Для получения ценной информации

Влияние фильтрата бурового раствора на показания приборов может быть достаточно сильным. Это обусловлено различными факторами, такими как: малые зоны исследования самих методов каротажа, физико-химические свойства бурового раствора, фильтрационно-емкостные свойства горной породы, а также время, которое прошло с момента вскрытия горной породы и до момента записи данных приборами каротажа. Эта проблема достаточно часто встречается при классических геофизических исследованиях скважин (ГИС).

ГИС, как правило, проводят после завершения бурения, когда прошло достаточно времени, чтобы фильтрат бурового раствора успел проникнуть в породу на значительное расстояние. Если зона проникновения окажется больше зоны исследования, на которую способен прибор каротажа, то показания данного прибора окажутся искаженными, либо полностью не информативными. В основном, такое влияние вызвано отличием физических свойств пород и бурового раствора.

Для минимизации влияния фильтрации бурового раствора наиболее распатронены следующие методы:

• уменьшение скорости фильтрации бурового раствора в породу. Это решение имеет свои ограничения в связи с тем, что реологические свойства находятся в жестких рамках.
• сокращение времени контакта породы с буровым раствором. Этого можно добиться применением приборов каротажа во время бурения, сокращением непроизводительного времени во время бурения, оптимизацией и увеличением скорости выполнения отдельных операций.

Каротаж во время бурения подвержен влиянию фильтрата бурового раствора в меньшей степени, по сравнению с каротажом на кабеле из-за меньшего временного интервала между вскрытием пласта и его измерением (при бурении каротаж может быть записан через несколько минут после вскрытия пласта, в случае же каротажа на кабеле разница во времени может достигать недели и более). Но тем не менее и каротаж во время бурения подвержен влиянию фильтрации бурового раствора (например, при низкой скорости бурения или бурении в высокопроницаемых пластах). Для основных методов каротажа можно отметить следующие особенности:

• ГК (гамма-каротаж). Данный метод каротажа практически не подвержен влиянию проникновения бурового раствора. Влияние может наблюдаться в редких случаях, в основном при использовании утяжеленных буровых растворов в высокопроницаемых пластах.
• УЭС (удельное электрическое сопротивление). Достаточно чувствительный метод к проникновению фильтрата из-за большой разницы в сопротивлении породы и бурового раствора (например, при бурении нефтяных пластов с использованием раствора на водяной основе). Для корректировки измерений применяются зонды с различной глубиной исследования, которые позволяют, во-первых, приблизительно оценить глубину проникновения, а, во-вторых, выбрать наиболее корректные измерения. Кроме того, некоторые зонды оборудованы датчиком, определяющим сопротивление бурового раствора непосредственно на забое, что позволяет вносить соответствующие корректировки.
• ГГКп/ННКт (гамма-гамма-плотностной каротаж/нейтрон-нейтронный каротаж на тепловых нейтронах). В данных методах влияние фильтрации бурового раствора наиболее существенно в ее присутствии в газонасыщенных интервалах. В этом случае газ замещается на буровой раствор и значения плотности и нейтронной пористости могут возрасти, что не позволит корректно выделить газовые интервалы. Особенно этот эффект становится заметным при сравнении каротажа во время бурения с данными полученными через некоторое время.
• Микробоковой каротаж. Особенностью микробокового каротажа является то, что фильтрация бурового раствора позволяет получить более качественную азимутальную развертку, т.к. проникновение бурового раствора с высоким сопротивлением в трещины и межпоровое пространство делает изображение более контрастными.
• Акустический каротаж. Как и в других методах, наиболее значительное влияние на широкополосный каротаж оказывает фильтрация в интервалах газонасыщенности. В этом случае происходит увеличение скорости звуковых волн и, как следствие, это приводит к некорректным данным. В настоящий момент не существует достоверных методов полной коррекции данных акустического каротажа и в большинстве случаев наиболее оптимальным вариантом является сокращение времени воздействия бурового раствора на породу до проведения каротажа. Именно поэтому во многих случаях каротаж во время бурения является наиболее достоверным методом проведения акустических исследований.
• ЯМК (ядерно-магнитный каротаж). Метод ядерно-магнитного резонанса в основном используется для определения соотношения связанного и свободного флюида, а также для определения проницаемости, поэтому фильтрация бурового раствора не настолько критична. Однако при бурении с использованием растворов на нефтянной основе интерпретация данных ЯМК может быть значительно затруднена.
• Пластоиспытатель/пробоотборник. Удаление фильтрата бурового раствора является наиболее существенным моментом при измерении пластового давления или при отборе проб пластового флюда во время бурения. Для этого пластоиспытатели и пробоотборники оснащены мощными насосами, позволяющими откачать фильтрат бурового раствора из точки измерения давления или отборы пробы, а датчики, установленные в приборах каротажа, позволяют определить момент, когда фильтрат бурового раствора больше не вносит каких-либо ошибок или загрязнений.

Данные особенности относятся к типовым буровым растворам и не учитывают специальных типов буровых растворов, также не перечислены моменты, связанные с влиянием твердой фазы фильтрата бурового раствора на каротаж во время бурения.

Стоит также отметить, что степень фильтрации бурового раствора, оцененная методами каротажа во время бурения (например, при сравнении каротажа при бурении и каротажа того же интервала во время шаблонировок), позволяет получить ценную информацию. Как уже отмечалось, фильтрация бурового раствора наиболее заметна при использовании методов ГГКп/ННКТ в газовых интервалах с высокой проницаемостью, фильтрация бурового раствора позволяет определять проводимые трещины методом микробокового каротажа, а скорость фильтрации позволят определить высокопроницаемые интервалы.

Вышеописанные проблемы широко известны и им посвящены многие научные работы. Петрофизики сервисных компаний, работающие с приборами каротажа во время бурения, хорошо осведомлены об особенностях того или иного метода и всегда готовы подсказать геологам заказчика наиболее оптимальные методы измерений, их ограничения и необходимые поправки.