Тандем - 2, шлакоблочные станки, бетоносмесители


Производство оборудования и технологии
Рубрики

Основные методы определения интервалов залегания многолетнемерзлых пород

Характер ведения буровых работ в условиях Крайнего Севера имеет определенную специфику, связанную с преодолением природно-климати­ческих условий и наличием в геологическом разрезе многолетнемерзлых пород. Бурение скважин в зонах вечной мерзлоты сопровождается раз­личными видами осложнений, на ликвидацию которых затрачиваются значительные средства, материалы и время [4].

Мощность, глубину залегания многолетней мерзлоты и ее физические свойства изучают и определяют как в процессе бурения скважин, так и с помощью геофизической разведки, температурных измерений и комп-. лекса электрометрических исследований. Так как лед — плохой проводник электричества, представление о наличии или отсутствии мерзлоты в сква­жине можно получить по характеру кривых каротажных диаграмм. В интервалах многолетней мерзлоты кажущееся сопротивление увели­чивается в несколько раз и в ряде случаев достигает 2—3 кОм. Кроме того, вследствие ослабления электрохимических процессов между стенками скважины и стволом кривые спонтанной поляризации (ПС) становятся слабо дифференцированными, что является признаком нахождения по­род в мерзлом состоянии.

Чтобы установить параметры мерзлоты по каротажу, используют свойства инверсии потенциал — и градиент-зондов в мерзлой зоне.

Потенциал-зонд для указанного комплекса пород дает более высокие показатели кажущегося сопротивления рк по сравнению с градиент-зон­дом. У ствола бурящейся скважины происходит оттепление породы, и в результате показания потенциал-зонда значительно снижаются.

Каротажные диаграммы отмечают также интервалы талых пород.

При определении границ мерзлых пород наиболее четкие результа­ты дает термометрия скважин, проведенная непосредственно после буре­ния. В этом случае на термограммах выделяется интервал низких темпе­ратур, который соответствует интервалу мерзлых пород в разрезе. Сопо­ставление термограмм с керном и характером ПС и КС в одних и тех же интервалах позволяет определить границы многолетнемерзлых пород с достаточной точностью. Термограммы, полученные в обсаженных скважи­нах во время ОЗЦ, позволяют выделить в разрезах массивы мерзлоты мощностью не менее 20 м.

Таким образом, несколькими замерами температур вг скважинах Крайнего Севера, проведенными вскоре после бурения, установлено, что интервалам залегания многолетнемерзлых пород соответствуют: аномально низкие температуры (безотносительно к пластовым темпера­турам), безградиентные участки температурных кривых, участки низких температурных градиентов (менее 1°С).

В районах распространения рыхлых осадочных отложений зоны мерзлоты можно установить также по данным сейсморазведки (методами КМПВ и МОВ). Между скоростью распространения упругих сейсмиче­ских колебаний и температурой пород существует определенная зави — 208

симость: с понижением температуры эта скорость значительно увеличи­вается, поэтому в мерзлых толщах сейсмические скорости достигают 3000—3500 м/с, в то время как в талых отложениях они не превышают 1500—2000 м/с.

Площадь распространения мерзлоты и ее мощность могут быть опре­делены методом ВЭЗ. Сопоставление данных ВЭЗ с результатами бурения или электрокаротажными измерениями показывает их хорошую сходи­мость.

Для каротажа мерзлых пород в скважинах создан портативный при­бор, позволяющий учитывать протаивание грунта при бурении. ‘

Для измерения плотности мерзлых пород в приборе использован гам- ма-гамма-каротаж. Выходные данные регистрируются в виде картограммы измерений плотности.

С целью определения протаивания многолетнемерзлых пород при бурении скважин, а также коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи от бурового раствора в окружающие породы измеряют температуры входящего и выходящего из скважины бурового раствора.

За рубежом в изучении многолетнемерзлых пород достигнуты опреде­ленные успехи. Так, фирма «Атлантик Ричфилд» специализируется на раз­работке программ для ЭВМ. Программы, составленные на языке ФОРТРАН IV, позволяют рассчитывать температуры пород и жидкости в скважине, а также радиус их протаивания при различных криологических условиях.

Оставить комментарий