Способ исследования горных пород Советский патент 1975 года по МПК G01V5/00 

3

вепно над ними залегают ieiiponiio,ae:.ibic покрышки - это обычно г.чины или гипсы. Д.ля глин характерны новышенная радиоакт 1виость, в частности калия; повышенное отношение содержаний Л1 и Si и т. п. Для гипсов

характерны высокое содержание }одорода;

5

новышенное отношение содержания --- ;

сокие скоростн акустических воли.

Коллектора, залегаюидие нод нокрв1шками, могут быть нродуктивнв1мн. Обычно OEHI являются несчаником н доломитом. Для HDGдуктивных песчаников характерны высокая концентрацня Si, ноннжениое отношение коп. Л1 центрацин -- , нониженпая скорост, акустио1

ческих волн, новв1шенная битумииозность. Для нродуктивиых доломитов характерны ной-;вышенное отношение содержання -- и укаСа

занные особенности битумииозности и акустических свойств.

При разведочных работах па руды анализ шлама нозволяет фиксировать ореолы рассеяния искомых элементов, их новышснные концентрации.

2.В связи с этими иризнакам корректируются режимы бурения. Нанример, в нефтегазовых сквал инах ноеле прохождения буровым инструментом нокрышки нри входе в продуктивны нласт еледует нзменять состав бурового раствора для уменьшения зоны его проникновения в коллектор. Эта зона, как нравило, иренятствует уснеху геофнзического выделения продуктивных высоконроницаемых горизонтов.

3.В соответствии с иризнаками п. 1 устанавливается рациональный комплекс геофизических измерений, интервалы исследования, а также время ироведеиия работ. Напрпмер, в целях проведения измерений при минимальной зоне проникновения каротажа их можно проводить сразу после окончания ироходки коллектора. Геофизические измерения должны иметь целью также нривязку шлама и керна к глубинам.

4.На основании результатов исследования пород, выполненных в н. 1, онределяется верхняя граница интервалов, в которых нсобходнмо отбирать керн. По результатам эксирессного анализа венгественного состава керна определяется нижняя граница интервала, в котором бурение и сводится с отбором кериа.

Для элементного анализа горных нород (но шламу и кернам) исиользуется рентгено-рациометрический метод, особенно эффективный для ядер с атомным номером свыше 20. нейтронный и гамма-актнвационньп методы с применением полупроводниковых детекторов, методы ядерномагнитного резонанса, акустические методы, и т. п. По этому комплексу можно определять коицентрацию породообразуюших и многих редких и рассеяииых элементов, таких как А1, Si, Са, Mg, S, О, С, П, Th, Ra, К, С1, и и др., а также наблюдать г

шламе трспишы и поры, фиксировать наличие природных органическнх соеднпений (битуминозные ве:цества, углеводородных газов в ш:1ал;с и 1мииг;стом растворе).

Комплексное нрименение геофизических и аналитических методов нозволяет юлучать детал1Л1ые С1 сдени5: о разрезе, выделять, в частностн, покрышки и коллектора, вмешаюHuie породы и рудосодержащие горизонты. Панример, повышенные отношения концентра.. SЛ1

щш --, - - свидетельствуют о наличии

Л1д

11окр| 1шек, а повышенные отношения - ,

С а Si

- о наличии коллекторов.

Каротаж Б 1;роцессе бурения и экснрессиый апалнз шлама нозволяет уточнять интервалы выноса керна, н таким образом благонриятно влиять на режим бузення. Панример, в нефтегазовых скважинах вынос керна целесообразно вести лишь из коллекторов, залегаюищх под неироннцаемыми покрышками. Особенно эта задача важна в карбог.атных коллекторах, где нокрышки могут быть гилсы. Аналогичиая ситуация имеет место и в рудиых скважинах в виду того, что в ряде случаев при нриближеиии к рудосодержашему иласту повышается коицентрация иолезного ископаемого (ореолы рассеяния).

Все эти обстоятельства позволяют резко уменьшнт1з отбор керна в разрезе, не нредставляюшем интерее е геологической точки ; ре1Н1я, н уточнить интервалы его отбора в наиболее важных участках разреза. В результате должна иовыситься скорость проходки скважин и увеличится эффективность изучения разреза при снижении стоимости работ.

Практнчеек ; изложенный снособ можно |)еал1тзовать нрн решении некоторых задач азвсдочно геофнзи и. При изучении естественной радиоактивности пород путем иеследоБаиия у-снектра в скзажине не представляется возможным разделить эффекты радиоакти151К)сти нород и подземиых вод. В то же врелти актуальность данной задачи не вызывает сомнения, так как информация о -снектпальном составе излучения иород широко используется нри корре.тянии толщ разреза, выя.елеиия глинистых иачек и решении ряда геохимических вопросов.

Естествеиио, что радиоактивность подзем1.:ых вод (U, Ra) может суихествеино усложгнггь картнну, а даиньге иеследоваиия у-спектра будут иметь в этом смысле интегральный характер.

При измерении геохимической обстановки изнсстиы случаи «ложных аномалий, котоPDIC связаны с мигра1и1ей радиоактивных элеMeirioii ) подземных водах, а также е нроцеесамн сорбдии их иа элементах конструкции скважины.

В iTOM случае результаты изучения образцов нород (иктама) могут быть единственным

источником информации о радиоактивности скелета горных нород, т. е. представляется возможность исключить неоднозначность геофизических методов исследования скважины. В рассматриваемом иримере по данным измерения радиоактивности Ra, Th, К и ио соотRa , К ношению - - удалось привязать шлам

к изучаемому интервалу разреза скважин и оценить доли выпада радиоактивности пород и вод в интегральную радиоактивность. Решение указанной задачи известными способами было невозможно.

Аналогичная ситуация возникает при интериретации каротажных исследований, когда не представляется возможным однозначно решить, чем представлен изучаемый интервал горных пород (например, битумы или нефть). Кроме того, затруднительно идентифицировать углерод органический и неорганический.

Существенную ценность могут представить данные о физических характеристиках пород в «чистом виде, так как их величины, измеренные на поверхности, более объективно характеризуют среду. Например, возможно учесть повышенные те.мпературы на результаты измерений нейтронных параметров горных пород.

Предмет изобретения

Способ исследования горных пород, заключающийся в отборе проб и определении их вещественного состава, отличающийся тем, что, с целью оптимизации режима бурения, повышения точности и экономичности способа, в процессе бурения отбирают шлам, подвергают его состав элементному и структурному анализу и по полученным данным моделируют схему горной породы и выбирают интервал отбора керна.