МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Государственное бюджетное
образовательное учреждение среднего
профессионального образования «Исовский
геологоразведочный техникум»
(ГБОУ СПО СО «ИГРТ»)
специальность СПО
130106
Контрольная работа
по предмету « МДК-02.01»
Выполнил:
,
студент ГФ-IV-1(11)
Проверил: Динер
Т.Г.
Нижняя Тура
2015 г.
СОДЕРЖАНИЕ
- Анализ каротажа и гамма каротажа……………………………….…..3
- Геолого-технические исследования
в процессе бурения ГТИ………5
3. Определение водонасыщенного
пласта………………………………..6
4. Интерпретация
кривых БКЗ…………………………………...………..10
5. Использованная
литература…………………………………………….13
1.Анализ каротажа
и гамма каротажа
Каротаж геологических
скважин
Каротаж– это комплекс геофизических
исследований скважины, основным назначением
которого является поиск их неисправностей,
а также исключение появлений таких неисправностей
в будущем. Производится каротаж в новопробуренной
скважине для определения того, насколько
тщательно была соблюдена технология
бурения.
Геофизический каротаж позволяет
определить герметичность обсадной колонны
скважины, которая устанавливается вверху
известняка и дошла ли она к нему вообще.
В случае если обсадная колона не герметична,
то верхние слои воды, которые преимущественно
грязные, будут попадать в скважину, что
приведет к ухудшению качества воды, а
также к сокращению срока службы скважины.
Также это грозит загрязнением всего водоносного
горизонта. Проведения каротажа позволит
заранее уберечься от подобных рисков.
При проведении каротажа, в
скважину опускается «зонт», отбивающий
геологический разрез пробуренной скважины,
что дает возможность свести к нулю риски,
которые возникают в случае, если обсадная
колонна не дошла до известняка.
Также каротаж предполагает
произведение видеосъемки скважины, что
позволяет отчетливо исследовать всю
колонну на предмет наличия или отсутствия
разрывов и трещин, а также узнать уровень
воды, глубину скважины и интервал пробуренного
известняка основного водопритока.
Геофизический каротаж для
скважины является своеобразной гарантией
того, что скважина будет работать безотказно
долгое время.
Гамма-каротаж геологических
скважин
Гамма-каротаж – это метод изучения
скважин путем определения естественной
радиоактивностью. Гамма-каротаж или гамма-метод
является аналогом радиометрии. Подобные
работы проводятся при помощи скважинных
радиометров различных типов. По специальному
кабелю электрические сигналы, пропорциональные
интенсивности гамма-излучений, передаются
в каротажную станцию, где происходит
их автоматическая регистрация.
Гамма-каротаж – это метод изучения скважин
путем определения естественной радиоактивностью.
Гамма-каротаж или гамма-метод является
аналогом радиометрии. Подобные работы
проводятся при помощи скважинных радиометров
различных типов. По специальному кабелю
электрические сигналы, пропорциональные
интенсивности гамма-излучений, передаются
в каротажную станцию, где происходит
их автоматическая регистрация.
При проведении гамма-каротажа
записывается непрерывная кривая или
диаграмма, на которой отображается интенсивность
гамма-излучений, а также выявляются пласты
разной радиоактивности. Породы и руды,
которые содержат уран, радий, торий, калий-40
и другие радиоактивные элементы, а также
граниты, глины набирают максимальных
значений, а песчаные и карбонатные породы
- минимальных. Спектрометрия естественного
гамма-излучения, или же другими словами
процесс определения энергии гамма-лучей,
позволяет выделить в разрезах скважин
породы и руды, которые содержат такие
элементы, как, например, калий, торий,
уран, фосфор и др.
Гамма-метод, в сравнении с другими
радиометрическими методами исследований
скважин, является наиболее распространенным
способом изучения естественной радиоактивности
горных пород. В основе этого метода –
изучение основных закономерностей изменения
естественной радиоактивности горных
пород, которая возникает в результате
присутствия урана, тория и радиоактивного
изотопа калия К40.
В процессе исследования скважин методом
гамма-каротажа, в зависимости от интенсивности
Ig естественного g-излучения, которое регистрируется
радиометром, движущимся по стволу скважины,
судят о величине естественной радиоактивности
горных пород.
