§ 31. Геолого-технологическая информация в процессе бурения
Для оптимизации бурения скважин, повышения его эффективности и изучения геологического разреза в процессе бурения используются различные геолого-технологические информационно-измерительные системы. Последние представляют собой сложный комплекс контрольо-измерительных приборов и ЭВМ, предназначенный для решения следующих задач: сбор и анализ геологической информации для определения литологии, выделение коллекторов, оценка коллекторских свойств и характера насыщения пород, прогнозирование порового и пластового давлений, оптимизация бурения скважины — выбор долот, типа промывочной жидкости и ее плотности, нагрузки на долото, скорости ее вращения и др., управление оборудованием и аварийной сигнализацией.
Все разрабатываемые и внедряемые скважинные системы преследуют цели — оптимизацию бурения скважин и получение наиболее полной геологической информации о вскрываемом разрезе. Решение этих задач производится часто с использованием автоматической газокаротажной станции, дооборудованной приборами измерения технологических параметров процесса бурения.
Рассмотрим основные критерии, используемые при решении геологических задач. Литологическое расчленение разреза базируется главным образом на результатах анализа шлама и данных измерений продолжительности (скорости) бурения. Дополнительным источником информации о литологии разбуриваемых пород является вибрация бурового инструмента при работе долота на забое. Выделение коллекторов в разрезе и количественное определение их свойств осуществляется по шламу, керну, параметрам циркуляционной системы, продолжительности бурения и др. Определение пористости и проницаемости выполняется в основном по шламу с участием операторов. Отбор керна производится, как правило, ограниченно и только в продуктивных горизонтах.
Информацию о размещении в разрезе коллекторов, поглощающих или отдающих жидкость, и о их фильтрационных свойствах получают по измерениям уровня жидкости в приемных емкостях, по расходу ПЖ на входе и выходе и изменению показателей ее физических свойств (газосодержания, плотности, вязкости, диэлектрической проницаемости, температуры, удельного электрического сопротивления, минералогического состава, содержания твердой фазы и др.). Возможность определения перечисленных факторов основана на том, что малейшее проникновение фильтрата в пласты вызывает уменьшение общего объема ПЖ в емкостях и ее расхода на выходе скважины. При поступлении флюида из пласта в скважину объем ПЖ и ее расход возрастают, что приводит к снижению плотности и изменению других ее физических свойств. Весьма ценную информацию для выделения коллекторов можно получить по данным о продолжительности бурения. Высокопористые проницаемые коллекторы разбуриваются быстрее, чем глины.