Способ исследования скважин в процессе бурения Советский патент 1988 года по МПК E21B47/00 G01N21/85 

(21) 4121952/22-03 (22) 18.06.86 (46) 23.04.88. Бкш. № 15

(71)Московский институт нефти и газа им. И.М. Губкина

(72)И.Г. Мельников, С.А. Моисеенко и Б.А. Головин

(53)622.24.082(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР 1254144, 1985.

A.M. Мелик-Ыахназаров, А.С. Моисеенко, А.Г. Мельников и др. Метод оперативного анализа керна, шлама и бурового раствора в процессе бурения. - Нефтяное хозяйство, 1986, № 1, с. 16-.18.

(54)СНОСОВ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ

(57)Изобретение относится к геологоразведочным работам на нефть и газ. Цель изобретения - повьрение точности определения минерального состава проходимых скважиной пород за счет устранения влияния обвальных пород

с вышележащих интервалов на результат анализа. Предварительно для различных типов пород определяют содержание исследуемых компонентов в объеме обвальных пород за фиксированное время бурения с коррекцией на расход бурового раствора. Затем поинтерваль- но отбирают шлам с его привязкой к глубине и проводят инфракрасный анализ минерального состава пород. После этого в процессе бурения отбирают весь шлам между верхней и нижней границей интервала, выносимый буровым раствором. Шлам измельчают, тщательно перемешивают и кз всего объема вьщеляют небольшую навеску для спектрометрического ИК-анализа. По полученной спектрограмме определяют усредненный минеральный состав технологической пробы, включающий основную и обвальную породы. При изменении минералогического состава для двух соседних интервалов истинное содержание исследуемого минерала в породе определяют как разницу между полученными значениями. 1 ил.

с s

СО

о о со

4i

00

i Изобретение относится к исследо- анию скважин в процессе бурения очнее для литологического расчленения разреза скважин с использованием методов инфракрасной спектрометрии, и наиболее целесообразно его использование при проведении геолого-разве- рочных работ на нефть и газ. I Цел изобретения - повышение точности определения минерального состава проходимых скважиной пород за счет устранения влияния обвальных пород с вьпиележащих интервалов на результат анализа.

На чертеже приведены графические зависимости изменения количества обвальных пород от времени для различных типов пород для однородного пласта.

Кривая 1 отражает количество об- вального аргиллита .в пробе выбуренной породы с увеличением времени бурения, крива 2 - количество об- вального глинистого известняка в пробе выбуренной породы с увеличением времени бурения, кривая 3 - количест- ь о обвального песчаника (С, %) в пробе выбуренной породы с увеличением времени бурения (t, мин).

Способ осуществляется следующим рбразом.

Предварительно для различных типов пород определяют содержание исследуемых компонентов в объеме обвальных пород за фиксированное время бурения с коррекцией на расход бурового раствора, затем поинтервально отбирают шлам с его привязкой к глубине и проводят инфракрасный анализ минерального состава пород, после чего в процессе бурения отбирают весь шлам между верхней и нижней границей интервала, выносимый буровым раствором. Шлам измельчают, тщательно перемешивают и из всего объема выделяют небольшую навеску для спектрометрического ИК-анализа. По полученной спектрограмме определяют усредненный минеральный состав технологической пробы, включающий основную и обвальную породу. Аналогичным образом проводится анализ пшама следующего интервала проходки. При изменении минералогического состава для двух соседних интерйалов, которое свидетельствует о смене пластов, минералогический анализ последней пробы ведут следующим образом: определяют общее количество исследуемого минерала в составе исследуемой породы, с использованием предварительной полученной зависимости определяют количество обвальных пород с вышележащего интервала для данного минерала за время проходки исследуемого интервала, при этом истинное

Q содержание исследуемого минерала в породе определяют как разницу между полученными значениями.

Сущность изобретения заключается в следующем.

5 При непрерывном отборе шлама на устье бурящейся скважины в составе технологической пробы находятся частицы выбуренной породы как непосредственно с забоя скважины с учетом

Q транспортного запаздывания, так и частии ы с вьш1ележащих интервалов. Причем доля обвальных пород в составе технологической пробы колеблется в зависимости от минералогического

5 состава этих пород и времени, в течение которого буровой инструмент проходит исследуемый интервал.

