Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




22.11.2020


22.11.2020


22.11.2020


18.11.2020


17.11.2020


04.11.2020


01.11.2020


01.11.2020


31.10.2020


31.10.2020





Яндекс.Метрика
         » » Внедрение электрического каротажа скважин и других методов промысловой геофизики

Внедрение электрического каротажа скважин и других методов промысловой геофизики

11.11.2017

Об электрическом каротаже скважин и его внедрении на нефтяных и газовых месторождениях России имеется многочисленная литература. Первой по времени напечатанной работой в вашей стране по электрическому каротажу скважин была статья Д.В. Голубятникова, а второй — брошюра автора.
Как известно, проф. Конрад Шлумберже (франция) в 1926 г. разработал метод электрического каротажа скважин (carottage electrique, electrical corring), заключающийся в определении литологического состава горных пород (пластов) и характера насыщения их нефтью и газом по удельному электрическому сопротивлению.
Первые производственные работы при помощи электрического каротажа скважин были проведены в Пешельброне (Франция) в 1928—1929 гг., а затем на нефтяных месторождениях Индонезии и в Венесуэле.
В 1929 г., во время пребывания в производственной командировке в Пешельброне Д.В. Голубятников заинтересовался изобретением К. Шлумберже. По его инициативе Грознефть вскоре заключила договор с Французским обществом электрической разведки (методами Шлумберже) на проведение каротажных и полевых электроразведочних работ в России.
В 1930 г. опытные электрокаротажные работы были начаты и на нефтяных месторождениях Апшеронского полуострова. Материалы первых опытных исследований оказались удовлетворительными, и это способствовало, как мы уже отметили, широкому развитию каротажа скважин в нефтяной промышленности Советского Союза. Это видно из данных, которые приводит Б.Н. Дахнов.
До широкого внедрения электрического каротажа вскрытые скважиной пласты характеризовались только по кривой сопротивления, и поэтому аномалиями (пиками) одинакового вида выделялись на каротажной диаграмме как проницаемые песчаные пласты, насыщенные нефтью, так и ненефтеносные плотные и твердые породы. Это очень затрудняло расшифровку каротажных диаграмм. Выход из этого положения был найден в сопоставлении кривой сопротивления па электрокаротажной диаграмме с кривой скорости проходки в единицу времени по интервалам глубин на диаграмме так называемого механического каротажа.
Если, например, аномалия (пика) на кривой сопротивления отвечала также пике, т. е, высокой проходке в единицу времени на кривой -механического каротажа, то было ясно, что мы имеем дело с песчаным пластом, насыщенным нефтью (или газом). Если же зафиксированной пике на кривой сопротивления отвечала низкая проходка на кривой механического каротажа, то это означало, что мы имеем дело с плотной или твердой породой (известняки и проч.), обычно ненасыщенной нефтью.
В первое время проведения опытных работ все показания электрического каротажа скважин в сопоставлении с данными механического каротажа проверялись в пределах каждого месторождения путем сплошного отбора керна на протяжении исследуемых интервалов. Только после получения уверенной расшифровки диаграммы электрического каротажа скважины в процессе экспериментальных исследований переходили затем к производственным работам, которые осуществлялись вполне успешно.
В 1931 г. Общество электрической разведки на основании работ, проведенных в Советском Союзе, предложило новую методику электрического каротажа скважин, которая заключалась в изучении потенциалов естественных электрических полей, самопроизвольно возникающих в горных породах (в пластах). Замер этих потенциалов выразился в получении новой кривой на каротажной диаграмме, которая стала называться кривой PS (ПС) и которая но наличию резко выраженных впадин дала возможность выделять в разрезах скважин проницаемые пласты и пропластки.
