Способ исследования скважин в процессе бурения

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (дд 4 Е 21 В 47/00

/ Мсо

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ; « ;, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ, СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ =- .-, (Чц < (21) 4121952/22-03 (22) 18.06.86 (46) 23.04.88. Ъюп. Я- 15 (71) Московский институт нефти и газа им. И.М. Губкина (72) И.Г. Мельников, С.А. Моисеенко и Б.А. Головин (53) 622.24.082(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1254144, 1985.

А.М. Мелик-Шахназаров, А.С. Моисеенко, А.Г. Мельников и др. Метод оперативного анализа керна, шлама и бурового раствора в процессе буре- . ния. — Нефтяное хозяйство, 1986, 1, с . 16-.18 . (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН

В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ (57) Изобретение относится к геологоразведочным работам на нефть и газ.

Цель изобретения — повьппение точности определения минерального состава проходимых скважиной пород за счет устранения влияния обвальных пород с вышележащих интервалов на резуль„„SU„„1 90348 А1 тат анализа. Предварительно для различных типов пород определяют содержание исследуемых компонентов в объеме обвальных пород за фиксированное время бурения с коррекцией на расход бурового раствора. Затем поинтервально отбирают шлам с его привязкой к глубине и проводят инфракрасный анализ минерального состава пород. После этого в процессе бурения отбирают весь шлам между верхней и нижней границей интервала, выносимык буровым раствором. Шлам измельчают, тщательно перемешивают и из всего объема выделяют небольшую навеску для спектрометрического ИК-анализа. По полученной спектрограмме определяют усредненный минеральный состав технологической пробы, включающий основную и обвальную породы. При измене- С нии минералогического состава для двух соседних интервалов истинное содержание исследуемого минерала в породе определяют как разницу между полученными значениями. 1 ил.

1390348

Изобретение относится к исследоанию скважин в процессе бурения, очнее для литологического расчленеНия разреза скважин с использованием

5 методов инфракрасной спектрометрии, и наиболее целесообразно его использование при проведении геолого-разве цочных работ на нефть и газ.

ЦелЬ изобретения — повышение точ- 10 ности определения минерального соста-, .ва проходимых скважиной пород эа счет устранения влияния обвальных пород с вышележащих интервалов на результат анализа. 15

На чертеже приведены графические зависимости изменения количества об,:вальных пород от времени для различ ных типов пород для однородного пласта. 2О

Кривая 1 отражает количество об1 вального аргиллита .в пробе выбуренной породы с увеличением времени . бурения, кривая 2 — количество обвального глинистого известняка в про- 25 бе выбуренной породы с увеличением времени бурения, кривая 3 — количество обвального песчаника (С, %) в пробе выбуренной породы с увеличением времени бурения (t, мин).

Способ осуществляется следующим образом.

Предварительно для различных типов пород определяют содержание исследуемых компонентов в объеме обвальных пород за фиксированное время

35 бурения с коррекцией на расход бурового раствора, затем поинтервально отбирают шлам с его привязкой к глубине и проводят инфракрасный анализ минерального состава пород, после чего в процессе бурения отбирают весь шлам между верхней и нижней границей интервала, выносимый буровым раствором. Шпам измельчают, тщательно перемешивают и из всего объема вы«45 .деляют небольшую навеску для спектрометрического ИК-анализа. По полученной спектрограмме определяют усредненный минеральный состав технологической пробы, включающий основную и обвальную породу. Аналогичным образом проводится анализ шлама следующего интервала проходки. При изменении минералогического состава для двух соседних интервалов, которое свидетельствует о смене пластов, минералогический анализ последней пробы ведут следующим образом: определяют общее количество исследуемого минерала в составе исследуемой породы, с использованием предварительной полученной зависимости определяют количество обвальных пород с вышележащего интервала для данного минерала за время проходки исследуемого интервала, при этом истинное содержание исследуемого минерала в породе определяют как разницу между полученными значениями.

Сущность изобретения заключается в следующем.

При непрерывном отборе шлама на устье бурящейся скважины в составе технологической пробы находятся частицы выбуренной породы как непосредственно с забоя скважины с учетом транспортного запаздывания, так и частицы с вышележащих интервалов.