При помощи исследований гамма-излучений
определяется также фоновое излучение
(фон), которое вызвано загрязнением материалов,
которые входят в состав глубинного прибора,
радиоактивными веществами и космическим
излучением. С увеличением глубины, резко
снижается влияние космического излучения
и на определенной глубине оно вообще
не сказывается на результатах измерений.
Принято считать, что эффективное
действие установки гамма-каротажа происходит
на радиусе приблизительно 30 см, а излучение
расположенных на большем расстоянии
пород, не достигнув индикатора, поглощается
окружающей средой. При увеличении dс сопровождается
уменьшение показаний гамма-каротажа,
что вызвано размывом стенок скважин и
образованием каверн. Стоит отметить,
что величина регистрируемого g-излучения
(которое уменьшает его) зависит также
от цементного кольца. Для определения
g-активности пласта при количественной
интерпретации, результаты гамма-каротажа
подгоняют к стандартным условиям.
2. Геолого-технологические исследования
Геолого-технологические
исследования, ГТИ скважин в процессе бурения —
являются объединением трех самостоятельных
направлений, существовавших до появления
ГТИ — газового каротажа, экспрессных
петрофизических исследований, информационно-измерительных
систем (ИИС) для контроля процесса бурения.
Геолого-технологические
исследования предназначены для осуществления
контроля за состоянием скважины на всех
этапах её строительства и ввода в эксплуатацию
с целью изучения геологического разреза,
достижения высоких технико-экономических
показателей, а также обеспечения выполнения
природоохранных требований.
ГТИ широко
варьируется от самого простого уровня
без использования персонала и заканчивая
применением современных технологий и высококвалифицированного
персонала. В настоящее время, развиваясь,
ГТИ становится информационным центром
во время строительства скважины, включая
наблюдение за буровыми параметрами, такими
как, вес на долоте, крутящий момент ротора,
скорость проходки, уровень бурового раствора
в емкостях, скорость расхода бурового
раствора, а также данные, полученные от других
операторов.
Геолого-технологические исследования
скважин включают в себя:
мониторинг параметров
бурения;
мониторинг буровых
и сопутствующих операций,
таких как спуско-подъемные, цементажные,
ловильные и т. д.;
анализ выбуренной
породы и выделение пластов,
перспективных на нефть и газ;
исследование газового
состава бурового раствора; различные
виды исследований шлама и керна.
Определяемые параметры
Для строгого соблюдения технологических
режимов бурения скважины и контроля за ними
ведется регистрация и расчет следующих
параметров:
глубина забоя скважины
и механическая скорость
проходки;
вес на крюке и нагрузка на долото;
скорость вращения
ротора;
крутящий момент на роторе;
давление бурового
раствора на стояке манифольда;
расход бурового раствора
на входе скважины;
расход бурового раствора
на выходе из скважины (индикатор
потока);
уровень и объем бурового раствора
в приемных емкостях
и доливочной емкости;
скорость спуска и подъема бурильного
инструмента;
плотность бурового
раствора на входе и на выходе из скважины;
температура раствора
на входе и выходе из скважины;
определение объемного
и суммарного газосодержания
бурового раствора;
определение компонентного
состава углеводородного газа;
содержание сероводорода
в атмосфере буровой
установки.
Все это позволяет
создать основу для безаварийной работы
буровой бригады на всех этапах строительства
скважины. Непосредственный контроль
качества работы буровой бригады, контроль
строгого соответствия параметров бурения
ГТН, оптимизация рабочих режимов бурения,
СПО, промывок и т. п. — основная задача станции
геолого-технических исследований и газового
каротажа.
3. Определение водонасыщенного
пласта
Земля имеет
слоистую структуру: водоносы разделены
между собой пластами водоупоров. Верхний
слой, до первого водоупорного, насыщен
водой не очень высокого качества, низкого
дебита – он называется верховодкой, под
него роют колодцы. Подземные воды надежно
изолированы между собой глинистыми пластами
(водопроницаемость глины – меньше 0,001
м/сутки), поэтому химический состав воды на
двух глубинах одной точки может быть абсолютно
разным. Что касается дебита: наиболее высокую
отдачу оказывают известняковые водоносы, глубиной
на 60 – 200 метрах. Дебит скважины на известняк –
от 3 до 10 м3/ час. От них можно
снабдить водой небольшой населенный
пункт. Чаще строят скважины на песок, поскольку они
менее глубоки (до 30 метров) и их вполне хватает на
пару домов (дебит: 0,6 – 1,2 м3/ час). Как
правило, заказчик сам определяет, какой
водоносный слой ему нужен (обычно – первый
или второй, на песок).