Приведенная на чертеже зависимость показывает, что при переходе из пласQ та, сложенного песчаником, в другой пласт, например глинистый, количество обвальной породы в составе технологической пробы цшама меньше, чем для случая, когда вьш1ележащий пласт составляет аргиллит. При этом количество обвальных пород зависит от времени прохождения фиксированного интервала. С течением времени вклад обвальных пород в общкй состав пробы уменьшается и может носить только случайный характер, что свидетельг ствует о нецелесообразности учета нескольких вьш1ележащих пластов, а достаточно одного предыдущего, хотя использование средств вычислительной техники позволяет решить эту задачу.

Пример. Переход из однородного пласта большой мощности, сложенного глинистым известняком, в

0 глинистый пропласток.

Предварительно для данных пород с использованием методов каверномет- рии проводят измерение объема затруб- ного пространства з зависимости от

5 времени бурения фиксированного интервала при заданных режимах бурения. По полученным данным строят графическую зависимость абсолютного со5

0

5

держания соответственно глинистого известняка и аргиллита в объеме обвальных пород за фиксированное время бурения пятиметрового интервала для расхода бурового раствора 50 л/с. Проводят отбор технологической пробы шлама между верхней и нижней границами исследуемого интервала и определяют минеральный состав пробы методом ИК-спектроскопии, При этом в технологической пробе шлама при переходе из одного пласта в другой присутствуют как частицы глинистого известняка, так и частицы глины. В зависимости от местоположения границы перехода в исследуемом интерна- ле разреза глинистый известняк в пробе представлен в виде обвальной породы, если границы перехода совпадают с границей исследуемого интервала, и в виде обвальной породы предыдущего интервала с основной породой текущего интервала, если граница перехода пластов не совпадает с грани- цей сменой интервалов,- а лежит между верхней и нижней границами исследуемого интервала.

Пусть в технологической пробе предьщущего интервала было 100% глинистого известняка, а в последующей пробе при переходе из одного пласта в другой глинистогр известняка стало 60%, а аргиллита 40%. Время бурения интервала 20 мин. По графику находим что за это время количество обваль- ных пород для глинистого известняка в составе пробы составляет 20%. Следовательно, в исследуемом интервале истинное соотношение между глинистым известняком и глиной равно 1, что свидетельствует о равенстве глинистого известняка и глины в исследуемом интервале. В случае однородных пластов это позволяет сделать дополнительный вывод о том, что граница смены пластов лежит в середине исследуемого интервала.

В случае исследования многопласто вого разреза для определения истинного содержания исследуемых компонен

тов в породе, соответствующей исследуемому интервалу с учетом вышележащих пластов, целесообразно проводить с использованием средств вычислительной техники.

По сравнению с известными техническими решениями способ позволяет повысить точность литологического расчленения-бурящейся скважины, в частности более точно определить границу смены литологии. При этом полностью устраняется субъективный фактор, за счет исключения операции по отбору основной и обвальной пород для анализа.

Формула изобретения

Способ исследования скважин в процессе бурения, заключающийся в поин- тервальном отборе шлама с его привязкой к глубине и проведении инфракрасного анализа минерального состава пород, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности определения минерального состава проходимых скважиной пород за счет устранения влияния обвальных пород с вышележащих интервалов на результат анализа, предварительно для различных типов пород определяют содержание исследуемых компонентов в объеме обвальных пород за фиксированное время бурения с коррекцией на расход бурового раствора, после чего в процессе бурения подвергают инфракрасному анализу технологическую пробу шлама, отобранную между верхней и нижней границами исследуемого интервала, сравнивают количественное содержание исследуемых компонентов в составе технологической пробы с содержанием данных компонентов в объеме обвальных пород вьшележащих интер- BaifbB за Время прохождения исследуемого интервала и по результатам сравнения определяют истинное, содержание исследуемых компонентов в породе, соответствующей исследуемому интервалу.

Ю 20 30 0 50 60 70 Цмин)