ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН
В.М.ДОБРЫНИН Б.Ю.ВЕНДЕЛЬШТЕИН Р.А.РЕЗВАНОВ А.Н.АФРИКЯН ПРОМЫСЛОВАЯ ГЕОФИЗИКА
П о д р е д а к ц и е й доктора геолого- минеролигических наук В.М. Добрынин
Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебник для студентов ВУЗов, обучающихся по специальностям: «Бурение нефтяных и газовых скважин», «Технология и комплексная механизация разработки нефтяных и газовых месторождений», «Экономика и организация нефтяной и газовой промышленности»
МОСКВА „НЕДРА" 1986 УДК 550.83(075) 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. Описаны физическая сущность и области применения электрических, радиоактивных, геохимических и других геофизических методов исследования скважин. Приведены основы комплексной интерпретации получаемых данных для литологического расчленения разрезов скважин, выделения коллекторов нефти и газа, определения их свойств. Рассмотрены методы изучения технического состояния скважин. Для студентов вузов негеологических специальностей: «Бурение нефтяных и газовых скважин», «Технология и комплексная механизация разработки нефтяных и газовых месторождений», «Экономика и организация нефтяной и газовой промышленности». Табл. 12, ил. 180, список лит.— 12 назв. Рецензенты: Е. И. Леонтьев, д-р геол.-минер. даук (Тюменский индустриальный институт); С. А. Султанов, д-р геол.-минер. наук (Уфимский нефтяной институт).
Содержание
Содержание. 3 ВВЕДЕНИЕ.. 4 Глава I. 6 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН.. 6 § 1. УДЕЛЬНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД.. 6 § 3. МЕТОД КАЖУЩЕГОСЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ.. 14 § 4. МЕТОД ЭКРАНИРОВАННОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ (БОКОВОЙ КАРОТАЖ) 25 § 5. ИНДУКЦИОННЫЙ МЕТОД.. 27 § 6. МЕТОД МИКРОЗОНДОВ.. 29 § 7. МЕТОД ПОТЕНЦИАЛОВ СОБСТВЕННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ.. 30 § 8. МЕТОД ПОТЕНЦИАЛОВ ВЫЗВАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ.. 37 ГлаваII. 40 МЕТОДЫ РАДИОМЕТРИИ.. 40 § 1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАДИОМЕТРИИ.. 40 § 2. МЕТОД ЕСТЕСТВЕННОЙ РАДИОАКТИВНОСТИ (ГАММА-МЕТОД) 44 § 3. МЕТОД РАССЕЯННОГО ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ (ГАММА-ГАММА-МЕТОД) 48 § 4. НЕЙТРОННЫЕ МЕТОДЫ... 50 § 5. ДРУГИЕ МЕТОДЫ РАДИОМЕТРИИ.. 59 § 6. РАДИОМЕТРИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА.. 63 И НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЙ.. 63 Глава III. 69 АКУСТИЧЕСКИЕ И ДРУГИЕ.. 69 НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН.. 69 § 1. АКУСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН.. 69 §2. ТЕРМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН.. 80 § 3. ГЕОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН.. 87 Глава IV. 99 ТЕХНИКА И МЕТОДИКА.. 99 ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН.. 99 § 1. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ.. 100 § 2. ОБОРУДОВАНИЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПАРТИИ. 104 ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ.. 104 Г л а в а V.. 110 ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ИСТОЛКОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.. 110 § 1. ЛИТОЛОГИЧЕСКОЕ РАСЧЛЕНЕНИЕ РАЗРЕЗОВ СКВАЖИН.. 110 § 2. ВЫДЕЛЕНИЕ МЕЖЗЕРНОВЫХ КОЛЛЕКТОРОВ В ТЕРРИГЕННОМ РАЗРЕЗЕ.. 112 § 3. КОРРЕЛЯЦИЯ РАЗРЕЗОВ.. 117 Глава VI. 119 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ПОРИСТОСТИ И НЕФТЕГАЗОНАСЫЩЕНИЯ ПРОДУКТИВНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ 119 § 1. ГЛИНИСТОСТЬ КОЛЛЕКТОРОВ.. 119 § 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПРОНИЦАЕМОСТИ.. 134
ВВЕДЕНИЕ
