Каротаж скважины что такое


Каротаж скважины: разновидности и процесс проведения

Бурение скважин на воду, это сложный технологический процесс. Один из этапов – это комплекс геофизических исследований, направленных на анализ слоев грунта. Общее название этих работ – каротаж скважины.

Благодаря нему, можно точно оценить состав слоев грунта и запасы водоноса. А это, позволяет правильно рассчитать будущий дебет источника, что немаловажно для планирования системы водопровода и расчета мощности оборудования.

Что такое каротаж

Каротаж скважин, это комплекс мероприятий, направленный на исследование состояния обсадной колонны. Исследования могут проводиться на двух этапах строительства источника:

  • в процесс буровых работ – позволяет правильно оценить состояние грунта и запасы водоносных слоев;
  • после установки обсадной трубы – в этом случае, делается анализ правильности установки и соблюдения технологии.

Каротаж позволяет выявить нарушения герметичности труб, ошибки в установке фильтров еще до ввода скважины в эксплуатацию. Например, если в трубе есть трещины, это пагубно скажется на качестве питьевой воды, т.к. грязь с верхних слоев будет попадать прямо в источник. Каротаж позволяет вовремя обнаружить такие проблемы и сразу же их устранить. А это значительно продлит срок эксплуатации источника.

Также, этот метод применятся и для оценки состояния действующей скважины. Например, в случае уменьшения дебета, он позволит правильно установить причины. И определить дальнейшие действия.

Кроме того, можно выявить такие особенности источника:

  • правильность установки насоса;
  • полную карту залегания слоев грунта;
  • радиоактивность пластов;
  • степень засорения фильтров;
  • общую оценку работы скважины.

Все эти исследования проводятся специальным прибором, который постепенно опускается в осадную трубу. Стоит отметить, что для правильной оценки показаний, работники должны обладать соответствующим опытом.

Виды исследований

Всего, существует несколько разных методов каротажа:

  • гамма-каротаж;
  • видеокаротаж;
  • кавернометрия;
  • инклинометрия.

Есть и другие способы, однако, эти наиболее эффективные и распространенные.

Видеокаротаж

Видеокаротаж скважин позволяет визуально оценить ее состояние. Принцип исследований довольно прост:

  • в скважину опускается специальная глубинная камера;
  • видеоряд с устройства, передается на монитор, находящийся на поверхности;
  • по мере опускания, оператор контролирует состояние колонны.

Колонна анализируется по всей длине, а возможные проблемы фиксируются. Таким образом, оценивается состояние обсадной колонны, и выявляются места с нарушенной герметизацией и трещинами.

Также, на видео можно увидеть любые загрязнения и наросты в трубе. Плюс этого метода, в том, что он позволяет понять состояние фильтров и правильность расположения глубинного насоса. А в случае его поломки, неисправность можно вывить прямо на месте.

Гамма каротаж

Этот вид относится к радиоактивным исследованиям скважин. Вообще, существуют и другие разновидности, однако этот самый популярный. Широкая распространенность объясняется его простотой и эффективностью.

В ходе исследований, в ствол вводится специальный прибор, который излучает электромагнитные импульсы. На основании полученных данных по мере прохождения ствола, строится непрерывная диаграмма. Затем, оценивается естественная радиоактивность разных пластов.

Таким образом, гамма метод, позволяет определить наличие в породах таких элементов как:

  • фосфор;
  • калий;
  • уран;
  • торий;
  • радий.

А это дает возможность оценить пригодность источника для питья еще на этапе бурения. Однако такие исследования должны проводиться в комплексе с видеокаратожом. Это позволит сделать комплексную оценку состояния источника.

Кавернометрия

Этот метод, позволяет оценить ровность пробуренного отверстия. Он применятся после бурения, и анализирует состояние всех пластов, через которые прошла бурильная установка.

Таким образом, оцениваются отклонения ширины отверстия от запланированных на этапе разведывательных работ. Вообще, существует такая зависимость:

  • обнаружено расширение диаметра – значит, проходятся глинистые пласты;
  • появилось сужение – это говорит о наличии рыхлых пластов, например песчаника;
  • диаметр без изменений – ствол проходит через твердые породы.

В целом, такое исследование, позволяет оценить состояние пробуренного отверстия и правильно определить необходимые материалы для обсадки скважины.

Инклинометрия

Этот метод позволяет оценить вертикальность бурения. Он проводится непосредственно во время выполнения бурильных работ.

Существует несколько способов проведения инклинометрии:

  • электрический;
  • гироскопический;
  • фотографический.

Поскольку исследования проводятся совместно с бурением, зонд считывает показания скважины и передает их на считывающий прибор в реальном времени. А это позволяет своевременно выявить проблемы и исправить настройки оборудования.

Стоимость каротажа

Цена исследований зависит от многих факторов:

  • глубины;
  • состояния источника;
  • удаленности от города;
  • выбранного способа.

Наиболее востребованы работы по телеметрии и комплексные:

Регион Видеокаротаж Комплексное исследование
Москва 7000–15000 рублей 9000–20000 рублей
СПБ 7000–14000 рублей 9000–20000 рублей
Другие регионы 5000–14000 рублей 7000–20000 рублей

Это ориентировочные расценки. Окончательная стоимость может быть известна только после консультации со специалистом.

Комплексное исследование

Не зависимо от выбранного метода, ни один из способов не может дать полного представления о состоянии скважины. Например, опускание глубинной камеры, не позволяет оценить радиоактивность пластов, а также вертикальность колонны. Точно так же и другие виды, не могут дать полной информации.

Поэтому, для получения точной картины, особенно при обустройстве нового источника применяется комплексный подход.

В этом случае, этапы каротажа состоят из:

  • инклинометрии, которая оценивает правильность бурения;
  • радиологических исследований – они необходимы для оценки загрязнения источника и пригодности воды для питья;
  • после этого, возможно применение кавернометрии, которая оценивает состояния отверстия и соответствие приготовленной обсадки для пройденных пластов.

Завершающий этап – это исследование при помощи глубинной видеокамеры. Это дает возможность сразу же найти и исправить все технологические ошибки, допущенные во время окончательного обустройства.

Вообще, визуальные исследования рекомендуется проводить раз в 3-5 лет. Они дают возможность выявить возможные проблемы на начальной стадии и таким образом продлить срок службы скважины.

Таким образом, геофизический анализ это важный этап в обустройстве скважин на воду. Он позволяет получить полную информацию о грунтовых пластах, оценить возможную производительность источника, а также выявить потенциальные проблемы.

kanalizaciyasam.ru

Каротаж скважин – что это такое?

Для того чтобы оценить эффективность и работоспособность нефтяного месторождения, чаще всего используют каротаж скважин, который является одним из самых популярных способов разведки. Каротаж включает разные методы геологического исследования скважин; как правило, процедура сопровождается составлением необходимой документации, необходимой для детального изучения скважин. Такое исследование обычно основывается на изучении геофизических полей.

Чаще всего каротаж применяется при бурении скважин для добычи нефти или газа. Процедура нужна для того, чтобы оценить резерв скважины, контролировать техсостояние, а также для возможности проведения взрывных типов работ.

Что такое каротаж и когда он применяется?

Каротаж скважин применяется при разработке нефтяных и газовых месторождений, а также при ремонте ствола самой скважины. Он необходим и при обычной эксплуатации для того, чтобы осуществлять контроль над техническим состоянием скважины. Каротаж применяется в нефте- и газодобывающей промышленности; также некоторые методы могут быть использованы для водяных скважин.

Каротаж скважин нефти и газа помогает держать под контролем их техническое состояние. Поскольку при неисправности скважины может возникнуть не только убыточная, но и опасная для жизни и здоровья рабочих нефтедобывающего предприятия ситуация, то с помощью каротажа можно предупредить ее возникновение.

Классические методы каротажа помогают контролировать разработку месторождения нефти или газа. Без предварительного каротажа скважин геофизическая служба не сможет проводить взрывные и иные работы в скважине, так как это будет опасно.

Для изучения физических резервов скважин проводят каротаж скважин при помощи различных методов, которые имеют разную эффективность не только в зависимости от местности и поставленных перед каротажем задач, но и многих других факторов.

Каротаж скважин осуществляется различными способами, но все они объединены одной общей задачей: изучение искусственных и естественных физических полей, которые имеют разную природу. Интенсивность каротажа зависит от свойств грунта.

Основные методы каротажа

Чаще всего для геофизического исследования нефтяных и газовых скважин используются следующие методы каротажа:

Способы электрического исследования. Этот метод основан на изменении магнитного поля грунтового пласта, которое создается искусственно или возникает без дополнительных стимулирующих действий. Данный способ исследования часто используется для проверки технического состояния ствола. Различные горные породы отличаются по характеристикам проводимости электроразряда. Для того чтобы пользоваться данным методом, нужно знать способность электросопротивления породы, с которой предстоит иметь дело. Принцип работы заключается в следующем: при помощи специального зонда в шахте делают измерения электрического поля. После этого благодаря математическому и физическому анализу можно будет рассчитать основные характеристики месторождения.

Способы ядерно-геофизического исследования. При помощи этого метода каротажа выясняют, какова плотность скважины, ее пористость, количество угля, есть ли в грунте водород или другие газы. Существуют следующие подвиды этого способа исследования:

  • Гамма-каротаж: этот метод применяется для измерения гамма-излучения пласта, и зонд, используемый для работы, оснащается специальным детектором, который улавливает гамма-квантовые волны, трансформирует их в электроимпульс и посылает на оборудование для получения показателей. Такой метод каротажа особенно хорош для исследования закрытых скважин, т.е. внутри обсадной трубы, где нельзя применять, например, способы электрического исследования.
  • Гамма-гамма каротаж. Этот метод используется при проверке радиоактивности пласта, имеющей искусственное происхождение, и скважина проходит гамма-облучение, после которого приборы отмечают воздействие ответных волн. Метод позволяет узнать о наличии излучений, которые не проявились бы без искусственного стимулирования.
  • Нейтронный. Этот способ работает по схожему принципу, но облучение производится при помощи нейтронных волн.

Методы газового каротажа. При помощи этой группы способов выявляют количество углерода в скважине. Благодаря этому можно вычислить наиболее продуктивный слой грунта, насыщенный газом. Для осуществления этого метода каротажа скважин необходимы чувствительные газоанализаторы. Точность полученных результатов зависит от разновидности применяемого раствора, интенсивности циркуляции, скорости создания скважины и других факторов.

Кавернометрия. Такой метод основан на данных получаемых при замере поперечного диаметра скважин. Эти данные необходимы для вычисления размера обсадной трубы. Также способ позволяет обнаружить повреждения стенок скважины, если такие имеются.

Акустический каротаж. При этом способе измеряют скорость звукового сигнала, которая требуется ему для того, чтобы пройти грунты в пространстве возле скважины. Основан метод на том, что разные породы имеют разную плотность, из-за которой у звукового сигнала разнится время прохождения через слои грунта или породы. Таким образом, можно узнать, через какие слои проходит скважина. Для работы может быть использовано звуковое или ультразвуковое специальное оборудование, и оно состоит из двух типов устройств – датчика, который опускается непосредственно вниз, и аппарата для получения и преобразования результата исследования.

Термокаротаж. Такой метод используется исключительно для контроля работы уже имеющихся скважин. Для проверки состояния скважины в нее опускают специальный термометр. При помощи этого прибора выясняют, имеет ли обсадная колонна скважины целостную структуру и где в ней находятся дефекты, так как температура в поврежденном месте отличается от показателя для всей скважины. Процедура может быть осуществлена посредством определения природного теплового либо искусственного поля, а также методом охлаждения.

Возможности и преимущества каротажа скважин

Каротаж скважин – это достаточно сложный процесс, способ проведения которого зависит от функциональных возможностей, типа месторождения, грунтовых особенностей и других факторов. Полученные результаты могут быть полезны как при ремонте оборудования, так и в процессе разработки обнаруженного нефтяного или газового месторождения.

Видео: Каротаж скважин

Читайте также:

snkoil.com

Каротаж скважин

Прерогативой геофизического исследования скважины является обнаружение неисправностей и браков, которые могли появиться во время проходки ствола или монтажа обсадных колонн. Каротаж проводится на предмет соблюдения технологии бурения новых скважин. Метод позволяет определить герметичность обсадной трубы, ее местоположение относительно известняка и забоя.

В противном случае, грунтовые и поверхностные стоки непременно попадут в скважину. А это и ухудшение качества воды, и сокращение срока эксплуатации, и загрязнение водоносного горизонта, в целом.

Необходимость в каротаже скважин

По сути своей, это технология, с помощью которой обсадная колонна исследуется на наличие или отсутствие трещин и сварных разрывов. Кроме этого определяется глубина ствола, интервал до основного водопритока и его уровень.

Проведение таких работ гарантирует длительную и безотказную работу скважины. Проводятся они при инженерных и гидрогеологических изысканиях, для изучения разрезов и увязки с геологическим строением местности. При этом изучаются вопросы состава и свойств породы, в состоянии естественного залегания. По количеству задач, которые решаются методом каротажа, эту технологию можно отнести к самостоятельной области инженерных изысканий.

Итак, каротаж - это геофизическое исследование вскрытого геологического разреза (скважины). Работы ведутся на базе серийной разборной каротажной аппаратуры или геофизической станции наземного измерения. В составе электроразведочных и сейсморазведочных станций методика выявляет:- трещиноватость, каверность, ослабленность интервалов и тектонические нарушения разреза;- места просачивания воды в ствол;- механические свойства грунтов, включая их влажность и объемный вес;

- фильтрационные свойства пород, минерализованность и дебит водоносного горизонта;

- искривления ствола и изменения диаметра скважины;

- естественную температуру горной породы.