Бурение
скважины
Пройдя верховодку,
долото упирается в первый водоупорный
слой. В этот момент резко снижается скорость
проходки – бур углубляется медленнее.
Часто на этом этапе из скважины вымывается
глина желтого, зеленого, серого, голубого,
коричневого, красного и всевозможных других
цветов, различной плотности. Пройдя этот
слой, можно найти первый водонос. Скорость
проходки в этот момент может повыситься,
фракция вымываемой породы становится
крупнее (вымывается песок). Может наблюдаться
поглощение скважиной воды. Уперевшись
в «дно» водоноса (второй водоупорный
слой), можно закончить бурение, либо обеспечить
дополнительно отстойник для скважины,
пробурив еще метр и увеличив коммерческую
глубину скважины. Можно также продолжить
движение в недра до второго (при желании
заказчика – и третьего, и далее)водоноса,
по той же схеме. Технически можно (хотя
сложно) выполнить и артезианскую скважину,
если у заказчика есть достаточные финансовые
возможности, а у вас – желание или интерес.
Водоносный пласт
Серия водоносных
пластов, перемежающихся со слабопроницаемыми
пластами при соответствующем их залегании,
образует артезианские бассейны или артезианские
склоны. Водоносный пласт сложен в значительной
степени песчаниками, алевролитами, аргиллитами
с прослоями и невыдержанными по простиранию
слоями карбонатных пород, преимущественно
известняков. В нижней части пласта присутствуют
породы нижнетатарского яруса. Мощность
водоносных пород достигает 80-150 м. Тип
проницаемости пород - трещинный. Характерна
фильтрационная пространственная неоднородность;
коэффициенты фильтрации - преимущественно
десятые доли - единицы м/сут.
Пористость песчаных
пластов 10—22%, проницаемость 600-10-12 м2. Дебиты
скважин, вскрывших водоносные пласты,
изменяются в широких пределах — от 2 до
800 м3/сут при самоизливе и не более 30—120
м3/сут при понижениях уровня воды на 400—700
м.
При вскрытии водоносного
пласта, перекрытого сверху водоупорной
породой, уровень в скважине может установиться
выше нижней поверхности водоупорного
пласта. В этом случае воды, заполняющие
водопроницаемую породу, находятся под
гидростатическим напором, а водоносный
горизонт называется напорным водоносным
горизонтом.
Наблюдения в водоносных
пластах вблизи контуров питания. Основной
причиной тепловых возмущений в водоносном
горизонте вблизи контура его питания
является фильтрация со стороны водоема,
где происходят сезонные температурные
колебания. Основываясь на данных о температурном
режиме горизонта, можно рассчитать средние
скорости фильтрации V между водоемом
и наблюдательными скважинами, по которым
проводятся термометрические наблюдения.
В защищенный водоносный
пласт промышленные, хозяйственно-бытовые
и сельскохозяйственные загрязнения,
как правило, не поступают (за исключением
участков расположения неисправных или
неправильно эксплуатируемых скважин
и горных выработок). Незащищенность водоносного
горизонта с поверхности н тесная связь
с рекой — являются причиной ухудшения
качества подземных вод при инфильтрации
загрязненных сточных вод и атмосферных
осадков, а также при привлечении в пласт
загрязненных речных вод.
Поступающие
в водоносный пласт загрязненные сточные
воды часто отличаются от подземных вод
не только по химическому составу, но и
по физическим свойствам — плотности
и вязкости. Эти отличия влияют на характер
и скорость распространения загрязнений
в пласте. В частности, более тяжелые загрязненные
воды погружаются в нижнюю часть пласта
и здесь продвигаются быстрее, чем в верхней
его части. Более легкие загрязненные
воды задерживаются преимущественно в.
верхней части пласта. В том и другом случае
граница между загрязненными и чистыми
подземными водами деформируется, приобретая
в горизонтальном пласте наклонное положение.
В результате этого под влиянием гравитационного
фактора увеличивается переходная зона
от загрязненных вод к чистым. Формирование
такой зоны в первую очередь связано с
гидравлической макродисперсией. Развитие
зоны, кроме того, существенно зависит
от различий в вязкости вытесняющих (загрязненных)
и вытесняемых (чистых) подземных вод.