Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Возможность применения электрических методов для выявле­ния пластов-коллекторов основана на том, что удельное элек­трическое сопротивление р|1Л пластовых вод обычно бывает во много раз ниже удельного электрического сопротивления р0 чис­той промывочной жидкости, нагнетаемой в скважину.

Поэтому даже незначительное попадание пластовой воды в скважину в процессе бурения должно заметно снизить сопро­тивление рсм смешанной промывочной жидкости, что и отмеча­ется поверхностным резистивиметром, установленным в желобе на дневной поверхности. Попадание пластовой воды в промы­вочную жидкость возможно в следующих случаях.

1. При руЛ > рт а) за счет остаточного ее содержания в выбуренной породе; б) за счет диффузионных процессов (выравнивание кон­центраций при остановках циркуляции; в) за счет создания усло­вий рю5 > рш при расхаживании инструмента, снижения уровня жид­кости в скважине при остановке циркуляции и т. п.

2. При рулЬ < р11Л: а) при бурении артезианских скважин; б) при создании искусственных условийрза5 < /;пл при бурении на облег­ченных растворах, аэрированных растворах и т. п.

Таким образом, в зависимости от знака разности давлений скважина — пласт следует различать два электрических способа выявления коллекторов [47].

Первый электрический способ применим при условии, ко­гда в процессе бурения выдерживается соотношение рза6 < рпл. В этом случае при вскрытии кровли однородного коллектора в скважину начинает поступать пластовая вода, дебит которой будет постепенно увеличиваться и достигнет максимума в мо­мент вскрытия подошвы пласта, после чего он остается посто­янным. Одновременно с изменением дебита притока пластовой воды будет изменяться удельное электрическое сопротивление Рсм смешанной промывочной жидкости в районе вскрываемого пласта-коллектора. Вследствие наличия запаздывания /3, рав­ного времени подъема промывочной жидкости от забоя сква­
жины до ее устья, аномалия будет зафиксирована резистиви — метром позже, с учетом отставания /3.

Подобная аномалия изображена на рис. 4.18 [47].

Второй электрический способ можно применять в основ­ном при бурении таких скважин, когда соблюдается условие Р}аб > Ат — В этом случае при вскрытии коллектора в него начи­нает проникать фильтрат промывочной жидкости. Электриче­ское сопротивление жидкости, движущейся от забоя скважи­ны к устыо, изменяться не будет (небольшие изменения могут быть связаны с попаданием остаточной воды из шлама в про­мывочную жидкость).

Однако если с помощью воздушного компрессора выдавить из скважины часть промывочной жидкости, чтобы установить ее уровень на 100—200 м ниже пьезометрического уровня, а за-

г

юоо —

і, с

Рис. 4.18. Выделение коллекторов первым электрическим способом:

/ — аномалия притока, 2 — электрическая аномалия

Рис. 4.19. Выделение коллекторов вторым электрическим способом. Заштрихованы электрические аномалии

тем на 10—30 мин оставить скважину в покое, то из коллекто­ров в скважину начнется приток поглощенного ранее фильтра­та промывочной жидкости и частично пластовых вод. При этом против коллекторов появятся участки промывочной жидкости с пониженными значениями электрического сопротивления. После возобновления циркуляции промывочной жидкости в скважине указанные участки пониженного сопротивления про­мывочной жидкости по мере выхода их из устья скважины и прохождения через резистивиметр будут создавать на диаграм­ме соответствующие электрические аномалии (рис. 4.19). По­добные же электрические аномалии, но меньшей амплитуды, будут возникать и за счет диффузионных процессов при про­стаивании скважины без снижения уровня, если время простаи­вания достаточно для их появления.

В связи с этим второй электрический способ характеризуется меньшей по сравнению с первым помехоустойчивостью. Физи — ко-математические основы первого электрического способа вы­явления коллекторов в процессе бурения наиболее полно рас­смотрены в работах Казанского университета [47 и др.].

Концентрацию с„ поваренной соли ИаС1 в смеси чистой промывочной жидкости с пластовой водой можно определить по формуле

Срб + Стд с0+д / (?, • с,1Л

а + ? ‘ и,/а ‘ (4’22)

откуда

ссм 1 + д/0г С,1Л / с0

Ч ‘ I+ »/<?, ’ (4-23)

где с0 — исходная концентрация №С1 в промывочной жидкости;

О — дебит промывочной жидкости; д — дебит притока пластовой воды; спл — концентрация №С1 в пластовой воде.

Если бы удельные электрические сопротивления двух различных промывочных жидкостей были бы обратно про­порциональны концентрациям КаС1 этих жидкостей, то зависимости между рсм/р0, рпл/Ро и Я/йI определялись бы по формуле

Рем с0 1 + д / 0

— — <4-24) где рсм — удельное электрическое сопротивление смеси промывочной жидкости с пластовой водой; р0 — удельное электрическое сопротивление исходной промывочной жидкости.

Можно утверждать, что с помощью электрического способа обнаруживаются даже такие коллекторы, которые создают ни­чтожно малые притоки пластовых вод в скважину не только ПРИ Рзаб < — Ршп но и в результате диффузионного переноса ио­нов при остановках циркуляции при/>заб > рпп, что подтвержда­ется фактическими промысловыми данными по месторожде­ниям Западной Сибири. Можно также предполагать, что элек­трический способ окажется примерно на порядок чувствитель­ней, чем расходомерный способ при обнаружении коллекто­ров с аномально высокими (АВТТД) и повышенными пласто­выми давлениями.

Таким образом, фильтрационные методы изучения разреза скважин в процессе бурения дают возможность не только выде­лять пласты-коллекторы в процессе бурения, но и определять их фильтрационные характеристики как непосредственно, так и через комплексные производные параметры. Кроме того, эти методы позволяют оптимизировать гидравлический режим бу­рения и предотвращать аварийные ситуации (определение мест и начала поглощений, уходов промывочной жидкости, газопро­явлений и т. п.).

Фильтрационные методы на данном этапе их развития могут с успехом применяться в практике решения конкретных геоло — го-технических задач. В то же время необходимо дальнейшее развитие теории, методики и аппаратурного обеспечения этих методов для самых различных геолого-технологических усло­вий, особенно при изучении разрезов, слабо освещенных ком­плексом стандартных промыслово-геофизических методов, а также при прогнозе зон АВПД и бурении скважин на равновес­ных режимах.

Комментарии запрещены.