Таким образом, геофизический каротаж скважины можно отнести к элементу страховки, от нарушения технологии бурения, допускаемым во время проходки ствола.

Методы проведения каротажа скважины на воду

Из большого перечня способов геофизических исследований скважин на воду, наиболее часто используемыми считаются:- кавернометрия - выявляются образовавшиеся пустоты вдоль ствола;- инклинометрия - определяются углы отклонения оси относительно вертикали как обсаженной, так и не обсаженной скважины;- видеокаротаж - контролирует состояние скважины при аварийных и ремонтных работах;

- гамма-каротаж, ориентирована на выявление естественной радиоактивности по разрезам.

Кавернометрия скважин

Методика определения пустот, размерами до метра и более, которые образуются во время бурения в осадочных породах. В результате исследования вырисовывается кавернограмма - кривая изменения сечения скважины по мере ее углубления.

Дело в том, что по технической причине или геологической ситуации, диаметр пробуренного отверстия не соответствует номинальному сечению. Особенно это имеет место при пересечении интервалов глинистых пород. При подобных обстоятельствах, кавернометрия позволяет точно определить геологический разрез и установить образовавшиеся пласты - коллекторы. Метод применяется и для определения объема цемента, необходимого при заполнении затрубной пустоты, то есть заполнения каверны.

Инклинометрия скважин

Ориентирована на определение угла отклонения по вертикали, то есть метод контролирует пространственное положение оси скважины. По способу исследования, используются электрические, фотографические и, реже, гироскопические.

Методика является своеобразным путеводителем при бурении ствола в заданном направлении и установлении фактической глубины залегания того или иного разреза. По глубине ствола, углу наклона и азимуту, строится проекция скважины, то есть инклинограмма. Имея соответствующие координаты, можно точно определить качество бурения и места подсечения геологических разрезов. Этому способствует инклинометр - датчик, измеряющий наклон различных строений по отношению к гравитационному полю, то есть инклинометрии. В набор прибора входит зонд, специальный измерительный кабель и считывающее устройство.

Видеокаротаж скважин

Технология предусматривает изучение скважинного пространства. Принцип заключается в спуске видеокамеры, который передает обзор на монитор. При этом на экране детально просматриваются изъяны, трещины обсадной колонны.

Оценивается техническое состояние фильтра и возможное наличие внутри трубы посторонних предметов или положение заклиненного насоса. Метод дает полную оценку и решение о скважине, то есть, суждено ей работать или она подлежит закрытию.

Гамма-каротаж скважин

Метод осуществляется по аналогии радиометрии, с помощью различных типов радиометров. Электрические сигналы по кабелю записываются в виде диаграмм, которая выявляет пласты разного уровня радиоактивности. Часто гамма-каротаж применяется при строительстве скважин, для определения ее глубины. В этом случае обсадная колонна оснащается датчиками радиоизлучений, выполняющими роль реперов.

Так, при заполнении затрубного пространства, в цементный раствор добавляется радиоактивный элемент. Проводя гамму-каротаж, выявляют и объем каверны, на которую поднялась цементная масса затрубного пространства.Таким образом,своевременные геофизические исследования скважины непременно предотвратят непредвиденные аварийные ситуации и сохранят водозабор исправным длительное время.

byrim.com

Что такое каротаж

Каротаж – комплекс геофизических методов исследования буровых скважин для изучения геологических разрезов и выявления полезных ископаемых. Помимо разработки газовых и нефтяных месторождений каротаж применяется для контроля над техническим состоянием скважины.

Сам метод представляет собой спуск геофизического зонда на необходимую глубину бурения и последующий медленный подъем с регистрацией поступающих сигналов. Часть данных сразу передается на поверхность по геофизическому кабелю, а часть записывается в памяти зонда.

Радиус проводимого исследования составляет всего несколько метров (иногда – сантиметров), однако высокая детальность позволяет установить глубину залегания пласта и даже характер его изменений.

Происхождение слова

Термин «каротаж» и сам метод впервые ввели в употребление основатели французской нефтесервисной компании братья Шлюмберже. Они специализировались на обнаружении угольных пластов. Затем метод распространился на рудные, нефтяные и газовые месторождения.

Дословно с французского la carotte переводится как «морковь». Буровики так называли между собой образец керна (извлеченные горные породы). Второе значение слова – «мошенничество».