Теперь уже отпала необходимость в сопоставлении электрической и механической каротажных диаграмм. Электрокаротаж скважин сделался практически универсальным средством в руках геологов, дававшим (и дающим) возможность получить необходимое представление о литологической характеристике пройденных скважинок пластов, об относительной степени их проницаемости, плотности и нефтегазонасыщенности. Практически по каротажной диаграмме можно было теперь составлять геологический разрез скважины без выделения только стратиграфических разделов, чего собственно говоря и не требовалось на промысловых площадях, где стратиграфия была хорошо изучена. Поэтому многие геологи даже полагали, что с внедрением электрокаротажа скважин отпала здесь всякая необходимость в отборе кернов при бурении скважин, во всяком случае» можно было обойтись минимальным их количеством. Появилось даже выражение: «Удар — и скважина готова».
Подобная точка зрения встречала мало сочувствия среди подавляющей части промысловых геологов, поэтому отбор керна продолжался, однако в значительно меньшем количестве, благодаря чему скорость проходки возросла еще больше. С внедрением кривой HG, роль промысловой геофизики непрерывно росла. Одновременно рос и авторитет промысловой геологии. Теперь даже не представляли, как можно было раньше работать без промысловой геофизики при бурении скважин.
Трудно сейчас передать тот возвышенный производственный энтузиазм, который охватил основную массу геологов па промысловых и разведочных площадях в связи с широкими возможностями, открывшимися перед промысловой геофизикой во всех областях такого сложного процесса, как бурение скважин, глубина которых к тому времени уже подходила к 2500 м. Большое применение промысловая геофизика начала получать и при опробовании пробуренных скважин, особенно в случаях проявления при этом притоков воды неясного происхождения.
Непрерывно совершенствовалась и сама промысловая геофизика. В конце 1931 г. была введена непрерывная запись каротажных диаграмм путем применения полуавтоматических регистрирующих механизмов и разработана оригинальная схема включения измерительной аппаратуры со специальным прибором — пульсатором, который позволил производить одновременно записи кривой сопротивления pk и кривой самопроизвольной поляризации ПС.
Внедрение непрерывной записи кривых pk и ПС на каротажной диаграмме имело огромное практическое значение, так как исключало возможность пропуска отдельных маломощных пластов (пропластков) в разрезах исследуемых скважин, благодаря чему еще более повысилось качество данных электрокаротажа. Одновременно значительно повысилась и скорость регистрации измеряемых параметров (до 250—500 м/ч).
Вскоре после этого были разработаны новые методы и новые приборы, направленные на улучшение обслуживания бурящихся скважин. В частности, были внедрены приборы для отбора пород со стенок скважины, замера каверн в стволе, а также определения направления и угла отклонения ствола скважины; высоты подъема цемента в затрубном пространстве; мест затрубной циркуляции жидкости и притоков воды; уровня воды и нефти в скважинах н проч. При этом продолжалось и дальнейшее улучшение и совершенствование методов геолого-геофизической документации разрезов бурящихся скважин.
Однако несмотря на это, имелись еще случаи, когда при благоприятных казалось бы показаниях электрокаротажа, скважина давала при опробовании пластовую воду. Оказалось, что при приготовлении глинистого циркуляционного раствора на пресной воде, последняя, проникая далеко в стенки скважины, создавала условия для замера высоких сопротивлений, которые принимались геологами за благоприятные по нефти и газу показания. Для исключения подобных ошибочных показаний была разработана методика дополнительного исследования скважин, сводящаяся к определению величины истинного электрического сопротивления пород, получившая название бокового каротажного зондирования (БКЗ).
В 1933 г. группа работников ЦГШГРИ — В.Л. Шпак, Г.В. Горшков, А.Г. Грамаков и др. разработали новый метод исследования стволов скважин путем изучения радиоактивности горных пород (пластов), получивший затем широкое применение иод названием гамма-каротажа. Как известно, на кривой гамма-каротажа глинистые породы отмечаются максимумами, а песчаные и карбонатные — минимумами показаний.
