Геология. По исследованию шлама и керна
 Скачать 0.63 Mb.
|
|
М Е Т О Д И Ч Е С К О Е Р У К О В О Д С Т В О ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ШЛАМА И КЕРНАШлам и керн является источником прямой, непосредственной информации о свойствах и строении геологического разреза, вскрываемого скважиной, поэтому в общем комплексе оперативных методов изучения разреза в процессе бурения им принадлежит ведущая роль. Отбор и подготовка шлама к анализам При проведении геолого-геохимического контроля большое значение имеет своевременный и качественный отбор шлама. Отбор шлама производится в желобной системе у устья скважины в потоке выходящего бурового раствора с применением шламоотборников непрерывного или эпизодического действия.(отбор следует производить в строго определенном месте). Допускается отбор шлама с вибросита, если площадь ячейки сита не более 4 мм. Отбор производится непосредственно на сетке с помощью скребка. В летнее время на сбросе с вибросита можно устанавливать шламонакопитель удлиненной формы. Так, как зимой возможно замерзание шлама в накопителе, то шлам удобней отбирать непосредственно с сетки из естественных накопителей, образованных из смерзшихся кусочков шлама . Наиболее информативной фракцией являются частицы размером 3-7мм. Место преимущественного сбора этой фракции будет зависеть от перераспределения частиц шлама при движении по виброситу. Частицы крупнее 7мм , характеризуют обвальную породу и представляют собой остроугольные обломки, порой больших размеров. При проходке юрских отложений (баженовская, васюганская, тюменская свиты) используются роторный способ бурения и долота истирающего типа диаметром 139мм , в результате чего , шлам представляет собой мелкие частицы размером 0,5-3мм или даже разбивается до отдельных зерен и выносится в очень небольшом количестве. При исследовании по всему разрезу, интервал отбора проб шлама не должен превышать 10 м, на перспективных участках разреза – не более 1-3 м. С 500м до 1000м при больших скоростях бурения шлам можно отбирать через 15-20м. В случае появления газовой аномалии отбор шлама производится вне зависимости от отбора предыдущей пробы. Время отбора выбирается таким чтобы обеспечить получение шлама с интервала проходки 0.5-1 м. Для привязки проб шлама к истинным глубинам отбора рассчитывается время отставания шлама Т ш - в минутах, т.е. время движения выбуренных частиц шлама от забоя до шламоотборника, по формуле: H T ш= ------------------------------------------- 60 ( Vкп - а Vсш ) где Vкп – скорость движения бурового раствора в кольцевом пространстве, м/с, 4Q*10 Vкп = ---------------------------------- П ( D - d ) а - коэффициент, зависящий от площади кольцевого пространства, вращения бурильных труб, состояния ствола скважины ( при роторном бурении а=1,14, при турбинном а=1 ); Vсш – скорость седиментации частиц шлама в буровом растворе под действием силы тяжести, м/с, Yш -Yр Vсш= 10 Кр Lш ------------------- Yp где Кр – коэффициент , зависящий от формы частиц ( для кубической Кр = 30, для частиц в форме параллелепипеда Кр = 20 ); Lш –средний размер частиц шлама, см. При остановках циркуляции бурового раствора необходимо учитывать оседание частиц шлама во время ее перерыва. Корректировку отставания можно производить по вскрытии коллекторов, определив провал ДМК засечь время выхода песчаников на устье (наличие на вибросите). Необходимость отбора шлама при отборе керна определяется путем малого его выноса вследствие вскрытия и отбора слабосцементированных, пористых и проницаемых разностей. Отобранные пробы шлама отмываются от бурового раствора холодной водой непосредственно на буровой или в станции. При бурении на известково-битумных растворах шлам промывается сначала дизельным топливом, затем теплой (40-60*С) водой. Далее производится оперативное исследование на скважине проб шлама. Перед проведением анализов производится разшламовка пробы шлама на литологические разности. Отбирается 5 см3 (100шламинок 3-7мм) шлама. И определяется процентное содержание литологических разновидностей. При литологическом расчленении разреза необходимо привлекать кривую ДМК В пробе выделяется основная порода, определяется цвет основной и обвальной породы, плотность основной породы, при проведении дополнительного комплекса исследований измеряются газонасыщенность и окислительно – восстановительный