Геофизические исследования скважин

Электрокаротаж

Это наиболее распространенный метод геофизического исследования скважин. Заключается он в непрерывном измерении по необсаженному стволу скважины естественных (спонтанных) потенциалов (синоним — потенциалы собственной (спонтанной) поляризации), возникающих при взаимодействии промывочной жидкости и пластовых вод. Общепринятая аббревиатура для кривой получаемых значений — кривая ПС. Одновременно измеряется кажущееся удельное сопротивление горных пород, обусловленное удельным сопротивлением поровых вод и сопротивлением самой породы. Общепринятая аббревиатура — кривая КС. Измерение ПС производится двухэлектродной установкой, один электрод которой остается на поверхности, а второй опускается в скважину. Измерение КС выполняется четырехэлектродной системой, три электрода которой образуют каротажный зонд, опускаемый в скважину, а четвертый устанавливается на поверхности вблизи ее устья.

Различия в физических свойствах горных пород (проницаемость, абсорбция, диффузия и др.) делают возможным диагностировать основные типы терригенных, глинистых и карбонатных отложений по кривым ПС и КС (рис. 7.1, 7.2).

В частности, максимальные значения на кривой ПС имеют глины. Пески и песчаники, а также пористые и трещиноватые карбонаты (из-за более легкой диффузии глинистого раствора и небольшой абсорбционной активности), выделяют на кривой ПС минимумами значений. Причем эти минимумы выражены тем отчетливее, чем меньше глинистого материала содержат песчаные или карбонатные пласты.

Напротив, кажущиеся сопротивления (кривая КС), прямо пропорциональные проницаемости пород, имеют максимальные значения у хорошо проницаемых пород — песков и песчаников, причем если в песчаных пластах вода замещается нефтью, то кажущееся сопротивление растет еще больше. Карбонатные породы также характеризуются максимумами на кривой КС, но их сопротивления могут резко меняться, так как трещиноватые зоны приводят к снижению значений.

Значения КС горных пород зависят от степени минерализации пластовых вод. Они значительно понижаются, если пласты содержат воды с высокой минерализацией. Вследствие этого сопротивления глин могут в отдельных случаях значительно превышать сопротивления песков с минерализованной водой (Итенберг, 1972).

«…Метод основан на измерении интенсивности естественного радиоактивного излучения осадочных пород (гамма-каротаж) или на изучении взаимодействия источников радиоактивного излучения и горной породы (нейтронный каротаж). Наибольшее значение при интерпретации геологических разрезов получил гамма-каротаж (ГК), применяемый как в необсаженных, так и в обсаженных скважинах. Гамма-каротаж сводится к измерению интенсивности гамма-излучения горных пород за счет содержащихся в них тория, урана и радиоактивного изотопа калия ⁴⁰К.

По значениям естественной радиоактивности осадочные породы делятся на три группы:

а) высокой радиоактивности; к ним относятся битуминозные глины, аргиллиты и глинистые сланцы, калийные соли, а также современные глубоководные осадки — глобигериновые и радиоляриевые илы;

б) средней радиоактивности — глины (морские и пресноводные), глинистые песчаники и известняки, мергели, глинистые доломиты;

в) низкой радиоактивности — ангидриты, гипсы, доломиты, известняки, песчаники, иногда каменные угли.

Радиоактивный каротаж

Наличие глинистого материала ведет к увеличению радиоактивности горных пород в связи с высокой адсорбционной способностью глин. Положительные аномалии ГК могут отмечаться и при проходке монацитовых и других обогащенных радиоактивными минералами песков. Несмотря на то, что в общем виде интенсивность гамма-излучения пород пропорциональна содержанию в них радиоактивных минералов, она зависит и от плотности самой породы, так как с увеличением плотности возрастает поглощение гамма-излучения породой и соответственно уменьшается поток, измеряемый зондом. Наконец, на интенсивность гамма-излучения оказывает влияние радиоактивность пластовых вод. В частности, повышенной радиоактивностью характеризуются высокоминерализованные хлоридно-кальциевые воды.

Остальные виды гамма-каротажа применяются главным образом для решения специальных вопросов нефтяной геологии — определения местоположения пористых пластов и трещиноватых зон, зон нефтегазонасыщения и т. п. Этим же целям служат в основном акустический каротаж, термокаротаж и кавернометрия…