В 1941 г. был разработан нейтронный каротаж скважин, основанный на изучении искусственно вызванной радиоактивности горных пород. У нас обычно применяется нейтронный гамма-каротаж (ПГК), который совместно с гамма-каротажем получил широкое распространение. Показания кривой НГК определяются в основном содержанием водорода и они тем больше, чем меньше это содержание. С помощью НГК удается, в частности, отбивать водонефтяной контакт в продуктивных пластах, а также выделять водоносные и газонасыщенные пласты-коллекторы во вскрытой скважиной части разреза. Наглядное в этом отношении выделение водоносных и газонасыщенных коллекторов провел Е.М. Ус на диаграммах НГК. скважин Каневского газоконденсатного месторождения, записанных стандартным зондом, длиной 50 см и показанных на рис. 12.
Из рассмотрения этих диаграмм видно, что газонасыщенным пластам алевролитов и песчаников нижнемелоного горизонта соответствуют более высокие значения интенсивности вызванного гамма-излучения, чем водоносным горизонтам (рис. 12).
Радиоактивные методы нашли в последние годы широкое применение на нефтяных и газовых промыслах нашей страны как в части получения необходимых геологу сведений о ранее пройденных скважиной породах, обсаженных трубами (с помощью гамма-каротажа), и изучения их нейтронных свойств (нейтронный гамма-каротаж), так и в отношении решения ряда задач, связанных с исследованием технического состояния ствола скважины, с установлением мест притоков воды в скважину, зон поглощения, наличия водонефтяных контактов и проч.
Обобщение огромного опыта в деле успешного использования радиоактивных методов исследования скважин в практических целях на нефтяных промыслах Балахано-Сабунчино-Рамнинского месторождения можно найти в труде Б.М. Листенгартена.
Широкое применение в комплексе методов промысловой геофизики получили термометрические исследования, основанные, как известно, па изучении характера распространения естественных и искусственных тепловых нолей. Эти исследования получили распространенное применение при отбивке цементного кольца (ОЦК) за обсадной колонной труб после цементировки, при установлении затрубной циркуляции вод и т. д. Они имеют огромное значение при изучении как тепловых процессов, происходящих в земных недрах, так и термического режима земной коры. Основы современной геотермии получили всестороннее освещение в работе Д.И. Дьяконова.
Следует сказать, что широкое внедрение в практику работ нефтепромысловой геофизики получила и инклинометрия скважин, особенно в геосинклинальных областях, где искривления бурящихся скважин вследствие большой «крутизны» складок, достигают иногда значительных размеров. И.Я. Фурман разработал методику несложных поправочных пересчетов, имеющих целью установление истинных глубин залегания пластов и проектирование искривленных скважин на профили.
Эта методика, а также предлагаемые нм оригинальные счетные приспособления представляют большой интерес и могут быть использованы промысловыми геологами, занимающимися геологическими построениями по данным бурения.
Большому совершенствованию в нашей стране подверглась также перфорация и торпедирование обсадных труб. В деле возможного получения максимального притока нефти (и газа) в скважину последний имеет весьма важное значение. Большую роль в системе методов промысловой геофизики играет и каверномотрия. При перфорации обсадных труб против нефтегазонасыщенных пород необходима гарантия, что пули пробивают обсадную трубу и, как правило, повышенную толщину цемента и входят в пласт-коллектор. Бывали случаи, когда пулевая перфорация не достигала своей цели (не простреливались трубы и цемент). Тогда с помощью торпедирования иногда значительного веса снарядом удавалось получить приток нефти или газа.
Поэтому внимание промысловых геофизиков было направлено па усиление эффективности перфорирования, на улучшение качества перфораторов и технологии их применения. В связи с этим появились торпедные перфораторы Колодяжного (ТПК), а затем широко была внедрена кумулятивная перфорация, подробное описание которой можно найти в книге С.А. Ловля, Л.Л. Горбенко, Б.Л. Каплан и в других работах.