Оценка и прогнозирование зон поглощений промывочной жидкости

Основные задачи исследования поглощающих пластов:

1) изу­чение литологических особенностей пород в зоне поглощений, а также их пористости, трещиноватости и кавернозности;

2) опре­деление глубины и мощности зоны;

3) выявление количества поглощающих горизонтов;

4) оценка раскрытия трещин;

5) изме­рение пластового давления;

6) определение скорости и направления движения жидкости между пластами;

7) оценка интенсив­ности поглощения проницаемой зоны;

8) определение фактического диаметра скважины в исследуемом интервале;

9) определение минерализации пластовых вод, температуры окружающих пород.

Это позволяет: прогнозировать возможность встречи скважиной поглощающих пластов; правильно выбирать методы предупреж­дения и ликвидации фильтрации жидкости из скважины в пласт; экономно расходовать материалы; гарантировать успех проводи­мых мероприятий по предупреждению и ликвидации поглощений.

Изучение зон поглощений проводится по проектным, факти­ческим материалам и, по возможности, с учетом всех видов ин­формации, получаемой при бурении скважин: геологической, гид­рогеологической, геофизической, буровой (по приборам и личным наблюдениям бурильщика), а также с помощью специальных ис­следований в скважине, выполняемых силами буровой бригады - оперативный вид и проводимых геофизическими или гидрогеоло­гическими отрядами - специальный.

Оперативный контроль включает наблюдения и оперативные исследования.

Наблюдения ведутся по имеющейся на буровой наземной кон­трольно-измерительной аппаратуре, включая КУРС-411, КУРС-613 и др., за изменением статического уровня в скважине и объема промывочной жидкости в отстойнике (циркуляционной системе) с помощью различных уровнемеров; количеством промывочной жидкости, входящей и выходящей из скважины, с помощью рас­ходомеров; изменением давления на насосе; выходом керна и степенью его трещиноватости; процессом углубления скважины по специальной аппаратуре (самопишущим ваттметром, различ­ными анализаторами ситуаций).

Оперативные исследования в скважине включают различные методы оценки поглощающего пласта с помощью определителя зон поглощений промывочной жидкости (например, МЭР-57 кон­струкции ПГО «Донбассгеология»); различных пакерных уст­ройств; по изменению приращения механической скорости буре­ния в зоне поглощений; по шламу и т. д.

С помощью определителя зон поглощений МЭР-57 устанавли­ваются границы зоны при использовании любой промывочной жидкости и интенсивность поглощения — от частичных до интен­сивных. Все работы осуществляются буровой бригадой. Датчик-расходомер МЭР-57 спускается в скважину на одножильном ка­беле с помощью лебедки от аппаратуры КУРС. Зона поглощения определяется с помощью наземного измерительного пульта. Для скважин глубиной более 800 м операции с расходомером МЭР-57 осуществляются с каротажной станцией АЭКС-1500, оснащенной лебедкой и каротажным кабелем длиной 1500 м. По данным В. И. Лисянского, станция АЭКС оснащена аппаратурой и техни­ческими средствами, обеспечивающими проведение, как исследо­вания скважин, так и тампонирования поглощающих горизонтов.

Для определения границ поглощающего пласта с помощью простейшего пакерного устройства пакер (тампон) закрепляется на бурильной трубе, низ которой закрыт. Над пакером и под ним имеются отверстия, перекрываемые при необходимости клапа­нами. Отверстие под пакером открывается; снаряд на бурильных трубах опускается в скважину до места предполагаемого ухода жидкости в пласт; в бурильные трубы подается вода. Перемещая прибор вниз по стволу скважины, периодически его останавли­вают и включают подачу жидкости. При переходе от поглощаю­щего пласта к непоглощающему на манометре насоса будет отмечено резкое изменение давления. Для определения верхней гра­ницы проводят аналогичные операции, но предварительно закры­вают отверстие под пакером и открывают над ним. Прибор пе­ремещают по стволу от нижней границы пласта вверх. Как только пакер будет остановлен выше кровли поглощающего пла­ста, из скважины начнет поступать буровой раствор.

При оценке зон поглощений с помощью механического каро­тажа используют

Известна методика оценки глубины залегания поглощающего горизонта в процессе проходки скважины путем измерения дав­ления нагнетания промывочной жидкости на устье скважины при фиксируемых количестве выходящей из скважины промывочной жидкости и подаче насоса.

Специальные методы - геофизические и гидродинамические исследования в скважине. Геофизические исследования предусмат­ривают использование в зависимости от геологических условий различных методов каротажа скважины: расходометрию, кавернометрию, акустический, гамма-гамма-плотностной, стандартный каротаж, термометрию, резистивиметрию, электрометрию и др. Наряду с этим может быть использовано фотографирование, те­левизионный осмотр стенок скважин. Гидродинамические иссле­дования включают два способа:

1) прослеживание за снижением (подъемом) уровня жидкости до статического после налива или откачки воды из скважины при неустановившемся режиме;

2) кратковременные откачки или нагнетания жидкости в пласт при герметизированном устье скважины и при установившемся режиме.

Термокаротаж. При помощи термокаротаж можно определить зоны границы поглощающих пластов. Этот метод основан на использовании естественного поля земли. Суть метода заключается в следующем.

Скважину на некоторое время оставляют в покое. После выравнивания температуры промывочной жидкости и окружающих пород проводят контрольные замеры температуры в скважине. Затем в нее закачивают промывочную жидкость. Так как температура закачиваемой сверху жидкости обычно более низкая, то произойдет понижение температуры жидкости, расположенной в интервале над поглощающим пластом. Температура раствора ниже поглощающей зоны не изменится. На термограммах против поглощающего горизонта выделяется зона повышенных или пониженных температур в зависимости от разницы температур раствора и исследуемых горных пород. Для этой цели используются записывающие термометры.

Резистивиметр. Зону поглощения можно определять резистивиметром только в том случае, если сопротивление закачиваемой в скважину жидкости резко отличается от сопротивления промывочной жидкости, находящейся в скважине. Кроме трудоемкости работ по приготовлению и закачке раствора, недостатком такого метода является нечеткое выделение зоны поглощения и невозможность точно определить ее границ

В зависимости от стадии разведки (поиски, предварительная, детальная или эксплуатационная разведка) и для каждого уча­стка (месторождения) опытным путем устанавливают рациональ­ный комплекс минимальных исследований зон поглощений, при которых была бы получена необходимая информация, достаточ­ная для проведения надежных профилактических, тампонажных и других работ, связанных с ликвидацией поглощений. Учиты­вая, что выполнение даже ограниченного комплекса исследова­ний в скважине требует больших затрат времени и средств, их проводят в основном на месторождениях, где по данным несколь­ких (двух-трех) опорных скважин можно осуществить глубин­ный и площадной прогноз зон поглощений. На месторождениях, отличающихся сложными геологическими условиями, когда каж­дая скважина может стать объектом самостоятельного изучения, как правило, ограничиваются только оперативными методами изучения поглощающих пластов. Иногда эти работы дополняют проведением расходо- и кавернометрии. С помощью скважинных расходомеров ТСР-34/70ЭМ, ДАУ-ЗМ и др. оценивают глу­бину залегания и мощность проницаемых зон, интенсивность по­глощения или водопроявления, а также направление перетоков жидкости в скважине между отдельными зонами.

Рекомендуемая литература: Осн. 2.с. 224-230

Контрольные вопросы:

1) Определение зон поглощения

2) Основные задачи измерения поглощающих пластов

3) Геофизические исследования в скважине

4) Гидродинамические исследования в скважине

5) Термокаротаж, сущность этого метода