Сначала каротажников считали жуликами, поскольку их методика не давала обещанных точных результатов. В английском, немецком и французском жаргонное название со временем заменили новым термином, однако в русском языке закрепился исходный вариант.

Плюсы исследования

Бурение скважин для разведки местонахождения полезных ископаемых является точной, но довольно дорогостоящей процедурой. Самая накладная часть – доставка керна в лабораторию в первозданном виде. При этом на хрупких и сыпучих породах поднятие цельного образца невозможно технически.

Поэтому возникло бескерновое исследование, опирающееся на анализ готовой скважины. Каротаж намного бюджетнее: метод не превышает 4% от стоимости буровых работ. При этом данные собираются в достаточном объеме.

Например, геофизический зонд с необходимым оборудованием передает следующую информацию:

  • строение и характеристика породы, ее возможная полезность;
  • степень радиоактивности пластов;
  • оценка водонепроницаемости горных пород;
  • интервалы движения подземных вод;
  • показатели скорости фильтрации грунта;
  • поиск источников воды.

Каротаж помогает выявить сбои в работе самой скважины:

  • повышение минерализации воды;
  • обрыв или неправильное расположение оборудования, засорение фильтра;
  • нарушение герметичности системы обсадной колонны (возможно загрязнение воды в будущем).

Минусы методики

Скважина никогда не бывает идеально прямой. Данный фактор усложняет определение текущей глубины зонда. Для избежания ошибок показатель измеряют сразу двумя способами: считыванием магнитных меток на геофизическом кабеле (через каждые 10 метров) и подсчетом муфт (соединения труб в скважине).

Также нужно строго контролировать скорость движения прибора вверх: слишком низкая скорость значительно увеличивает время и стоимость работ, слишком высокая вызывает «слепоту» аппаратуры, которая не успевает считывать сигналы.

Поэтому для увеличения точности показателей в геофизическом зонде размещают сразу несколько приборов для измерения различными методами. Если необходимой техники слишком много или она несовместима, применяются «коса» (короткий кабель с датчиками, который крепится к зонду) или связка из нескольких зондов.

Итоговые результаты анализируют совместно. Например, электрический метод анализа сопротивления пород не может отличить известняк от угля, однако облучение разреза скважины гамма-излучением позволяет выявить среди слоев именно известняк.

Методы проведения каротажа

Все способы получения информации через каротажные работы можно разделить на 3 группы.

Электрическое исследование

Метод основан на измерении и анализе электрического поля грунтового пласта. Дело в том, что горные породы по-разному проводят электроразряды. Поля возникают самопроизвольно без дополнительных действий или создаются искусственно в разрезе буровой скважины. Данный способ обычно применяется для проверки технического состояния ствола. Также он помогает характеризовать насыщенные водой пласты.

Радиоактивное исследование

Метод основан на регистрации естественных ионизирующих излучений пород и на изучении реакции пластов на испускаемые специальным источником y-лучи или нейтроны. Преимущественная сфера использование – разведка нефтегазовых месторождений. Возможна исследовательская работа в открытом и обсаженном стволе скважины.

Виды радиоактивного метода анализа:

  1. Гамма-каротаж – исследует закрытые скважины (внутри обсадной трубы) через измерение интенсивности g-излучений пласта.
  2. Гамма-гамма каротаж – искусственно стимулирует излучения для проверки радиоактивности разреза.
  3. Нейтронный каротаж – облучает породы при помощи нейтронных волн.

Классическое исследование

Включает в себя несколько видов анализа:

  1. Газовый метод – выявляет количество углеводородных газов в скважине. Для установления наиболее продуктивных слоев грунта исследуется буровой раствор, выходящий на поверхность в процессе проведения работ.
  2. Термокаротаж – контролирует работу скважины через анализ тепловых характеристик ее стенок. В ствол опускается термометр, затем сравниваются показатели и выявляются участки с разнящимися данным по отношению ко всей скважине. В таких местах находятся дефекты.
  3. Акустический метод – измеряет скорость распространения и затухания звукового сигнала через породы с разной плотностью по площади скважины.
  4. Механический метод – отражает продолжительность проходки погонных метров ствола в процессе буровых работ.

Наибольшей популярностью пользуются газовый способ и гамма-излучение для сбора информации о скважине. Они отлично отражают показатели герметичности обсадной колонны.

Часто в процессе или после каротажа проводится видеосъемка. Записанный материал передается специалистам для интерпретации данных, поиска полезных месторождений и обнаружения отклонений в работе скважины.

www.ekovod.ru


Смотрите также