Геофізичні дослідження свердловин методом каротажу

Для ретельного дослідження стану свердловини використовується сукупність певних методик, що мають назву «геофізичні дослідження свердловин». Подібні заходи проводяться з метою вивчення стану земних надр в яких буриться просторі для того, щоб досконально прорахувати дебет майбутньої свердловини і її фізичні та геологічні можливості. Такі види досліджень дозволяють:

  • Розробити проект експлуатації свердловини;
  • Визначити вид та кількості газу в надрах;
  • Точно визначити можливий робочий режим джерела для виключення аварійних ситуацій в процесі його експлуатації.
геофізичні дослідження свердловин

Одержання максимально докладних даних про джерело в ході дослідження свердловин дозволяє максимально ефективно розрахувати способи видобутку води

Геофізичні методи дослідження свердловин і вивчення їх резервів в колах професіоналів називають каротаж. Каротажем називають ретельне відстеження стану гірських порід вздовж усього стовбура джерела за допомогою спеціального приладу, оснащеного певної апаратурою, який опускають в шахту свердловини на электрокабеле. Подібні розвідувальні дії вимагають спеціальної підготовки, певних глибоких знань в галузі геофізики, геології й інших наук. Тому каротаж свердловин проводиться виключно спецгрупами або підрозділами вчених, що працюють в цій галузі.

Важливо: одержання максимально докладних даних про джерело в ході дослідження свердловин дозволяє максимально ефективно розрахувати способи видобутку води і її підйому на поверхню з максимальним ККД роботи джерела.

  • Методи, використовувані для вивчення свердловин
  • Електричний каротаж
  • Акустичні вивчення
  • Радіоактивне дослідження
  • Каверномерия
  • Термоисследование (термокаротаж)

Методи, використовувані для вивчення свердловин

Найчастіше для того, щоб провести ретельне дослідження свердловин фахівці використовують такі види робіт:

  • Дослідження свердловин в розрізі — электрокаротаж. Така розробка вважається одним з найважливіших методів, що дозволяють оцінити ступінь штучних і природних полів всіх порід, знайдених в розрізі. Для проведення такого дослідження свердловин використовуються термічні, магнітні, електричні, радіоактивні, акустичні і багато інші методи.
  • Дослідження свердловин на предмет їх технічного стану.
  • Виконання прострелочно-вибухових робіт для визначення наявності газу в просторі біля шахти і в ній.
  • Здійснення контролю над водоносним горизонтом.

Крім перерахованого застосовуються і інші методики вивчення.

Електричний каротаж

каротаж свердловин що це таке

Электрокаротаж дає можливість диференціювати всі породи, що знаходяться в свердловині

Таке дослідження дозволяє визначити якість і рівень, а також частоту електромагнітних полів, що виникають довільно між гірськими породами в розрізі колби джерела і рідиною із свердловини. Крім того, такий метод вивчення дозволяє визначити дно і стеля пластів з пористою структурою, що грають роль колектора.

Крім цього электрокаротаж дає можливість диференціювати всі породи, що знаходяться в свердловині. Такі роботи здійснюються за допомогою зондів (фокусованих і нефокусированных). У першому випадку використовуються зонди з 3-х, 7-ми і 9-ти електродні. Кожен з видів такого обладнання дозволяє виявити кількість і товщину пористих шарів, ухил пласта породи і азимут падіння кута.

У другому випадку використовуються трьохелектродні зонди, а завданням электрокаротажа з нефокусированными зондами є визначення даних по свердловині на законах постійного (змінного не) струму.

Акустичні вивчення

геофізичні методи дослідження свердловин

Зонд для акустичного дослідження свердловини

Такий метод спрямований на виявлення виключно пружних шарів гірських порід в розрізі свердловини. За допомогою спеціального обладнання, спускного шахту, створюються коливальні рухи. Відбивна здатність пластів порід в тунелі фіксується одночасно кількома приймачами, змонтованими на тому ж обладнанні.

Дані розшифровуються за параметрами:

  • Швидкість руху і розподілу коливальних хвиль;
  • Швидкість і рівень їх згасання.

Важливо: отримані дані в результаті такого вивчення дозволяють оцінити технічний стан свердловини і її стійкість до впливу водного потоку протягом експлуатації.

Радіоактивне дослідження

каротаж свердловини

Найбільш поширеним і затребуваним вважається ЦК — гамма-каротаж

При такому способі геологічного вивчення колодязя в розрізі є можливим отримати уявлення щодо наявності тих чи інших хімічних елементів, присутніх в пластах гірських порід. Метод дослідження будується на застосуванні природних або штучно створених радіоактивних процесів, які відбуваються в ядрі атома самої води або породистих пластів.

Для проведення радіоактивного дослідження може застосовуватися велика кількість різновидів методів. Однак найбільш поширеним і затребуваним вважається ЦК — гамма-каротаж. При проведенні такого заходу в шахту опускається спеціальне обладнання, яке відстежує рівень природних радіоактивних показників вздовж усього стовбура.

Ще один метод радіоактивного дослідження стовбура свердловини — ГГК (гамма-гамма-каротаж). Заснований на отриманні вторинного розсіяного гамма-випромінювання гірськими породами після умисного опромінення гамма-квантами. Вони спускаються в стовбур також на спеціальному обладнанні.

РК (радіоактивний каротаж) дозволяє визначити наявність водних пластів у розрізі і пористість гірських порід в свердловині.

Каверномерия

геофізичне дослідження свердловин

Обладнання для вимірювання діаметра стовбура свердловини по всій висоті

Цей метод вивчення бурових тунелів базується на вивченні їх діаметру на всіх рівнях вздовж глибини. В сукупності з іншими методами дослідження свердловин такий спосіб дозволяє отримати дані про можливу пористості гірських пластів і їх щільності. Так, існує така таблиця параметрів:

  • У разі звуження діаметра шахти мова йде про наявність в ній пластів пісчаника та інших пористих (проникних) порід.
  • Якщо спостерігається розширення тунелю шахти, то в розрізі виявлені пласти глини та інших глинистих порід.
  • Діаметр стовбура свердловини залишається рівним діаметру бура в тих місцях, де є пласти вапняку і інших міцні щільних порід.

Термоисследование (термокаротаж)

Даний метод будується на вивченні зміни температурних показників вздовж всієї шахти на всю її глибину. Крім того, в ході дослідження використовується технологія короткочасного нагріву або охолодження свердловини через накачування води певної температури.

Така методу дає можливість отримати дані про теплоємності й теплопровідності породних шарів, визначити знаходження водоносного пласта або знайти будь-які дефекти в змонтованої обсадної колоні (коли дослідження проводиться на обсадної трубі). Подібний каротаж може проводитися як у вже обсадженій шахті, так і в ще не облаштованій колбі.

Всі перераховані методи вивчення свердловин як окремо, так і в сукупності є максимально ефектними способами розуміння природи земних надр на всю глибину колби.