потенциал пород, после чего шлам высушивается. После осушки производится фракционный анализ шлама, макро -, и микроописание, определяется процентное соотношение литологических разностей. Отбор и подготовка керна к исследованиям Извлечение керна из бурового снаряда производится работниками буровой бригады совместно с дежурным геологом УБР в присутствии оператора станции ГТИ. Работы по извлечению керна, его распределению на анализы регламентируются РД 39-0147716-505-85. Керн из колонкового снаряда извлекается аккуратно без нарушения его ориентации, очищается тряпкой или бумагой от глинистого раствора и укладывается в специальные ящики. Керн укладывают в строгой последовательности , в порядке возрастания глубин скважины и только в одном направлении – слева направо. На ящиках обязательно пишут интервал отбора и наносят стрелку, указывающую направление укладки керна. Мелкие кусочки и обломки керна, последовательность которых невозможно установить, завертывают в плотную бумагу и укладывают в той же последовательности., что и керн. Если в каком либо интервале проходки вынос керна отсутствовал, в ящик вкладывается этикетка с указанием интервала и отметкой об отсутствии в нем керна. Геолог осматривает керн , уложенный в ящики , и проводит его макроскопическое описание. При послойном описании керна необходимо фиксировать в рабочем журнале следующие данные: 1.Название разведочной площади и номер скважины. 2.Порядковый номер долбления. 3.Интервал отбора керна и его вынос. 4.Длина керновой колонки каждой литологической разности пород , если их в долблении две и более 5.Литологическое макроописание каждой литологической разности пород по указанной выше схеме, сверху вниз по разрезу. 6.Зарисовку керновой колонки с условным обозначением мест отбора образцов Размеры образцов пород – коллекторов (песчаников и известняков ) должны быть такими, чтобы была обеспечена возможность выбуривания из них штуфов правильной цилиндрической формы диаметром 30мм и высотой 50 мм в двух направлениях – перпендикулярно и параллельно оси керна. Кроме того, образцы керна, поднятого из продуктивных интервалов разреза, необходимо герметизировать. Для этого после подъема инструмента без промедления керн извлекают из приемной трубы легким постукиванием или вытеснением нагнетаемым в трубу раствором. Куски керна потенциально продуктивных пород, обнаруживающих явные признаки нефтенасыщения герметизируют следующим образом: 1.образец упаковывают в пакет из плотной бумаги или полиэтиленовый мешок, 2.пакет плотно оборачивают марлей, пропитанной расплавленным жидким парафином и перевязывают шпагатом, оставляя петлю, облегчающую последующее парафинирование, 3.образец несколько раз опускают в расплавленный парафин (температура 70*С) парафин, каждый раз давая ему остыть и затвердеть, 4.накладывают на образец этикетку с адресом образца (площадь, скважина, номер долбления, вынос керна, местоположение образца) и вновь 2 – 3 раза его парафинируют. Правильное выполнение перечисленных операций обеспечивает консервацию начального содержания воды, нефти в исследуемой породе в течении нескольких недель. Опыт показывает что затраты времени на парафинирование одного образца составляют 20 – 25 мин. Отбор образцов осуществляется таким образом, чтобы возможно более полно была охарактеризована каждая литологическая разность пород. Для этого целесообразно отбирать не менее трех образцов из кровельной, срединной и подошвенной частей пласта. В интервалах с явными признаками нефтегазонасыщенности (пропитка нефтью, интенсивные газопоказания) частота отбора сгущается до 25 – 30 см по согласованию с представителем геологической службы объединения или УБР. Макроскопическое описание и микроскопия пород. Макро – и микроскопические исследования являются визуальными методами определения литологического состава и других особенностей пород по шламу и керну. Шлам исследуется с применением бинокулярного стереоскопического микроскопа типа МБС Цена деления прозрачной линейки окуляра с х8 увеличением следующее: х 1 -- 0,1 х 2 -- 0,05 х 4 -- 0,025 х 7 -- 0,014 , керн – с помощью лупы с 6-12-кратным увеличением. Керн, поднятый и уложенный в специальные ящики, подвергается непосредственно на буровой визуальному просмотру и описанию, в котором отражается последовательность его извлечения , дается краткая литологическая характеристика породы, указываются