Исследование залежи методом бурения скважин

Бурение поисково-разведочных скважин осуществляется с целью определения:

· Контура залежи

· Глубины залегания пластов

· Количества пластов

· Мощности (толщины, насыщенности) нефтегазоносных пластов

В процессе бурения отбираются цилиндрические образцы породы (керны) на заданных глубинах.

Анализ кернов дает данные о физико-химических свойствах и нефтегазоносности породы.

После завершения бурения производится ее исследование скважины по всей ее глубине геофизическими методами:

· Электрокаротаж

· Термометрия

· Акустический метод

· Радиометрический метод

Канатный каротаж– регистрация и измерение сигналов передаваемых приборами, перемещаемыми вдоль ствола скважины на стальном тросе или кабельном канате.

В скважину опускается специальный зонд и электронный блок. Устройство перемещается снизу вверх в заданной скоростью, которая зависит от конкретного вида измерений.

Поступающие данные обрабатываются и записываются в идее каротажной диаграммы на пленке с помощью оптического регистрирующего устройства.

Диаграммы представляют электрический или радиационный каротаж.

Электрокаротаж– наиболее распространенный способ исследования скважин.

В скважину на тросе опускается прибор, определяющий электрические свойства отдельных слоев породы.

Результат измерений представляется в виде электрокаротажной диаграммы.

На диаграмме обозначены глубины залегания пород с высоким электрическим сопротивлением, что свидетельствует о присутствие в них нефти.

Электрокаротаж надежно фиксирует нефтеносные пласты в песчано-глинистых породах.

В карбонатных породах возможности электрокаротажа ограничены. В этом случае применяются другие способы исследования скважин.

Электрокаротаж проводится после извлечения из скважины бурильных труб, поэтому он еще называется "каротаж необсаженной скважины".

Стандартная диаграмма электрического каротажа регистрирует два вида величин: потенциал самопроизвольной поляризации и удельное сопротивление.

Удельное сопротивление дает представление о литологии пласта и содержании жидкости (минерализованной воды или нефти).

Радиометрический метод– измерение естественной радиоактивности пород.

Каротаж на радиоактивность может проводиться как в свободной, так и в обсаженной скважине.

Полная диаграмма каротажа по радиоактивности включает два типа кривых – гамма-каротажа и нейтронного каротажа.

Величина радиоактивности зависит от типа горной роды. Наибольшую природную радиоактивность имеют сланцевые породы и вулканические породы. Осадочные породы имеют относительно низкую радиоактивность, что легко читается на каротажной диаграмме.

Акустический метод– измерение скорости звука в породах.

Акустический каротаж использует ультразвуковые сигналы, которые генерируются и проходят сквозь толщу породы.

Скорость распространения звука в различных породах различна. Метод позволяет исследовать литологию пластов, их пористость и насыщенность жидкостью и флюидами углеводородов.

В нефти и газе скорость распространения ультразвука ниже, что регистрируется приемником (датчиком) на поверхности и фиксируется на диаграмме.

Термометрический метод – измерение температуры по разрезу скважины,

Каротажная диаграмма– любое отображение состояния скважины в табличной или графической форме.

Для оценки пластов применяются следующие виды каротажа:

· Анализ бурового раствора

· Измерение давления

· Исследование керна

· Кабельный каротаж

Дополнительными методами оценки пластов при поисково-разведочном бурении являются буровой журнали журнал анализа образцов.

Буровой журналсодержит описание операций и работ, геологические и механические данные, на протяжении каждой смены (вахты). См. рис. 5.

Геологические и механические данные:

· состав пород пройденных пластов,

· наличие и состав потоков жидкостей

· проявления признаков нефти или газа

· скорость проходки

Журнал анализа образцов.

Измельченные в процессе бурения горные породы - буровой шлам, выносится на поверхность циркулирующим буровым раствором.

При бурении разведочной скважины образцы шлама отбираются из участков, расположенных на равных расстояниях вдоль всего ствола скважины.

Отобранные образцы изучаются. Данные заносятся в журнал.

Анализ образцов позволяет определить:

· тип горной породы (песчаник, сланец, известняк, доломит и т.д.)

· конкретный пласт, через который идет бурение и его мощность

· возраст породы

· глубину, на которой обнаружен пласт

· пористость, проницаемость, содержание нефти

Анализ бурового раствора – непрерывный контроль промывочной жидкости и частиц породы на наличие следов нефти или газа.

Диаграммы анализа буровых растворов составляются для разведочных скважин

Цель - обеспечение безопасности буровых работ, предотвращение неконтролируемого (аварийного) выброса нефти.

Если анализа бурового раствора показывает резкое увеличение общего содержания газов или тяжелых газов в пробах, это означает что долото проходит через пласт-коллектор.

Анализ бурового раствора дает следующие сведения, включая:

· наличие углеводородных газов в буровом растворе

· хроматографический анализ на содержании индивидуальных углеводородов

· наличие нефти в буровом растворе и шламе

· данные о скорости бурения (в виде графика функции)

· диаграмму литологического разреза скважины и даны о пористости пород

· характеристики бурового раствора

Анализ бурового раствора, как методика исследования, имеет следующие преимущества:

· получение конкретных результатов в короткие сроки

· исследования проводятся непрерывно и не препятствуют процессу бурения

· диаграмма данных анализа записывается одновременно с буровым журналом

Измерения по давлению.

Диаграмма давления – компьютерный анализ параметров бурения.

Данные от нескольких источников расположенных на буровой площадке непрерывно обрабатываются (интегрируются) с помощью компьютера и дают представление о давлении в пласте.

Диаграмма давления в пласте используется при бурении поисково-разведочных скважин, поскольку параметры давления в пласте не предсказуемы и не могут быть исследованы иными методами.

Аномальное давление в плате может быть оценено графически с помощью регистрации выходов газа.

Давление является важным показателем, так как связано с пористостью горной породы.

Пласты, характеризующиеся высоким давлением на определенной глубине, представляют собой зоны с аномально высокой пористостью.

Высокая пористость является одним из важнейших признаков породы-коллектора.

Отбор и исследование керна – регистрация данных по анализу керна и литологического разреза в зависимости от глубины скважины.

Отбор керна является одним из наиболее старых и достоверных методов оценки пласта.

Керн – крупный кусок породы цилиндрической формы полученный с заданной глубины скважины.

Данный метод используется:

· для оценки продуктивности приконтурных (граничных) разведочных скважин.

· при разработке месторождения (эксплуатационные скважины) определяется место окончания скважины

· для предварительной оценки нефтеносности участка (залежи)

· при проектировании и оценке результатов применения технических методов повышения нефтеотдачи пластов

Керн получают при помощи специального колонкового бурового долотаилибокового керноотборника.

Колонковое долото– специальный буровой инструмент с отверстием посредине.

При бурении часть пласта остается в центральном пространстве инструмента. Длина керна варьируется от 3 до 25 метров.

Съемный керноотборник помещается (спускается) внутрь бурильной трубы и может быть применен без поднятия всей бурильной колонны. В этом случае диаметр керна составляет от 2 до 5 см.

Для получения керна большего диаметра керноотборник прикрепляется вместо обычного долота к нижней части буровой колонны.

Боковой отбор керна– дополнительная операция осуществляемая, когда традиционный способ получения образца затруднен.

В скважину на тросе опускается специальный прибор, и отбор керна производится из стенки скважины. В этом случае диаметр керна составляет 2 - 3 см, длина – не боле 10 см.

Лабораторные исследования керна дают информацию о пористости, проницаемости, насыщенности водой и флюидами нефти, перспективах нефтеотдачи пласта или коллектора через которые идет бурение.