Каротаж и геофизические исследования скважин на воду

Для тщательного исследования состояния скважины используется совокупность определенных методик, имеющих название «геофизические исследования скважин». Подобные мероприятия проводятся с целью изучения состояния земных недр в околоскважинном пространстве для того, чтобы досконально просчитать дебет будущей скважины и её физические и геологические возможности. Такие виды исследований позволяют:

• Разработать проект эксплуатации скважины;
• Определить вид и количества газа в недрах;
• Точно определить возможный рабочий режим источника для исключения аварийных ситуаций в процессе его эксплуатации.

Геофизические методы исследования скважин и изучения их резервов в кругах профессионалов называют каротаж. Каротажем называют тщательное отслеживание состояния горных пород вдоль всего ствола источника при помощи специального прибора, оснащенного определенной аппаратурой, который опускают в шахту скважины на электрокабеле. Подобные разведывательные действия требуют специальной подготовки, определенных глубоких знаний в области геофизики, геологии и других наук. Поэтому каротаж скважин проводится исключительно спецгруппами или подразделениями учёных, работающих в этой отрасли.

Важно: получение максимально подробных данных об источнике в ходе исследования скважин позволяет максимально эффективно рассчитать способы добычи воды и её подъема на поверхность с максимальным КПД работы источника.

Методы, используемые для изучения скважин

Чаще всего для того, чтобы провести тщательное исследование скважин специалисты используют такие виды работ:

• Исследования скважин в разрезе — электрокаротаж. Такая разработка считается одним из самых важных методов, позволяющих оценить степень искусственных и естественных полей всех пород, найденных в разрезе. Для проведения такого исследования скважин используются термические, магнитные, электрические, радиоактивные, акустические и многие другие методы.
• Исследования скважин на предмет их технического состояния.
• Выполнение прострелочно-взрывных работ для определения наличия газа в пространстве около шахты и в ней.
• Осуществления контроля над водоносным горизонтом.

Кроме перечисленного применяются и другие методики изучения.

Электрический каротаж

Такое исследование позволяет определить качество и уровень, а также частоту электромагнитных полей, возникающих произвольно между горными породами в разрезе колбы источника и жидкостью из скважины. Кроме того, такой метод изучения позволяет определить дно и потолок пластов с пористой структурой, играющих роль коллектора.

Помимо этого электрокаротаж даёт возможность дифференцировать все породы, находящиеся в скважине. Такие работы осуществляются при помощи зондов (фокусированных и нефокусированных). В первом случае используются зонды с 3-х, 7-ми и 9-ти электродные. Каждый из видов такого оборудования позволяет выявить количество и толщину пористых пластов, уклон пласта породы и азимут падения угла.

Во втором случае используются трехэлектродные зонды, а задачей электрокаротажа с нефокусированными зондами является определение данных по скважине на законах постоянного (не переменного) тока.

Акустические изучения

Такой метод направлен на обнаружение исключительно упругих слоев горных пород в разрезе скважины. При помощи специального оборудования, спускаемого  шахту, создаются колебательные движения. Отражательная способность пластов пород в тоннеле фиксируется одновременно несколькими приёмниками, смонтированными на том же оборудовании.

Данные расшифровываются по параметрам:

• Скорость движения и распределения колебательных волн;
• Скорость и уровень их затухания.

Важно: полученные данные в результате такого изучения позволяют оценить техническое состояние скважины и её устойчивость к воздействию водного потока в течение эксплуатации.

Радиоактивное исследование

При таком способе геологического изучения колодца в разрезе является возможным получить представление о наличии тех или иных химических элементах, присутствующих в пластах горных пород. Метод исследования строится на применении естественных или искусственно созданных радиоактивных процессов, которые происходят в ядре атома самой воды или породистых пластов.

Для проведения радиоактивного исследования может применяться большое количество разновидностей методов. Однако самым частым и востребованным считается ГК — гамма-каротаж. При проведении такого мероприятия в шахту опускается специальное оборудование, которое отслеживает уровень естественных радиоактивных показателей вдоль всего ствола.

Еще один метод радиоактивного исследования ствола скважины — ГГК (гамма-гамма-каротаж). Основан на получении вторичного рассеянного гамма-излучения горными породами после умышленного облучения их гамма-квантами. Они спускаются в ствол также на специальном оборудовании.

РК (радиоактивный каротаж) позволяет определить наличие водных пластов в разрезе и пористость горных пород в скважине.

Каверномерия

Этот метод изучения буровых тоннелей базируется на изучении их диаметра на всех уровнях вдоль глубины. В совокупности с другими методами исследования скважин такой способ позволяет получить данные о возможной пористости горных пластов и их плотности. Так, существует такая таблица параметров:

• В случае сужения диаметра шахты речь идёт о наличии в ней пластов песчанника и других пористых (проницаемых) пород.
• Если наблюдается расширение тоннеля шахты, то в разрезе обнаружены пласты глины и других глинистых пород.
• Диаметр ствола скважины остаётся равным диаметру бура в тех местах, где есть пласты известняка и прочих крепки плотных пород.

Термоисследование (термокаротаж)

Данный метод строится на изучении изменения температурных показателей вдоль всей шахты на всю её глубину. Кроме того, в ходе исследования используется технология кратковременного нагрева или охлаждения скважины через накачку воды определенной температуры.

Такая метода даёт возможность получить данные о теплоёмкости и теплопроводности породных пластов, определить нахождение водоносного пласта или найти любые дефекты в смонтированной обсадной колонне (когда исследование проводится на обсадной трубе). Подобный каротаж может проводиться как в уже обсаженной шахте, так и в еще не обустроенной колбе.

Все перечисленные методы изучения буровых скважин как по отдельности, так и в совокупности являются максимально эффектными способами понимания природы земных недр на всю глубину колбы.