидростатического давления в стволе скважины над пластовым, из-за проникновения фильтра промы­вочной жидкости в пласт и осаждения глинистых частиц на стенках скважины образуется глинистая корка. В плотных горных породах диа­метр скважины обычно остается постоянным и равным номинальному.

Операция измерения диаметра скважины d называется каверномет- рией. Приборы для измерения диаметра скважины называются кавер­

номерами. Рабочими элементами каверномера являются измерительные рычаги. Рычаги одним концом скользят по стенке скважины, другим подсоединены к датчику, преобразующему перемещение рычагов в элек­трический сигнал. Подробнее устройство каверномера рассмотрено в главе VI. Результатом измерений является кривая, характеризующая изменение диаметра скважины с глубиной.

Сведения об изменении диаметра скважины используются для уточ­нения геологического разреза скважин, а также при интерпретации боль­шинства методов ГИС (БКЗ, радиоактивных методов, термометрии и др.).

В основе температурных измерений в скважинах лежит различие горных пород и насыщающих их флюидов по термическим свойствам. Так, наибольшей теплопроводностью обладают рудные залежи, наиме­ньшими— сухие и газонасыщенные породы. Теплопроводность нефти в 4 раза меньше чем воды, что обуславливает большую теплопровод­ность водоносных пород по отношению к нефте- и газоносным породам.

Температурный режим слоев земной коры определяется внутренним теплом Земли. С ростом глубины температура возрастает. Интенсив­ность изменения температур характеризуется геотермическим градиен­том, показывающим как изменяется температура при углублении на 100 м, и геотермической ступенью, представляющей собой расстояние в метрах, при углублении на которое температура горных пород растет на 1° С.

Естественная температура недр является одним из основных факто­ров, определяющих условия образования месторождений нефти и газа. От температуры зависят физико-химические свойства нефти, газа и воды в пластовых условиях. Учет температур необходим при проектировании и в процессе разработки нефтяных и газовых месторождений, проектиро­вании, изготовлении и эксплуатации термостойкой скважинной аппара­туры и, наконец, при интерпретации данных других геофизических мето­дов. Поступление в скважину нефти и газа вызывает снижение температу­ры. Соли при разбуривании растворяются в ПЖ, заполняющей скважину, этот процесс сопровождается реакциями с понижением температуры. Интервалы залегания солей выделяются на диаграммах характерными аномалиями. Окисляющиеся рудные тела являются источниками тепла, поэтому на термограммах в интервалах залегания рудных пластов могут наблюдаться аномалии повышенных температур. Угольные пласты от­мечаются аномалиями повышенной температуры. Это позволяет изучать геологические разрезы скважин. Причем, исследования можно проводить как в скважинах с открытым стволом, так и в скважинах, обсаженных эксплуатационными колоннами.

Измерения проводят электротермометрами. Чувствительным эле­ментом электротермометра является терморезистор, изготовленный из тонкой медной проволоки, сопротивление которого изменяется в соот­ветствии с изменением температуры окружающей среды. Терморезистор во время исследований омывается буровым раствором, поэтому, регист­рируя сопротивление проволоки, измеряют температуру в скважине.

Залежи полезных ископаемых редко имеют правильную геометричес­кую форму, многие из них осложнены тектоническими нарушениями. Элементами, характеризующими положение пластов в пространстве, являются простирание и падение. Граница раздела между двумя пласта­ми называется плоскостью напластования. Линия, проведенная через точки пересечения плоскости напластования с горизонтальной плоско­стью, называется линией простирания пласта; линия, проведенная парал­лельно плоскости напластования и перпендикулярно линии простирания пласта,—линией падения пласта.

Приборы, применяемые для измерения элементов залегания пластов горных пород, называются пластовыми наклономерами. Принцип дей­ствия наклономеров основан на определении границ раздела пластов по координатам как минимум трех точек, которые Получают в результате регистрации кривых геофизических параметров (обычно микрометодов) ориентированными в пространстве зондами, размещенными в одной плоскости. Их ориентация измеряется относительно направления маг­нитного меридиана. Элементы залегания пластов определяют по смеще­ниям характерных пиков кривых (принадлежащих одному и тому же пропластку). Сведения, получаемые пластовыми наклономерами, испо­льзуют для определения положения и ориентации тектонических нару­шений, при построении геологических разрезов и структурных карт. Иногда использование данных наклонометрических измерений (НП) позволяет сократить число поисковых и разведочных скважин за счет более рационального размещения скважин на исследуемой площади.