Геологические методы исследования скважин

К геологическим методам относится изучение разреза скважины непосредственно по образцам горной породы, нефти, газа и воды.

Количество отбираемого из скважины керна зависит от ее ка­тегории. В опорных скважинах проходка колонковыми долотами обычно составляет 100% их глубины. В параметрических скважи­нах керн отбирается для получения необходимых данных о геоло­гическом строении и нефтегазоносности новых перспективных тер­риторий или зон, а также для получения необходимых параметров для интерпретации геофизических материалов. В поисковых сква­жинах керн отбирается в предполагаемых нефтегазоносных толщах, в разведочных — только в пределах той части нефтегазоносной тол­щи, которая включает продуктивные пласты. В эксплуатационных скважинах керн отбирают в каждой десятой скважине только из не­фтяных или газовых пластов для детального изучения их коллектор- ских свойств. Скважины, в которых отбирают керн, должны быть равномерно расположены по площади. В нагнетательных скважи­нах рекомендуется отбирать керн в каждой скважине из интервала продуктивного пласта, в который намечена закачка рабочего агента, для определения пористости и проницаемости пород. Знания кол- лекторских свойств пласта помогут освоению нагнетательных сква­жин и регулированию процесса заводнения.

В оценочных скважинах необходимо отбирать керн по всему пла­сту, в пьезометрических и контрольных скважинах — из продуктив­ных пластов.

Литологическую характеристику разреза и признаки нефтенос­ности в нем можно изучать по шламу. Этот метод значительно усту­пает методу изучения разреза по керну, так как шлам представля­ет собой раздробленные долотом кусочки породы. Кроме того, от­дельные обломки в зависимости от их диаметра и плотности породы поднимаются по скважине промывочной жидкостью с неодинако­вой скоростью, поэтому в образце шлама, отобранном на устье сква­жины, будут находиться обломки, вынесенные с разной глубины. Это затрудняет определение глубины выноса шлама и привязку об­разцов к геологическому разрезу. Небольшие обломки пород в шла­ме не дают возможности определить по ним коллекторские свойства продуктивных пластов и степень их нефтенасыщенности. Несмотря на отмеченные недостатки, шлам следует отбирать в разведочных скважинах всех категорий.

В опорных, параметрических и поисковых скважинах шлам от­бирают по всему стволу скважины, в разведочных — только в интер­валах нефтегазоносных свит. В эксплуатационных, нагнетательных и наблюдательных скважинах шлам, как правило, не отбирают.

Образцы пород отбираются боковым грунтоносом в разведочных скважинах всех категорий из интервалов, не охарактеризованных керном, для изучения литологии, возраста или нефтеносности пород, слагающих интервал, если нельзя получить однозначный ответ на по­ставленные вопросы по геофизическим данным. Образцы боковыми грунтоносами отбирают после завершения на скважине промежуточ­ных или окончательных промыслово-геофизических работ.

Для отбора образцов существуют стреляющие и сверлящие боко­вые грунтоносы. В настоящее время все большее распространение получает сверлящий боковой грунтонос. С его помощью из скважи­ны извлекают цилиндрические образцы горных пород, высверлен­ные из ее стенок. Диаметр образцов достигает 20 мм, а высота 40 мм. Такой размер образцов позволяет определить литологический со­став породы, изучить ее структуру, коллекторские свойства и нефте- насыщенность.

Интервалы отбора керна и шлама устанавливаются геологи­ческой службой организации, производящей бурение скважины, и фиксируются в геолого-техническом наряде. В процессе бурения скважины интервалы отбора образцов должны уточняться. Перед началом отбора керна из заданного интервала рекомендуется про­изводить контрольный промер бурового инструмента. Это позволит точнее привязать отобранные образцы горных пород к глубине.

В процессе бурения скважин производится опробование пла­стов, перспективных на нефть и газ. Объекты для испытания опреде­ляются по данным керна промыслово-геофизических исследований. Для целей опробования пластов в процессе бурения используются пластоиспытатели, спускаемые в скважину на каротажном кабеле и на бурильных трубах. Пластоиспытатели, спускаемые в скважину на трубах, дают более надежные результаты. С их помощью можно не только установить, чем насыщен пласт (нефтью, газом или водой), но и определить величину притока флюида из пласта и параметры пласта. Пластоиспытатель на каротажном кабеле позволяет выяс­нить лишь характер насыщения пластов флюидами.

Рекомендуется производить опробование непосредственно по­сле вскрытия пластов. Этого правила особенно следует придержи­ваться при опробовании пластоиспытателем на каротажном кабеле из-за его малой емкости. При опробовании пластов, после вскрытия которых скважина длительное время находилась в бурении или про­стаивала, пластоиспытатели обычно заполняются фильтратом про­мывочной жидкости.

При бурении скважины необходимо следить за нефтегазопрояв- лениями на устье. Нефть обнаруживается в виде пленок в желобах или" приемниках. Газ устанавливается по разгазированию раство­ра. В этих случаях необходимо отбирать на анализ пробы нефти или газа. Следует отбирать на анализ пробы нефти, полученные при ис­пытании скважины пластоиспытателями.