Геофизические исследования скважин (ГИС) являются областью прикладной геофизики, в которой современные физические методы исследования вещества используются для геологического изучения разрезов, пройденных скважинами, выявления и оценки запасов полезных ископаемых, получения информации о ходе разработки месторождений и о техническом состоянии скважин. Применительно к изучению разрезов нефтяных и газовых скважин эти исследования иногда называют промысловой геофизикой. Кроме того, в практике используется термин «каротаж» (франц. carottage от carotte — буровой крен или буквально — морковь). Термин «каротаж» не соответствует сущности описываемых процессов, и при последующем изложении мы будем отдавать предпочтение более обоснованным научно терминам. Геофизические методы, используемые для изучения геологических разрезов скважин, в зависимости от физических свойств пород, на которых они основываются, делятся на электрические, радиоактивные, термические, акустические, геохимические, механические, магнитные и др. Сущность любого геофизического метода состоит в измерении вдоль ствола скважины некоторой величины, характеризующейся одним или совокупностью физических свойств горных пород, пересеченных скважиной. Физические свойства пород связаны с их геологической характеристикой, и это позволяет по результатам геофизических исследований, судить о пройденных скважиной породах. Геофизические исследования в скважинах выполняют с помощью специальных установок, называемых Первое изучение теплового поля в нефтяных скважинах с прикладной целью было проведено в Баку известным геологом Д.В. Голубятниковым в 1906 г. Д. В. Голубятников, измеряя максимальным термометром температуру вдоль оси скважины, пытался выявить обводняющиеся пласты. Однако должного распространения его работы не получили. Толчком к бурному применению геофизических методов для исследования скважин послужили работы профессора Парижской высшей горной школы К. Шлюмберже, который в 1927 г. предложил использовать для этой цели разработанный им метод полевой электрической разведки. В 1929 г. по инициативе И.М. Губкина и Д.В. Голубятникова этот метод был с большим успехом опробован на нефтяных промыслах объединения Грознефть, а позднее — в скважинах объединений Азнефть, Эмбанефть, Майкопнефть. В результате выполненных работ выявились большие возможности нового метода, позволяющего без отбора керна получать ценную геологическую информацию о разрезе и содержании в нем нефти, что дает возможность значительно увеличивать скорость бурения и экономить средства. Первый положительный результат исследования был получен в скв. 1—35 Новогрозненского района в ноябре 1929 г. Здесь из XIX пласта, рекомендованного геофизиками к испытанию, при отсутствии достаточных признаков нефти в кернах из скважины ударил фонтан с дебитом свыше 100 т/сут. К работам но быстрейшему внедрению и развитию новой технологии изучения разрезов скважин были привлечены молодые советские инженеры: К.А. Вероатов, В.Н. Дахнов, И.Г. Дидура, С.Г. Комаров, С.Я. Литвинов, Г.С. Морозов, Г.Н. Строцкий др. В эти годы на основании наблюдений, выполненных в Азербайджане, создастся новый электрический метод — метод потенциалов собственной поляризации (СП), который существенно дополнил метод сопротивлений, увеличив надежность выделения продуктивных пластов. Развитие новых бескерновых способов изучения разрезов скважин способствовало резкому повышению эффективности буровых работ. В результате уже к 1933 г. электрические исследования скважин получили повсеместное распространение на промыслах Советского Союза. В свою очередь, высокая эффективность электрических методов исследования стимулировала развитие других геофизических исследований скважин. В 1933 г. в Баку акад. М.В. Абрамович предложил анализировать буровой раствор на содержание в нем углеводородных газов — возникла основа для создания газометрии скважин. В эти же годы в Советском Союзе создаются методы скользящих контактов (А.С. Семенов и О.К. Владимиров), магнитный (В. А. Шпак) и др., за рубежом — метод потенциалов вызванной поляризации (К. Шлюмберже). В 1934 г. ленинградские геофизики Г.В. Горшков, А.Н. Граммаков, В.А. Шпак и Л.М. Курбатов предложили метод естественной радиоактивности, или гамма-метод, а в 1940 г. акад. Б. Понтекорво — нейтронный гамма-метод. Это привело, начиная с 50-х годов, к развитию комплекса современных радиоактивных методов исследования скважин и аппаратуры (Б.Б. Лапук, Л.С. Поллак, Г.Н. Флеров, Д.