10. Гідрогеологічні та геофізичні спостереження у свердловині.

В процесi бурiння свердловини проводяться геолого-гiдрогеологiчнi i геофiзичнi спостереження, якi дозволяють уточнити геологiчний розрiз, гiдро-геохiмiчну характеристику пiдземних вод, що в свою чергу дозволяє скоректувати ранiше намiчену конструкцiю свердловини i iншi проектнi данi. Для цього використовують рiзнi по конструкцi прилади. Головним методом вивчення, являється дослiлження зразкiв порід, взятих пiд час бурiння свердловини. Зразки порiд iз сверлловини можуть бути отриманi у виглядi керна при бурiннi спецiальними колонковими долотами: у виглядi шламу, винесеного в пропесi бурiння потоком промивальної рiдини при обертовому бурiннi. Винчення шламу, винесеного промивальною рiдиною, дозволяє визначити характер прохiдних порiд. Шляхом винчення шламу можна встановити загальний лiтологiчний склад порiд, якi будуть харатеризувати маркуючi горизонти.

Для визначення водовiддачi водоносного горизонту, встановлення хiмiчного та бактерiологiчного складу води, її температури проводять комплекс гiдрогеологiчних дослiджень шляхом вiдкачок i вiдбору проб води з бурових свердловин з одночасним вимiрюванням статичного та динамiчного рiвня. Залежно вiд призначення вiдкачки називаються: попередня, пробна та дослiдна. Попередню вiдкачку проводять перед здачею свердловин в експлуатацiю для очистки прилегло до фiльтру водоносної породи вiд дрiбних частинок, а також для утворення з неї природного фiльтра. Зазвичай попередню вiдкачку проводять ерлiфтом або шляхом вичерпування води зi свердловини желонкою. Ведуть вiдкачку до повного освiтлення води при встановленому режимi притоку тобто до отримання стiйкого динамiчного рiвня води при постiйнiй продуктивностi. З експлуатаційної свердловини, так як водоносний горизонт представлено пiсками, вiдкачку необхiдно починати з невеликою витратою води, постiйно пiдвищуючи її до кiнця вiдкачки. Таким шляхом досягається найкраще формування з зерен пiска природного фiльтра. Максимальну продуктивнiсть при попереднiй вiдкачцi варто доводити до величини, яка в пiвтора рази перевищує експлуатацiйну продуктивнiсть. Пробну вiдкачку проводять по закiнченнi попередньої з метою встановлення фактичної продуктивностi свердловини, хiмiко-бактерiологiчного складу та температури води. Продуктивнiсть при пробнiй вiдкачцi має бути не менше половини запроектовано для експлуатацiї. Якщо витрата вiдкачуємої води дорiвнює розрахунковому й перевищує його, пробну вiдкачку ведуть на одне понижения до отримання стабiльного динамiчного рiвня при данiй витратi й продовжують протягом 3 – 6 ст/змiн. Якщо через вiдсутнiсть насосного обладнання розраховано продуктивностi досягнути неможливо, вiдкачку ведуть з двома пониженнями. Тривалiсть вiдкачки на кожному пониженнi не менше однiєї змiни. Маючи данi двох понижень розраховують продуктивнiсть свердловини при заданому динамiчному рiвнi. Пробна вiдкачка має вестися без перерв. Перерви у вiдкачцi допускаються лише при переходi з одної ступенi на iншу i не має перевищувати одну годину. Дослідні вiдкачки проводять для встановлення залежностi дебiту вiд пониження динамiчного рiвня в свердловинi, для визначення коефiцiенту фiльтрацiї порiд при вивченнi складу пластових вод i визначення взаємодiї свердловин, пробурених на один водоносний горизонт. Вiдкачки ведуть з двома чи трьома пониженнями. Тривалiсть вiдкачки на кожному пониженнi залежить вiд характеру водоносного горизонту й визначається часом, який необхiдний для досягнення сталого динамiчного рiвня при постiйному дебiтi. В процесi проведення вiдкачок ведуть спостереження за рiвнем води в свердловинi, за дебiтом та температурою вiдкачуваної води. Для вимiру рiвня води в свердловинах використовуються рiзноманiтнi хлопавки, електрорiвнемiри, пневматичнi вказiвники, телерiвнемiри, дистанцiйні п’єзометри. Витрати вiдкачуваної зi свердловини води визначаються за допомогою мiрних посудин, водомiрiв та водозливiв.