Наиболее полную физико-химическую характеристику обеспе­чивает отбор проб нефти, газа и воды во время испытания скважины через эксплуатационную колонну. Характеристику пластовых неф­ти и газа можно получить при отборе их проб глубинным пробоот­борником.

6.1.4. Рациональный комплекс геофизических исследований для различных категорий скважин

В связи с небольшим процентом отбора керна в процессе буре­ния и его неполным выносом исключительно важное значение в об­щем комплексе изучения разрезов скважин приобретают методы промысловой геофизики.

Для изучения различных интервалов разреза в зависимости от геологических задач применяются соответствующие геофизиче­ские исследования, а регистрация их производится с различной де­тальностью. В пределах нефтегазоносных свит осуществляется бо­лее полный комплекс, а запись проводится в масштабе глубин 1: 200. По всему стволу скважины проводятся геофизические исследования в меньшем объеме в масштабе глубин 1: 500.

Геофизические исследования, как правило, проводятся в необ- саженной скважине. После крепления скважины колонной можно проводить термометрию, акустический и импульсный каротаж.

В скважинах, бурящихся на значительную глубину, геофизиче­ские исследования проводятся поинтервально, по мере бурения. Это дает возможность до окончания бурения скважины выявить продук­тивные пласты и тем самым ускорить оценку новых площадей, а так­же гарантирует более полную информацию о разрезе скважины.

Комплекс геофизических исследований в опорных, параметриче­ских и поисковых скважинах зависит от геолого-геофизических. ха­рактеристик разрезов района и в основном состоит'из стандартного электрокаротажа (исследование потенциал или градиент-зондами), записи собственной поляризации горных пород, бокового каротаж­ного зондирования (исследование пятью-шестью градиент-зондами различной длины), электрозондирования, кавернометрии, радиоак­тивного каротажа (гамма-каротаж и нейтронный гамма-каротаж). В комплекс геофизических исследований также включают индукци­онный каротаж, экранированные зонды (трех- или семиэлектрод- ные), акустический каротаж, гамма-гамма-каротаж, экранирован­ные микрозонды, газовый каротаж. В ряде районов применение ин­дукционного метода совместно с экранированными зондами может заменить боковое каротажное зондирование. Для разведочных сква­жин из указанного комплекса можно исключить газовый каротаж и экранированные зонды.

Для эксплуатационных скважин при исследовании по всему ство­лу скважины необходимо проводить'стандартный электрокаротаж и кавернометрию, а при отсутствии заметной разницы между сопротив­лениями пластовых вод и промывочных жидкостей - гамма-каротаж. В продуктивных интервалах проводится боковое каротажное зонди­рование, микрозондирование и кавернометрия, а для последующе­го контроля за разработкой рекомендуется проводить радиоактив­ный каротаж (гамма-каротаж и нейтронный-гамма-гамма-каротаж). Данный комплекс промыслово-геофизических исследований может применяться в скважинах, заполненных промывочной жидкостью как на водной, так и на нефтяной основе (за исключением электри- чШшзГметодов). В последнем случае может использоваться индук­ционный каротаж.

6.1.5. Геохимические методы изучения разрезов скважин

К геохимическим методам, получившим развитие при изучении разрезов скважин, следует отнести газовый, люминесцентный и ги­дрохимический.

Газовый метод на практике включается в комплекс геофизиче­ских методов и применяется в опорных, параметрических и поиско­вых скважинах. При газовом каротаже ведется анализ газа, раство­ренного в глинистом растворе, а также изучается шлам под люмино- скопом. Этим методом можно выявить газовые или нефтяные пла­сты в вскрываемом разрезе. Однако необходимо иметь в виду, что при " бурении скважины на тяжелом растворе нефтяные или газовые пласты могут быть не зафиксированы газовым каротажем. В случае нарушения режима бурения и уменьшения плотности раствора мо­гут быть установлены газопроявления от продуктивных пластов, ра­нее пройденных скважиной. Все это в значительной степени затруд­няет интерпретацию данных газового каротажа.

Люминесцентному изучению подвергаются образцы керна, шла­ма, образцы, отобранные боковым грунтоносом, а также глинистый раствор. Часто этот метод применяется совместно с газовым каро­тажем.

К геохимическим методам следует отнести изучение битуминоз­ное™ образцов горных пород и вод в лабораториях или непосред­ственно на скажине с применением органических растворителей. При изучении скважин проводятся гидрохимические исследования, заключающиеся в определениях химического и битумного состава пластовых вод.

6.1.6. Основные принципы выделения продуктивных b '<? & и маркирующих горизонтов в разрезе скважин

Для получения максимального количества данных о геологиче­ском разрезе скважины и ее нефтеносности необходима комплекс­ная обработка всего материала, полученного различными методами в процессе изучения скважин. Прежде всего, все каменные матери­алы тщательно исследуются, а геофизические данные интерпрети­руются.

