Файл: Левит А.М. Анализ газа и дегазация при разведке нефтяных, газовых и угольных месторождений.pdf

койно, что предохраняет ее от частичной дегазации. После запол­ нения батометра водой, которое длится около 45 с, опускают стер­ жень с клапанами, извлекают батометр и воду переводят в сосуд для дегазации. Для избежания потерь газа при переводе воды из

батометра в сосуд для дегазации можно дегазировать воду в са­ мом батометре.

Кроме указанных пробоотборников, при гидрогеологических ис-. следованиях применяется еще пробоотборник Е. В. Симонова и др. При океанографических исследованиях используются бато­ метры Кнудсена и БМ-48 емкостью 1 л и общей массой 4,3 кг,

13

батометр «Северный полюс» емкостью 1 л и массой 2,5 кг и бато­ метр ДАНИИ емкостью 0,22 л и массой 1,9 кг [58].

ОТБОР ПРОБ КЕРНА

При газокерновой съемке и газометрии скважин из колонковой трубы отбирают пробы керна массой 400—600 г. Пробу ножом очищают от глинистого раствора, взвешивают и загружают в широкогорлые бутылки или банки объемом 500 мл. С одной глубины отбирают три пробы керна, из которых две заливают кипяченой водой, после чего все три банки или бутылки гермети­ зируют.

При подъеме образцов керна со значительных глубин в откры­ тых колонках на дневную поверхность теряется значительная часть содержащегося в них газа [55].

Из табл. 1 видно, что для приведенных пород размеры потерь очень велики. Причем для песчаников, обладающих большей по­ ристостью и проницаемостью, эти потери в 10 раз больше, чем для глин. Потери газа зависят также и от глубины отбора. Чем глубже залегает порода, из которой отбирается керн, тем больше давле­ ние содержащегося в нем газа и тем больше будут потери газа при его подъеме. Отсюда следует, что результаты анализа газа, извлеченного из керна, поднятого на поверхность в открытых ко­ лонках, нельзя использовать для количественных расчетов.

Для избежания значительных потерь газа при подъеме керна на дневную поверхность применяются газокерноотборники, обеспе­ чивающие подъем керна без значительных потерь газа.

Глубинные газокерноотборники впервые применены при газо­ геохимических исследованиях углеразведочных скважин. Они и в настоящее время используются в различных угольных бассейнах нашей страны [18].

Применяемые газокерноотборники разделяются на две группы: а) газокерноотборники, основанные на принципе улавливания газа, выделяющегося из отобранной пробы в специальную газосборную

14

емкость при подъеме керна из скважины на дневную поверхность; б) газокерноотборники, основанные на герметизации керна на за­ бое скважины и доставке полученной пробы на поверхность с со­ хранением забойного давления.

Газокерноотборники с газоулавливателями. К достоинствам этих снарядов относятся простота конструкции и увеличенный диа­ метр керна; к недостаткам — потери значительной части газа (>30% ) при подъеме пробы на поверхность и утечка газа из газо­ сборника после его заполнения, а также потери газа на поверх­ ности при переводе керна и газа из снаряда в банки, бутылки или колбы для дегазации и анализа газа.

Газокерноотборники с герметизацией на забое. Эти газокерно­ отборники наиболее перспективны. Основное достоинство их — подъем герметизированного образца керна на дневную поверхность при сохранении забойного давления, что дает возможность опре­ делять газосодержание отбираемых проб керна.

Колонковый снаряд КС-2М. Применяемый при геохимических исследованиях газокерноотборник КС-2М представляет собой сна­ ряд диаметром 89 мм, спускаемый к забою на колонне бурильных труб. Интервал проходки газокерноотборника 0,5 м, диаметр керна 32—36 мм, максимальная глубина отбора керна 1200 м.

Поднятый на дневную поверхность керн дегазируется в керно­ приемной камере 3 раза: 1) из керноприемной камеры отбирают свободно выделившийся из керна газ; 2) соединяют керноотборную камеру с дегазатором ПДП 1 и при комнатной температуре откачи­ вают газ, выделяющийся из керна; 3) нагревают керн в керноогборнике до 60—70° и при помощи ПДП снова откачивают газ, выделившийся из керна. После этого керн извлекают из кернопри­ емной камеры и помещают в банку или широкогорлую бутылку, которые герметизируются, и дегазацию производят обычным для керна способом.

