Геофизические и другие исследования в скважине

В процессе бурения скважины на основании отобранных образцов пород, воды и нефти участковый геолог корректирует геолого-технический наряд (ГТН) непосредственно на буровой. Данные о фактическом разрезе скважин заносит в геолого-технический наряд. Изучение разреза путем отбора керна является основным, но весьма трудоемким процессом – оно ограничивает проходку и замедляет бурение. Некоторые физико-механи- ческие свойства пород (электропроводность, температуропроводность, радиоактивность, твердость, упругость и т. п.) можно изучать непосредственно в скважине путем проведения соответствующих физических исследований разреза скважины и тем самым определять характер проходимых пород без отбора керна или с незначительным отбором его.

Эти физические исследования называются каротажом. В настоящее время электрический каротаж является главным видом геофизических исследований скважин. Он основан на измерении вдоль ствола скважин сопротивления пород и на измерении распределения потенциала, получаемого от естественных электрических токов, возникающих при взаимодействии промывочной жидкости с окружающими скважину породами. Однако данные электрического каротажа не всегда бывают достаточными для определения характера пород, проходимых скважиной. В этом случае используют следующие виды каротажа.

1. Радиоактивный каротаж, имеющий две разновидности: γ-ка-ротаж (гамма-каротаж) и нейтронный каротаж. При γ-каротаже производят измерения относительной величины естественной интенсивности γ-излучения пород, пересеченных скважиной, а при нейтронном каротаже измеряют искусственные γ-излучения пород, вызванные действием нейтронов.

2. Термокаротаж по методу теплопроводности, основанному на изучении геологического разреза скважины по скорости распространения температуры в породе.

3. Газовый каротаж, основанный на определении количества газообразных углеводородов, поступающих в промывочную жидкость при разбуривании пластов.

Кроме перечисленных, имеется еще целый ряд различных видов каротажа (ядерно-магнитный, акустический и т. п.).

При всех методах каротажа на результаты измерений оказывает значительное влияние точность измерения диаметра скважины, который определяют с помощью специальных приборов – каверномеров. С помощью кавернограмм, полученных на этих приборах, обеспечивается бóльшая надежность данных различных видов каротажа, по которым уточняется геологический разрез скважины, выявляются наиболее благоприятные места для установки испытателей пластов, башмака колонны обсадных труб, осуществляется контроль состояния стенок скважины и уточняется объем затрубного пространства при цементации обсадной колонны труб.

Применяются при исследовании скважин фотографические и телевизионные методы обзора и цветного фотографирования стенок забоя скважин.

Известен, например, круговой скважинный фотоаппарат, которым можно получить в скважинах, заполненных водой, ориентированные по компасу круговые фотографии их стенок, а также инклинометрические данные. Этим методом обеспечивается панорамное изображение стенок скважин. Полученные при этом ориентированные фотографии стенок дают исчерпывающую информацию об элементах залегания пород, их трещиноватости и т. п.

Применение фотографического и телевизионного методов осмотра стенок скважин затруднено при наличии в скважине промывочной жидкости, особенно глинистого раствора, при склонности стенок скважин к обрушению и в сильно искривленных скважинах.

При промысловых геофизических исследованиях, кроме геологического изучения разреза скважин каротажем, осуществляют контроль за техническим состоянием скважин. Для этого производят температурные измерения, замер удельного сопротивления жидкости по стволу скважины, инклинометрические замеры и замеры изменения диаметра ствола скважины. Температурными измерениями определяют высоту подъема цемента после цементирования обсадной колонны, место притока воды в скважину и затрубное движение жидкости, температурные условия в скважине в процессе бурения и эксплуатации и величины геотермического градиента. Место притока воды в скважину устанавливают также измерением удельного сопротивления жидкости вдоль ствола скважины. Инклинометрическими измерениями определяют угол искривления и азимут наклона ствола скважины.