Способ поиска месторождений углеводородов и газосодержащих руд Советский патент 1987 года по МПК E21B47/00 E21B49/08 

Изобретение относится к области геолого-разведочного нефтегазопоискового геохимического машиностроения и может быть использовано при поисковых работах на суше и в море на нефть, газ, уголь, горючие с сланцы, серу, алмазы, ртуть и другие полезные ископаемые, залегание которых связано с наличием природных газов и флюидов в продуктивных или вмещающих толщах горных пород и т.д.

Целью изобретения является повышение 0 информативности и производительности исследований при проведении поисковых работ на углеводороды и газосодержащие руды.

На чертеже показана схема принудительгистрации количественно-качественных газопоказаний, сопоставления среднефоновых значений газонасыщенности природным газом выносящих рабочих агентов и данных фактического газового анализа по каждому дискретному рейсу буровой коронки в бурящейся и ранее пробуренных скважинах для экспрессной коррекции ориентации поиска непосредственно в полевой обстановке.

Поиск месторождений углеводородов и га- зосодержащих руд осуществляется следующим образом.

При выходе на земную поверхность в зоне гидросистемы или пневмосистемы комплекса, где давление практически близко

ной автоматической интенсификации газоот- с к атмосферному, внезапно расширяют про- дачи несомых потоком выбуренных горныхточный канал трубопровода, чем достига25

пород.

Схема содержит штуцер 1, внутренний и наружный шланги-рукава 2 и 3, керн 4, заборную перфорированную колбу 5, кран 6, патрубок 7.

Способ осуществляется следующим образом.

Используется принципиально новый в неф- тегазопоисковой геохимии прием - применение метода бурения скважин с гидротранспортом и пневмотранспортом керна - используется наиболее высокий газовый показатель - природный газ, выделяющийся в циркулирующий (восходящий) поток из транспортируемых им керна, шлама и пульпы горных пород до их соприкосновения с воздухом атмосферы.

Для более глубокого извлечения из транспортируемых обратным потоком керна, шлама и пульпы не только свободного, но и сорбированного газа, т.е. всего количества миграционного эпигенетического при- 05 родного газа, в технологию бурения методом гидро- и пневмотранспорта керна вводят новую операцию, обеспечивающую автоматическую интенсификацию газоотдачи керна, шлама и пульпы горных пород в зоне их выхода из скважины, также до момента соприкосновения циркулирующего выносящего рабочего агента с атмосферным воздухом, что осуществляют, используя кер- ноотБОДящее устройство бурового станка

ется принудительное воздействие на керн, щлам и пульпу перепада напора, обеспечивающее интенсификацию их газоотдачи- выделения дополнительного количества сво- 20 бодного и сорбированного природного газа в выносящий рабочий агент - промывочную жидкость либо воздух.

При этом интенсификация газоотдачи всех видов транспортируемых восходящим

потоком разбуриваемых и разрушенных циркулирующих рабочим агентом горных пород определяется двумя технологическими факторами, обеспечивающими простую и доступную реализацию данного технологического приема: увеличением времени пребывания oQ горных пород в зоне минимального (близкого по величине к атмосферному) давления, что Обусловлено внезапным изменением (расширением) диаметра трубопровода на границе присоединения керноотводящего рукава к распределительному вентилю нисходящего и восходящего потоков выносящего горные породы циркулирующего рабочего агента, в результате которого (при Рмот X Рат)Н2 HI и V2 Vi, где Н, и Vi - напор и скорость потока до расширения диаметра трубопровода Н2 и Vo - после расширения; изменением степени сжатия потока пропорционально отношению площадей сечений трубопровода после внезапного расширения и до него, п , от которой зависит, согласно формулам 1эор40

(первого агрегата комплекса бурения с гидро- ., да, величина коэффициента внезапного растрлнспортом или пневмотранспортом керна) - керноотводящий шланг-рукав.

Оснащают прицеп - емкость комплекса бурения с гидротранспортом керна либо прицеп для отбора керна при его пневмотранспорте (второй агрегат) - технической системой отбора в процессе бурения пробы-дозы выносящего жидкостного или газового агента из зоны максимального интенсифицированного газовыделения из керна, щлама и пульпы горных пород (перед выходом из керноотводящего рукава в атмосферные условия), дегазации жидкостной пробы-дозы, измерения объема природного газа, анализа газа обеих видов проб, реширения евн.р, определяющая интенсивность газоотдачи горных пород, несомых потоком. Так, например, для жидкостного (гидродинамического) потока: при евн., а при п 10 евн.р 81. На практике

50 коэффициент п выбирается исходя из условий обеспечения нормального движения керна и. составляет, ориентировочно 3-5 единиц. Таким образом в результате воздействия на поток технологических факторов интенсивность газоотдачи может возрастать

55 практически неограниченно, что создает ус- лвия, при которых из керна диаметром 30 .мм (КГК), а тем более шлама и пульпы, имеющих большую поверхность (плогистрации количественно-качественных газопоказаний, сопоставления среднефоновых значений газонасыщенности природным газом выносящих рабочих агентов и данных фактического газового анализа по каждому дискретному рейсу буровой коронки в бурящейся и ранее пробуренных скважинах для экспрессной коррекции ориентации поиска непосредственно в полевой обстановке.

