Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Измерение диаметра и профиля сечения скважины при по­мощи каверномеров и профилемеров позволяет решать многие задачи прикладной гидрогеологии. Результаты измерений диа­метра и формы сечения ствола скважины используют при ин­терпретации каротажных диаграмм (микрозондирование, БКЗ, НГК и др.), уточнении литологической характеристики горных пород, интервалов сужения ствола или размыва стенок скважи­ны. Эти замеры позволяют определить благоприятные интерва­лы для установки пакеров испытателей пластов, подсчитать объем затрубного пространства для определения количества цемента при тампонировании или цементировании колонн об­садных труб.

При вскрытии водоносных пластов с использованием расши­рителей применение профилеметрии и кавернометрии позволяет определять геометрические размеры и форму расширенных ин­тервалов скважины, что очень важно для выяснения эффектив­ности применения расширителей и определения объема гравий­ной обсыпки.

Исключительно эффективно применение кавернометрии при исследовании технического состояния скважин при бурении или капитальном ремонте, а также выявлении интервалов пескова — ния при откачках. Ниже приводятся результаты использования кавернометрии для решения этих задач в тресте Молдбурвод.

Водоносные горизонты, эксплуатируемые артезианскими скважинами Молдавии, в большинстве случаев представлены известняками, песчаниками и мергелями, содержащими прослои песков и слабосцементированных песчаников. Эти прослои пред­ставлены однородными мелкими и тонкозернистыми фракциями карбонатных или кварцевых песков. Мощность их, как прави­ло, измеряется сантиметрами или десятками сантиметров. Буре­нием эти прослои зафиксировать не удается. Ввиду того что удельное электрическое сопротивление, радиоактивность и про­ницаемость прослоев песка и вмещающих пород одинаковы, выделить эти прослои способом электрокаротажа и гамма-ка­ротажа также невозможно.

При испытании скважин, вскрывших водоносные горизонты с такими прослоями, наблюдается длительное пескование; при откачке оно уменьшается крайне медленно, а после перерыва в откачке возобновляется.

Фильтры лишь в некоторых случаях незначительно умень­шают вынос песка, однако при этом уменьшается производи­

тельность скважин вследствие сопротивления фильтров. Иногда при эксплуатации приходится искусственно регулировать режим их работы, при котором не наблюдается пескование, что ослож­няет эксплуатацию скважин и насосного оборудования. Поэтому в данном случае обнаружение прослоев песка и изоляция их являются одним из основных способов ликвидации пескования и быстрого освоения скважин на воду.

Начиная с 1964 г., в тресте Молдбурвод применяют кавер- нометрию для выделения интервалов пескования. Каверномет — рия, выполненная в комплексе с другими промыслово-геофизи­ческими методами перед обсадкой скважины, заполненной гли­нистым раствором, не дает возможности использовать ее для детального расчленения литологии и выделять склонные к суф­фозии интервалы, так как глинистая корка на стенках скважи­ны предохраняет от размыва тонкие прослои песка и иногда ис­кажает истинную конфигурацию стенок вследствие ее неравно­мерной толщины.

На искажение записи кавернограммы значительно влияют другие трудно учитываемые факторы, связанные со свойствами горных пород и технологией бурения. Поэтому для решения по­ставленной задачи кавернометрия была выполнена в необсажен — ной части ствола скважины после непродолжительной откачки. При этом важно было выбрать тип каверномера и разработать методику проведения работ с учетом литологических особенно­стей, характерных диаметров и точности измерения.

В связи с тем, что прослои песка имеют небольшую МОЩ­НОСТЬ, каверны, образующиеся в скважинах, имеют большую глубину и малую высоту. Зафиксировать такие каверны кавер­номером СКС-4 оказалось невозможным, так как стенки сква­жины не позволяют каверномеру раскрыться на всю глубину каверны и на кавернограмме при этом фиксируется искаженная запись. Каверны, образовавшиеся вследствие пескования, на ка­вернограмме ничем не отличаются от записи обычных неровно­стей скважины (рис. 42, а).

Для устранения этого недостатка был применен каверномер КФ-ЗА (рис. 42, б), который оказался наиболее приемлемым для решения поставленной задачи при диаметрах скважин 146— 247 мм. При этом была увеличена чувствительность регистри­рующего устройства. Настройка аппаратуры выполнялась непо­средственно на месте проведения работ в зависимости от диа­метров скважины и обсадной колонны. При такой настройке был получен нестандартный, более крупный масштаб регистрации по Ширине ленты диаграммной бумаги. Масштаб записи по длине ленты — 1 :200.