мощности отдельных слоев и характер их залегания (согласное, несогласное, углы наклона и другие). Карбонатность породы определяется по реакции с соляной кислотой : у известняков при взаимодействии с ней наблюдается бурное выделение пузырьков углекислого газа; доломиты, по внешнему виду часто неотличимые от известняка, в куске не вскипают (вскипают в порошке). Из каждой литологической разности пород отбираются образцы керна для более тщательного исследования в станции ГТИ. При первичном описании керна особое внимание уделяется признакам и свойствам породы, которые могут не сохранится при хранении и перевозке или не смогут быть обнаружены при последующем исследовании керна (например, наличие газа, быстро окисляющихся минералов, слабые признаки слоистости, особые ее типы и т.д.) До настоящего времени в производственной практике, и основном, применяются визуально –осязательно - обонятельные методы исследования каменного материала. Литологическое исследование и макроскопическое описание шлама и керна производится в следующей последовательности: Название пород Конгломерат, песчаник, аргиллит, глина, алевролит, известняк, доломит и т.д. Обычно внимательное рассмотрение породы с учетом ее прочности, текстуры ( беспорядочно –зернистая, слоистая, сланцеватая,) и характера развития минералов (угловатые формы кристаллов, округленные, поломанные зерна) уже позволяет отнести породу к магматической, осадочной или метаморфической серии и тем самым ориентироваться на соответствующие диагностические таблицы. Осадочные породы Экзогенная область /внешняя/ - соприкасающаяся с гидросферой, атмосферой и живой материей Водосодержащие минералы – глинистые , слюдистые минералы, хлориты ,а также карбонаты и сульфаты Рыхлый породный комплекс – песок и гравий Образование осадочных пород. Седиментация – изменения пород протекающее в экзогенных условиях, под воздействием нормального давления и температуры, воздуха, воды, и организмов /выветривание/ Разрушение неустойчивых в условиях земной поверхности метаморфических и магматических пород. Физическое выветривание – измельчение, когда прочная порода механическим путем вследствие образования расколов и трещин распадается на рыхлые обломочные продукты. Чередование нагрева и остывания, связанное с разрывным действием воды, находящейся в поровом пространстве пород /при замерзании/, и, наконец, давлением растущих корней растений, внедряющихся в тончайшие трещины породы и вызывающих значительные разрывные напряжения. Химическое разложение – растворенный в воде кислород обусловливает окисление породообразующих минералов, особенно содержащегося в них железа , так что химическое выветривание маркируется ржаво- бурой окраской пород. Расщепление водой силикатов на составные части - гидролиз. Биологическое – разлагающее действие на породы микроорганизмов. Биогенные осадки /уголь, мел/ Кварцы –испытывают только механическое измельчение, химически остаются почти неизменными. Осадки являются рыхлыми породами без прочного внутреннего сцепления. . Лишь в результате дальнейшего процесса называемого диагенезом , рыхлый песок, гравий, глина, становятся прочным песчаником , конгломератом или глинистым сланцем. – посредством обезвоживания, кристаллизации растворов и гелей и химических реакций. В процессе формирования морфологии поверхности переносимый водой материал транспортируется путем перекатывания, переносится во взвешенном состоянии или в растворенном виде. При понижении скорости течения происходит последовательное отложение окатанных обломков (валунов, гальки) песка и взвешенного материала. Вещества , находящиеся в коллоидном и истинном растворе , выпадают только вследствие химических процессов. Далее продукты выветривания, распространяясь, таким образом, по всей поверхности Земли, подвергаясь сортировке, отлагаются в виде осадков в самых глубоких местах или на материках, или (преимущественно) в морских бассейнах. Во многих осадках можно найти окаменелости. Основные литологические признаки пород продуктивных отложений. Осадочные породы классифицируют по генетическому признаку, по вещественному составу и структурно- текстурным особенностям., По генезису различают породы обломочные, хемогенные и органогенные. Внутри генетических групп дальнейшее подразделение пород осуществляется по вещественному составу и структурно – текстурным особенностям.
|