Что такое каротаж скважины

Современный процесс бурения никогда не обходится без детального анализа геофизических данных будущей скважины. Для таких аналитических целей применяется так называемый каротаж, благодаря которому можно оценить не только существующие неисправности будущей скважины, но и потенциальные проблемы после ее освоения.

Только опираясь на собранные данные и применяя их в производстве и поддержании скважины мастер сантехник сможет гарантировать успех проведенных строительных работ и функциональность системы в будущем.

Особенности и назначение каротажа

Схема электрического исследования скважины методами кажущегося сопротивления и самопроизвольной поляризации (по В. Н. Дахнову): а — разрез скважины (КС — каротажная станция; К — кабель; А, М, N и В — электроды; 1 — глины; 2 — пористые водоносные пески или песчаники; 3 — пористые нефтеносные пески или песчаники; 4 — плотные песчаники; 5 — гипсы); 6 — диаграммы кажущегося сопротивления (ρk) и самопроизвольной поляризации

Каротаж в процессе бурения скважин используется для изучения горных массивов на наличие, или же отсутствие, полезных ископаемых. Кроме того, используя каротаж можно узнать качество и потенциальное количество этих ископаемых.

Это целая система, что направлена на освоение как околоскважинных, так и межскважинных пространств. Вся система ориентирована на анализ работоспособности скважин для их дальнейшего поддержания и предупреждения возможных проблем.

Каротаж скважин позволяет узнать о ней следующие сведения:

• Литологические характеристики породы, ее строение, этиология и возможная полезность;
• Поиск источников воды входящих в скважину;
• Получение данных о скорости фильтрации грунта на определенной территории;
• Степень радиоактивности определенных пластов;
• Интервалы между движениями подземных вод;
• Установка расстояния до ближайших водоносных горизонтов;
• Оценка и анализ водонепроницаемости горных пород.

Анализ скважин способен найти такие функциональные сбои работы самой скважины, как:

• Опасное повышение минерализации воды;
• Нарушение системы герметики обсадной колонны, что чревато загрязнением скважины и, соответственно, ухудшения характеристик воды в ней;
• Обрыв оборудования и неправильное расположение насоса в скважине, что чревато остановкой работы всей системы;
• Засорение фильтра.

Примечательно, что оборудование, которым осуществляется гамма каротаж, а также каротаж радиоактивный и газовый, имеет встроенный прибор видеозаписи, позволяющий проводить съемку непосредственно в самой скважине. Это позволяет анализировать характеристики скважины не только специалистами, задействованными в работе над ней, но и сторонними экспертами.

Методы проведения каротажа

Всего существует три основных метода проведения аналитических работ со скважинной:

• Электрический метод;
• Радиоактивный метод;
• Классические методы.

Первый метод полностью ориентирован на измерения электрического поля, что либо возникает сам по себе, либо его создают искусственным образом. Используется этот вариант каротажа для анализа литологического состава грунта, что слагает стенки скважины.

Анализируются также и насыщенные водой пласты, оцениваются их параметры и характеристики. Прибор электрического каротажа состоит из устройства самопроизвольной поляризации, устройства сопротивления, устройство бокового зондирования, устройства вызванных потенциалов и токового каротажа (ТК).

Радиоактивный метод применяют на небольших глубинах исследования (от 10 до 30 сантиметров). Огромным плюсом данного варианта проведения аналитических работ является то, что он способен проводить исследования в открытом и даже обсаженном стволе анализируемой скважины.

Данные полученные этим способом применяются для решения широкого круга геологических задач, преимущественно связанных с разведкой нефтегазовых месторождений. Применяют радиоактивный метод и для контроля над эксплуатацией и профилактикой системы этих месторождений.

В процессе проведения буровых работ на скважине радиоактивный метод является наиболее приемлемым и информативным. При этом наиболее популярен прибор гамма анализа, который является наиболее популярным в радиоактивном методе каротажа.

Классические способы каротажа включают такие методы, как:

• Акустический анализ, работа которого заключается в фиксировании скорости распространения и затем затухания упругих волн по площади скважины;
• Прибор КМВ — анализ магнитной восприимчивости;
• Термокаротаж. Применяется для анализа тепловых характеристик (температурное и тепловое сопротивление) стенок скважины;
• Механический анализ. Применяется для анализа продолжительности проходки погонных метров ствола исследуемой скважины в процессе буровых работ;
• Газовый анализ. Используется для анализа углеводородных газов содержащихся в буровом растворе, который выходит на поверхность из работающей скважины непосредственно в процессе проведения работ по бурению.

Наиболее популярный гамма и газовый способ получения данных о скважине. Благодаря двум этим способам анализа можно определить показатель герметичности обсадной колонны, ведь в случае если она не дошла до известняка, необходима полная реорганизация всей системы работы над скважиной.

Проблема герметичности обсадной колонны заключается в том, что если устройство работает не так как нужно, последующая эксплуатация скважины приведет к ее загрязнению, что повлияет на качество воды, сделав ее опасной для здоровья, и срок работы скважины.

Этапы проведения каротажа

Проведение каротажа, какой бы способ выбран не был, газовый, гамма или радиоактивный, всегда начинается с погружения специального зонда во вход исследуемой скважины. Зонд отбивает геологический разрез внутренностей пробуренной скважины и позволяет свести риск возникновения аварийного состояния на ноль в случае, когда обсадная колонна не примыкает к известняку.

После или же вовремя проведения каротажа проводится видеосъемка, если, конечно, устройство позволяет это делать. Данные на записанном материале должны пройти интерпретацию специалистами, что смогут не только сообщить о находящихся в скважине полезных ископаемых, но и о потенциальных опасностях при последующей ее эксплуатации.

Самостоятельное проведение такого геологического анализа категорически запрещается, так как выполнение столь сложных работ предусматривает контроль специалистами и профессионалами в деле анализа характеристик скважин. Именно выполнение всей процедуры каротажа специалистами является гарантией долгой и результативной работы скважины.

Видео

В сюжете - Геофизические методы исследования скважин

В сюжете - Видеокаротаж/видеодиагностика скважин на воду

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Ремонт скважин на воду