Способ привязки бурового шлама к разрезу скважины Советский патент 1982 года по МПК G01V5/00 

Изобретение относится к промыслово-геофизическим методам исследования скважин, преимущественно к способам исследования шлама, использующим ядерно-геофизические методы изучения горных пород. Известно несколько способов привя ки шлама к глубине, с которой получены частицы породы. Известен способ и аппаратура для мечениябурового раствора на зобое скважины с помощью красителя или иного индикатора для индентификации пульпы на устье скважины. При таком способе маркировки пульпы определение истинной глубины отбора шлама не связано с изменением расхода бурового раствора, так как частицы шлама из меченой зоны соответствуют глубине забоя, на которой было произведено мечение 1 . Однако этот способ требует специальных дорогостоящих устройств и приспособлений, опускаемых на забой скважины вместе с бурильным инструментом. Количество последовательно проводимых операций маркирования ограничено и для перезарядки устройство должно извлекаться на поверхность вместе с буровым инструментом, замедляя процесс бурения. Красители и другие легко растворимые в воде индикаторы достигают поверхности вместе с буровым раствором, в то время как частицы шлама, оседая в буровом растворе, отстают при подъеме на поверхность от окрашенной зоны. Известен также способ, основанный на измерении расхода бурового раствора при известной длине бурильного инструмента, причем глубина определяется по соотношению где Н - глубина, с которой получены частицы шлама; 389 - объем бурового раствора, находящегося в скважине; - эффективное семение сква жины. Объем бурового раствора определяется по количеству рабочих циклов поршня бурового насоса . Однако этот способ не учитывает постоянного изменения объема бурового раствора за счет углубления скважины и изменения эффективного сечения ство ла скважины за счет образования каверн и т.д. Известна система корреляции результатов анализа бурового шлама с глубиной, где способ корреляции резул татов анализа бурового шлама с глубиной предполагает учет времени прохождения бурового раствора от устья до забоя скважины и обратно 3 Однако такой способ не учитывает расхода бурового раствора и изменение состава пульпы за счет неравномерного оседания частиц шлама различной величины в буровом растворе при подъеме на поверхность. Кроме того, возникает необходимость в коррекции времени из-за постоянного изменения глубины забоя при бурении. Цель изобретения - повышение досто-jo ния верности привязки шлама по глубине. Поставленная цель достигается тем, что измеряют естественную радиоактивность отобранного шлама и естественную радиоактивность горных пород по ств лу пробуренной скважины, сопоставляют результаты измерений и осуществляют привязку естественной радиоактивности бурового шлама к разрезу скважины по характерным реперным значениям, а измерение естественной радиоактивности шлама проводят по измерению радиоактивных отдельных элементов. Физический метод основан на следующем. Горные породы обладают естественной радиоактивностью, а интенсивность гамма-излучения пород изменяется по разрезу скважины. Проводят гамма-каротаж по стволу скважины, который дает различные показания против пластов, позволяя разделить литологические разности. Измеряют естественную радиоактивность шлама, являющегося продуктом разрушения тех же горных пород. Сопоставляют диаграмму гамма-каротажа по стволу скважины с диаграммой, построенной по данным измерения естественной гамма-активности 4 проб шлама, что позволяет производить точную привязку образцов шлама к глубине путем совмещения глубин характерных реперов на кривой гамма-каротажа и на диаграмме естественной гамма-активности шлама. После этого точке отбора шлама присваивают глубину, взятую с кривой гамма-каротажа. Такой способ привязки шлама весьма эффективен при применении гаммакаротажа скважин в процессе бурения и измерении естественной радиоактивности проб шлама на устье скважины. В качестве примера (см. чертеж ) приведены результаты по изучению шлама, отобранного при бурении скважины М° 8576 Зеленогородской площади Ромашкинского месторождения. Приведенный разрез характеризуется по промысловогеофизическим данным следующим образом: интервал 11 8-1186 м представлен Тульскими извест;няками, а интервал 1186-1208 м представлен чередованием глин и алевролитов (песчаников ) Угленосной свиты. На чертеже изображена диаграмма гамма-каротажа (а ) по стволу скважины . Показаны результаты (б ) измереестественной радиоактивности проб шлама, привязанных к глубинам по стандартным приемам, используемым в газокаротажной практике, основанным на измерении расхода бурового раствора и времени прохождения раствора от забоя до устья скважины, приведены совмещенные по характерным реперам диаграмма в гамма-каротажа по стволу скважины в этом интервале и диаграмма естественной радиоактивности образцов шлама. Образцам шлама присваивают глубину с диаграммы гамма-каротажа. Коррекция глубин в- данном случае составляет 2 м. В некоторых изученных интервалах наблюдается смешивание шлама, поступающего с забоя скважины с породой, обвалившейся из вышележащих горизонтов, из-за чего нарушается корреляция между результатами измерений естественной радиоактивности горных пород по стволу скважины и естественной радиоактивности шлама. Такое несоответствие в показаниях этих измерений позволяет произвести отбраковку образцов шлама, загрязненных из-за обвала и тем самым исключить эти пробы из дальнейших геофизических и охимических исследований. Последнее очень важно, так как при газовом кар таже, осуществляемом путем анализа газоотделения бурового раствора со шламом, нет метода контроля за посту плением шлама из интервалов обвала. Формула изобретения 1. Способ привязки бурового шлама к разрезу скважины, заключающийся в отборе шлама и проведении его исследований, отличающийся тем что, с целью повышения достоверности привязки, измеряют естественную радиоактивность отобранного шлама и естественную радиактивность горных пород по стволу пробуренной скважины сопоставляют результаты измерений и осуществляют привязку естественной радиоактивности бурового шлама к разрезу скважины по характерным реперный значениям. 2. Способ поп, 1,отличающ и и с я тем, что измерение естественной радиоактивности шлама проводят по измерению радиоактивности отдельных элементов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3155176 кл. 17 5 - 2 , рпу6jiHj. 13.6 k. 2.Волокитенков А.А. и др. Технология отбора шлама при бурении скважин.М., Недра, 1973. с. 20. 3.Патент США № 351216 кл. З+б-Т опублик. 1970 (прототип).