СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИЖНЕЙ ГРАНИЦЫ ЗАЛЕГАНИЯ МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ПОРОД Российский патент 1999 года по МПК E21B36/00 E21B47/06 

Изобретение относится к области добычи нефти и газа и может быть использовано при бурении добывающих скважин в районах вечной мерзлоты, а также для сохранения грунта вокруг устьевой зоны скважины в мерзлом состоянии во время ее эксплуатации.

Известен способ геологического картирования криолитозоны методами переходных процессов, в частности методом электроразведки, описанным в статье Ю. А. Нима "Электрозондирование методом переходных процессов при геокриологическом картировании" (Проблемы геокриологии, сб. Трудов под ред. П.И.Мельникова, М.: Наука, 1988, с. 143-148).

Этот способ основан на представлении реального криогеоэлектрического разреза в виде диэлектрической среды, содержащей N горизонтальных плоскостей, и измерении их электрических параметров. Указанный способ используется в основном для изучения геологических разрезов многолетнемерзлых пород на небольших глубинах и не предназначен для определения глубины нижней границы многолетнемерзлых пород.

Известен способ вертикального электрического зондирования (ВЗЭ) (Основы геокриологии (мерзлотоведения), Часть вторая, Изд-во АН СССР, М., 1959, с. 312-329.

Сущность ВЭЗ заключается в том, что проводят ряд последовательных измерений электрического сопротивления слоев, симметрично разнося электроды от центральной точки. При этом линии тока будут захватывать все более глубокие слои. Чтобы получить абсолютные значения сопротивления отдельных горизонтальных слоев, их стараются определять непосредственно в выработках. Но это не всегда возможно, и поэтому количественная интерпретация результатов этого способа часто остается многозначной и неопределенной.

Технический результат изобретения заключается в возможности определения нижней границы залегания многолетнемерзлых пород с небольшой погрешностью.

Поставленный технический результат достигается тем, что в способе определения нижней границы залегания многолетнемерзлых пород, заключающемся в том, что проводят геофизические исследования, при которых измеряют геотермический градиент, и по их результатам определяют глубину нижней границы залегания многолетнемерзлых пород, при проведении геофизических исследований бурят скважину и геотермический градиент измеряют при проведении в них каротажа с интервалом 25-50 м. Полученные данные наносят на график и проводят через них прямые, соответствующие геотермическим градиентам в мерзлой и немерзлой зонах, и по точкам пересечения этих прямых судят о глубине нижней границы залегания многолетнемерзлых пород. При этом интервал измерений увеличивают плавно или дискретно по мере увеличения глубины скважины.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен график с нанесенными на него результатами измерений.

Способ реализуется следующим образом.

В предварительно пробуренной скважине с интервалом 25-50 м проводились измерения геотермического градиента. Величина интервала измерения изменялась по мере увеличения глубины скважины и возрастала плавно или дискретно по мере ее увеличения. Полученные значения наносились на график и через полученные точки проводились прямые, соответствующие геотермическим градиентам в мерзлой и немерзлой зонах. Точка пересечения этих прямых принималась за нижнюю границу залегания многолетнемерзлых пород (чертеж).

Таким способом было построено около 300 геотермограмм по 89 наблюдательным скважинам газоконденсатных месторождений. Поскольку измерения проводились в разное время и разными приборами, погрешности, возникающие за счет длительности простаивания скважины, скорости спуска прибора, погодных условий на момент проведения измерений, компенсировались.

На точность определения глубины нижней границы залегания многолетнемерзлых пород влияет также погрешность, вносимая интерпретатором при обработке термограмм и построении графиков. Для оценки этой погрешности были проведены многократные (3 и 7 раз) независимые графические построения по ряду скважин.

Статистическая обработка погрешности, вносимой интерпретатором, показала, что максимальное отклонение при семи построениях составляет ±8,2 м, при трех построениях ±8,8 м. Погрешность при одном построении составляет ±25,5 м.

Предлагаемый способ позволяет определять достаточно точно нижнюю границу залегания многолетнемерзлых пород и на основе полученных данных строить схематические карты их подошвы.

Изобретение относится к добыче нефти и газа и может быть использовано при эксплуатации добывающих скважин в районах вечной мерзлоты для сохранения грунта вокруг устьевой зоны скважины в мерзлом состоянии в течение всего срока ее работы. Технической задачей изобретения является повышение точности определения нижней границы залегания многолетнемерзлых пород. Сущность предлагаемого способа заключается в том, что проводят геофизические исследования, заключающиеся в проведении каротажа в пробуренных скважинах. При проведении каротажа с интервалом 25 - 50 м измеряют геотермический градиент, Полученные данные наносят на график и проводят через них прямые, соответствующие геотермическим градиентам в мерзлой и немерзлой зонах. По точкам пересечения этих прямых судят о глубине нижней границы залегания многолетнемерзлых пород. 2 з.п.ф-лы., 1 ил.

1. Способ определения нижней границы залегания многолетнемерзлых пород, заключающийся в том, что проводят геофизические исследования, при которых измеряют геотермический градиент, и по их результатам определяют глубину нижней границы залегания многолетнемерзлых пород, отличающийся тем, что при проведении геофизических исследований бурят скважины и геотермический градиент измеряют при проведении в них каротажа с интервалом 25 - 50 м, наносят полученные данные на график, проводят через них прямые, соответствующие геотермическим градиентам в мерзлой и немерзлой зонах и по точкам их пересечения судят о глубине нижней границы залегания многолетнемерзлых пород. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что интервал измерений плавно увеличивают по мере увеличения глубины скважины. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что интервал измерений дискретно увеличивают по мере увеличения глубины скважины.