Для чего нужны геофизические исследования скважин?
Геофизические исследования скважин – это ряд физических манипуляций, которые используются для исследования горной породы, окружающей скважину по добыче полезных ископаемых. Кроме того, данные действия позволяют контролировать состояние готовности скважины и предупредить ее технические повреждения. Исследования подобного рода подразделяются на две группы: собственно геофизические скважинные и способы, относящиеся к каротажу. В первом случае изучению подлежит межскважинная область, помимо пород, которые вплотную лежат у скважины, а во втором – только слои, которые примкнули к стволу непосредственно. В обоих случаях применяется специализированное оборудование, которое служит для проведения реакций горных пластов на те или иные виды воздействий.
Назначение исследований
Данные работы включают комплекс действий по изучению с помощью электромагнитного, акустического и других видов воздействий, что позволяет выявить степень наличия в горной породе нефтегазового продукта, а также воды. Помимо этого, геофизические исследования скважин позволяют узнать наиболее точные сведения об их состоянии и готовности к эксплуатации. Исследования обычно проводит специализированная компания, с которой клиент заключает договор; акт готовности – документ, который свидетельствует об исправности объекта и фиксирует полученные результаты изучений. К основным задачам, которые могут быть решены посредством геофизического исследования скважины, можно отнести следующие вопросы:
- Определение взаимосвязи между разрезов, которые были вскрыты в ходе бурения.
- Нахождение углеводородных соединений и вычисление их свойств, что требуется для создания проекта разработки залежей полезных ископаемых.
- Технический контроль процесса бурения.
- Контроль над готовностью скважины и предупреждение потенциальных рисков.
- Регуляция процесса разработки обнаруженного месторождения.
- Литологические задачи, связанные с составом пластов горных пород и классификации слоев на коллекторные и неколлекторные породы.
- Оценка физических свойств коллекторных участков.
- Решение ряда задач, связанных с наземными действиями при создании и работе скважины.
- Вскрытие горных пластов с высоким уровнем продуктивности для применения новых зарядов.
Методы исследований
Среди ключевых способов геофизического исследования скважин можно выделить несколько групп: электромагнитные, ядерные, сейсмические, а также тепловые.Каждый из них имеет свои особенности и назначение.
- К электрическим и электромагнитным методам относится каротаж, или спуск с поднятием специального зонда на глубину всей скважины. Каротаж кажущегося сопротивления, боковой и индукционный методы исследования могут проводиться при помощи разных типов оборудования: зонд может быть с фокусировкой или без нее. Таким образом становится возможным изучить состав слоев, которые примыкают вплотную к стволу скважины, и получить сведения о насыщенности породы в месте разработок нефтегазовым продуктом. В ходе геофизических исследований проявляется послойный состав пласта и определяются его качества как коллектора.
- Ядерные методы основаны на воздействии исходящего потока ионов при гамма-излучении на породу. С помощью таких работ можно выявить степень радиоактивности пород, прилегающих к стволу, и установить, можно ли считать их показатели естественными. Существует нейтронный и гамма-каротаж, в ходе которых регистрации подлежит отклик породы на облучение. В процессе можно установить степень наличия водородных соединений в пластах, а также определить коэффициент их пористости.
- К сейсмическим способам относят акустическое геофизическое исследование, а также газовый каротаж. Акустический метод работает по принципу вычисления скорости преодоления горной породы особым импульсом на звуковой частоте. Плотность пластов напрямую зависит от скорости: чем скорее импульс преодолеет их, тем плотность окажется выше. Текстурные характеристики горной породы и ее гетерогенные свойства – то, что также помогает выявить акустическое воздействие на нее. Чтобы исследовать скважину более подробно, можно использовать несколько единиц оборудования с воздействием разночастотных сигналов: реакции пластов на импульсы разной частоты позволят создать наиболее полную картину. Что касается газового каротажа, то в этом случае исследование направлено на установление процента содержания углеводородных соединений в растворе для бурения; также этот метод позволяет найти пласты породы, в которых отмечается максимальное насыщение газом. Для отборки газовых частиц используется специальное оборудование, в том числе дегазаторы, а взятие анализов в ходе геофизических исследований скважины позволяет уточнить свойства и процент насыщенности газом.
- Тепловое геофизическое исследование скважин заключается в измерении и расшифровке температуры в самой скважине, чтобы понять, не нарушена ли целостность ствола, а также определить состояние рабочих горизонтов на объекте. Для измерений используется специальный термометр.
Другие геофизические исследования скважин
Отдельно стоит рассмотреть те виды геофизических исследовательских работ, которые направлены на выявление дебита нефтяной либо газовой скважины, а также уточнения технической готовности колонны или профилей ее приемистости. При геофизических исследованиях применяются различные методы, например, барометрия, подсчет расходов, локаторное исследование, шумометрические действия, а также различные виды каротажа: нейронный спектрометрический, импульсный, дефектоскопический и другие его разновидности. Контроль над процессом разработки обнаруженных месторождений проводится с помощью специального оборудования, а анализы подвергаются тщательной расшифровке, в результате становится возможным получить наиболее ясную картину состояния скважины.