7.2 Газовий каротаж після буріння
Газовий каротаж після буріння свердловин заснований на вимірювані газовмісту промивної рідини, яка збагачується газоутворюючими вуглеводнями, що надходять із пластів, у період перериву її циркуляції.
Газовий каротаж після буріння проводять при відновленні циркуляції промивної рідини після простою свердловини. Про газонасиченість пластів судять за вмістом в промивній рідині вуглеводневих газів, що надходять з пластів в свердловину. Істотною задачею при цьому є вибір оптимального часу перерви циркуляції рідини. Недостатня перерва циркуляції рідини приводить до пропуску покладу, а дуже велика – до утруднення локалізації покладу. Оптимальний час складає від 3 до 20 годин.
При газовому каротажі після буріння проводять безперервну реєстрацію газовмісту промивної рідини у перебігу часу, достатнього для виходу двократного об’єму цієї рідини з досліджуваної глибини до земної поверхні.
Для визначення істинної глибини розміщення аномальних газосвідчень (до початку спуску бурильних труб) користають вираз:
,
(7.19)
де На – глибина аномального газосвідчення, зафіксованого на кривій після спуску колони; Нк – глибина спущеної бурової колони до початку циркуляції; Vк – об’єм рідини, що витісняється колоною бурильних труб завдовжки 1 м; V0 – об’єм 1 м відкритого стовбура свердловини.
Газометрія свердловин після буріння включає визначення вмісту газу в промивній рідині:
- при відновленні циркуляції без обробки стовбура свердловини;
- при обробці стовбура свердловини після перериву циркуляції;
- при розширенні стовбура свердловини після перериву циркуляції.
При проведенні газометрії свердловин після буріння розв’язують наступні задачі:
- виявлення покладів нафти і газу;
- визначення характеру покладів (газовий, нафтовий, обводнений);
- визначення глибини залягання покладів.
7.3 Комплекс досліджень, які проводяться одночасно з газовим каротажем в процесі буріння свердловин
Цей комплекс останніми роками різко розширився і на просторах СНД включає наступні групи методів, заснованих на вивченні:
- показників буріння;
- характеристик гідравлічної системи при бурінні;
- зміни властивостей бурового розчину при бурінні;
- вимірювання властивостей шламу.
При такій класифікації газометрія свердловин (газовий каротаж) – це один з методів третьої групи.
Окрім цього, в процесі буріння можуть проводитися дослідження і звичними електричними, радіоактивними і акустичними зондами, розташованими усередині колони бурильних труб над долотом. Для передачі інформації можуть використовуватися різні лінії зв’язку (дротяна електрична, гідравлічна, по бурових трубах, через гірські породи і ін.).
Деякі види інформації, одержувані в процесі буріння, важко або навіть неможливо одержати при дослідженнях свердловин після буріння. Перевага таких досліджень в процесі буріння полягає також в їх оперативності. По них можна судити про процес буріння і вживати заходів по його поліпшенню.
Механічний каротаж включає визначення тривалості та швидкості буріння. Тривалість буріння – це час, який витрачається на буріння 1 м породи. Швидкість буріння характеризують заглибленням свердловини в одиницю часу.
Степінь трудності руйнування тих чи інших гірських порід визначається параметром їх буримості. Буримість гірських порід є функцією багатьох змінних, які залежать від геологічних, технічних і технологічних факторів. Основним із цих факторів є критичний опір гірських порід руйнуванню долотом в процесі буріння, тобто напруженість, яка залежить від типу породи, часових її опорів на стискування та зріз, а також від прикладеного навантаження.
Показником буримості гірських порід є швидкість буріння (м/год., м/хв.) та тривалість буріння (год./м, хв./м), які визначаються через час буріння певного інтервалу розрізу свердловини.
Швидкість буріння
становить:
,
(7.11)
де p – навантаження на долото; n – швидкість обертання долота; Г – геометричний фактор, який залежить від типу долота; – коефіцієнт міцності гірських порід.
Тривалість буріння б визначають за наступним виразом:
,
(7.12)
де Kз.д. – коефіцієнт, який залежить від зносу долота та його діаметра.
За даними тривалості буріння можна проводити літологічне розчленування розрізів свердловин. Найбільша тривалість буріння 1 м породи характерна для магматичних і метаморфічних порід, а також сильно-зцементованих осадових порід. Пористі пісковики, вапняки та доломіти відзначаються середньою тривалістю буріння, а високо пористі пісковики та крейда – низькою. Для глин спостерігається тенденція збільшення тривалості буріння з глибиною.
За допомогою комплексних геофізичних досліджень свердловин у процесі буріння розв’язують наступні задачі:
- літологічне розчленування розрізу та виділення порід-колекторів;
- визначення характеру насичення колекторів;
- оперативне визначення ряду фізичних параметрів порід-колекторів і попередня оцінка їх колекторських властивостей;
- визначення інтервалів встановлення башмака технічної та експлуатаційної колон;
- оптимізація швидкості процесу буріння;
- визначення умов безаварійного буріння свердловин;
- буріння похило-направлених свердловин за заданим кутом і азимутом;
- визначення міцності та абразивності гірських порід;
- контроль процесу цементування свердловини та інші.