Применение фонарного каверномера с такой методикой про­дления работ позволило выделить в водоносных породах тон­кие прослои песка и значительно сократить затраты времени на Устранение пескования.

На практике иногда встречаются случаи забойного пескова- ння или образования песчаной пробки в стволе вследствие оп­лывания, что не позволяет дойти до забоя каверномером. При­менение «верхнего груза» в таких случаях позволяет зафикси­ровать верхнюю открытую часть каверн.

а Неизмеряе — мая часть кабепны Кавернограмма $ КаВернсграмма Рис. 42. Измерение каверны, образовавшейся при пестовании скважины

До применения кавернометрни ликвидация пескования тре­бовала больших затрат времени и материалов. Обычно в таких случаях применяли поннтервальное тампонирование ствола скважины снизу вверх с последующим испытанием. При этом уменьшалась длина рабочей части скважины, а конечную цель достигали не всегда, так как работы выполняли при отсутствии необходимой информации о водоносном пласте.

Если при пробной откачке обнаруживают пескование, после 3—5 ч откачки на скважине проводят кавернометрню. по ре­зультатам которой тампонируют цементом интервал пескования, а затем при необходимости цементный мост разбуривают и пов­торяют откачку. Скважина, пробуренная с применением кавер — нометрии, показана на рис. 43.

Кроме выделения таких интервалов и более точного литоло­гического расчленения водоносных горизонтов, кавернометрия позволяет также решить ряд других вопросов, связанных с бу­рением и ремонтом скважин на воду. Так, на рис. 44 каверно — граммой четко определено наличие цемента у башмака обсад­ной колонны, а на рис. 45 -— отсутствие его и незначительное сужение ствола под башмаком.

На рис. 46—48 показаны характерные кавернограммы тех­нического состояния обсадных колонн, где зафиксировано так-

к ф s

ex д GJ u- Ь I S 1

« S ET S 5 ер к

C3 _ к w ак aj к ш h a и X OJ

ts а s cfl CQ §& O) Oh С E — « X g 3 5 к

•ы t5 йs "g« 0 g я к е- H I u K s л"8 Щ = fa« 1 95 ^RS п§в s I

CL, J ЗJv

К ^ 53 ce t4 w E 60 И S л Э s® t^VD О к. iX >* c

OJ О t. -4. LO Л — (Mg4 GJ S CJ О Ю p<s ь* 5! ш со л ra 5° Ч. УО rt з ^ o <J >’ і Q< I H Мч

ce

О S Оч

О*T

я 5 * ? rt S u 2 о и о 9

s

a

254-мм

Рис. 45. Кавернограмма определения прослоя пес­ка в толще известняка на глубине 128,6—129 м

80

90

100

110

203Ш

ПО

130

Нм

Рис. 46. Кавернограмма технического состояния колонны обсаддых труб

Разрыв тонны

Ю

20

-КолоннаЪ-гзЧт

Сварное усоединение

Рис. 47. Кавернограммы технического состояния сварной колонн труб (а) и интервала разрыва обсадной колонны в переходное соединении с диаметра 254 мм на диаметр 203 мм (б)

же положение муфтовых соединений, (На рис. 48 в интервале 69—74 м зафиксирова­на обсадная труба нестандартного диамет­ра; в интервале 114—117 м под башмаком колонны труб диаметром 152 м зафиксиро­вано цементное кольцо).

48. Кавернограм — технического со — гояния скважины

В некоторых случаях удается опреде­лить интервалы установки фильтров (фик­сируется перфорированная часть обсадных Бп труб),

Более точные сведения о профиле сече­ния скважины дает профилеметрия, позво — ‘ ляющая вместо усредненных данных о гео­метрических размерах скважины получить несколько кривых, " отражающих профиль скважины в конкретных направлениях. Дан — 120 ные замеров профилеметром показаны на рис. 7,

Таким образом, применение каверномет — тзо рии и профилеметрии при бурении и ремон — те скважин на воду позволяет выделить Рис тонкие прослои песка в водоносных скаль — ма

С’

ных породах, определить интервалы суже­ния ствола скважины наличие цемента у башмака обсадной колонны, интервалы разрыва обсадных труб и решить ряд других вопросов, что дает возможность оперативно и квалифицированно устранять осложнения, связанные с буре­нием скважин.

Комментарии запрещены.