5.5. Використання геофізичних даних стосовно викривлених і спрямованих свердловин за азимутами і кутами їх відхилення від вертикалі

Використовування перших геологічних даних (абсолютна позначка, глибина, елементи залягання пласта, товщина пласта тощо) уск­ладнюється, якщо ці дані одержані в результаті дослідження викривлених

свердловин. У такому разі виникає необхідність, перш ніж використовува­ти ці дані, внести в них деякі поправки.

Інженер-геолог, який обслуговує свердловини, що буряться, повинен всесторонньо вивчати причини повільного викривлення свердловин, а та­кож спотворення, які виникають унаслідок цього в первинних геологічних даних. Геологічними причинами викривлення свердловини під час буріння є неоднорідна міцність порід, а також нахил пластів цих порід. На рис. 5.7 показано випадки, коли долото при бурінні натрапляє на пласти, неодно­рідні за міцністю і з неоднаковими кутами падіння.

У першому випадку при незначних кутах падіння пластів порід (рис. 5.7, а) долото, прорізуючи однорідну (за міцністю) гірську породу, натрапляє на міцний пласт. При цьому різальна кромка долота, обертаю­чись, стикається то з міцними, то з м'якими породами. Отже, в кожній позиції різальна кромка долота, що обертається, в точці дотику з міцною породою натрапляє на більший опір, ніж в усіх інших точках. У зв'язку з цим осьовий тиск на долото однаково передається на всю його робочу по­верхню, шо спричинює відхилення осі долота у бік, протилежний падінню пласта.

В другому випадку (рис. 5.7, б), при значних кутах падіння міцної по­роди, переважно понад 45°, характер зносу долота змінюється. При зітк­ненні з твердими породами зноситься опорна поверхня долота, з м'яки­ми — бічна. Внаслідок цього міцний шар починає напрямляти долото у бік свого падіння.

У разі використання геологічних даних, одержаних по викривленій свердловині, для кожної ділянки слід визначити кут відхилення осі сверд­ловини від вертикалі, а також її орієнтування по країнах світу, тобто ази­мут викривлення. Ці дві величини легко встановити за допомогою існую­чих приладів, насамперед електричного інклінометра.

Отримані через кожні 25 м дані заносять у спеціальну таблицю, де вка­зують глибину вимірів, заміряні азимути викривлення і кут відхилення осі

Рис. 5.8. Ділянка викривленої частини стовбура свердловини:

1— початкова точка викривлення стовбура свердловини; 2 — друга точка (на відстані Ь від першої), в якій проведений замір кривизни

від схилу. За цими даними одержують графічну ін­терпретацію — так звану інклінограму, яка є горизон­тальною проекцією стовбура викривленої сверд­ловини у вибраному масштабі.

Для побудови інклінограми беруть систему ко­ординат Пн.Пд — Сх.Зх. Початком координат слугує

проекція верхньої точки викривленої ділянки осі свердловини, тобто та точка, у якій виявлено викривлення свердловини. Відомо, шо викривлення свердловин, які бурять не спрямовано, а вертикально (якщо свердловина не призначена для спрямованого буріння), звичайно відбувається з глиби­ни приблизно понад 300—500 м. Проекція точки, з якої відбувається ви­кривлення свердловини, збігається з устям свердловини, оскільки до цієї глибини свердловина має вертикальну вісь.

За даними стосовно кута відхилення свердловини від схилу, з ураху­ванням того, що цей кут не міняється до наступної, другої, точки, де про­ведений вимір того самого кута, легко визначити горизонтальну відстань між цими точками (рис. 5.8). Саме горизонтальну проекцію інтервалу між першою і другою точками (перша — початок викривлення, друга — на­ступна точка, де проведений вимір кута кривизни) можна встановити за формулою

Далі беремо третю точку. За азимутом викривлення в ній від другої точки проводимо на плані пряму лінію в цьому напрямку і на ній в масш­табі відкладаємо обчислену горизонтальну проекцію осі викривленої сверд­ловини між другою і третьою точками (підрахунок ведеться з огляду на від­стань між другою і третьою точками і кут відхилення в другій точці).