Геофізичні спостереження

Геофізичні методи застосовують головним чином для дослідження свердловин, пробурених роторним способом. У свердловинах, пробурених ударним способом, їх проводять тільки для контролю або для рішення деяких приватних завдань.

За даними геофізичних досліджень одержують основні відомості, необхідні для документації свердловин, що буряться на воду. Їх використають для складання геологічного розрізу, виділення й локалізації у ньому водоносних порід, визначення мінералізації підземних вод й якісної, а іноді й кількісної оцінки продуктивності водоносних обріїв.

Комплекс обов'язкових геофізичних досліджень у шпарах на воду включає методи опорів і власної поляризації порід і гамма-каротаж. Інші методи звичайно використаються як додаткові залежно від литих-логічних особливостей порід, що складають досліджуваний розріз, і характеру поставленого завдання.

Дослідження в шпарах проводять за допомогою електронних каротажних станцій АЕКС, напівавтоматичних станцій ПКС і розбірних напівавтоматичних каротажних установок.

Каротажні діаграми записуються безупинно на спеціальній каротажній стрічці. Найбільше часто застосовувані масштаби діаграм 1 : 200 й 1 : 500.

Підготовка свердловини до проведення каротажу

Якість каротажних досліджень багато в чому залежить від стану свердловини. Свердловина повинна бути промита високоякісним глинистим розчином; промивання потрібно вести протягом декількох годин для того, щоб досягти однорідності всіх показників глинистого розчину, що заповнює свердловину. Це дуже важливо для одержання каротажних діаграм з найменшими перекручуваннями.

При застосуванні розчину низької якості можливе випадання глинистих часток й утворення осаду. Внаслідок цього можливі утруднення при спуску кабелю й прихват останнього.

У необсадженій частині свердловини, особливо в скельних тріщинуватих породах, бувають нерівності й уступи, які можуть утруднити спуск кабелю й вплинути на правильність проведення каротажних досліджень. Для усунення нерівностей стовбура одночасно із промиванням свердловини слід проробляти.

Основні методи при виконанні геофізичних досліджень

1. Електрокаротаж, який базується на вивченні природних і штучних електричних полів у свердловині. Найчастіше застосовується мтоди вимірювання уявних опорів (УО), природного електричного поля – каротаж потенціалів власної поляризації (ПВ), наведених потенціалів (НП), каротаж ковзних контактів (КК), каротаж електродних потенціалів (ЕП) тощо.

2. Радіоактивний каротаж, який базується на вивченні полів тонізуючих випромінювань (природних або наведених тучно). Основними методами радіокаротажу є: гамма – каротаж (ГК), який застосовується для вивчення природного гамма – випромінювання гірських порід; гамма – гамма – каротаж (ГГК) і нейтронний каротаж (НК), які базуються на взаємодії джерел випромінювань з гірською породою.

3. Сейсмоакустичний та акустичний каротаж базується на вивченні часу пробігу ультразвукової або звукової хвилі в породах уздовж стовбура свердловини від точки збудження до сейсмоприймачаів.

4. Резистометрія дає змогу визначити місця припливу води у свердловину, а також розрахувати (з деякими допущеннями) швидкість фільтрації підземних вод через замірювання питомого опору рідини, яка заповнює стовбур свердловини.

5. Витратометрія полягає у вимірюванні швидкості переміщення рідини у свердловині, що дає змогу виділяти інтервали припливу або поглинання, а також визначити сумарний дебіт або витрату рідини окремих пластів.

6. Термометрія виконується для вивчення природного теплового поля, локальних теплових полів, які виникають у свердловині внаслідок буріння або експлуатації, штучних теплових полів, які утворюються в свердловині в результаті накачування промивальної рідини або цементного розчину, наприклад, при визнаенні висотипідйому цементу в позатрубному просторі.

7. Кавернометрія допомагає визначити фактичний діаметр стовбура свердловини.