Ф. Беспалов и др.). В 1948—1953 гг. под руководством Г. Долля были разработаны боковой и индукционный методы, метод микрозондов, которые в настоящее время широко применяются в промышленности. В 1953—1958 гг. в Советском Союзе были предложены модификации плотностного и селективного гамма-гамма-методов для поисков рудных месторождении и угля (А.П. Очкур, Ю.П. Булашевич, Г.М. Воскобойников и др.). Успешному развитию геофизических исследований скважин во многом способствовали теоретические разработки в области распространения физических полей. Основоположником теории электрического метода сопротивлений явился советский ученый, акад. В.А. Фок. Его решение задачи о распространении электрического поля в скважинах было использовано Л.М. Альпиным С.Г. Комаровым для создания количественной интерпретации результатов метода сопротивлений. Начало работ по теории радиоактивных методов исследования в СССР было положено в 1948 г. трудами А.И. Заборовского, Г. В. Горшкова и позднее Ю.П. Булашевича и др. Интенсивное развитие промысловой геофизики способствовало созданию нового научного направления в геологической науке — науки о физических свойствах горных пород, их взаимных связях и закономерностях изменения — петрофизики. Большой вклад в развитие петрофизики внесли В.Н. Дахнов, В.Н. Кобранова, М.Л. Озерская и др. Петрофизика явилась научной базой для количественной интерпретации геофизических данных. За рубежом значительный вклад в развитие теории геофизических методов внесли Г. Долль, Г. Арчи, М. Мартен, Д. Деван, Г. Гюйо, В. Рассел, М. Уайли и другие исследователи; ими же дано петрофизическое обоснование методов. В последние годы значительно возрос объем геофизических исследований скважин на нефть и газ, увеличились глубины скважин, значительно усложнились условия их проходки. Это потребовало создания новых высокопроизводительных приборов и аппаратуры на основе достижений электронной техники и широкого внедрения обработки геофизических данных на ЭВМ. Разработаны комплексные скважинные приборы — агрегатированные системы геофизических скважинных приборов, рассчитанные на высокие давления и температуры. Разработаны цифровая и компьютеризированная станции, автономные скважинные приборы для исследования в процессе бурения, ряд новых приборов (акустический телевизор, пластовый наклономер, мощные генераторы нейтронов и др.). Все эти меры способствовали достижению высоких скоростей в бурении, повышению эффективности разведки. Новым направлением в промысловой геофизике в последние годы явилось создание аппаратуры и системы геолого-геофизического и технологического контроля за бурением и эксплуатацией скважин. Это позволило значительно расширить сферу промыслово-геофизических услуг, распространить ее не только на изучение геологического разреза скважин, но и на контроль за процессом строительства и эксплуатации скважин. Геофизические методы исследования эксплуатационных скважин стали в настоящее время основным источником информации о процессе разработки нефтяных и газовых месторождений. Введение, гл. I (кроме § 7) и § 6 и 7 в гл. VI написаны В.М. Добрыниным; гл. II, III, X—Р. А. Резвановым; гл. V, VI (кроме § 6 и 7) и § 7 в гл. I —Б.Ю. Вендельштейном; гл. IV, VII—IX и XI —А.Н. Африкяном. Глава I. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН
При проведении исследований скважин электрическими методами изучают удельное электрическое сопротивление, естественную (собственную) и искусственно-вызванную электрохимические активности горных пород. На определении удельного электрического сопротивления основываются метод кажущихся сопротивлений (в том числе в модификации микрозондов и экранированного заземления) и индукционный метод исследования скважин. Различие в естественной (собственной) электрохимической активности используют при исследованиях скважин методом потенциалов собственной поляризации (метод СП), а вызванную электрохимическую активность горных пород изучают методом потенциалов вызванной поляризации (метод ВП).
Популярное: Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (438)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |