Геофизические исследования скважин (ГИС)

1. ГИС ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН

2.

15.03.2020

3. Схема проведения каротажа на кабеле

Схема проведения каротажа
на кабеле

4.

5.

6. Каротаж в процессе бурения

7.

8.

9.

КАРОТАЖНЫЙ КАБЕЛЬ

10.

Основным средством доставки геофизических приборов
и оборудования в скважину при геофизических исследованиях и
прострелочно-взрывных работах является каротажный кабель.
При этом каротажный кабель содержит токонесущие жилы,
предназначенные для питания электроэнергией скважинных
приборов, устройств управления, передачи электрических
сигналов от этих приборов к наземной регистрирующей и
обрабатывающей аппаратуре. Кроме того, каротажные кабели
применяются для определения глубины расположения приборов
и зондов в скважине.

11.

В соответствии с назначением и условиями эксплуатации
каротажный
кабель
должен
обладать
следующими
свойствами:
• а) достаточной механической прочностью, чтобы выдерживать
собственный вес, вес скважинных приборов и значительные
дополнительные усилия, возникающие при спуско - подъемных
операциях (трение о стенки скважины, сопротивление промывочной
жидкости, затяжки, ударные нагрузки при прострелочных - взрывных
работах);
• б) хорошей электрической изоляцией жил при большом
гидростатическом давлении и высокой температуре жидкости, а также
при наличии в ней нефти, газа и различных химически активных
веществ;
• в) небольшим электрическим сопротивлением токопроводящих жил и
малым электрическим затуханием;
• г) геометрической и электрической симметрией жил;
• д) малым диаметром и большой плотностью.

12.

Кабели геофизические (каротажные) предназначены для
проведения геофизических исследований и работ в нефтяных и
газовых скважинах и проведения геофизических и геологических
исследований на море.
Выпускаются геофизические бронированные кабели более 200
модификаций
со
следующими
характеристиками:
диаметром
от
2,5
до
40
мм;
с
разрывным
усилием
от
5
до
50
кН;
с рабочей температурой эксплуатации от -60 до 300 °С.

13.

14.

ОТБОР ПРОБ, ПЕРФОРАЦИЯ И ТОРПЕДИРОВАНИЕ

15.

Опробование пластов приборами на каротажном кабеле
Для оценки характера насыщения пласта из него отбирают пробу
пластовой жидкости. Для этой цели пользуются опробователями на
бурильных трубах и на каротажном кабеле. В геофизических
предприятиях
наибольшее
распространение
опробователи пластов на каротажном кабеле.
получили

16.

Основными узлами опробователя пластов является прижимное устройство ПУ,
герметизирующий башмак ГБ и камера К для пластовой жидкости.
После спуска опробователя на точку опробования воспламенением порохового заряда
приводят
в
действие
гидравлическую
систему,
обеспечивающую
прижатие
опробователя башмаком ГБ к стенке скважины. Выстрелом кумулятивного заряда КЗ в
обсадке, цементном кольце и породе пробивается канал, через который отбирается
жидкость из пласта. При подключении камеры К к башмаку ГБ вследствие большого
перепада давлений в пласте и камере жидкость из пласта через башмак ГБ начинает
поступать в опробователь. По истечении времени, необходимого для взятия пробы,
воспламеняют пороховой заряд. При этом клапан Кл, перемещаясь вверх,
герметизирует камеру К с пробой и обеспечивает возврат прижимного устройства IIУ
в исходное положение. Всеми операциями управляют по кабелю, на котором
опробователь опускается в скважину. После подъема прибора на поверхность
измеряют давление в камере, затем извлекают пробу и исследуют ее.

17.

Отбор образцов пород боковыми грунтоносами
В нефтяных, газовых и
углеразведочных скважинах пользуются
образцами (грунтами), взятыми из уже вскрытых пластов со стенки
скважины. Образцы со стенки скважины отбирают боковым грунтоносом.
Работа боковым грунтоносом проводится после геофизических
исследований и предварительного изучения геологического разреза
скважины. Это позволяет выбрать для отбора грунтов наиболее интересные
интервалы скважины. Поэтому отбор грунтов боковым грунтоносом может
дать существенные дополнительные данные для изучения геологического
разреза скважины.
Геофизические предприятия проводят работы боковыми грунтоносами,
спускаемыми на каротажном кабеле. Наибольшее распространение получил
боковой стреляющий грунтонос.

18.

Боковой стреляющий грунтонос состоит из корпуса, имеющего несколько
гнезд, в каждое из которых при снаряжении закладывается боек. Боек
представляет собой пустотелый цилиндр, кромка которого приспособлена для
лучшего врезания в породу. При снаряжении грунтоноса боек стальным
тросиком соединяют с корпусом; излишки тросика укладывают в выемке
корпуса грунтоноса.
В нижней части гнезда, называемой каморой, помещается пороховой
заряд с электрозапалом, представляющим проволочку из материала с высоким
удельным сопротивлением (нихром), покрытую легко воспламеняющимся
составом. Камора герметизируется, с тем чтобы в нее не проник буровой
раствор.
После установки грунтоноса на глубине, на которой необходимо отобрать
образец, подают по жиле кабеля на соответствующий электрозапал
напряжение; электрозапал накаливается и воспламеняет пороховой заряд.
Действием образовавшихся при этом пороховых газов боек с большой
скоростью выталкивается из гнезда и врезается в породу. Затем натяжением
кабеля при помощи тросика боек вместе с захваченным им образцом
извлекается из пласта.

