Получение геологической информации по данным регистрации параметров процесса бурения (механический каротаж)

Отбор проб породы со стенок скважины.

Отбор образцов породы со стенок бурящейся скважины широко применяется при бурении нефтяных и газовых скважин, которые бурятся бескерновым способом. У нефтяников имеется целый ряд стреляющих, сверлящих и механических боковых грунтоносов. В геологоразведочном бурении при разведке твердых полезных ископаемых отбор боковых проб со стенок скважины применяется только в двух крайних случаях: в случае полной потери керна в слабых, рыхлых полезных ископаемых типа каменного угля и, наоборот при бурении в наиболее твердых породах с тонкими прожилками более мягкого полезного ископаемого, характерными представителями этого случая являются кварцевые золоторудные месторождения Восточной Сибири.

В геологоразведочном бурении, с учетом небольших диаметров скважин, получили применение только механические боковые пробоотборники. При разведке угольных месторождений представленных маломощными (до 1 – 2 м.) слабыми углями возможны случаи, когда бурильщик не примет необходимых мер при встрече угольного пласта, и керн может быть полностью разрушен. Чтобы получить хотя бы минимальную информацию о полезном ископаемом, можно отобрать боковую пробу со стенок скважины по всей длине угольного пласта, наиболее часто для этой цели использовался бороздовый пробоотборник А.А.Зверюги. В месторождениях, где вмещающей породой является кварц, а полезный компонент представлен тонкими прожилками значительно более слабой породы (золото, платина, молебденит), практически всегда происходит избирательное истирание керна, при котором полезный компонент может быть полностью разрушен и исчезнет бесследно. Даже получив 100% выход керна, мы не будем иметь информации о полезном ископаемом. Для решения этой проблемы разработан и успешно применяется двухрезцовый вибрационный пробоотборник И.Б. Булнаева.

(Конструкции пробоотборников рассматриваются в практикуме по бурению на ТПИ).

Еще одним источником информации о буримых породах можете служить регистрация некоторых параметров процесса бурения, фиксируемых на поверхности непосредственно в процессе бурения. Действительно при бурении в породах, отличающихся друг от друга по своим механическим свойствам и по буримости, основные параметры процесса бурения также будут различны. В первую очередь, это относится к механической скорости бурения (скорости углубки) Так в классификации горных пород по буримости приводится таблица с нормативными значениями механической скорости бурения для пород каждой категории. Если регистрировать (записывать на диаграмме) скорость углубки, то можно четко отмечать границы перехода из одних пород в другие, а, зная геологическое строение разреза, соответственно идентифицировать буримые породы. Очевидно, что изменение скорости углубки может быт вызвано не только сменой пород, но и другими факторами – сменой параметров режима бурения, затуплением ПРИ, самозаклиниванием керна, заполированием алмазной коронки и.т.п. Поэтому, чтобы точно определить причину изменения скорости углубки, необходимо регистрировать и анализировать показатели нескольких параметров процесса бурения. Наиболее эффективно применение шестиканального регистратора параметров процесса бурения «РУМБ-1», который записывает одновременно скорость углубки, осевую нагрузку на ПРИ, частоту вращения, крутящий момент, расход и давление промывочной жидкости. При отсутствии такого регистратора можно ограничиться записью хотя бы двух параметров – скорость углубки и крутящий момент (затраты мощности), при известных значениях частоты вращения и осевой нагрузки.

Такая регистрация и анализ параметров процесса бурения называется «механический каротаж»

Механический каротаж успешно применяется в сочетании с отбором шлама при бескерновом бурении для построения ге6ологического разреза по скважине. Может он использоваться как дополнительное средство и при колонковом бурении, например для предупреждения о приближении к угольному пласту. Ранее было показано, что если не применить специальных мер (двойная колонковая труба типа «штамп»), то керн может быть полностью разрушен. Поскольку в твердых вмещающих породах «штамп» бурить не может, важно точно угадать границу перехода от вмещающих порол к углю. Одним из признаков такого перехода является резкое увеличение скорости углубки. Существует даже специальный прибор «сигнализатор встречи угольного пласта», который при резком увеличении скорости углубки дает звуковой сигнал.

Кроме механического каротажа, выполняемого буровиками, ряд специальных каротажей в скважинах выполняют геофизики, но это уже их компетенция.

Дата добавления: 2014-01-07