Поиск месторождений углеводородов и га- зосодержащих руд осуществляется следующим образом.

При выходе на земную поверхность в зоне гидросистемы или пневмосистемы комплекса, где давление практически близко

5

5

ется принудительное воздействие на керн, щлам и пульпу перепада напора, обеспечивающее интенсификацию их газоотдачи- выделения дополнительного количества сво- 0 бодного и сорбированного природного газа в выносящий рабочий агент - промывочную жидкость либо воздух.

При этом интенсификация газоотдачи всех видов транспортируемых восходящим

потоком разбуриваемых и разрушенных циркулирующих рабочим агентом горных пород определяется двумя технологическими факторами, обеспечивающими простую и доступную реализацию данного технологического приема: увеличением времени пребывания Q горных пород в зоне минимального (близкого по величине к атмосферному) давления, что Обусловлено внезапным изменением (расширением) диаметра трубопровода на границе присоединения керноотводящего рукава к распределительному вентилю нисходящего и восходящего потоков выносящего горные породы циркулирующего рабочего агента, в результате которого (при Рмот X Рат)Н2 HI и V2 Vi, где Н, и Vi - напор и скорость потока до расширения диаметра трубопровода Н2 и Vo - после расширения; изменением степени сжатия потока пропорционально отношению площадей сечений трубопровода после внезапного расширения и до него, п , от которой зависит, согласно формулам 1эор0

, да, величина коэффициента внезапного расширения евн.р, определяющая интенсивность газоотдачи горных пород, несомых потоком. Так, например, для жидкостного (гидродинамического) потока: при евн., а при п 10 евн.р 81. На практике

0 коэффициент п выбирается исходя из условий обеспечения нормального движения керна и. составляет, ориентировочно 3-5 единиц. Таким образом в результате воздействия на поток технологических факторов интенсивность газоотдачи может возрастать

5 практически неограниченно, что создает ус- лвия, при которых из керна диаметром 30 .мм (КГК), а тем более шлама и пульпы, имеющих большую поверхность (площадь дегазации) за время, в среднем 0,6- 1,0 мин, выделится не менее 50-90% свободного и значительное количество сорбированного природного газа, обусловленное спецификой химизма каждой конкретной разности разбуриваемых горных пород.

В зоне наибольшей газоотдачи, вблизи выхода керна, шлама и пульпы горных пород (в восходящем потоке) в атмосферные условия, устанавливают систему известС помощью приспособления для отбора герметизированных проб промывочную жидкость отбирают по двум возможным вариантам, используя известный дегазатор: герметическим дегазационным поршневым пробоотборником с выделением в нем свободной фазы, переводом пробы в дегазационную герметическую камеру, где из нее выводится сорбированный газ, с последующим измерением общего количества газа и

ных технических средств, обеспечивающих в 10 его анализом на хроматографе (перено- течение рейса буровой коронки на длинусном, малогабаритном) либо в автомаединичной бурильной трубы отбор, дегазацию герметизированной пробы промывочной жидкости, измерение объема, анализ

тизированном режиме, используя струю самотеком и под действием перепада давлений в 1,2-1,3 кгс/см изливающейся в природного газа, регистрацию результатов .- дегазационную камеру (Д) промывочной анализа и их интерпретацию.жидкости с измерением ее расхода за рейс

Выходящий из распределителя потоков (вентиля), размещенного на первом агрегате комплекса - буровом станке, поток, несущий выбуренную горную породу, попадает в полость штуцера 1, к которому 20 того, возможны гидравлический и руч- прикреплены внутренний 2 и наружный 3 стан- ной приводы камеры дегазатора, дартные шланги-рукава (движение керна 4Герметическая проба насыщенного приосуществляется во внутреннем рукаве). От-родным газом циркулирующего воздуха срабор пробы-дозы газонасыщенного рабочегозу подается на анализ. При этом устаагента (промывочной жидкости либо возду-навливается количество природного газа в неха) производят встроенным в наружный ру-скольких мини-пробах (2-3 см ), а затем

коронки и количества выделившегося газа, с последующим производством его анализа (привод электродвигателя камеры возможен от дополнительного автоаккумулятора), крокав приспособлением, включающим заборную металлическую перфорированную колбу 5, кран 6 и патрубок 7.

