О сайтеКарта сайта
КонтактыВопросы эксперту

Как произвести геологический разрез скважины?

Дата: 13.07.2015
Просмотров: 433
Комментариев:
Рейтинг: 13

Геологический разрез буровых скважин отличается неоднородностью состава минералов горных пород и присутствием структурных и текстурных нарушений, которые сильно влияют на параметры бурения. Если не учитывать влияние подобных факторов, то можно ошибочно определить отсутствие зависимости параметров бурения от свойств горных пород. Чтобы учитывать данные факторы, следует массово отобрать образцы горных пород из разреза скважины и реализовать на практике экспресс-методы, с помощью которых есть возможность оценить указанные выше свойства горных пород.

Разновидности буровых скважин

Разновидности буровых скважин.

Как делается геологический разрез скважин?

Прежде всего нужно изучить весь геологический материал.

Подобный разрез скважины составляется, исходя из данных, которые можно получить в процессе изучения пород. Чтобы выполнить подобный процесс, надо вскрыть породы долотом или использовать геологические, геохимические и геофизические методы.

Разрез скважины подобного типа по литологии слагающих пород можно расчленить путем отбора и исследования материала керна. В данном случае можно использовать современные геофизические методы. К примеру, в некоторых случаях используется ультразвуковой метод, с помощью которого можно определить пористость, коэффициент трещины карбонатных пород, насыщенность газами. Газонасыщенность можно использовать, для того чтобы спланировать операции закрепления скважин и разобщения пластов.

Диаграмма выноса керна из скважины

Рисунок 1. Диаграмма выноса керна из скважины.

Геологический разрез буровых скважин составляется на основе данных, которые получены в процессе комплексных наблюдений. Важно изучить керн, электрический и радиоактивный каротаж. Разрезы скважин, которые бурятся на твердые полезные ископаемые и нефть, могут быть различными. В первом случае исследоваться будут твердые породы, интервалы разрушения которых имеют небольшую протяженность. Во втором случае встречаются большие мощности осадочных пород. В процессе геологоразведочного бурения рекомендуется первым делом стампонировать зону поглощения, чтобы можно было обеспечить дальнейшее прохождение скважины.

Анализ диаграммы выноса керна из месторождения полезных ископаемых

Обратите внимание на диаграмму выноса керна из скважины, которая пробурена в осадочных породах (рис. 1).

Если сопоставить геологические разрезы скважин по данным первой и второй проходок, то можно увидеть, что у слоев, которые слагают водоносный горизонт, сместились границы. Поэтому фильтрующую конструкцию надо изменить с учетом новых условий, которые образовались после перемещения пород в процессе влияния повторного прохождения скважины.

Благодаря измерениям естественного профиля температуры в источниках воды различных месторождений можно увидеть, что геотермическая характеристика разреза скважины будет изменяться вместе с глубиной. В данном случае все будет зависеть от теплофизических свойств горных пород, которые составляют разрез буровых скважин. Благодаря этому можно использовать данные геотермии, для того чтобы выполнить литологическое расчленение разрезов, определить полезные ископаемые, а также изучить геологическое строение региона, который исследуется. Геотермограмма меньше подвергается влиянию большинства местных факторов, потому ее рекомендуется использовать для корреляции разреза скважины.

Построение геологических разрезов скважины

Рисунок 2. Построение геологических разрезов скважины.

С учетом заданных максимальных величин одинаковых местных нагрузок на крепь можно определить участки для подбора элементов крепи. Конструкция обсадной колонны рассчитывается, начиная с участка, где нагрузка на данный элемент будет наибольшей. После определения действующей нагрузки на крепь и подбора конструкции крепи для определенного участка можно перейти к следующему. В подобной последовательности нужно рассмотреть всю крепь.

Геологический разрез скважины является геологическим описанием и графическим изображением последовательности напластования пород, которые пройдены месторождением. С помощью условных обозначений нужно отметить породы и пласты, их свойства, отчеты геофизического и остальных измерений. Если знать геологический разрез, можно правильно пробурить скважину и подготовить ее к работе.

Коррозия солей представляет собой процессы, которые развиваются в пространстве пор камня цемента в случае контакта с породами солей. Кристаллизация солей может вызвать образование напряжений на стенах, которые ограничивают рост кристаллов и разрушают структуру камня цемента. Несоответствие состава отложений солей является причиной перетоков между пластами. В результате могут появиться межколонные проявления, а также образуется открытый фонтан. Поэтому в процессе подбора рецептуры тампонажных смесей, выбора типа цемента, различных минеральных добавок, химических реагентов и воды необходимо учесть состав грунтовых вод и горных пород. Важно также учитывать давление и температуру.

Существующие методы исследования геологического разреза

Схема геологического разреза и расположение водозаборных сооружений

Схема геологического разреза и расположение водозаборных сооружений.

Максимально изучить геологический разрез позволяют геофизические методы, которые основываются на замерах определенных физических параметров горных пород. Подобные породы связаны с их литологией и насыщенностью ценными ископаемыми.

Следует знать, что в случае увеличения длины обсадной колонны на 400 м можно использовать воздух в качестве среды циркуляции. Использовать буровой раствор больше не нужно.

Для изучения скважин можно использовать следующие методы:

  • магнитные;
  • радиоактивные;
  • электрические;
  • механические;

Есть и другие способы, которые основаны на изучении физических полей различной природы. Полученные результаты исследований нужно зафиксировать путем составления диаграмм или точечной характеристики различных параметров.

