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

Отобранные пробы шлама вынимают из шламоотборника во время смены долота и отвозят в лабораторию для изучения. Сле­ дует отметить, что содержание газа в шламе, отобранном шламоотборником ШО-1М, меньше, чем в шламе, отобранном сеткой, так как в процессе его отбора автоматическим отборником шлам про­ мывается значительным количеством бурового раствора.

Автоматический шламоотборник «Диафлюкс». Общий вид авто­ матического шламоотборника «Диафлюкс» [69] показан на рис. 6.

Часть бурового раствора вместе со шламом отводится при по­

ное™ и литологического характера разбуриваемых пластов. Необ­ ходимо, однако, учесть, что работа со шламоотборником «Диаф­ люкс» в зимнее время затруднена.

ОТБОР ПРОБ БУРОВОГО РАСТВОРА

Для определения приращения содержания газа в буровом раст­ воре в процессе бурения скважины необходимо знать его содержа­ ние в буровом растворе, выходящем из скважины и входящем в скважину.

18

Методика отбора проб выходящего бурового раствора. Для определения содержания углеводородных газов, а также других газов в буровом растворе, выходящем из скважины, отбирают про­ бы раствора, которые затем дегазируются, а извлеченные газы анализируются на хроматографическом приборе.

Пробы выходящего из скважины бурового раствора, как пра­ вило, отбираются на некотором небольшом расстоянии от устья скважины и сравнительно редко — из затрубного пространства. Это относится и к дегазатору газокаротажной станции, который иногда устанавливается на значительном расстоянии от устья скважины. Необходимо поэтому выяснить, как изменяется газонасыщенность бурового раствора при его переходе из затрубного пространства в желоб и по мере его передвижения по желобу1.

Для этой цели при монтаже скв. 198 на площади Газли в во­

в интервале 700—740 м одновременно брали пробы бурового

Содержание газа в пробах, отобранных из затрубного простран­ ства, соответствовало его содержанию в буровом растворе и слу­ жило эталоном, так как никаких потерь при отборе не было.

1 Это необходимо знать не только при отборе проб бурового раствора, но и для определения места установки желобного дегазатора.

Из табл. 3 видно, что для проб, отобранных на расстоянии 2 м от устья скважины, потери составляют

Такие потери сравнительно невелики и не выходят далеко за пределы погрешности ана­ литического прибора. Правда, величины от­ ношений содержаний метана в пробах, ото­ бранных из затрубпого пространства и из же­ лоба, колеблются в значительных пределах. Однако такие колебания вполне закономерны, так как содержание метана в растворе значи­ тельно меняется от пробы к пробе. Средняя же величина, полученная для 22 опытов (44 пробы) является вполне надежной. Сле-

\ - 2

5

■3

Рис. 7. Приспособление для отбора проб входящего буре­ вого раствора:

колба, 4 — штатив, 5 — резиновая пробка, 6 — кольцо для крепления колбы, 7 — ограничитель, 8 — ручка

дует отметить, что при использовании менее вязких буровых рас­ творов потери газа в момент его выхода на поверхность более значительны. Поэтому надо стремиться отбирать пробы бурового раствора из затрубного пространства.

20

Методика отбора проб входящего бурового раствора. Пробы входящего бурового раствора лучше всего отбирать из всасываю­ щей трубы насоса через штуцер при помощи специального приспо­ собления [41] (рис. 7, а).

Через штуцер 3 до середины трубы 2 проходит железная трубка 4, на которую сверху надета вакуумная резиновая трубка с металлическим переходником 5. Трубка 4 прикрепляется к шту­

помощи резиновой трубки колба присоединяется к вакуумному насосу, из нее выкачивается воздух, после чего она закрывается зажимом Кохера. Вакуумированная колба присоединяется к труб­ ке 4 при помощи переходника 5, и при открывании зажимов она моментально заполняется буровым раствором. После отбора про­ бы зажимы 7 и 8 закрываются, и колба отсоединяется от пере­ ходника. Пробки с отводами и зажимами могут быть под водой заменены обычными пробками.

При отсутствии возможности отбора проб входящего бурового раствора из всасывающей трубы их можно брать из мерника у храпка при помощи специального пробоотборника. Иногда для этого используется пробоотборник газокаротажной станции, кото­ рый для этой цели непригоден, так как при переливании отобран­ ной пробы из пробоотборника в колбу, где она дегазируется, теря­ ется значительная часть газа. Для отбора проб входящего буро­ вого раствора из мерника без потерь нами собран специальный пробоотборник (рис. 7, б).

