СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ВЫСОКОРАДИОАКТИВНЫХ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ Российский патент 2013 года по МПК G01V5/04 

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин и может использоваться для выделения трещинно-поровых, трещинно-кавернозных высокорадиоактивных пород-коллекторов.

Известены способы выделения коллекторов по прямым качественным и количественным признакам с использованием комплекса геофизических исследований скважин /1/. Прямые качественные признаки - отрицательная аномалия метода естественных электрических потенциалов (ПС), положительное приращение на микрозондах, уменьшение диаметра скважины на кавернограмме, наличие проникновения фильтрата промывочной жидкости по методу бокового каротажного зондирования (БКЗ). Количественные признаки - критические значения различных параметров, относительная амплитуда ПС, коэффициент пористости и проницаемости.

Однако данные способы не всегда эффективны, так как указанные признаки можно использовать только для выделения гранулярных коллекторов. Вместе с тем существуют трещинно-поровые, трещинно-кавернозные коллекторы, приуроченные к высокорадиоактивным породам, например баженовская свита Западной Сибири, хадумская свита Ставрополья, доманик Татарии, Башкирии и многие другие. К таким коллекторам указанные признаки практически не применимы за исключением пористости.

Известны способы выделения сложнопостроенных коллекторов, основанные на закачке меченных веществ, например высокоминерализованного раствора повареной соли, нейтронпоглащающей жидкости /2/.

Недостаток данных способов состоит в их трудоемкости и невысокой эффективности выделения пород-коллекторов.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является индикаторный метод по радону, включающий закачку в предполагаемые пласты коллекторы радонового индикатора и проведение измерения радиоактивности до и после закачки с последующим выделением коллекторов по приращению показаний гамма или спектрометрического гамма-каротажа /3/.

Недостатком этого способа является низкая достоверность выделения пород-коллекторов вследствие возможной сорбции радона глинистыми минералами, в высокорадиоактивных породах эффект от закачки радонового индикатора будет нивелироваться. Кроме того, применение радиоактивных индикаторов небезопасно для персонала.

Техническим результатом, достигаемым при использовании предлагаемого изобретения, является повышение эффективности, достоверности выделения высокорадиоактивных пород-коллекторов и исключение радиационной опасности для персонала.

Поставленный технический результат достигается тем, что в способе выделения высокорадиоактивных пород-коллекторов, включающем проведение гамма-каротажа в необсаженной скважине и регистрацию фоновой интенсивности гамма-излучения по стволу скважины, после проведения первичного гамма-каротажа скважину обсаживают стальной колонной и проводят повторный гамма-каротаж через 10-15 суток или после обсадки скважины стальной колонной скважину перфорируют и проводят повторный гамма-каротаж через 3-5 суток, сравнивают показания фоновой интенсивности гамма-излучения первого и повторного замеров, рассчитывают погрешность и дисперсию и по расхождению показаний, превышающих дисперсию более 3σ, делают вывод о наличии высокорадиоактивных пород-коллекторов.

В предложенном способе использован эффект эманирования высокорадиоактивных пород радоном /4/. Известно, что в процессе непрерывного радиоактивного распада в уран-радиевом ряду образуется радиоактивный инертный газ радон (Rn²²²) с периодом полураспада 3,8 суток. Радон излучает α-частицы. Основным гамма-излучателем является образующийся в процессе распада радона изотоп Ро²¹⁴ с основным энергетическим пиком 1,764 МэВ (выход гамма-квантов - 3). Радон накапливается в пустотах породы (поры, каверны, трещины). В высокорадиоактивных породах, таким образом, происходит эманирование радона. В гидродинамически замкнутой системе (породе, пласте) продукты распада, и прежде всего радон, будут находиться в равновесии. Эманирование высокорадиоактивных пород (обогащенных ураном) приводит к образованию свободного радона, который мигрирует по системе пор, трещин и каверн горных пород. С эманированием связан эффект отжатия радона от стенок скважины фильтратом промывочной жидкости.

В процессе бурения проницаемых порд-коллекторов давление столба жидкости может превышать пластовое давление, и в этом случае часть промывочной жидкости проникает в породу, оттесняя пластовый флюид от ствола скважины, а вместе с ней и часть свободного радона, выделяемого эманирующими породами. В результате этого образуется обедненная радоном зона, что приводит к уменьшению регистрируемой при гамме-каротаже интенсивности гамма-излучения.

После окончания бурения скважины зона проникновения промывочной жидкости постепенно вновь обогащается свободным радоном, поступающим из горных пород, а интенсивность гамма-излучения восстанавливается до значения, которое было до проникновения промывочной жидкости в породу.

Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого решения и прототипа позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию "новизна".