На местности, где нет аппаратов, которые фиксируют направление искривления, нет возможности точно определить характеристику строения района.

Геофизический способ используется, для того чтобы изучать разрезы скважин по физическим свойствам горных пород. В данном случае есть возможность установить глубину залегания, границы пластов. Дополнительно можно выделить коллекторы и определить характер насыщенного флюида. Важно найти следующие параметры коллекторов:

Схема геофизического исследования скважины

Схема геофизического исследования скважины.

  • коэффициент пористости;
  • коэффициент глинистости;
  • показатель водонасыщенности;
  • показатель проницаемости.

Одним из способов изучения геологического разреза является отбор керна. Следует заметить, что в некоторых случаях отбирать керн достаточно сложно из-за формирования на стенах скважины корки бурового раствора для фильтрации и появления каверн.

Использование подобных способов основывается на дифференциации горных пород и ценных ископаемых по их гамма-активности.

Определение необходимых параметров месторождения

Для того чтобы получить необходимую информацию о разрезе скважины, можно использовать и прямое геохимическое исследование.

Комплекс способов, который используется для исследования разреза, будет зависеть от характера пород и назначения месторождения ценных ископаемых.

Чтобы исследовать эффективность мероприятий определенной группы, разрез следует разбить на ряд определенных интервалов. Исследование нужно проводить по каждому интервалу.

Чтобы определить категории абразивности горных пород, понадобится первым делом расчленить разрез на интервалы по типам пород литологии, после чего оценить категории их твердости.

Схема скважинных термограмм

Схема скважинных термограмм.

Для определения разреза скважины используются и кавернограммы. По характеру изменения диаметра месторождения полезных ископаемых можно разделить на несколько групп. К первой следует отнести плотные породы (песчаник, известняк, доломит), у которых имеется практически номинальный диаметр. К второй группе относятся породы, в которых фактический диаметр существенно увеличивается в сравнении с номинальным. К этой группе можно отнести следующие породы: глины, которые размываются промывочным составом, различные соли, кавернозный известняк, доломит. К последней группе следует отнести проницаемые песчаники и другие породы, у которых диаметр уменьшится за счет появления корки глины на боковой части скважины.

Электрический способ в последнее время используется не только для разделения и корреляции разреза скважин, но и для определения полезных ископаемых, которые сильно отличаются по удельному электрическому сопротивлению.

Следовательно, основой моделью профиля являются разрезы геологии, в которых выделяются слои или промежутки с конкретными параметрами фильтрации и емкости. Последние в большинстве случаев можно получить экстра-интерполяцией данных разведки скважин. Целесообразность создания модели можно определить более полным учетом особенностей геологии реальных залежей.

Чтобы определить параметры фонтана, первым делом нужно выделить газоносные, водоносные и поглощающие горизонты, после чего указать их пластовые давления.

Условия бурения скважины следует анализировать по интервалам — начать нужно с верхней части и закончить нижней. В процессе геологический разрез скважины нужно разбивать на зоны крепления. В данном случае нужно рассмотреть и наметить технологические мероприятия, которые способны максимально увеличить интервал.

Обратите на построение геологических разрезов скважины свое пристальное внимание (рис. 2).

Что нужно знать для получения полной информации о разрезе скважины?

Схема инженерно-геологический разреза

Схема инженерно-геологический разреза.

Аэрированная буферная жидкость может использоваться при наличии поглощающих зон, которые затрудняют цементирование.

Надобность спуска обсадных колонн зависит от изученности разреза геологии и степени его осложненности. Закреплять элементы ствола или отдельных промежутков трубами следует:

  • для крепления устья скважины и защиты его от размыва (используется направляющая труба);
  • чтобы перекрыть разрушенные породы верхней стороны разреза;
  • в случае появления в скважине каких-либо осложнений при бурении (обвал пород, чрезмерные поглощения жидкости для промыва, проявления воды или газа);
  • если использование глинистых или других растворов не даст результата;
  • чтобы произвести изоляцию продуктивных пластов тампонированием или цементированием пространства возле труб;
  • в случае использования алмазного способа бурения вместо дробового.

Колонна используется в основном для того, чтобы разобщить продуктивные горизонты и изолировать их от остальных горизонтов разреза геологии буровых скважин. С ее помощью можно извлечь нефть или газ различными методами. С помощью эксплуатационной колонны дополнительно можно произвести закачку агентов в пласты, что очень удобно.

С помощью использования совокупности геофизических методов можно получить полную информацию о разрезе скважины. На основе подобной информации можно составить представления о строении конкретных площадей и регионов, выявить ценные ископаемые, подсчитать их количество. Благодаря геофизическим данным возможно сильно уменьшить стоимость бурения скважины путем сокращения отбора керна. Таким образом, можно ускорить темпы поисков, разведочных работ и ввода в эксплуатацию скважин, выбрать оптимальные технологические схемы использования месторождений ценных ископаемых и провести контроль за состоянием конструкций. Данный способ исследования используется и для проведения контроля за изменениями насыщенности пластов полезными ископаемыми во время разработки.

Подобные исследования производятся по следующим причинам:

  • получение подробной информации о разрезе геологии буровых скважин;
  • определение технического состояния месторождений полезных ископаемых;
  • произведение контроля за разработкой источников ценных ископаемых;
  • выполнение взрывных, перфорационных и других работ в подобных месторождениях.

Следует знать, что подобные исследования не всегда возможно произвести, так как не во всех месторождениях имеется достаточное количество глины подходящего качества, которая сможет стать главным материалом для намыва раствора глины.