Керн, шлам и образцы, отобранные боковым грунтоносом, должны быть задокументированы непосредственно на буровой. Должно также быть составлено первичное геологическое описание и произведен отбор проб на различные виды исследований. Из про­дуктивных пластов образцы керна следует направлять для опреде­ления пористости, проницаемости, нефтенасыщенности. Должны быть отобраны также образцы керна для петрографических и фау- нистических исследований.

В результате комплексной геолого-геофизической интерпретации в разрезе выделяются маркирующие горизонты, и разрез расчленяет­ся по литологическому признаку на толщи и пласты, устанавливает­ся стратиграфическая принадлежность последних, выделяются про­ницаемые пласты-коллекторы и непроницаемые толщи-покрышки, а также выясняется характер насыщения пластов-коллекторов неф­тью, газом или водой. О характере насыщения пластов можно судить по образцам пород, поднятым из скважин, по нефтегазопроявлениям и промыслово-геофизическим данным. По керну также можно дать предварительное заключение о флюиде, насыщающем пласт. Свет­лая окраска нефтенасыщенного образца керна и резкий запах бензи­на говорят о наличии в пласте легкой нефти с большим содержани­ем газа. Темная окраска нефтенасыщенных образцов керна и слабый запах бензина свидетельствуют о наличии в пласте тяжелой окислен­ной нефти. Образцы пород из газовых пластов сухие; только что из­влеченные из скважины или на свежем изломе они имеют резкий за­пах бензина.

Большую помощь в определении характера насыщения пластов оказывают данные о проявлениях нефти и газа во время бурения. При бурении скважины необходимо установить тщательное наблю­дение за промывочной жидкостью и фиксировать малейшие призна­ки нефти и газа.

Наличие нефти и газа в терригенных пластах успешно устанав­ливается промыслово-геофизическими методами. Значительно труднее это сделать для пластов, сложенных карбонатными порода­ми. Для установления нефтегазоносности разреза скважины следует также использовать газовый каротаж.

Более полные данные о нефтегазоносности во время бурения дают исследования, проведенные испытателями пластов. Наибо­лее уверенный ответ о характере насыщения пластов получается при спуске испытателя сразу после вскрытия пласта долотом, пока в пласт еще не проник фильтрат глинистого раствора. Следует иметь в виду, что по отрицательным результатам испытания, когда получены фильтрат или пластовая вода, нельзя делать однозначное заключение об отсутствии нефти или газа в пласте, так как филь­трат, проникая в пласт, оттесняет нефть или газ от забоя скважины, а пластовая вода может быть получена из выше- или нижележащих отложений, недостаточно надежно отделенных пакерами от испы­туемого пласта.

При выделении объектов, подлежащих испытанию, необходи­мо учитывать весь комплекс данных геологических и геофизических исследований. Положение намеченных к испытанию пластов в раз­резе скважины наиболее надежно определяется по комплексу гео­физических исследований. По ним устанавливается интервал пер­форации скважины.

6.1.7. Построение геолого-геофизических разрезов скважин

^Разрез^ скважины составляется по материалам комплексной ин­терпретации геологических и геофизических методов ее изучения. Ега~Шчерчйвают на миллиметровой или чертежной бумаге, в по­следнее время его составляют на каротажной бумаге или непосред­ственно на диаграммах стандартного каротажа.

По всей скважине рекомендуется составлять разрез в масштабе 1: 500, по продуктивной толще — в масштабе 1: 200. Это дает возмож­ность использовать каротажные диаграммы тот же масштаба без уменьшения и тем самым избегать искажения при пантографирова- нии. Для глубоких скважин разрез составляется в масштабе 1: 1000 или 1: 2000, при этом каротажные диаграммы приходится пантогра- фировать. Разрез по мощным продуктивным толщам составляется в масштабе 1: 500. Порядок составления разреза скважины следую­щий (рис. 83). Прежде всего, с правой стороны листа бумаги наносят диаграмму электрического каротажа - кривые КС и ПС. Если для интерпретации данного разреза имеют значения другие виды каро-

КС ПС Рис. 83. Геолого-геофизический разрез скважины: 1 — глины; 2 — песчаник; 3 — известняк

 

тажных исследований (радиоактивного каротажа, микрозондирова- ния или кавернометрии), то их диаграммы также следует нанести на разрез. В центре чертежа рисуют литологический разрез скважины, справа от него — интервалы отбора керна, а слева — шкалу глубин в метрах. Еше левее дается стратиграфическая шкала. Литологиче- ская колонка состоит из двух половин. На левой половине колон­ки наносится литологический состав пород по данным отобранного керна в объеме, соответствующем проценту выноса керна. При этом используются данные интерпретации геофизических исследований. Правая половина колонки, не освещенная керном, заполняется по данным интерпретации геофизических исследований, выполненной с учетом данных по керну, шламу и образцам бокового грунтоноса. Левая половина колонки остается заполненной только там, где был поднят керн. Такой метод составления колонки скважины наглядно показывает степень освещенности разреза керном.

⇐ Предыдущая891011121314151617Следующая ⇒

Поделиться: