Метод визначення порового тиску гірських порід

(И) Союз Советских 853096 Социалистических Республик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт свид-ву — (22) Заявлено 29.11.79 (21) 2846178/18-25 с присоединением заявки № Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (54) — (43) Опубликовано 07.08.81. Бюллетень № 29 (45) Дата (72) Авторы изобретения (71) Заявители — (51) М К л 3 Е 21В 49/00 (53) УДК 550.83 (088.8) опубликования описания 07 08.81 Б. А. Матус, А. А. Кметь, В. С. Кашуба и П. Н. Муляр Полтавское отделение Украинского научно-исследовательского геологоразведочного института и Полтавская экспедиция по геофизическим исследованиям в скважинах СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРОВОГО ДАВЛЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД 1 Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для опреіеления порового давления флюидов в горных породах в процессе поисково-разведочного бурения скважин Известен способ определения порового давления по петрофизическим параметрам горных пород, основанный на явлении недо уплотнения глинистых пластов с аномальным давлением [1] Недостатками способа является то, что для определения поровых давлений необходимо изучать вышележащие отложения с целью установления закономерности нормального уплотнения глин и эквивалентных глубин, что не всегда возможно, неоднозначность результатов интерпретации, вызванная тем, что петрофизические свойства горных пород изменяются под воздействием не только аномальности давлений, но и других факторов, а также то, что в разрезе с нормальным уплотнением глинистых осадков определить величину порового давления известными способами невозможно Известен также способ определения пластового (порового) давления по величине внутрипорового давления, при котором происходит резкое увеличение скорости деформации образца горной ^ ] 1 5 10 15 20 25 Недостатком этого способа является то, что для определения давления необходим в обязательном порядке керновый материал, извлечение которого из скважины не всегда возможно Кроме того, замер параметров происходит в условиях, резко отличных от естественных, что существенно влияет на точность получаемых данных Целью изобретения является ускорение и повышение точности исследований Поставленная цель достигается тем, что по способу определения порового давления горных пород, включающему измерение петрофизических параметров исследуемого пласта (например,электрического сопротивления, пористости, интервального времени пробега акустической волны) и геометрических размеров ствола скважины, во время измерения осуществляют изменение давления в скважине, от величины, заведомо меньшей, до величины, заведомо большей порового давления Р ПО р),или наоборот При этом давление в скважине, соответствую щее изменению градиента регистрируемого петрофизического параметра, принимают за поровое давление В условиях, когда давление в скважине (^сі,в) заведомо меньше порового давления 30 (Реки Люр). происходит изменение степени уменьшения объема пор, в результате чего прежняя закономерность изменения величины регистрируемого анетрофизического параметра нарушается, что приводит к излому кривой регистрируемого параметра в точке, соответствующей Яскв = ^пор- При этом величина забойного давления, против которого отмечен резкий излом кривой регистрируемого петрофизического параметра, соответствует величине поровото давления горных пород в прискважинной части пласта. При одновременном измерении нескольких петрофизических параметров можно получить ряд соответствующих кривых, на каждой из которых будет отмечена точка излома, расположенная против участка, где скважине буровой раствор на облегченную жидкость из расчета снижения давления в ОТВОДе ДО ВелИЧИНЫ ЗавеДОМО Меньшей 'ПО Ю 15 20 25 30 ' С Н В ~ ' ПОР На этом принципе базируется физическая сущность способа определения порового давления горных пород в скважине на заданной глубине. Способ может быть реализован в нескольких вариантах в зависимости от соотношения .порового давления и давления в скважине. При поровом давлении в окружающих скважину 'породах, большем, чем давление в скважине, после прекращения бурения приостанавливают промывку скважины и наблюдают за состоянием уровня жидкости в устье. При отсутствии признаков проявления пласта поднимают бурильные трубы из скважины, после чего в нее опускают на каротажном кабеле зонд с геофизическими приборами. Для этого на герметизированном устье скважины устанавливают лубрикатор с сальниковым устройством в верхней части для пропуска каротажного кабеля. По достижении геофизическими приборами заданной глубины герметизируют устье скважины и, включив приборы на запись параметров, закачивают в скважину жидкость, .постепенно повышая давление до величины, заведомо большей порового давления. После выполнения необходимых петрофизических измерений насос включают, .разрежают избыточное давление, и устье скважины разгерметизируют 35 40 45 50 рового давления пород, прекращают промывку и при отсутствии проявления пласта поднимают бурильные трубы на поверхность. Дальнейшие операции производят аналогично. Если же поровое давление в окружающих скважину породах равно или меньше давления в скважине и при этом наблюдается газопроявление продуктивных пластов в верхней части разреза, замена бурового раствора на облегченную жидкость невозможна. В этом случае геофизические приборы устанавливают между двумя пакерами и опускают в скважину на бурильных трубах. Причем между двумя стакерами устанавливают также перфорированный патрубок для соединения полости бурильных труб с межкамерным пространством. В полости бурильных труб непосредственно выше верхнего пакера монтируют стыковочное устройство для соединения каротажного кабеля с геофизическим зондом. После спуска бурильных труб на заданную глубину внутрь их через лубрикатор на устье скважины опускают каротажный кабель с соответствующей головкой на конце для стыковки с геофизическим зондом. После осуществления стыковки герметизируют устье скважины и внутрь бурильных труб закачивают облегченную жидкость так, чтобы давление столба жидкости в бурильных трубах (без учета избыточного давления) было меньше порового давления пород исследуемого интервала. После этого пакерами изолируют интервал исследования и разрежают избыточное давление на устье скважины. Затем включают глубинные приборы на запись с одновременным повышением давления в межкамерном пространстве путем нагнетания жидкости в полость бурильных труб. Применение данного способа позволяет непосредственно в процессе бурения в 15— 20 раз быстрее определять наличие зон с аномально высоким или низким Пластовым давлением, что предотвращает значительные осложнения при проводке скважин Формула изобретения Способ определения порового давления 55 горных пород в скважине, включающий измерение петрофизических параметров исследуемого пласта, и геометрических размеров ствола скважины, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью ускорения и повышения точно60 сти исследований во время измерения осуществляют изменение давления в скважине от величины заведомо меньшей до величины заведомо большей порового давления, В том случае, когда поровое давление в окружающих скважину породах равно или или наоборот, при этом давление в скважпменьше давления в скважине, заменяют в 65 не, соответствующее изменению градиента 853096 5 б регистрируемого петрофизического параметсравнений геофизическими методами. М., pa, принимают за поровое давление. ВНИИОЭНТ, 1973, с. 14—31. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 2. Авторское свидетельство СССР 1 Александров Б. Л. Определение и прог- 5 № 282224, кл. G 01N 27/00, 1972 (протонозирование аномально высоких пластовых тип). Составитель Э. Волконский Редактор Л. Утехина Корректор Т. Трушкина Заказ 1148/17 Изд № 412 Тира* 634 Подписное НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб , д 4/5 Типография, пр Сапунова, 2