Изучение бурящихся скважин проводится обычно в два этапа.

Первый этап – исследования в процессе бурения – отбор и анализ керна, шлама и промывочной жидкости (геохимические методы исследования).

Отбор керна в процессе бурения идет с применение специальных долот, спуско-подъемных операций, что приводит к ограничению и замедлению бурения. Кроме того, керн не всегда удается извлечь из нужного интервала, а при его отборе и выносе на поверхность свойства породы и насыщающей ее жидкости заметно изменяются, поэтому результаты анализа керна и шлама не дают полного представления о геологическом разрезе. В связи с этим на практике отбор керна стремятся довести до необходимого минимума. Однако, полностью отказаться от отбора керна, особенно в разведочных скважинах нерационально – это означает отказаться от необходимых сведений о разрезе и нефтегазоносности. Полученные при анализе кернов, кроме всего прочего, являются исходными для корректировки результатов интерпретации материалов геофизических методов. Некоторые дополнительные сведения о физических свойствах горных пород получают по кернам малых размеров, извлекаемых специальными приборами, которые называют боковыми грунтоносами.

Геохимические методы исследований (газовый каротаж) проводятся обычно в разведочных скважинах. При этом по газонефтепроявлениям в циркулирующей промывочной жидкости выделяют в разрезе горизонты, перспективные на нефть и газ, подлежащие в дальнейшем проведению детальных промыслово-геофизических работ.

Второй этап. Исследования разреза скважины геофизическими методами. В зависимости от физических свойств пород, изучаемых при каротаже скважин, изучают электрический, радиоактивный, акустический, и др. виды каротажа. Выбор комплекса геофизических методов, проектируемого геолого-технологическим нарядом, определяется сложностью литологического разреза и решаемых задач, т.е. задач стоящих перед скважиной.

Геолого-технологическим нарядом на производство буровых работ предусматривается так же отбор керна, измерение кривизны скважины инклинометром, и др виды работ, в т.ч. испытание или опробование пластов пластоиспытателями на трубах или кабеле. Эти работы выполняются обычно перед спуском колонны или при достижении проектной глубины скважины.

Электрический каротаж имеет две модификации: сопротивление КС – кажущееся электрическое сопротивление и естественные потенциалы ПС. Наиболее широко электрические методы используются для корреляции геолого-геофезических разрезов, выявления в разрезах продуктивных горизонтов, а так же для оценки пористости и нефтегазонасыщенности пород. Исследование разреза электрическим каротажом является стандартной операцией, которая проводится во всех без исключения скважинах. Здесь следует заметить, что каротаж ПС в некоторых геологических областях и провинциях исключен.

Радиоактивный каротаж применяется при изучении естественной радиоактивности горных пород - гамма-каротаж (ГК), нейтронных свойств – нейтронный каротаж(НК) и рассеянного гамма-излучения – гамма-гамма каротаж (ГГК). С помощью методов ГК оценивают глинистость разреза скважины, НК – пористость коллекторов и характер заполнения порового пространства жидкостью или газом, ГГК – изучают плотность и пористость. Более современным методом нейтронного каротажа, обладающего большей глубиной исследования и высотой разрешающей способности, является импульсный нейтронный каротаж (ИНК). Для определения литологического состава пород, в частности, содержания в них различных элементов, применяется метод нейтронно-активационного анализа.

Акустический каротаж предназначен в основном для оценки пористости горных пород и основан на изучении скорости распространения упругих волн и эффективности их затухания в породе. Важное направление применения АК контроль качества цементирования скважины. Конечно, контроль цементирования осуществляется и др. методами – радиоактивными и др., но АК- один из важнейших, дающих оценку состояния цементного кольца.

Интервалы разреза скважины, перспективные по данным каротажа на нефть и газ подвергаются опробованию испытателями пластов. Применение пластоиспытания проектируется в период бурения и после его завершения, если нижняя часть разреза скважины колонной не перекрывается. Используются испытатели пластов на бурильных трубах и опробователи пластов на каротажном кабеле. В первом случае получают сведения о характере пластовой жидкости, дебете пласта и записывают кривые изменения забойного давления во времени. На основании данных испытания рассчитывается пластовое давление, проницаемость пласта, оценивают характер его однородности.

Опробование пластов на каротажном кабеле производится в комплексе с промыслово-геофизическими исследованиями скважин с помощью обычно применяющихся для этих работ приборов, оборудования и кабеля. Эти приборы обеспечивают отбор в заданных участках проб жидкостей и газов, насыщающих породы.

Использование получаемых при этом материалов позволяет увязать результаты прямого опробования с косвенными данными геофизических методов, и, следовательно, повысить геологическую эффективность конечных результатов. Непрерывность исследования разрезов на значительной глубине (до 7000 и более) и равномерность распространения скважин по площади дает возможность получить весьма ценные геолого-геофизические данные, нередко для значительной территории.

Наличие массового и доступного для обработки геолого-геофизического материала способствует унификации стратиграфических разрезов, изучению лито-фациальной характеристики слоев, измерению мощности пластов, изучению тектонического строения района и получению др. важных геологических сведений.

Широкое применение геофизических исследований скважин позволяет значительно сократить трудоемкие и дорогостоящие работы, связанные с отбором керна в процессе бурения. При бурении нефтяных и газовых скважин отбор керна производится лишь в интервалах, составляющих 5-10 % глубины скважины, т.о. основные представления о геологическом разрезе скважины получают по данным ГИС. Не менее важными задачами является получение сведений о техническом состоянии скважины – измерение диаметра, искривления скважины, изучение технического состояния обсадной колонны, выявление местоположения башмака и металлических предметов, положения муфтовых соединений, изучение дефектов труб, места прихвата бурового инструмента и обсадных труб. Однако, главными задачами ГИС являются те, которые связаны с геологическими проблемами, что необходимо на любой стадии геологоразведочного процесса и на любой стадии нефтяных и газовых месторождений.