|
Разрезы буровых скважин
используются для распознавания и корреляции залегающих в недрах отложений, а
также для определения пористости возможных коллекторов и природы содержащихся
в них флюидов. Поскольку геолога-нефтяника интересуют в основном отложения,
залетающие на глубине, нам придется во всех последующих главах книги часто
прибегать к рассмотрению разрезов скважин и других буровых данных; в связи с
этим представляется необходимым вкратце описать некоторые виды исследований
буровых скважин, способы и границы их применения. Исчерпывающее освещение
этих вопросов не входит в задачу настоящей работы, но читатель отсылается к
многочисленным работам и специальным исследованиям, часть которых упомянута в
прилагаемом списке цитированной литературы [61].
К обычным методам исследований буровых скважин следует отнести: 1)
буровые журналы; 2) составление разрезов по поднимаемым при бурении образцам
пород (литологические разрезы и палеонтологические разрезы); 3) электрический
каротаж; 4) радиоактивный каротаж (гамма-каротаж и нейтронный каротаж); 5)
механический каротаж; 6) анализ керна и бурового раствора (газовый каротаж);
7) кавернометрия; 8) термический каротаж; 9) акустический каротаж; 10)
инклинометрия. Ниже приводится краткое описание этих методов и целей их
использования.
Буровые журналы. Разрезы большинства скважин, пробуренных до 1930 г., составлялись самими бурильщиками; по многим крупным районам геологи не имеют никаких
иных данных бурения, кроме этих буровых журналов и вынуждены пользоваться
лишь ими. Относительно надежные сведения содержатся в буровых журналах
скважин, пробуренных канатным способом, поскольку бурильщик в этом случае
совершенно уверен в установлении глубины залегания кровли той или иной толщи,
характера проходимых пород и содержания в них нефти, газа или воды. Бурильщик
легко определяет песчаные породы по износу долота, а глины и известняки ‑
по прерывистому прихвату бурового каната. Он знает, сколько воды в скважине и
какое количество ее извлекается оттуда, и поэтому ему известно количество
воды, содержащейся в любом проницаемом пласте.
Фактически дебит воды, отбираемой из ствола скважины, является хорошим
показателем и проницаемости проходимой породы. Бурильщик немедленно узнает
также о появлении в скважине небольших количеств газа и нефти. Он описывает
вскрываемые породы как твердые, мягкие или вязкие, красные, голубые, черные,
серые или коричневые. Его измерения тщательно проверяются при каждом спуске в
скважину колонны обсадных труб, а замеры глубины залегания кровли
продуктивного пласта производятся обычно при помощи стального каната.
Неизбежные ошибки в определении глубины забоя скважины исправляются в
процессе последнего замера стальным канатом. Если ошибка велика и заставляет
сомневаться в достоверности всего разреза, геолог обычно равномерно
распределяет поправку в интервале от забоя скважины до ближайшей проверенной
предыдущими контрольными замерами глубины.
Буровые журналы скважин вращательного бурения далеко не так
надежны и полезны для работы геолога, как сведения, получаемые буровиками при
канатном, или ударном, бурении; вообще при вращательном бурении буровые
журналы ведутся редко. Об изменении цвета проходимых пород в этом случае
обычно судят по шламу, поступающему из ствола скважины вместе с буровым
раствором; можно определить также проходку скважиной твердых или мягких
пород. Поскольку на ранних этапах вращательное бурение применялось большей
частью в районах распространения мягких пород, многие сланцы и глины
описывались тогда как «гумбо» или «вязкая глина». Любая твердая порода
называлась «камнем»; чередование твердых и мягких пород ‑ «валунами»;
песок, поднимавшийся по стволу скважины с забоя, ‑ «тяжелым песком»;
быстро разрушавшийся и оседавший по стволу скважины песок ‑ «плывуном»,
а песок, при проходке которого шлам был чистым или разжижался буровой
раствор, ‑ «водяным песком».
Составление разрезов скважин по образцам пород. Этот метод
исследования буровых скважин, основанный на изучении шлама и керна, начал
применяться геологами в 1920-1925 гг., и с тех пор постоянно
совершенствуется. Керн и шлам изучаются в наше время практически по каждой
разведочной и очень многим эксплуатационным скважинам. Этим методом может
быть исследован либо весь разрез скважины, от устья до забоя, либо только
наиболее важные его интервалы.
При канатном бурении образцы шлама отбираются во время каждого тартания
скважины, т.е. примерно через 5-10 футов, высушиваются и помещаются в мешочки из холста. Обычно шлам поступает из скважины чистым и не требует никакой
дополнительной обработки. Прямо на скважине или в лаборатории шлам изучается
под бинокулярным микроскопом с увеличением от 12 до 24 раз, после чего по
нему составляется разрез.
При вращательном бурении шлам отбирается из циркулирующего в стволе
скважины бурового раствора, выносящего обломки породы с забоя на дневную
поверхность. Шлам отбирается через каждые 5, 10 или 20 футов проходки, при этом в каждой пробе обычно представлены отложения, вскрытые в этих
интервалах глубин. Шлам промывают в воде до удаления с обломков тонкого
глинистого материала, осевшего на них из бурового раствора, высушивают и
ссыпают в мешочки. Затем непосредственно на месте бурения или в лаборатории
шлам наряду с керном подвергается исследованию под бинокулярным микроскопом,
на основании которого составляется литологический разрез скважины. Все
бурящиеся скважины обслуживаются специализирующимися в этой области
геологами.
Литологические разрезы скважин канатного и вращательного
бурения, составляемые по данным изучения шлама, представляют собой колонку с
описанием физических свойств всех проходимых скважинами пород. Характеристика
каждого образца включает определение: слагающего материала (известняк,
доломит, песчаник, алевролит, глина, конгломерат, ангидрит, соль или
кремень); его цвета; блеска (жирный, тусклый, яркий); содержания
окаменелостей; пористости, и если она имеется, то ее характера (межзерновая,
кавернозная, точечная, обусловленная первичной или вторичной
кристаллизацией); признаков нефти, газа или твердых битумов; наличия трещин
или поверхностей скольжения; связанности песчаного материала (рыхлый сыпучий
песок или сцементированный песчаник) и характера его цемента; раскалывается
ли порода на обломки, состоящие пз скоплений сцементированных между собой
зерен, а также определение любых других физических свойств породы,
способствующих ее распознаванию. При составлении литологического разреза
скважин вращательного бурения по данным изучения шлама необходимо впитывать
время, требующееся для выноса обломков шлама с забоя на дневную поверхность¹;
для выноса обломков породы с забоя глубоких скважин на поверхность может
потребоваться несколько часов.
Палеонтологические разрезы, как об этом свидетельствует само
название, отражают прежде всего стратиграфическое расчленение разреза и содержание
в породах органических остатков, главным образом микрофауны, например
фораминифер и фузулинид.
|