Входящий в штуцер 1 поток имеет плоndi

щадь живого сечения ш j , при которой (расход жидкости либо воздуха -- величина постоянная) он имеет определенную величину параметров напора HI и скорости V|. Штуцер 1 на длине L), равной, ориентировочно, 1,0 м, при общей длине телескопически связанных рукавов 2 и 3 до 35 15,0 м засверлен отверстиями Oi, суммарная площадь которых равна или больше площади живого сечения после внезапноопределяется общее количество газа в пробе- дозе (500 СМ ) при одновременном получении данных и его компонентного состава. На основании анализа проб-доз газа с ,Q различных глубинных интервалов как бурящейся скважины, так и ранее пробуренных скважин изучаемого геологического района, ориентируют направление поисковых

работ.

Формула изобретения

го расширения трубопровода, т.е. jid

Способ поиска месторождений углеводородов и газосодержащих руд на суще и в море, включающий бурение скважин, дегазацию про.мывочной жидкости со шламом гор - , где поток характеризуется умень- 40 ных пород, анализ газа и регистрацию щением напора и скорости (Н2 и Vg).данных анализа, отличающийся тем, что, с

целью повышения информативности и производительности исследований, используют метод бурения с гидротранспортом или пневВо внутреннем рукаве 2, ориентировочно на каждом погонном метре его длины, выполняется по одному-двум разгрузочным отверстиям О2 через которые газы керна, шлама и пульпы горных пород, продолжают проникать в кольцевое пространство между рукавами 2, 3. Поэтому наиболее предпочтительная зона (наибольшего интенсифицированного газовыделения), в которой сле45

мотранспортом керна обратной промывкой.

осуществляют принудительную автоматическую интенсификацию процесса газоотдачи несомых восходящим потоком керна, шлама и пульпы выбуренных горных пород в наземной части системы транспортного мадует установить приспособление для отбора нифольда, периодически отбирают гермети- максимально насыщенных природными газа- зированные одно.мерные пробы промывочной ми герметизированных проб выносящих рабочих агентов (промьшочной жидкости и воздуха), находится в конечной части телескопического рукава на расстоянии L2 от его

торца, равном примерно 0,5-1,0 м, т.е. перед 55 родного газа, а на основании сопостав- непосредственным выходом потока и несо- ления газонасыщенностей проб с различ- . мых им горных пород в атмосферу и сбо- ных глубин бурящейся и ранее пробу- ром последних в керноприемном устрой- ренных скважин ориентируют направление стве КУ.поиска месторождений.

жидкости или выносящего воздуха до их контакта с атмосферой из зоны наибольшего интенсифицированного газовыделения и определяют в пробах содержание приС помощью приспособления для отбора герметизированных проб промывочную жидкость отбирают по двум возможным вариантам, используя известный дегазатор: герметическим дегазационным поршневым пробоотборником с выделением в нем свободной фазы, переводом пробы в дегазационную герметическую камеру, где из нее выводится сорбированный газ, с последующим измерением общего количества газа и

того, возможны гидравлический и руч- ной приводы камеры дегазатора, Герметическая проба насыщенного прикоронки и количества выделившегося газа, с последующим производством его анализа (привод электродвигателя камеры возможен от дополнительного автоаккумулятора), кроскольких мини-пробах (2-3 см ), а затем

определяется общее количество газа в пробе- дозе (500 СМ ) при одновременном получении данных и его компонентного состава. На основании анализа проб-доз газа с различных глубинных интервалов как бурящейся скважины, так и ранее пробуренных скважин изучаемого геологического района, ориентируют направление поисковых

работ.

Формула изобретения

мотранспортом керна обратной промывкой.

осуществляют принудительную автоматическую интенсификацию процесса газоотдачи несомых восходящим потоком керна, шлама и пульпы выбуренных горных пород в наземной части системы транспортного манифольда, периодически отбирают гермети- зированные одно.мерные пробы промывочной

родного газа, а на основании сопостав- ления газонасыщенностей проб с различ- ных глубин бурящейся и ранее пробу- ренных скважин ориентируют направление поиска месторождений.

жидкости или выносящего воздуха до их контакта с атмосферой из зоны наибольшего интенсифицированного газовыделения и определяют в пробах содержание

clilH:,Vi,i,l

a:

Изобретение относится к области геолого-разведочного, нефтегазопоискового и геохимического машиностроения. Цель изобретения - повышение информативности и производительности исследований. Бурят скважины с обратной промывкой гидротранспортом или пневмотранспортом керна. Производят принудительную автоматическую интенсификацию процесса газоотдачи несомых восходящим потоком керна, шлама и пульпы выбуренных горных пород в наземной части систе.мы транспортного манифольда. Периодически отбирают одномерные пробы промывочной жидкости или выносящего воздуха до их контакта с атмосферой из зоны наибольшего интенсифицированного газовыделения. Определяют в пробах содержание природного газа. Сопоставляют газонасыщенности проб с различных глубин бурящейся и ранее пробуренных скважин. По полученным данным ориентируют направление поиска месторождений. 1 ил. f СО ел СЛ О1 со