Технологии изучения геологических разрезов скважины (песчано-глинистый разрез)

Введение

В нефтяной и газовой промышленности бурение скважин производят для поиска и нахождения месторождений углеводородного сырья, а также и для их разработки. В целях изучения геологического разреза скважин, контроля за режимом разработки месторождений и их технического состояния проводятся геофизические исследования скважин.Актуальной задачей геофизических исследований скважин (ГИС) является ознакомление с основными физическими свойствами горных пород. Изучение геологического разреза скважин заключается в определении последовательности и глубины залегания пластов горных пород, их литолого-петрофизических свойств, наличия и количественного содержания в недрах полезных ископаемых.Цель: изучить технологии геологических разрезов скважины на примере песчано-глинистого разреза.Задачи:1. Выявить сущность литологического расчленения2. Определить геологические технологии, присущие карбонатному разрезу3. Выявить геологические технологии, присущие песчано-глинистому разрезуГлава 1. Литологическое расчленениеВажнейшим документом геологической службы, характеризующим скважину, является литолого-стратиграфическая колонка, содержащая сведения о положении границ пластов и их толщинах, литологическом составе и стратиграфической принадлежности пород, которыми пласты сложены, о наличии пластов-коллекторов и характере их насыщения.Для изучения литологического состава пород используется большинство существующих методов ГИС в различных сочетаниях (рис.1.). Оптимальный комплекс ГИС выбирается в зависимости от конкретных геологических условий разреза. Это связано с тем, что каждый из методов ГИС обладает разной эффективностью при «узнавании» той или иной литологической разновидности пород. Классификация осадочных горных пород основывается на различии их физических и химических свойств, таких как цвет, твердость, плотность и т.п. Исследования разрезов скважин по материалам ГИС также базируются на различии физических свойств пород, которые, однако, нельзя отождествлять с физическими параметрами пород. Это – своеобразные «геофизические» параметры: удельное электрическое сопротивление, естественная радиоактивность и пр. При геологической интерпретации основное значение имеют не абсолютные величины тех или иных параметров, а их соотношения. Рассмотрим методику литологического расчленения на примере наиболее типичных разрезов – терригенного, карбонатного.Рис. 1. Комплекс методов ГИС для изучения литологического состава породГлава 2. Карбонатный разрезКарбонатный разрез содержит обычно известняки и доломиты в разных видах: плотные и крепкие, пористые и трещиноватые, глинистые и т. п. Реже в разрезе присутствуют гипс, ангидрит, каменная соль.На диаграммах КС карбонатные толщи выделяются как зоны высокого сопротивления - от 100 до 1000 и 10000 Ом*м. Рыхлые, кавернозные известняки обладают пониженным КС.На диаграммах ПС карбонатные породы выделяются отрицательными аномалиями на фоне глин. Амплитуда аномалийуменьшается с ростом глинистости (пласт 6) иувеличивается с ростом пористости (пласты 2 и 4). В общем случае диаграммы ПС на карбонатном разрезе слабо дифференцированы.Микрозонды очень редко, только в случае хорошей пористости пластов, образуют зоны положительных приращений АрА , в остальных случаях их диаграммы не дают полезной информации, поэтому редко используются в карбонатных разрезах.Диаграммы ГК выделяют карбонатную толщу пониженными значениями естественной радиоактивности (3-6 мкР/час), которая несколько повышается с увеличением глинистости (пласт 6).На диаграммах НГК-60 разности карбонатных пород отмечаются высокими показаниями Inγпоскольку содержат очень мало водорода (пласты 1, 3, 5, 7). В кавернозных и пористых разностях Inγзначительно понижается, что позволяет надежно выделять их среди плотных пород. Примером может служить пласт 2, который не выделяется по КС из-за своей нефтенасыщеyности.Акустический каротаж хорошо "отбивает" всю карбонатную толщу пониженными значениям интервального времени (ΔТ = 140-250мкс/м), выделяя внутри нее все пористые и трещиноватые разности (пласты 2 и 4) повышением ΔТ, независимо от характера насыщения.По кавернограмметрии плотным известнякам соответствуют зоны, где фактический диаметр скважины равен номинальному.Таким образом, основными при расчленении карбонатного разреза являются методы(рис. 2): КС, НГК и АК; дополнительными: ПС, ГК, КМ.Рис 2. Основные методы ГИС для карбонатного разрезаГлава 3. Песчано-глинистый разрез (терригенный)Песчано-глинистый разрез представлен главным образом песками, песчаниками, алевролитами, глинами, глинистыми песчаниками, а также реже глинистыми сланцами, мергелями и аргиллитами. Такие разрезы разбуриваются на пресном буровом растворе, т.е. при минерализации бурового раствора с0 меньше, чем минерализация свпластовых вод и, следовательно, при ρ0> ρв. Это обуславливает существование "прямого поля" ПС и образование положительного приращения Δ ρк на диаграммах микрозондов.Кратко охарактеризуем основные литологические разности песчано-глинистого разреза. Глины и глинистые породы отличаются самыми низкими КС (от 2 до 20 Ом*м), ρкмгз≈ρкмпз, положительными аномалиями ПС, повышенной естественной радиоактивностью, высокими значениями интервального времени (ΔТ=300-500мкс/м) на диаграммах АК, минимальными показаниями на диаграммах НГК-60,увеличением фактического диаметра скважины против номинального. Песчаники и алевролиты имеют отрицательные показания на диаграммах ПС, более высокие значения КС (от единиц до сотен Ом*м), положительные приращения Δρк на диаграммах микрозондов, промежуточные показания на диаграммах ГК и НГК, более низкие значения интервального времени по АК (у песчаников ΔТ - 175-330 мкс/м, у алевролитов - 200-275 мкс/м) и накавернограммах фиксируется уменьшение диаметра против номинального (рис. 3). Для песчано-глинистого разреза основными методами ГИС являются (рис. 4): ПС, МЗ и КС, дополнительными: НГК, АК, КМ, ГК. Рис. 2. Основные методы ГИС Рис. 3. Результаты основных методов ГИС для песчано-глинистого разреза для песчано-глинистого разрезаЗаключениеВ данной работе были изучены технологии геологических разрезов скважины, а также была предоставлена информация об изучении расчленения геологического разреза скважин по составу пород: выявлена сущность литологического расчленения; определены геологические технологии, присущие карбонатному разрезу; выявлены геологические технологии, присущие песчано-глинистому разрезу.
Список литературы

1. Косков В.Н. Геофизические исследования скважин: Учеб. пособие / Перм. гос. техн. ун-т. – Пермь, 2004. – 122 с.2. Сковородников И.Г. Геофизические исследования скважин: учебник для вузов. 4-е изд., переработ. И дополн./ И.Г. Сковородников; Урал. Гос. Горный ун-т. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2014.456с.3. Добрынин В.М., Вендельштейн Б.Ю., Резванов Р.А., Африкян А.Н. Промысловая геофизика: Учебник для вузов /Под ред. В. М. Добрынина. — М.: Недра, 1986. с. 342.4. Расчленение разрезов скважин // URL: https://infourok.ru/issledovatelskaya-rabota-na-temu-litologicheskoe-raschlenenie-razrezov-skvazhin-2815615.html (дата обращения: 06.02.2022).