Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Классификация методов получения информации в процессе буре­ния скважины в общих чертах рассмотрена в гл. 1, однако методы изучения разреза скважины непосредственно в процессе бурения должны быть детально рассмотрены и классифицированы отдель­но, так как без этого невозможно четко сформулировать требова­ния к измерительной аппаратуре и к комплексам исследований для различных геолого-технологических условий.

По способу привязки получаемой информации к разрезу все методы изучения разреза скважины в процессе бурения следует подразделить на две большие группы:

1) методы с мгновенной привязкой информации к разрезу;

2) методы с задержкой информации на величину отставания промывочной жидкости и шлама или на величину времени подъ­ема инструмента и обработки информации (от десятков минут до десятков часов).

В качестве источников информации при применении методов с мгновенной привязкой информации к разрезу используют:

1) телесистемы с встроенными линиями связи; 2)телесисте- мы, где в качестве линии связи выступает буровой инструмент; 3) буровой инструмент; 4) талевую систему; 5) промывочную жидкость на входе в скважину.

Телесистемы позволяют получать непосредственно в процес­се бурения информацию, тождественную информации, получае­мой с комплексом промыслово-геофизических исследований

необсаженных скважин. Принципиальное отличие — возможность получения в ряде случаев качественно новой информации за счет исследования участков разреза с минимальным влиянием эф­фекта проникновения в пласты-коллекторы фильтрата промы­вочной жидкости.

С помощью телесистем разрез скважины может изучаться ме­тодами электрометрии, радиометрии, термометрии, каверномет- рии, инклинометрии, а также другими методами, применение которых целесообразно проводить в необсаженных скважинах.

Буровой инструмент несет информацию о динамике взаимо — ч/ действия долота с горной породой в виде колебаний верха бу­рильной колонны. В принципе амплитуда и частота колебаний^ верха бурильной колонны содержат информацию о твердости { горной породы, числе оборотов долота, динамике взаимодейст — , вия долота с горной породой и состоянии долота.

Талевая система через ходовой конец каната, связанный с дат­чиком глубины, дает информацию о глубине скважины, положе­нии долота над забоем, проходке и скорости проходки, а через неподвижный («мертвый») конец, связанный с датчиком веса, о весе инструмента на крюке и нагрузке на забой.

Промывочная жидкость на входе в скважину позволяет полу­чить информацию о фоновых (входных) значениях ее физических свойств (газосодержании общем и покомпонентном, плотности, вязкости, диэлектрической проницаемости, температуре, сопро­тивлении — минерализации, содержании твердой фазы и т. п.), т. е. ту информацию, которая необходима при использовании мето­дик, основанных на выделении пластов-коллекторов по прираще­нию изменений параметров. Кроме того, с помощью соответст­вующих датчиков в напорной линии измеряются расход промы­вочной жидкости на входе в скважину, являющийся фоном для дифференциальной расходометрии, а также давление в гидравли­ческой линии буровой установки. Эти параметры вместе со зна­чением расхода промывочной жидкости на выходе из скважины! составляют основу гидродинамических методов выделения пла — . стов-коллекторов в процессе бурения.

При применении методов с задержкой информации в качест­ве ее источников используют: 1) промывочную жидкость на вы­ходе из скважины; 2) горную породу (шлам, керн); 3) испытате­ли пластов в комплекте бурового инструмента; 4) автономные системы.

Промывочная жидкость на выходе из скважины содержит ин­формацию о проходимых нефтеводогазоносных пластах за счет

флюидов, попадающих в промывочную жидкость из выбуренной породы и пластов. Это приводит к изменению физических свойств промывочной жидкости, что позволяет с учетом аналогичных фоновых замеров на входе в скважину по приращению измеряе­мых параметров выявлять эти пласты и определять характер их насыщения.

Информация, содержащаяся в промывочной жидкости, за­держивается на величину отставания, равную времени движе­ния жидкости от забоя до места установки соответствующих датчиков в желобе. При использовании методики прираще­ний необходимо также учитывать и время движения промы­вочной жидкости от датчиков на входе до забоя внутри бу­рильных труб.

