ГИС при строительстве скважин

При исследовании скважин методом кажущегося сопротивления (КС) используется различие в удельных электрических сопротивлениях горных пород.

Метод бокового каротажного зондирования (БКЗ), как один из методов кажущегося электрического сопротивления, основан на изучении искусственного электрического поля в горных породах. Метод бокового каротажного зондирования состоит в измерении кажущегося сопротивления пластов по разрезу скважины набором однотипных зондов разной длины. Зонды разного размера, имея неодинаковый радиус проникновения, фиксируют величину кажущегося сопротивления, обусловленную различными объемами проводящих сред.

Метод каротажа потенциалов самопроизвольной поляризации (ПС) предусматривает измерение потенциала или градиента потенциала естественного электрического поля, вызванного самопроизвольной поляризацией горных пород, относительно потенциала на дневной поверхности.

Резистивиметрией называют метод ГИС, служащий для измерения сопротивления промывочной жидкости по стволу скважины. Измерения производятся зондовой установкой, помещенной в специальный корпус, у которой расстояние между токовым и приемными электродами мало и измеренное сопротивление не зависит от сопротивления окружающих пород.

Боковым каротажем (БК) называют измерения кажущегося сопротивления по стволу скважины трехэлектродным зондом бокового каротажа с автоматической фокусировкой тока. При измерении кажущегося сопротивления обеспечивается одинаковый потенциал всех электродов автоматическим регулированием силы тока через центральный электрод. Таким образом, экранные электроды препятствуют растеканию тока центрального электрода по скважине и обеспечивают направление его непосредственно в исследуемый пласт. Боковой каротаж позволяет выделять пласты малой мощности и изучать с большой подробностью пачки пластов, более точно определять границы.

Метод наиболее эффективен при использовании в низкоомных разрезах. Небольшое влияние мощности пластов, а также хорошая глубинность исследований дают возможность с высокой точностью определить истинное сопротивление относительно низкоомных пород. С помощью индукционного метода можно исследовать сухие, заполненные нефтью или буровым раствором на нефтяной основе скважины.

Область применения метода: расчленение разреза скважин и определение удельного сопротивления пластов.

ВИКИЗ выполняют с целью определения:

• радиального градиента электрического сопротивления и выделения на этой основе пород-коллекторов, в которые происходит проникновение промывочной жидкости;
• удельного электрического сопротивления частей пластов, незатронутых проникновением, зон проникновения и окаймляющих их зон с одновременной оценкой глубины измененной части пласта;
• характера насыщенности пород;
• положений контактов углеводородов с водой и протяженности переходных зон;
• а также мониторинга эксплуатационных скважин, обсаженных диэлектрическими трубами.

Данные инклинометрии скважины используются:

• для обеспечения бурения скважины в заданном направлении;
• при определении истинных глубин залегания геологических объектов;
• при построении карт и разрезов, когда для этих целей привлекаются каротажные и буровые материалы.

Горные породы, слагающую земную кору, содержат различные радиоактивные элементы (уран, торий, продукты их распада, радиоактивный изотоп калия, актиноуран, рубидий, самарий и др.). Так как многие глины обладают повышенной радиоактивностью, то естественная радиоактивность осадочных горных пород пропорциональна содержанию в них более активной глинистой фракции. Это позволяет расчленять разрез по степени заглинизированности пород. Гамма-метод основан на изучении естественного гамма-излучения горных пород.

Область применения метода:

• выделение в разрезе горных пород, обогащенных глинистым материалом;
• определение глинистости пород;
• выявление и изучение промышленных скоплений радиоактивных минералов и калиевых солей.

Плотностной гамма-гамма-каротаж применяют для литологического расчленения разрезов и определения емкостных параметров породы (объемов минеральных компонент скелета и порового пространства). Благоприятные условия применения метода: вертикальные и наклонные скважины; промывочные жидкости любого состава для прижимных измерительных зондов и не утяжеленные жидкости для центрированных приборов; незначительная кавернозность ствола скважины; тонкие глинистые корки или их отсутствие.

Среднее время жизни тепловых нейтронов зависит от содержания водорода и содержания поглотителей нейтронов (хлора) в среде.

По параметру жизни тепловых нейтронов пласты, насыщенные минерализованной водой, хорошо отличаются от нефте- и газонасыщенных. На этом отличие основано применение метода ИННК для прослеживания изменений положения ВНК и ГВК в процессе разработки месторождений нефти и газа./p>

Метод микрозондирования заключается в детальном исследовании кажущегося сопротивления прискважинной части разреза зондами очень малой длины. Данные микрокаверномера служат для определения толщины глинистой корки.

Кавернограммы используются в комплексе с данными учета диаметра ствола при интерпретации данных БКЗ, БК, ГК, НК и других методов, для уточнения геологического разреза скважины, дают возможность контролировать состояние ствола скважины при бурении; выявлять интервалы, благоприятные для установки герметизирующих устройств; определять количество цемента, необходимого для герметизации затрубного пространства при обсадке скважины колонной труб.

В формировании энергетического спектра в основном участвуют гамма-излучения изотопов уранового и ториевого рядов, а также изотопа калий-40. Возможность определения массовых содержаний тория, урана и калия по данным спектрометрического гамма-каротажа основана на индивидуальных особенностях спектров гамма-излучения этих элементов.

В акустическом методе в скважине измеряют время (скорость) распространения и интенсивность затухания упругих волн в горных породах.

Скорость распространения упругих волн зависит от пористости, сцементированности породы, характера насыщающей жидкости, состава минерального скелета, а также пластовых давлений и температуры.

Область применения метода:

• литологическое расчленение разрезов скважин;
• определение пористости пород;
• детальное изучение интервальных скоростей упругих волн для повышения точности интерпретации данных сейсморазведки.

При помощи акустической дефектоскопи определяют толщины колонн, глубины местоположения элементов конструкции скважины и интервалов перфорации, выделяют интервалы коррозии, смятия и другие дефекты обсадных колонн.

В свободной колонне запись характеризуется максимальным показаниями значений дефектомеров. На кривых толщиномера и дефектомеров отчетливо выделяются муфты эксплуатационной колонны. По показаниям толщиномера также можно выделить центрирующие фонари.

При наличии в заколонном пространстве цемента высокой плотности, значения дефектомеров стремятся к минимуму, а при малой плотности к максимуму. Значения толщиномера тем выше, чем меньше толщина стенки эксплуатационной колонны.

По показания дефектомеров отчетливо видна граница между цементом и гель-цементом (цементом более низкой плотности).

При качественной заливке колонны и ее нормальной центрации относительно ствола скважины, значения дефектомеров в идеале должны совместиться и стремиться к минимуму.

Гамма-плотномер-толщиномер скважинный предназначен для одновременного контроля качества цементирования и технического состояния обсадных колонн с внешним диаметром 146-168 мм. А также “привязки” результатов измерений и муфт обсадной колонны к геологическому разрезу в нефтяных и газовых скважинах методами радиометрии.

Обычно к возникновению прихвата приводят следующие виды работ:

• цементаж (неправильный расчёт, нарушение технологии, не учтены скважинные условия);
• гидроразрыв пласта (неправильный расчёт, нарушение технологии, не учтены скважинные условия);
• бурение, щельевая перфорация, фрезерование, райбирование и др.;
• создание больших депрессий (репрессий) при освоении скважины, которые могли привести к нарушению (смятию) эксплуатационной колонны.