Способ геологического контроляпРОцЕССА буРЕНия СКВАжиН Советский патент 1981 года по МПК E21B47/00 

(54) СПОСОБ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА БУРЕНИЯ СКВАЖИН

1

Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано при бурении разведочных скважин на нефть и газ.

Известен способ геологического контроля процесса бурения путем регистрации скорости бурения 1.

Его недостаток состоит в том, что скорость бурения зависит не только от сопротивления различных пород разбуриванию, но и от большого числа других факторов. Все это снижает точность определения границ пластов.

Известен способ геологического контроля процесса бурения скважин путем непр1ерывной регистрации геолого-геофизической и технологической информации и ее анализа, включающий регистрацию кривой проходки долота 2.

Этот способ является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату.

Недостаток способа заключается в сложности алгоритмов обработки регистрируемых данных, что также приводит к снижению точности определения границ пластов.

Цель изобретения - повыщение точности определения границ пластов.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе дополнительно регистрируют кривую массу выбуренной породы, а о границах пластов судят по нарушению идентичности регистрируемых кривых.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - кривые, регистрируемые при прохождении различных горных пород.

Информацию о проходке на долото дает датчик 1, о массе выбуренной породы - датчик 2, естественную радиоактивность выбуренной породы измеряет датчик 3, а электрическое сопротивление жидкости - датчик 4, которые соединены с обшим регистрирующим прибором 5.

Система работает только в период бурения, что обеспечивается выключателями 6 и 7, которые включают и выключают питание приборов в зависимости от давления промывочного раствора в циркуляционной системе.

Питание датчиков 1-3 осуществляется постоянным током, а питание цепи датчика электрического сопротивления промывочной жидкости - переменным током во избежание эффекта электролиза. Способ осуществляют следующим образом. Непрерывно и одновременно в процессе разбуривания горной породы (долбления) измеряют такие параметры, как проходка на долото, массу выбуренной породы, электрическое сопротивление промывочной жидкости, выходящей из скважины, и естественную радиоактивность выбуренной породы. Измеренные параметры регистрируют индивидуально на общей ленте автоматически записывающим прибором. Осуществляют комплексный анализ кривых, характеризующих изменение указанных четырех параметров во времени. Выделяют границы разнородных пластов. При этом о границах пластов судят по нарушению идентичности регистрируемых кривых.. На фиг. 2 показаны кривые, зарегистрированные при прохождении различных горных пород, где: H(t) - зависимость проходки от времени; M(t) - кривая изменения массы выбуренной породы; y(t) - изменение естественной радиоактивности выбуренной породы; j3(t) - изменение электрического сопротивления промывочной жидкости. При бурении в литологически однородных породах кривая проходки должна быть идентична кривой изменения массы выбуренной породы, если диаметр скважины остается постоянным (участок а-б на фиг. 2). Если кривые H(t) и M(t) сближаются (участки б-в и ж-з на фиг. 2), то это свидетельствует о том, что углубление скважины идет медленнее, чем вынос разбуренной породы. Указанное обстоятельство может иметь место при прохождении сыпучих глин. Ёсли кривые H(t) и M(t) расходятся, то это свидетельствует о прохождении трещиноватых пород, имеющих больщие пустоты. Для вычисления ориентировочной литологической принадлежности проходимых пород необходимо проанализировать изменения двух других кривых if(t) и (t). Как известно, глины, аргиллиты и глинистые сланцы характеризуются повыщенными показателями гамма-активности, а пески, песчаники, ангидриды, известняки, доломиты, наоборот - пониженной радиоактивностью. По данным гамма-каротажа очень хорошо выделяются глинистые пласты и пропластки и даже количественно оценивается степень глинистости. В интервалахб -в, д-е и ж-з на фиг. 2 показаны увеличения гамма-активности щлама, что может оказаться весьма полезным при интерпретации верхних двух кривых. Наконец, по данным замера электрического сопротивления промывочной жидкости (кривая f (t) можно предположительно судить о степени минерализации флюидов, насыщающих проходимые пласты. Рассматривая все кривые на фиг. 2, можно легко выделить четыре горизонта, которые могут представлять интерес для испытания их с помощью испытателей плаетов. Это участки а--б, г-д, е-ж, з-и, причем интервал е-ж, по всей видимости, соответствует прохождению нефтенасыщенного песчаника, поскольку характеризуется несколько пониженной рядиоактивностью, а раствор имеет сопротивление, более высокое, чем при прохождении водонасыщенных песчаников (а-б) и (г-э). Участок (з-и) соответствует прохождению трещиноватых известняков, насыщенных высокоминерализованной пластовой вопри интерпретации всех кривых следует учитывать запаздывания информации в зависимости от глубины скважины и режимов промывки. Применение предложенного способа геологического-контроля позволит ускорить выделение перспективных горизонтов задолго до проведения комплекса промыслово-геофизических исследований, создает более благоприятные условия для проведения испытания скважин в открытом стволе, повысит геологическую эффективность разведочных работ на нефть и газ. Формула изобретения Способ геологического контроля процесса бурения скважин путем непрерывной регистрации геолого-геофиаической и технологической информации и ее анализа, включающий регистрацию кривой проходки долота, отличающийсятем, что, с целью повыщения точности определения границ пластов, дополнительно регистрируют кривую массы выбуренной породы, а о границах пластов судят по нарущению идентичности регистрируемых кривых. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Дахнов В. Н. Промысловая геофизика. М., Гостоптехиздат, 1959, с. 61. 2.Лаптев В. В., Славнитский Б. Н., Щадрин А. Н. Автоматизированные системы сбора и обработки геолого-геофизичес-, кой информации в процессе бурения скважин. Обзор зарубежной литературы. М., ВНИИОЭНГ, 1976, с. 23-33 (прототип).

Vuz. i