Заявляемое изобретение отвечает критерию "изобретательский уровень", так как явно не вытекает из известного уровня техники.

На чертеже приведен среднестатический профиль отжатия радона. На представленном чертеже принято сокращение: ВЧТ - высокочувствительная термометрия.

Способ осуществляют следующим образом.

После бурения скважины в интервале изучаемого геологического объекта проводят гамма-каротаж в необсаженной скважине и регистрируют фоновую интенсивность гамма-излучения по стволу скважины. Затем скважину обсаживают стальной колонной, выдерживают 10-15 суток и проводят повторный гамма-каротаж или после обсадки стальной колонной скважину перфорируют, выдерживают 3-5 суток, после чего проводят повторный гамма-каротаж, сравнивают показания первого и второго замеров фоновой интенсивности гамма-излучения, рассчитывают погрешность и дисперсию и по расхождению показаний, превышающих дисперсию более 3σ, делают вывод о наличии высокорадиоктивных пород-коллекторов.

На представленном чертеже можно увидеть, что среднестатический профиль отдачи нефти практически совпадает со среднестатическим профилем отжатия радона. Это подтверждает, что коллекторы, выделяемые по расхождению показаний повторных замеров гамма-каротажа, соответствуют работающим нефтью интервалам.

Пример конкретного выполнения способа.

Способ осуществляли на Салымском месторождении Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции. Способ был опробован на скважинах №117, №121 и №239. Замер фоновой интенсивности гамма-излучения выполняли после вскрытия исследуемого интервала. Последующий замер выполнялся после обсадки скважины стальной колонной, скважину выдерживали 13 дней - время, необходимое для накопления радона в порах породы. Затем проводили повторный гамма-каротаж, который показал, что проницаемые интервалы характеризовались повышением показаний фоновой интенсивности гамма-излучения. Это свидетельствует о наличии высокорадиоактивных пород-коллекторов в исследуемом интервале, где находятся скважины №117, №121 и №239.

Таким образом, повышается эффективность и достоверность выделения высокорадиоактивных пород-коллекторов. Кроме того, предлагаемый способ не требует трудоемких, дорогостоящих операций и исключает радиационную опасность для персонала.

Источники информации

1. Методические рекомендации по подсчету геологических запасов нефти и газа объемным методом. Под редакцией Петерсилье В.И., Проскуна В.И., Яценко Г.Г. Москва-Тверь: ВНИГНИ НПЦ "Тверьгеофизика", 2003, с.3-23.

2. Методические рекомендации по подсчету геологических запасов нефти и газа объмным методом. Под редакцией Петерсилье В.И., Проскуна В.И., Яценко Г.Г. Москва-Тверь. ВНИГНИ НПЦ "Тверьгеофизика", 2003, с.3-8.

3. Патент РФ №2248444, кл. E21B 47/00, G01V 5/00, 2005 г. - прототип.

4. Филиппов Е.М. Ядерная геофизика. 1 том, Новосибирск. "Наука", 1973, с.234-238.

Использование: в области геофизических исследований скважин для выделения трещинно-поровых, трещинно-кавернозных высокорадиоактивных пород-коллекторов. Сущность: заключается в том, что осуществляют проведение гамма-каротажа в необсаженной скважине и регистрацию фоновой интенсивности гамма-излучения по стволу скважины, причем после проведения первичного гамма-каротажа скважину обсаживают стальной колонной и проводят повторный гамма-каротаж через 10-15 суток или после обсадки скважины стальной колонной скважину перфорируют и проводят повторный гамма-каротаж через 3-5 суток, сравнивают показания фоновой интенсивности гамма-излучения первого и повторного замеров, рассчитывают погрешность и дисперсию и по расхождению показаний, превышающих дисперсию более 3σ делают вывод о наличии высокорадиоактивных пород-коллеторов. Технический результат: повышение эффективности, достоверности выделения высокорадиоактивных пород-коллекторов и исключение радиационной опасности для персонала. 1 ил.

Способ выделения высокорадиоактивных пород-коллекторов, включающий проведение гамма-каротажа в необсаженной скважине и регистрацию фоновой интенсивности гамма-излучения по стволу скважины, отличающийся тем, что после проведения первичного гамма-каротажа скважину обсаживают стальной колонной и проводят повторный гамма-каротаж через 10-15 суток или после обсадки скважины стальной колонной скважину перфорируют и проводят повторный гамма-каротаж через 3-5 суток, сравнивают показания фоновой интенсивности гамма-излучения первого и повторного замеров, рассчитывают погрешность и дисперсию и по расхождению показаний, превышающих дисперсию более 3σ, делают вывод о наличии высокорадиоактивных пород-коллекторов.