Геохімічні дослідження у свердловинах

Газовий каротаж заснований на вивченні вмісту і складу вуглеводневих газів і бітумів в промивній рідині, а також основних параметрів, що характеризують режим буріння свердловин.

Поровий простір нафтогазоносних порід заповнений в основному сумішшю граничних вуглеводнів, значна частина яких знаходиться в газоподібному стані. Газоподібні вуглеводні: метан (СН₄), етан (С₂Н₆), пропан (С₃Н₈), бутан (С₄Н₁₀). Пароподібні вуглеводні: пентал (С₅Н₁₂) і гексан (С₆Н₁₄). Певну інформацію про нафтогазонасиченість гірських порід також несуть деякі інші вуглеводи (неграничні, ізомірні з'єднання).

Природний газ може містити і невуглеводневі гази СО₂, азот і ін..

Вуглеводневі гази нафтових, газових і газоконденсатних родовищ мають різний якісний та кількісних склад. Так, для газів нафтових родовищ характерна присутність до 50-60% метану та до 40-50% важких вуглеводнів – етану, пропану, бутану та інших. У газових родовищах вміст важких вуглеводнів невеликий (не перевищує 2-3%), в той же час кількість метану складає 97-98%. Більш висока концентрація важких вуглеводнів притаманна конденсатним покладам.

У водах, які контактують з покладами нафти та газу, переважають вуглеводні гази, причому поблизу нафтових родовищ помітне збільшення кількості важких вуглеводнів.

Інколи склад газової суміші мало відрізняється від компонентного складу газу, який виділяється із нафтоносних і газоносних пластів, що контактують з водоносними.

Вуглеводневі гази в гірських породах можуть знаходитись у вільному та розчиненому станах, у виді конденсату у воді та нафті, а також у сорбованому стані.

Вільний та розчинений у воді вуглеводневі гази за складом не відрізняються, оскільки коефіцієнти розчинності різних вуглеводнів у воді близькі.

Сорбований газ за складом відрізняється від вільного та розчиненого газів. Він збагачений компонентами важких вуглеводневих газів.

Існує два різновиди газового каротажу: в процесі буріння і після буріння. В першому випадку газовміст розчину, що виходить, досліджують одночасно з бурінням. При дослідженні другим методом свердловина повинна заздалегідь простояти в перебігу певного часу, необхідного для збагачення газом нерухомого бурового розчину. Після цього відновлюють циркуляцію розчину без буріння і реєструють зміну газовмісту розчину, що виходить, залежно від часу, що пройшов після відновлення циркуляції. При постійності циркуляції і діаметру свердловини цей час відповідає глибині свердловини з якою виноситься буровий розчин. Газовий каротаж після буріння застосовують досить рідко і лише для підвищення чутливості досліджень і виявлення продуктивних пластів, які з тих або інших причин могли бути пропущені при газовому каротажі в процесі буріння.