Геофизические исследования в открытом стволе скважины

Геофизические исследования в открытом стволе скважины (ГИС ОС) представляют собой комплекс методов, направленных на изучение геологических слоев и их физических свойств непосредственно после бурения, когда стенки скважины остаются открытыми, без обсадных труб. Эти методы играют важную роль в разведке полезных ископаемых, в частности нефти, газа, воды, а также в мониторинге состояния геологических объектов. ГИС ОС позволяет получить данные, необходимые для оценки продуктивности пластов, а также для интерпретации структуры недр. Геофизическая компания TNG ALGIS занимается этими исследованиями.

Основные задачи геофизических исследований в открытом стволе

Главной целью ГИС в открытом стволе скважины является получение как можно более точных данных о геологических слоях, их составе, толщине, проницаемости, насыщенности флюидами и других важных характеристиках. Эти данные помогают:

1. Определить тип и структуру пород. Это необходимо для понимания их характеристик, таких как пористость, плотность и другие свойства, которые влияют на возможность добычи полезных ископаемых.

2. Оценить запасы флюидов (нефти, газа, воды) в залежах. С помощью данных геофизических исследований можно определить насыщенность пород, что позволяет оценить экономическую целесообразность разработки месторождения.

3. Определить физические свойства пластов. Например, с помощью методов ГИС можно выявить, насколько проницаемы породы, как хорошо они могут пропускать нефть или газ.

4. Картировать разломы и тектонические нарушения. Это важно для проектирования безопасных и эффективных буровых операций.

Основные методы геофизических исследований в открытом стволе

Геофизические исследования могут проводиться различными методами, каждый из которых дает информацию о тех или иных параметрах недр. К числу наиболее распространенных методов относятся:

1. Гамма-каротаж – метод измерения естественного гамма-излучения пород, которое обусловлено наличием радиоактивных элементов (калий, уран, торий). Он помогает выделить слои пород с разным минеральным составом и насыщенностью.

2. Нейтронный каротаж. Измеряет количество водорода в породах. Этот метод позволяет определить насыщенность пласта водой, так как водород содержится в молекулах воды.

3. Электрический каротаж – включает несколько методов измерения электрического сопротивления пород, таких как боковое каротажное зондирование (БКЗ) и индукционный каротаж. Эти исследования важны для определения пористости и насыщенности пластов.

4. Акустический (акустоимпедансный) каротаж. Измеряет скорость прохождения звуковых волн через породы, что позволяет оценить плотность пород и наличие трещин. Этот метод эффективен для определения механических свойств пород и выявления разрывов или каверн.

5. Импульсный каротаж. С помощью коротких импульсов электрического поля можно получить информацию о структурных особенностях пород и их электрической проводимости.

6. Радиоактивный каротаж (гамма-гамма каротаж) измеряет степень поглощения гамма-излучения породами. Метод используется для определения плотности и состава горных пород, а также для расчета их пористости.

Преимущества и ограничения методов ГИС в открытом стволе

ГИС ОС обладает рядом преимуществ перед исследованиями в обсаженных скважинах:

• Точность данных. Исследования в открытом стволе позволяют получить более точные данные, поскольку отсутствуют искажения, которые могут возникать при наличии обсадных труб.

• Широкий спектр параметров. В отличие от скважин с обсадными трубами, открытый ствол позволяет применять большее количество методов, что расширяет возможности анализа и интерпретации данных.

Однако, существуют и определенные ограничения:

• Необходимость оперативности. После бурения стенки скважины остаются незащищенными, что может привести к обрушению или изменению характеристик пород под воздействием буровых растворов или пластовых флюидов. Это требует быстрого проведения исследований для получения достоверных данных.

• Опасность обрушения стенок. Особенно в нестабильных породах, возможно разрушение стенок скважины, что может затруднить или сделать невозможным выполнение каротажных работ.

Интерпретация данных и значение для промышленности

Данные, полученные в ходе геофизических исследований в открытом стволе, требуют тщательной интерпретации. Использование нескольких методов каротажа в комплексе позволяет минимизировать погрешности и достичь более точных результатов. Например, сочетание электрического и акустического каротажа помогает не только определить структуру пород, но и оценить их механические свойства и потенциал для добычи нефти или газа.

Интерпретация этих данных является основой для принятия решений на всех этапах разработки месторождения — от проектирования бурения и добычи до эксплуатации и контроля за состоянием скважины. Именно благодаря этим данным можно понять, какие слои наиболее перспективны для добычи, каковы их запасы и как эффективно организовать процесс разработки.