Причем доля обвальных пород в составе технологической пробы колеблется в зависимости от минералогического состава этих пород и времени, в течение которого буровой инструмент проходит исследуемый интервал.

Приведенная на чертеже зависимость показывает, что при переходе из пласта, сложенного песчаником, в другой пласт, например глинистый, количество обвальной породы в составе технологической пробы шлама меньше, чем для случая, когда вышележащий пласт составляет аргиллит. При этом количество обвальных пород зависит от времени прохождения фиксированного интервала. С течением времени вклад обвальных пород в общий состав пробы уменьшается и может носить только случайный характер, что свидетель-, ствует о нецелесообразности учета нескольких вышележащих пластов, а достаточно одного предыдущего, хотя использование средств вычислительной техники позволяет решить эту задачу.

-Пример. Переход из однородного пласта большой мощности, сложенного глинистым известняком, в глинистый пропласток.

Предварительно для данных пород с использованием методов кавернометрии проводят измерение объема затрубного пространства в зависимости от времени бурения фиксированного интервала при заданных режимах бурения.

По полученным данным строят графическую зависимость абсолютного со З ОЗ4Е держания соответственно глинистого известняка и аргиллита в объеме обвальных пород эа фиксированное время бурения пятиметрового интервала для расхода бурового раствора 50 л/с.

Проводят отбор технологической пробы шлама между верхней и нижней границами исследуемого интервала и определяют минеральный состав пробы методом ИК-спектроскопии. При этом в технологической пробе шлама при переходе из одного пласта в другой присутствуют как частицы глинистого известняка, так и частицы глины.

В зависимости от местоположения границы перехода в исследуемом интервале разреза глинистый известняк в пробе представлен в виде обвальной породы, если границы перехода совпадают с границей исследуемого интервала, и в виде обвальной породы предыдущего интервала с основной породой текущего интервала, если граница перехода пластов не совпадает с границей сменой интервалов, а лежит между верхней и нижней границами исследуемого интервала.

Пусть в технологической пробе предыдущего интервала было 1007. глинистого известняка, а в последующей пробе при переходе из одного пласта в другой глинистого известняка стало

60/, а аргиллита 40Х. Время бурения интервала 20 мин. По графику находим, что эа это время количество обвальных пород для глинистого известняка в составе пробы составляет 20Х. Следовательно, в исследуемом интервале истинное соотношение между глинистым известняком и глиной равно 1, что о свидетельствует о равенстве глинистого известняка и глины в исследуемом интервале. В случае однородных пластов это позволяет сделать дополни-. тельный вывод о том, что граница смены пластов лежит в середине исследуемого интервала.

В случае исследования многопластового разреза для определения истинного содержания исследуемых компонен- 50 тов в породе, соответствующей исследуемому интервалу с учетом вьппележащих пластов, целесообразно проводить с использованием средств вычислительной техники.

По сравнению с известными техническими решениями способ позволяет повысить точность литологического расчленения-бурящейся скважины, в частности более точно определить гра-. ницу смены литологии. При этом полностью устраняется субъективный фактор, за счет исключения операции по отбору основной и обвальной пород для анализа.

Формула из обре те ния

Способ исследования скважин в процессе бурения, заключающийся в поинтервальном отборе, шлама с его привязкой к глубине и проведении инфракрасного анализа минерального состава пород, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения минерального состава проходимых скважиной пород за счет устранения влияния обвальных пород с вышележащих интервалов на результат анализа, предварительно для различных типов пород определяют содержание исследуемых компонентов в объеме обвальных пород за фиксированное время бурения с коррекцией на расход бурового раствора, после чего в процессе бурения подвергают инфракрасному анализу технологическую пробу шлама, отобранную между верхней и нижней границами исследуемого интервала, сравнивают количественное содержание исследуемых компонентов в составе технологической пробы с содержанием данных компонентов в объеме обвальных пород вышележащих интервагЬв за стремя прохождения исследуемого интервала и по результатам срав" нения определяют истинное. содержание исследуемых компонентов в породе, соответствующей исследуемому интервалу.

1390348 с,%

70 8(иихф ) Составитель В.Архипов

Техред N,Äèäûê

Корректор С.Черни

Редактор Г.Гербер

Заказ 1744/33 Тираж 53 1

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4