Геологические исследования скважин. Отбор керна и шлама

Высокая стоимость строительства глубоких скважин на нефть и газ предполагает большое внимание к сопутствующим геологическим, геофизическим и геохимическим исследованиям. Соответственно, они должны быть предусмотрены проектом в необходимых объемах.

В комплекс геологических исследований входят отбор керна, шлама и образцов боковым грунтоносом. На основе результатов лабораторной обработки образцов керна, шлама, фауны и т. д. составляется сплошной разрез пород, слагающих изучаемую площадь, определяется их возраст, а на основе комплексной геолого-геофизической корреляции определяются структурные особенности исследуемой территории или площади. Люминесцентно-битуминологическим анализом керна и проб бурового раствора и шлама проводится оперативное определение содержания углеводородов.

Шлам, выносимый промывочной жидкостью, позволяет непрерывно диагностировать литологический состав буримых пород. Однако, образцы шлама не имеют точной привязки к глубине: время подъема его обломков к поверхности зависит от их крупности, плотности, конфигурации, а также от скорости движения и плотности бурового раствора. Следовательно, состав шлама позволяет судить лишь об общих чертах литологии разреза, а также отмечать смену состава слагающих его пород.

При любых условиях, главным источником информации в процессе бурения является керн - образцы горных пород из намеченных проектом интервалов разреза скважины. По данным исследования керна уточняется геологическое строение площади, проводятся палеотектонические реконструкции для изучения условий формирования ловушек и углеводородных скоплений, определяются физические параметры горных пород для более уверенной интерпретации результатов геофизических исследований. При подсчете запасов нефти и газа результаты исследования керна дают наиболее достоверную информацию о подсчетных параметрах. Уточнение литологического состава и коллекторских свойств продуктивных отложений невозможно без отбора определенного количества образцов керна.

Современные технологии глубокого бурения предполагают, что сплошной отбор керна экономически нецелесообразен, на практике он реализуется только в опорных скважинах (50-100%). В параметрических и поисковых скважинах керна отбирается только из перспективных горизонтов – в объеме 12-15% от общего метража бурения; в разведочных скважинах – из продуктивных пластов – до 10% от глубины скважины. В добывающих (эксплуатационных) скважинах керна отбирается из интервалов нефтегазоносных пластов, для уточнения их коллекторских свойств, в одной скважине из 10, с равномерным распределением таких скважин с керноотбором по площади. В нагнетательных скважинах керн рекомендуется отбирать в каждой из них, но только из пласта, намеченного для закачки.

Следует учесть, что фактический вынос керна составляет обычно 50-90% от интервала керноотбора. В рыхлых терригенных породах (пески), кавернозных и трещиноватых известняках его вынос может снижаться до 5-10%, в плотных породах возрастает до 60-80%. При низком выносе керна, интервалы, перспективные на нефть и газ, изучаются с помощью образцов, отобранных боковыми грунтоносами. Существуют различные их модификации (сверлящие и стреляющие), которые позволяют отбирать образцы в любом пробуренном интервале с любой детальностью. Однако, из-за небольшого размера таких образцов (длина 70-80 мм, диаметр 20-40 мм), они не могут полностью заменять отбор керна