Геофизические исследования скважин. Классификация методов ГИС. Физические поля, на которых основаны методы ГИС. Радиальные глубинности исследования основных методов.
Геофизические исследования скважин. Классификация методов ГИС. Физические поля, на которых основаны методы ГИС. Радиальные глубинности исследования основных методов.
Геофизические исследования скважин (ГИС) являются областью прикладной геофизики, в которой физические методы исследования вещества используются для изучения в скважинах литологического строения геологических разрезов, выявления и промышленной оценки содержащихся в них полезных ископаемых, контроля строительства и эксплуатации скважин, мониторинга разрабатываемых месторождений и подземных хранилищ газа.
В зависимости от изучаемых физических свойств горных пород методы ГИС подразделяются на электрические, радиоактивные, акустические, термические, электромагнитные, магнитные и др.
В зависимости от времени проведения исследований и этапа освоения месторождения методы ГИС делятся на: выполняемые в процессе бурения, после процесса бурения, в открытом стволе и обсаженной скважине.
Геофизические исследования в скважинах выполняют с помощью аппаратурного комплекса, включающего скважинный прибор или группу приборов, соединенных линей связи (кабельной или иной) с установленной на поверхности каротажной станцией. Радиальная глубинность методов ГИС варьируется в диапазоне от нескольких сантиметров, до нескольких метров зависит от выбранного метода, технических характеристик скважинного оборудования, а так же состояния исследуемого объекта.
Краткий обзор развития нефтепромысловой геофизики. Задачи, решаемые геофизическими исследованиями в нефтяных и газовых скважинах.
Краткий обзор развития нефтепромысловой геофизики
Начало геофизическим исследованиям скважин было положено температурными измерениями, проведенными Д.В.Голубятниковым на нефтяных месторождениях Баку в 1906-1913 гг. Широкое развитие геофизических методов исследований скважин началось с внедрения метода кажущегося сопротивления, предложенного братьями К. и М. Шлюмберже. Этот метод был опробован во Франции в 1926-1928 гг., а затем в 1929-1930 гг. в СССР. С 1931 года метод кажущегося сопротивления был дополнен измерением потенциала самопроизвольно возникающего электрического поля. В 1933 г. В.А.Соколовым, И.М.Бальзамовым и М.В.Абрамовичем был предложен газовый каротаж, а в 1934 г. В.А.Шпаком, Г.В.Горшковым, Л.М.Курбатовым и А.Н.Граммаковым - гамма-каротаж, в 1935 г. В.И.Горояном и Г.М.Минизоном - механический каротаж, в 1941 г. - Б.М.Понтекорво - нейтронный каротаж. В 1946 г. В.Н.Дахнов предложил метод сопротивления экранированного заземления. Аналогичная аппаратура была разработана примерно в это же время фирмами “Шлюмберже” и “Халибартон”. В 1948 г. фирмой “Хамбл ойл энд рифайнинг компани” был создан первый образец аппаратуры акустического метода. В 1948-1953 гг. в США под руководством Г.Долля был разработан ряд эффективных модификаций электрического каротажа - боковой и индукционный методы, метод микрозондирования, которые заняли в настоящее время важное место в комплексе исследования скважин.
С 1931 г. начали применять инклиномер для определения искривления скважин. В 1932-1935 гг. были разработаны первые стреляющие перфораторы, боковые грунтоносы и торпеды, которые стали широко применяться в нефтепромысловой практике. В 1935 г. советскими геофизиками С.Я.Литвиновым и Г.Н.Строцким был предложен метод кавернометрии скважин.
В конце 60-х годов во ВНИИГеофизике под руководством Н.Н.Сохранова были начаты работы по обработке и интерпретации данных геофизических исследований скважин с помощью ЭВМ. Работы в этом направлении ведут коллективы ВНИИГеофизики, ВНИИГИСа, ВНИИНефтепромгеофизики, ЦГЭ, ВНИГИКа и других организаций.
Термометрия. Физические основы. Регистрируемые параметры, единица измерения, технические особенности, область применения, интерпретация данных каротажа.
Термометрия скважин.
Измерение температуры по стволу скважины производят в целях изучения: естественного теплового поля Земли; местных тепловых полей; искусственных тепловых полей.
На континентах температура пород до глубин 10-40 м подвержена периодическим колебаниям, связанным с изучением интенсивности солнечного излучения.
Слои, в которых колебания суточных и годовых температур становятся незначительными, не поддающимися изменению, называются слоями постоянных суточных и годовых температур – нейтральный слой.
Интенсивность нарастания температуры с глубиной характеризуется геометрическим градиентом Г, (ºС×100 м)
Геометрическая ступень G – это расстояние в метрах, при углублении на которое температура горных пород возрастает на 1 К.
Местные или локальные тепловые поля, наблюдаемые в скважине, обычно приурочены к газоносным и нефтеносным пластам, пластам-коллекторам, в которых происходит циркуляция воды. При фильтрации через пористую среду жидкости температура ее за счет трения повышается; при фильтрации газа происходит снижение температуры вследствие адиабатического расширения газа. Это явление носит название эффекта Джоуля Томпсона или эффект дросселирования газа и нефти в продуктивном пласте.
В результате чего в скважине наблюдается аномалия температур, максимальное значение которой
DТмах = Dr,
где ε – эффективный коэффициент Джоуля Томпсона; Dr = rc - rпл – перепад давления в скважине и пласте.
Коэффициент ε положительный, если газ в процессе дросселирования охлаждается, отрицательный если нагревается. Числовое значение коэффициента ε зависит от состава газа, поступающего в скважину, и его температуры.
Геофизические исследования скважин. Классификация методов ГИС. Физические поля, на которых основаны методы ГИС. Радиальные глубинности исследования основных методов.
Геофизические исследования скважин (ГИС) являются областью прикладной геофизики, в которой физические методы исследования вещества используются для изучения в скважинах литологического строения геологических разрезов, выявления и промышленной оценки содержащихся в них полезных ископаемых, контроля строительства и эксплуатации скважин, мониторинга разрабатываемых месторождений и подземных хранилищ газа.
В зависимости от изучаемых физических свойств горных пород методы ГИС подразделяются на электрические, радиоактивные, акустические, термические, электромагнитные, магнитные и др.
В зависимости от времени проведения исследований и этапа освоения месторождения методы ГИС делятся на: выполняемые в процессе бурения, после процесса бурения, в открытом стволе и обсаженной скважине.
Геофизические исследования в скважинах выполняют с помощью аппаратурного комплекса, включающего скважинный прибор или группу приборов, соединенных линей связи (кабельной или иной) с установленной на поверхности каротажной станцией. Радиальная глубинность методов ГИС варьируется в диапазоне от нескольких сантиметров, до нескольких метров зависит от выбранного метода, технических характеристик скважинного оборудования, а так же состояния исследуемого объекта.