Пробоотборник состоит из двух вставленных одна в другую трубок 1 и 2. К наружной трубке приварен штатив 4 для вставле­ ния колбы 3, а на внутреннюю трубку надевается резиновая пробка 5.

Колба вставляется в штатив и прикрепляется к нему при помощи кольца 6. Для открывания колбы при отборе пробы слу­ жит основная ручка 8, а при вынимании колбы из штатива после отбора пробы пользуются ручкой 7.

Для выработки методики определения газосодержания входя­ щего бурового раствора необходимо было выяснить влияние места отбора проб входящего раствора на его газосодержание. Для этого в процессе бурения различных скважин на Щелковском под­ земном газохранилище при вскрытии эксплуатационного пласта1 нами одновременно отбирались пробы выходящего и входящего бу­ рового раствора. Пробы отбирались через каждые 0,5 м проходки, а по окончании бурения при продолжении циркуляции бурового раствора — через каждые 5 мин. При этом пробы входящего буро­ вого раствора брали одновременно у храпка и на расстоянии 1 м от храпка. Как и в предыдущих опытах, все отобранные пробы дегазировались на приборе СД, а извлеченные газы анализирова­ лись на хроматермографе ГСТЛ-3.

21

Полученные результаты показаны на рис. 8, из которого видно, что место отбора пробы входящего раствора играет значительную роль при определении его газосодержания. В пробах, отобранных на расстоянии 1 м от храпка, содержание метана в 2 с лишним

Рис. 8. Зависимость содержания углеводородных газов в пробах входящего бурового раствора от места их отбора:

раза меньше, чем в пробах, отобранных у храпка. В пробах, отоб­ ранных выше или ниже храпка, метана также значительно меньше, чем в пробах, отобранных у храпка.

Из всего изложенного следует, что пробы входящего бурового раствора следует отбирать из всасывающей трубы насоса при по­ мощи специального приспособления, а при отсутствии такой воз­ можности — из мерника у храпка при помощи специального пробо­ отборника. Пробы выходящего бурового раствора следует отбирать из затрубного пространства при помощи такого же приспособле­ ния или, в виде исключения, из желоба на расстоянии 1 м от устья скважины.

22

Полученные результаты должны быть учтены при конструиро­ вании желобных дегазаторов для определения газосодержания входящего и выходящего бурового раствора.

Подготовка пробоотборников для отбора проб. При газовом ка­ ротаже после дегазации буровой раствор выливается и колбы вместе с пробками промываются холодной водой. Если дегазиро­ ванные пробы содержали значительные количества нефти, то колбы и пробки следует дополнительно промывать мыльным раствором и горячей водой.

При газометрии скважин, когда в дегазируемой пробе буро­ вого раствора, керна или шлама часто определяются весьма незна­ чительные концентрации углеводородных газов, следует после промывки пробки прокипятить, а пробоотборники промыть и про­ парить.

Часть промытых и пропаренных пробоотборников (10%) проверяют на чистоту путем определения в отобранном из них воздухе тех же компонентов, что и при анализе извлеченных газов. Проверка пробоотборников на чистоту проводится на том же при­ боре, что и анализ извлеченного газа.

Влияние материала газовоздушной вакуумной линии на резуль­ таты общего и компонентного анализа газа при газовом каротаже.

трубку от желобного дегазатора к газоанализатору станции, необ­ ходимо учитывать искажающее влияние материала трубки на ре­ зультаты анализа.

Так, в опытах, проведенных Е. В. Галкиным и Г. А. Слуцкиной [7], при пропускании из газометра шестикомпонентной углеводо­ родной смеси со скоростью 500 мл/мин через полихлорвиниловую трубку длиной 53 м при температуре 20° максимальные показания по метану были получены через 2,5 мин, по этану и пропану — через 3 мин, а по бутану они не превысили 80% от исходной вели­ чины даже по истечении 10 мин от начала пропускания смеси. Что касается пентана и гексана, то даже по истечении 20 мин от на­ чала пропускания их концентрации не превысили соответственно 76 и 20% от исходных.

Искажающее влияние металлических трубок значительно меньше влияния полихлорвиниловой. Возможны случаи, когда при нагреве полихлорвиниловой трубки ранее адсорбированные газы частично выделяются, и повышенные газопоказания могут быть ошибочно приняты за газопроявление разбуриваемых пород. Для очистки полихлорвиниловой газовоздушной линии от адсорбиро­ ванных углеводородов ее помещают на несколько часов в ведро с горячей (80—90°) водой и непрерывно продувают воздухом. Проверка газовоздушной линии на чистоту проводится путем ана­ лиза воздуха, пропускаемого через нее при обычной темпера­ туре.

23