Класифікація геофізичних методів дослідження свердловин (гмдс).
Класифікація методів ГДС може бути виконана по виду досліджуваних фізичних полів. У зв'язку з цим їх поділяють на: електричні, електромагнітні, ядерно-фізичні, сейсмоакустичні, гравітаційні, магнітні, термічні, геохімічні та деякі інші, а також за їх природою (штучні та природні поля).
На сучасний момент створено понад п'ятдесят методів і модифікацій. Подібне різноманіття пояснюється рядом факторів. Перший з них пов'язаний зі специфікою обернених задач, що вимагає комплексування великої кількості методів. Другий - з відмінностями в умовах застосування: ГДС застосовують в осадових, метаморфічних, магматичних породах, в свердловинах обсаджених і необсаджених, сухих, заповнених водними розчинами солей і непровідними промивальним рідинами. Третій чинник, що обумовлює різноманіття методів ГДС - велика кількість розв'язуваних ними завдань геологічного, технологічного, інженерно-гідрогеологічного характеру.
Таким чином ГМДС прийнято класифікувати:
Електричні, електрохімічні та електромагнітні методи.
1. Методи електрохімічних полів.
1.1. Метод самочинної (природної) поляризації (СП) та його модифікації: метод градієнта СП, метод електродних потенціалів (МЕП), метод гальванічних пар (МГП).
1.2. Метод викликаної поляризації (ВП).
2.
Методи, що базуються на вивченні питомого
електричного опору (
)
гірських порід.
2.1.Методи позірного опору (ПО):
метод вимірювання позірного опору (
)
стандартним зондом – стандартний
каротаж;бокове електричне зондування (БЕЗ);
мікрозондування (МЗ);
резистивіметрія.
2.2. Методи опору екранованого заземлення (ОЕЗ) і реєстрації струму:
боковий каротаж (БК);
боковий мікрокаротаж (БМК);
методи реєстрації струму.
3. Електромагнітні та магнітні методи.
3.1. Індукційні методи (ІМ).
3.2. Діелектричний метод (ДМ).
3.3. Магнітні методи (ММ).
3.4. Ядерно-магнітний метод (ЯММ).
Радіоактивні (ядерні) методи.
При класифікації радіоактивних методів можливі два підходи: за типом первинного поля, що провокує виникнення вторинних ядерно-фізичних полів, або за типом вторинного випромінювання, що безпосередньо реєструється. В даному підручнику прийнята класифікація за типом випромінювання, що реєструється – гамма- та нейтронні методи.
1. Методи природної радіоактивності.
Методи природного гамма-поля: гамма-метод (ГМ), гамма-метод спектральний (ГМ-С).
2. Методи штучної радіоактивності.
2.1. Гамма-методи:
гамма-гамма метод щільнісний (ГГМ-Щ);
гамма-гамма метод селективний (ГГМ-С);
рентгенорадіометричний метод (РРМ);
нейтронний гамма-метод (НГМ);
нейтронний гамма-метод спектральний (НГМ-С);
імпульсний нейтронний гамма-метод (ІНГМ).
2.2. Нейтронні методи.
нейтрон-нейтронний метод за надтепловими нейтронами (ННМ-НТ);
нейтрон-нейтронний метод за тепловими нейтронами (ННМ-Т);
імпульсні нейтрон-нейтронні методи (ІННМ-НТ, ІННМ-Т);
гамма-нейтронний метод (ГНМ).
Сейсмоакустичні методи.
1. Акустичні методи.
1.1. Ультразвуковий метод (звичайний акустичний метод – АМ).
1.2. Низькочастотний широкосмуговий акустичний метод (НШАМ).
1.3. Метод акустичного телебачення.
2. Сейсмометрія свердловин.
2.1. П’єзоелектричний метод.
2.2. Вертикальне сейсмічне профілювання (ВСП).
2.3. Метод міжсвердловинного прозвучування та ін.
Термічні методи.
1. Метод природного теплового поля Землі – геотермія.
2. Метод штучного теплового поля.
Геохімічні методи та геолого-технологічні дослідження (ГТД) свердловин.
Геохімічні методи.
1.1. Газометрія свердловин в процесі буріння.
1.2. Газометрія свердловин після буріння.
1.3. Хроматографічний аналіз проб бурового розчину.
1.4. Люмінесцентно-бітумінологічний метод.
1.5. Метод селективних електродів.
VI. Геолого-технологічні дослідження.
6.1. Детальний механічний метод (метод реєстрації швидкості буріння).
6.2. Контроль за фізико-хімічними властивостями (щільність, в’язкість та ін.) промивальної рідини.
6.3. Визначення фізико-механічних та колекторських властивостей шламу та керну (щільність, пористість, проникність, глинистість та інші властивості).
Крім означених вище методів, що призначені переважно для дослідження розкритих гірських порід, у свердловинах обов’язково проводяться наступні види спеціальних робіт, пов’язаних із визначенням:
геометрії свердловини (кавернометрія, профілеметрія);
поточних координат вибою свердловини (геонавігація);
висоти підйому цементу в затрубному просторі та якості цементування (цементометрія);
технічного стану колони бурильних труб (дефектометрія, прихватометрія, локація муфт).
Окремо необхідно виділити такі специфічні роботи як прострілочно-вибухові роботи та відбір зразків керну гірських порід і проб пластових флюїдів у свердловинах.
Основні принципи отримання та передачі геофізичної інформації.
Геофізичні дослідження свердловин виконуються спеціальною геофізичною апаратурою, яка включає в себе наземну та свердловинну частини, з’єднані між собою лінією зв’язку.
У загальному випадку методика виконання геофізичних досліджень свердловин передбачає отримання інформації в свердловинних умовах, передачу по лінії зв’язку та її реєстрацію наземною апаратурою. Найчастіше в якості лінії зв’язку використовується каротажні (електричні) кабелі.
До геофізичного (каротажного) кабелю, що намотаний на барабан лебідки підйомника, приєднується свердловинний прилад, в якому знаходяться датчики та електронні вузли. Свердловинний прилад спускається в свердловину на каротажному кабелі. Кабель виконує дві функції: являється лінією зв’язку для передачі електричних сигналів та несе механічне навантаження при спуску та підйомі приладу. Лебідка приводиться у дію двигуном автомобіля. Сигнали від свердловинного приладу по каротажному кабелю передаються в геофізичну лабораторію через з’єднувальний кабель «колектор лебідки – лабораторія». До блок-балансної системи приєднуються датчики глибини, натягу та магнітних міток, сигнали від яких передаються по кабелю «датчик – лабораторія». В якості заземлення слугує спеціальний дріт, закріплений поблизу свердловини.
Необхідно відзначити, що в теперішній час активно розробляються та впроваджуються в практику ГДС інші (безкабельні) засоби передачі інформації із свердловини на поверхню: гідравлічний, акустичний та електромагнітний канали зв’язку. Тут в якості лінії зв’язку виступають відповідно стовп бурового розчину, колона бурильних труб або власне суцільне геологічне середовище.