ОТБОР ПРОБ ШЛАМА

Остаточное количество газа в шламе, который выносится буро­ вым раствором на дневную поверхность, очень невелико. Оно в сотни раз меньше того количества газа, которое переходит из шлама в буровой раствор при его подъеме от забоя на дневную поверхность. Если учесть, что ошибка, допускаемая при определе­ нии газосодержания бурового раствора, значительно больше этой величины, то его определение для количественных расчетов можно считать нецелесообразным.

Необходимо также принять во внимание, что при определении газосодержания бурового раствора учитывается и остаточное газо­ содержание шлама, так как в буровом растворе содержится шлам и при глубокой дегазации глинистый раствор и шлам практически

1 ПДП — полевой десорбционный прибор.

15

полностью выделяют весь содержащийся в них газ. Поэтому оши­ баются те авторы, которые считают, что при разведке нефтяных и газовых месторождений для количественных расчетов необходимо учитывать газосодержание шлама. Однако определение качествен­ ного состава газа, содержащегося в шламе, часто представляет определенный интерес. Это видно из соотношения компонентов в газовой смеси, извлеченной при термовакуумной дегазации проб бурового раствора и шлама, отобранных при бурении различных скважин Краснодарского края (табл. 2).

Таблица 2

Соотношение концентраций углеводородных компонентов в углеводородной смеси, извлеченной из проб бурового раствора и шлама при бурении скважин

на Абино-Украинской площади

В табл. 2 приведены наиболее характерные результаты из большого количества анализов газов, извлеченных из проб буро­ вого раствора и шлама. Из этих данных видно, что концентрации всех тяжелых углеводородов в углеводородной газовой смеси, из­ влеченной при термовакуумной дегазации шлама, больше, чем в углеводородной смеси, извлеченной при термовакуумной дегаза­ ции бурового раствора. Поэтому изучение шлама может оказаться полезным при определении природы флюида пласта (нефть, газ). Необходимо отметить, что путем определения газосодержания шлама часто удается обнаружить новые продуктивные пласты при наличии послевлияния ранее пройденных пластов. Кроме того, изу­ чение шлама дает возможность определять литологический харак­ тер разбуриваемых пластов и содержание в них битумов [4].

Шлам отбирается из циркулирующего бурового раствора при помощи специальной сетки. Сетка устанавливается как можно ближе к устью скважины. Объем пробы шлама (100 мл), отбира­ емого при газовом каротаже для определения его газосодержания (при газометрии скважин масса пробы шлама составляет 400— 600 г), замеряют мензуркой, после чего пробу слегка промывают водой и переводят в колбу объемом 120 мл, которую заполняют водой и закрывают пробкой. Колбы вставляют в опрокинутом виде

вштативы с гнездами. Штативы с пробами отвозят в лабораторию

вспециальных ящиках.

16

Шлам, отобранный при помощи автоматических шламоотборников, используется: 1) для построения литолого-стратиграфического разреза скважины (без отбора керна); 2) для изучения коллектор­ ских свойств пород и определения их битуминозности; 3) для изу­ чения компонентного состава газа с целью уточнения характера флюида.

Автоматический шламоотборник ШО-1М. Шламоотборник ШО-1М (рис. 5) предназначен для автоматического отбора шлама в процессе бурения скважин на нефть и газ с маркировкой отоб­ ранных порций шлама через заданные интервалы истинных глу­ бин [4].

Шламоотборник состоит из трех блоков. В первый блок входят: пульпоприемный шланг 19 для отбора проб пульпы из затрубного пространства 18 при помощи насоса 20 и шланга 17 для подачи пульпы во второй блок. Второй блок состоит из шламосортиру­ ющей колонки, разделенной на три секции 1, 2, 3, и пробоотборных стаканов 11, 12, 13. В стакане 11 собираются частицы шлама раз­ мерами > 5 мм, в стакане 12 — от 5 до 3 мм, в стакане 13 — от 3 до 1,5 мм. Шламоотборные стаканы снабжены устройствами, позволяющими по дистанционным командам забрасывать в ста­

■- л f