Методика и техника газового каротажа дегазация промывочной жидкости

От методических и технических средств газового каротажа зависят только определение коэффициента разбавления, дегазация ПЖ и анализ ГС.

Вопросы дегазации ПЖ являются одними из основных в технике и методике газового каротажа и в существенной мере определяют его эффективность. Все дегазаторы, применяемые при газовой каротаже, разделяют на дегазаторы эпизодического действия (ДЭД) и непрерывного действия (ДНД).

ДЭД характеризуются тем. что при их применении вручную или автоматически из желоба отбирают пробу ПЖ объемом V_ж, проводят се дегазацию с получением газовой смеси ГС_П объемом V_r, осуществляют компонентный анализ ГС_П с определением объемного содержания в ней УВ С_{a п n} и по величинам V_ж, V_г и С_{a п n} узнают газовую насыщенность ПЖ q.

ДНД устанавливается в желобе буровой, через него протекает часть ПЖ с расходом Q_д из ПЖ непрерывно извлекается ГС, которая разбавляется воздухом и в виде газо-воздушной смеси под действием вакуума транспортируется в АГКС с постоянным расходом Q_rn. Газовая смесь АГКС или АГИС подвергается анализу с определением суммарных показаний Г_сум (только в АГКС) и объемных содержаний УВ в ГС С_an сведения о промывочной жидкости.

При бурении разведочных и эксплуатационных скважин на нефть и газ осуществляется непрерывная циркуляция в трубном пространстве скважины ПЖ, нагнетаемой с помощью буровых насосов. Промывка скважины ПЖ в процессе бурения осуществляется с целью очистки забоя скважины от разбуриваемой породы (шлама), глинизации стенок скважины для предотвращения обвалов сыпучих пород, для создания противодавления на разбуриваемые пласты во избежание выбросов и для охлаждения долота в процессе бурения. С помощью ПЖ обеспечивают удержание шлама во взвешенном состоянии во время перерывов в циркуляции и проводят борьбу с газои водопроявлениями разбуриваемых и вскрытых пластов.

Промывочная жидкость, ранее именовавшаяся глинистым или буровым раствором, обычно представляет собой специальный глинистый раствор, приготовленный на одной из глин данного региона или из специальных глиняных порошков. Иногда, например в районах Татарстана, бурение непродуктивной части разреза проводится на водных растворах (ЕВС).

Для выполнения указанных функций ПЖ должна иметь определенные физические свойства, из которых основными являются плотность, условная вязкость, водоотдача, статическое напряжение сдвига и процентное содержание песка. Для проведения газового каротажа определяется также ее средняя фоновая газовая насыщенность.

Плотность ПЖ у_ж обычно определяется с помощью ареометра, входящего в лабораторию глинистого раствора, придаваемую к комплекту АГКС или АГИС. Ареометр обеспечивает только эпизодические измерения плотности ПЖ.

Однако за рубежом в последнее время появились автоматические плотномеры ПЖ, применяемые в АГИС.

Условная вязкость ПЖ м_ж измеряется с помощью полевого приборе — вискозиметра СПВ-5, входящего в лабораторию глинистых растворов. Величина вязкости ПЖ является не только важным технологическим фактором, определяющим гидравлическое сопротивление в циркуляционной системе буровой и характер поглощения фильтрата ПЖ в пласты, вскрываемые скважиной, но и условия дегазации ПЖ с помощью ДНД. Поэтому важно проводить непрерывное измерение м_ж непосредственно в процессе бурения.

Хотя в настоящее время и появилось вискозиметры ротационного типа, позволяющие измерять абсолютную и структурную вязкость ПЖ непрерывно по стволу скважины, они еще не получили распространения при газовом каротаже скважин и по ряду причин не входят в комплект АГКС и АГИС.

Водоотдача щ_ж характеризует способность ПЖ отфильтровывать свою жидкую фазу в пласт под действием перепада гидростатического и пластового давлений. В процессе водоотдачи ПЖ на стенке скважины образуется глинистая корка. Параметр является важным технологическим параметром, в существенной мере определяющим эффективность бурения в пористых и рыхлых породах. Величину щ_ж измеряют по условиям фильтрации ПЖ через круглый бумажный фильтр Ш 75 мм., под действием давления или вакуума. Обычно при бурении щ_ж определяют с помощью прибора ВМ-6, работающего при перепаде давления 0,1 МПа. За величину щ_ж принимают количество жидкости, профильтровавшейся через фильтр за 30 мин. Под статическим напряжением сдвига (СНС) подразумевают способность ПЖ удерживать в себе частицы выбуренной горкой породы (шлама) и пузырьки свободного газа и проникать в поры и трещины горных пород. СНС в практике бурения измеряют с помощью ротационного пластового мера СНС-2 — прибора эпизодического действия.

Процентное содержание песка используется для контроля качества ПЖ и индикации вскрытия гранулярных коллекторов. Определение этого параметра осуществляется с помощью отстойника ОМ-2.

Фоновая (исходная) газовая насыщенность ПЖ является важным параметром, в существенной мере определяющим возможности газовое каротажа. При рассмотрении газовой насыщенности ПЖ, измеряемой техническими средствами газового каротажа, следует иметь в виду чрезвычайную неоднородность газовой насыщенности ПЖ на «выходе» скважины, связанную с центрифугированием ПЖ в скважине. Поэтому для повышения достоверности определения газовой насыщенности ПЖ, эвакуируемой из скважины, необходимо увеличить представительность дегазируемых проб ПЖ — для ДНД увеличивать объем дегазируемой порции ПЖ V_ж, для ДНД — увеличивать расход ПЖ через дегазатор Q_д.

Для улучшения свойств промывочных жидкостей, приготовленных на глине, их часто обрабатывают добавками различных реагентов: щелочных — углещелочного, торфощелочного и каустической соды, а также не щелочных спиртовой барды и карбоксиметилцеллюлозы, которые часто добавляют вместе со щелочами. Эти реагенты добавляются в ПЖ для улучшения технологи" бурения: увеличения скорости бурения и срока нахождения долота на забое (уменьшения износа долота), улучшения состояния ствола скважины и снижения плотности ПЖ для уменьшения поглощений. С этой же целью часто в ПЖ добавляют сырую нефть и применяют в качестве ПЖ растворы, состоящие из воды, нефти и эмульгатора. Добавки нефти в ПЖ и бурение на разных растворах снижают эффективность газового каротажа.

Для предотвращения обвалов, а главное, нефтяных и газовых проявлений и выбросов проводят утяжеление ПЖ — повышенно ее плотности с помощью добавок большой плотности: гематита, магнезита, барита и др.