19.

При помощи бокового грунтоноса решают следующие задачи.
1. Устанавливают литологическую характеристику пород, если это
не удается сделать по данным каротажа или по шламу.
2. В нефтяных и газовых скважинах уточняют результаты
интерпретации материалов геофизических исследований и
проверяют заключения о нефтегазоносности пластов.
3. В углеразведочных скважинах контролируют правильность
выделения пластов угля по геофизическим данным и обеспечивают
получение образцов угля с целью определения его свойств
(качественной характеристики).

20.

Перфорация и торпедирование скважин

21.

Пробуренную нефтяную или газовую скважину закрепляют, опуская в
нее колонну стальных труб, а затрубное пространство заливают
цементом. Таким образом нефтеносные и газоносные пласты
оказываются перекрытыми обсадными трубами и цементным кольцом.
Перед испытанием пласта или при вводе пласта в эксплуатацию в
колонне и окружающем ее цементном кольце против этого пласта
делают ряд каналов (отверстии), обеспечивающих сообщение между
пластом и скважиной; по этим каналам нефть и газ поступают в
скважину.
Отверстия в колонне и цементном кольце создают путем прострела.
Этот процесс называют перфорацией колонны, а аппараты, при помощи
которых производится прострел, стреляющими перфораторам.
Стреляющий перфоратор спускают в скважину на каротажном
кабеле, используемом для управления прострелом.

22.

Типовая конструкция скважины
Направление
(диаметр 0,324 м)
Интервал 0 – 60 м
Кондуктор
(диаметр 0,245 м)
Интервал 0 – 700 м
Колонна
(диаметр 0,146 м)
Интервал 0 – забой

23.

Пустая колонна
Free Pipe
Хороший цемент
Good Bond
«Бедный цемент»
Poor Bond

24.

Перфорация скважины
Это создание в стальной
колонне, цементном камне и
горной породе каналов
(отверстий) для того, чтобы
пластовая жидкость
поступала в скважину
Глубина канала - 70-200 ммДиаметр канала - 8-25 ммПлотность перфорации - 10-20
отверстий на 1 м
Размеры канала определяются
физическими свойствами горных пород,
техническим состоянием скважины,
пластовым давлением и типом
применяемой аппаратуры
Виды перфорации
• Кумулятивная
• Пулевая
• Пескоструйная
• Сверлящая

25.

Наиболее широкое применение получил
кумулятивный перфоратор,
стреляющий
в котором используются
кумулятивные заряды взрывчатого вещества.
Кумулятивный заряд перфоратора представляет собой
прессованную шашку взрывчатого вещества , в основании которой
имеется выемка конической формы (кумулятивная выемка).
В выемку вставлена металлическая воронка. В противоположной
от выемки стороне установлен детонатор — небольшой заряд
высокочувствительного
взрывчатого
вещества,
способный
возбудить взрыв всего заряда.

26.

В момент взрыва заряда продукты взрыва сжимают воронку и в
металле возникают очень большие давления, при которых он начинает течь
как жидкость. Образующаяся тонкая струя жидкого металла с большой
скоростью выбрасывается вдоль оси выемки (скорость струи в головной
части достигает 10 км/с). Эта струя оказывает большое давление на
преграду, глубоко проникает в нее и создает канал значительной длины.
а-заряд до взрыва; б – д – различные стадии взрыва;
1 – заряд ВВ; 2 – детонаторный шнур;
3 – металлическая воронка;
4 – преграда (обсадка и цементное кольцо).

27.

Кумулятивный перфоратор представляет собой сборку из
нескольких соответствующим образом расположенных кумулятивных
зарядов и средств их взрывания — взрывного патрона, содержащего
электрозапал, и отрезка детонаторного шнура, служащего для передачи
детонации от взрывного патрона к зарядам. Скорость распространения
взрыва по детонаторному шнуру весьма велика, поэтому все
кумулятивные заряды выстреливают практически одновременно.
Кумулятивные перфораторы подразделяются на корпусные н бескориусные. В корпусном перфораторе кумулятивные заряды
смонтированы в герметичном кожухе.
Бескорпусный перфоратор представляет собой сборку из
кумулятивных зарядов, снабженных прочными индивидуальными
оболочками. Заряды скрепляют обоймой или устанавливают на
стальной ленте, каркасе и т. д. При выстреле оболочки зарядов
разрушаются.

28.

Торпедирование. В случае если не удается освободить прихваченные
трубы целиком, извлекают ту часть их, которая свободна (не прихвачена). Для
этого обрезают трубы выше точки прихвата. Трубы обрезают также в том
случае, когда необходимо извлечь незацементированную часть обсадной
колонны. Для среза (обрыва) бурильных и обсадных труб, а также для
раздробления или смещения в сторону оставленных в скважине
металлических предметов часто применяют взрыв заряда взрывчатого
вещества.
Подготовленный для взрыва в скважине заряд взрывчатого вещества
называют торпедой, а взрыв в скважине — торпедированием.
Торпедирование еще применяют и для:
1.вскрытия продуктивного горизонта.
2.разрушения забоя скважины для улучшения условий притока жидкости.