Расход промывочной жидкости на выходе из скважины дол­жен регистрироваться без учета «отставания» и быть отнесен в группу методов с задержкой информации условно. Также услов­но к этой группе относится измерение давления на устье сква­жины при пропускании выходящей из скважины жидкости че­рез штуцер.

Измерение расхода промывочной жидкости на выходе вместе с ее расходом на входе позволяет получить параметр дифферен­циальной расходометрии, служащий для выделения интервалов поглощения и притока в разрезе скважины.

Измерение уровня в приемных емкостях также дает возмож­ность по изменению баланса промывочной жидкости выделять поглощающие и отдающие объекты в исследуемом разрезе сква­жины. Этот параметр также отнесен в группу методов с задерж­кой информации условно, так как его отставание, наблюдаю­щееся в начале и конце циркуляции, связано с особенностями желобной системы, а не с задержкой информации в затрубном пространстве скважины.

Горная порода в виде шлама, выносимого на дневную по­верхность вместе с промывочной жидкостью, или в виде керна, поднимаемого в керноотборниках, несет информацию о коллек­торских (пористость, проницаемость), механических и абразив­ных свойствах образцов исследуемого разреза, о минеральном и фракционном составе; это позволяет строить литологическую колонку и проводить стратиграфическое разделение разреза, выявлять особенности элементного состава, изучать наличие в каменном материале жидких, газообразных и твердых углеводо­родов, а также выполнять другие геолого-геохимические и пет- рофизические определения.

Величина отставания шлама несколько больше величины от­ставания промывочной жидкости за счет седиментационных яв­лений, эта разница незначительна и поддается учету.

Однако основная задержка информации о шламе связана не с отставанием его в стволе скважины, а со временем его подготов­ки к анализу и проведения самого анализа. Задержка информа­ции по керну после его подъема соизмерима со временем за­держки информации по шламу. Время подъема определяется глу­биной скважины и типом керноотборного устройства.

Испытатель пластов в комплекте бурового инструмента по­зволяет проводить оперативное испытание выделенных в про­цессе бурения объектов с автономной регистрацией давления в приемном баллоне и поэтому несет информацию как о характе­ре насыщения объекта испытания (по полученному флюиду), так и его фильтрационных характеристиках (гидропроводность, про­ницаемость).

Задержка информации, полученной с помощью испытателя пластов, связана со временем его подъема на дневную поверх­ность, проведением анализов и обработкой данных автономного манометра.

Автономные системы дают возможность получать ту же ин­формацию, что и телесистемы с линиями связи, с той лишь раз­ницей, что эта информация задерживается на время подъема и извлечения контейнера автономной системы и перезаписи ин­формации в вид, удобный для интерпретации.

Основная информация, привязываемая к разрезу как мгно­венно, так и с задержкой, после обработки по определенным алгоритмам дает возможность с помощью тех же наборов датчи­ков получать дополнительные производные параметры, инфор­мативность которых выше информативности отдельно взятых ос­новных параметров. Как правило, производная информация по­зволяет осветить прочностные, фильтрационные и коллектор­ские свойства объекта исследования, а также характер его насы­щения. В зависимости от того, параметры какой группы исполь­зуются для получения производной информации и в каком виде (автоматически или вручную) выполняется ее обработка, привя­зывается она к изучаемому разрезу мгновенно или с определен­ной задержкой по времени и по глубине.

Например, такие параметры, как дифференциальный расход промывочной жидкости, равный разности ее расходов на входе в скважину и выходе из нее, уровень в приемных емкостях, энер­гоемкость и фильтрационные свойства, а через них и коллектор-

ские свойства могут быть получены мгновенно, сразу в момент вскрытия пласта-коллектора. Параметры же, основанные на ре­гистрации приращения изменений физических свойств промы­вочной жидкости и характеризующие характер насыщения пла­ста-коллектора, могут быть получены только после определен­ного времени отставания промывочной жидкости. Следует ука­зать, что по мере разработки новых методик сочетание основных параметров может дать значительное количество новых высоко­информативных производных параметров.

Полная классификация методов изучения разреза скважин в процессе бурения показана на рис. 4.1. Рассмотрим более под­робно физико-геологические основы методов изучения разреза скважин в процессе бурения, имеющих принципиальное значе­ние для решения поставленных задач.

Комментарии запрещены.