У такий спосіб будуємо і наступні точки, в яких виміряні кут відхи­лення і азимут викривлення. Як легко помітити, промінь, що сполучає по­чаток координат з проекцією будь-якої точки на плані, зобразить у мас­штабі за величиною і напрямом відхилення свердловини від її устя впро­довж всієї викривленої частини її стовбура до цієї точки. Промінь, що спо­лучає початок координат з проекцією останньої точки, тобто вибою сверд­ловини, якщо там проведений вимір, зобразить загальний відхил свердло­вини, тобто зсув її забою від устя по горизонталі.

Для пояснення викладеного розглянемо приклад вимірів однієї із свердловин. Дані щодо зміни кута відхилення і кута кривизни наведено в табл. 5.1.

Свердловина до глибини 260 м була пробурена вертикально. Перший вимір кута відхилення і азимута викривлення проведений на глибині 330 м.

Відстань між першою і другою точками вимірів по стовбуру дорівнює 70 м, кут відхилення 2°. За цими даними легко обчислити горизонтальну проекцію цього відрізка, яка дорівнює 2,4 м.

Здійснивши підрахунок таким чином, одержимо дані, потрібні для по­будови проекції свердловини в плані.

Знаючи, що на першій ділянці азимут викривлення дорівнює 340°, проводимо в цьому напрямку від початку координат пряму лінію (рис. 5.9) і на ній в прийнятому масштабі відкладаємо обчислену горизонтальну про­екцію викривленої ділянки осі свердловини між першою і другою точками.

У такий спосіб знаходимо і наступні точки. Сполучивши першу точку (устя свердловини) з останньою (вибій свердловини), по кресленню легко визначити, що вибій свердловини відходить від устя на 16,4 м.

Для кожної свердловини, пробуреної на певний горизонт, на карті крім устя свердловини зазначеним способом наносять точку зіткнення її з цим горизонтом.

Зауважимо, що на плані (рис. 5.9, 5.10) не можна бачити зміни кута відхилення осі свердловини від вертикалі, проте це компенсується його ви­нятковою наочністю відносно встановлення азимута викривлення.

Для усунення цього недоліку за даними кута відхилення від вертикалі та глибини проведених вимірів (тобто за відстанню між окремими точками по осі викривленої свердловини) будують криві, які показують зміну вели­чини відхилення від вертикалі із зростанням глибини.

Як видно з рис. 5.11, читати їх неважко.

Вище зазначалося, що при складанні геологічних профілів і структур­них карт потрібно встановлювати вертикальну відстань до елемента пласта, що цікавить нас. Цю відстань називають істинною глибиною залягання.

У викривленій свердловині по стовбуру визначають не істинну глибину окремого елемента розрізу свердловини, а видиму, яка може бути набагато більша або менша за першу. Видиму глибину легко встановити по каротаж­ній діаграмі. Визначення істинної глибини залягання елемента розрізу свердловини за видимою, заміряною у викривленій свердловині, проводять у такий спосіб.

За даними інклінометра на рис. 5.11 показана вісь викривленої сверд­ловини. Як легко помітити, ця вісь є ламаною лінією, утвореною сукупніс­тю інтервалів глибин, що відділяються один від одного точками окремих вимірів кривизни. Упродовж невеликих інтервалів, що звичайно застосо­вують на практиці, відрізки осі свердловини умовно можна вважати пря­молінійними. Інакше кажучи, умовно вважається, що на ділянці кожного інтервалу кут кривизни і азимут відхилення не змінюються. Для визначен­ня вертикальної проекції осі викривленої свердловини на кожному окре­мому інтервалі за даними кута кривизни і величиною інтервалу між двома суміжними вимірами кривизни слід визначити вертикальну проекцію цього інтервалу і їх підсумувати. Це можна зобразити у вигляді рівняння

РОЗДІЛ &

КОЛЕКТОРНІ ВЛАСТИВОСТІ ГІРСЬКИХ ПОРІД

До порід-колекторів належать ті породи, які характеризуються властивостями утримувати в собі і віддавати, тобто пропускати через себе, флюїди (воду, нафту, газ). Прикладами порід-колекторів можуть бути гра­веліти, піски, пісковики, тріщинуваті алевроліти, деякі різновиди так зва­них органогенних і ноздрюватих вапняків, а також галогенні (хемогенні) і навіть іноді вулканогенні і метаморфічні породи кори вивітрювання давніх і молодих платформ, коли вони достатньо тріщинуваті.

Отже, породи-колектори — це породи, які вирізняються пористістю (або тріщинуватістю) і проникністю.

На пористість більшості гірських порід, особливо теригенних, значно впливає гранулометричний склад породи.