Промысловая геофизика (ГИС)

Геофизические исследования в скважинах включают разнообразный комплекс измерений, важнейшие из которых электрические методы, с их помощью измеряют удельное электрическое сопротивление горных пород, электрохимическую и вызванную активность и др.; радиоактивные (ядерные) методы, при которых измеряют естественную или искусственно вызванную радиоактивность пород; методы термометрии, основанные на изучении температуры горных пород в скважинах; акустический метод, при котором изучают скорость и затухание упругих волн в породах; магнитный метод, основанный на измерении магнитной восприимчивости горных пород и др.

Основные геологоразведочные задачи, решаемые с помощью геофизических исследований в скважинах, включают: изучение разреза, определение литологии и глубины залегания пройденных скважиной горных пород; выделение нефтегазоносных пластов и оценка в них запасов нефти и газа; контроль за разработкой месторождений нефти и газа и др. Кроме того, геофизические исследования скважин — важная составная часть работ с целью технического контроля бурения и состояния скважин: определение диаметра скважин, искривления их ствола, качества цементировки затрубного пространства и др. Благодаря использованию геофизических исследований стало возможным значительно сократить отбор образцов горных пород (керна) при бурении глубоких разведочных скважин и перейти на бескерновое бурение эксплуатационных скважин, достигнуть тем самым большого экономического эффекта за счет существенного увеличения скорости бурения. Развивается направление комплексирования ГИС с полевыми геофизическими методами, в особенности, с сейсморазведкой.

Основной целью геолого-геофизических исследований на море является изучение геологического разреза, включая рыхлый чехол шельфа и материкового склона, состоящего из четвертичных, преимущественно глинистых отложений, терригенных и карбонатных отложений дочетвертичного основания и метаморфических пород кристаллического фундамента. В целом геологические задачи изучения морского дна с точки зрения применения геофизических исследований скважин можно разделить на несколько разделов:

• 1) изучение стратиграфии отложений;
• 2) изучение тектонического строения и палеореконструкция;
• 3) изучение структуры залегания осадочных пород, в том числе их соподчинения;
• 4) задачи петрологии и седиментологии;
• 5) изучение геохимии отложений;
• 6) сейсмология;
• 7) геотермика.

Полную информацию о структуре, текстуре пород, их слоистости, трещиноватости в условиях низкого выхода керна получить нельзя. Решение указанных задач требует проведения геофизических исследований практически всех пробуренных на море скважин. Опыт зарубежных фирм «Sclumberger» и «Borehole Reserch Group (BRG)» однозначно свидетельствует о целесообразности применения самого широкого комплекса каротажных методов.

Не затрагивая в данной работе задачи нефтегазовой геологии, можно составить перечень методов комплекса ГИС, применяемых в морских скважинах.

Приведенный перечень составлен как на основании отечественного опыта, так и по данным, приведенным в опубликованных результатах ODP — Ocean Drilling Program.

Указанные методы применяются при стандартном способе проведения каротажа в открытом стволе, который предусматривает подъем бурового инструмента, промывку и проведение каротажа на кабеле. Существуют также стандартные методы ГИС, которые проводят специальной аппаратурой во время бурения. По оценкам специалистов такая технология проведения каротажа в ближайшее десятилетие займет доминирующее место в геофизических исследованиях морских скважин.

Проведение ГИС на кабеле в морских скважинах, особенно в верхних молодых отложениях, затруднено резкими изменениями диаметра и большими кавернами. Поэтому кавернометрия также является обязательным методом в морских скважинах. Довольно часто не удается провести каротаж в полном объеме по всему стволу скважины. В этом случае сводный геолого-геофизический разрез создается путем бурения дополнительных скважин с той же стоянки плавучей буровой установки (ПБУ), обсадки обвалоопасных интервалов и проведения ГИС в неисследованных ранее интервалах. При проведении ГИС с ПБУ кондуктор скважины оборудуется специальным устройством, позволяющим обеспечивать точную привязку каротажных диаграмм по глубине к морского дна. Такое оборудование необходимо в связи с возможным волнением на море и периодическими колебаниями скважинных приборов в скважине. Подробнее остановимся на задачах, технологии проведения и примерах использования указанных в таблице методов ГИС.