|
Измерения температуры в скважинах Казанский государственный университет Научный руководитель: Непримеров Николай Николаевич, профессор В составе научно-исследовательской экспедиции кафедры радиоэлектроники Казанского государственного университета я проводила экспериментальные измерения температуры в глубоких и сверхглубоких скважинах в 1999-2000 г.г. Одной из важнейших проблем современной геофизики является поиск проницаемых зон в глубоких отложениях и связанных с этими зонами залежей нефти и газа [1]. Мы проводили промысловые измерения в скважинах Ромашкинского и Бавлинского нефтяных месторождений, расположенных в пределах Татарского свода (Восточно-Европейская платформа). Температурные замеры выполнялись с помощью электронной дистанционной исследовательской станции ЭДИС-КГУ, разработанной на кафедре радиоэлектроники [2]. Аппаратура сочетает высокие метрологические параметры: быстродействие, точность, чувствительность (0.05 0C) - с мобильностью, надежностью и минимальными эксплуатационными затратами. Она содержит скважинный прибор, включающий термочувствительный элемент (микротерморезисторы конструкции Карманова) и измерительный преобразователь, канал связи и приемное регистрирующее устройство.
Рис.1. Распределение температуры в скважине Бавлинская № 20020 (измерения выполнены 20.07.2000; кровля фундамента расположена на глубине 2248 м). Разрешающая способность прибора позволяет измерять температуру по стволу скважины с шагом 20см на глубинах свыше 7000 м. Мы проводили геотермические исследования в длительно простаивающих скважинах с восстановившимся температурным режимом. Измерения велись при опускании прибора в невозмущенный столб жидкости с выдержкой в каждой точке, через 20см. Почти во всех скважинах проводились повторные замеры через год и более. Повторные исследования позволяет полностью исключить так называемый техногенный фактор, включающий приборные эффекты, погрешности измерения, и т.п. Измерения температуры в глубоких скважинах показали, что среднее значение градиента температуры в осадочных отложениях рифея в скважинах Бавлинского месторождения колеблется от 1 до 1.8 К/100м. Для сравнения, градиент температуры в кристаллическом фундаменте в этих скважинах меняется от 2 до 2.5 К/100м. Тепловой поток из глубин Земли составляет приблизительно 60 - 65 мВт м-2. Наши эксперименты в глубоких скважинах выявили ряд температурных аномалий (см. рис. 1). Были вскрыты низко- и высокоградиентные слои, которые рассматриваются как зоны конвективного тепломассопереноса. Некоторые из этих аномалий предполагают существование протяженных проницаемых и разуплотненных зон на больших глубинах [3]. На рис.1 (слева) показана температурная аномалия поглощения, связанная с проницаемой зоной в рифейских осадочных отложениях. Величина аномалии практически не изменилась за год простоя скважины, что свидетельствует о достаточно высоких коллекторских свойствах этой зоны. Температурные измерения показали, что кристаллический фундамент также не является монолитом и содержит множество проницаемых зон, причем количество, разнообразие и степень дробления разуплотненных зон растут с глубиной [3]. На термограммах фундамента мы выявили множество аномалий, большая часть которых является зонами конвективного тепломассопереноса. Повторные измерения, через год и более подтвердили все выделенные зоны. На рис.1 (справа) показана положительная температурная аномалия, которая соответствуют разуплотненной зоне и характерна для газовых залежей. Существование сильно раздробленных пород в фундаменте и повышенная концентрация газов в пробах на данных глубинах подтвердили выводы, полученные в результате измерений температуры в скважинах. Итак, по итогам наших исследований может быть сделан вывод, что изучение температурных аномалий позволяет не только существенно дополнить представление о количестве проницаемых зон и характере их распределения с глубиной, но и дать обоснованный прогноз наличия залежей углеводородов в глубинных осадочных отложениях рифея и в кристаллическом фундаменте. БЛАГОДАРНОСТЬ. Эта работа финансировалось частично Госкомитетом Республики Татарстан. Я благодарю руководителя работы, профессора Н.Н. Непримерова и всех сотрудников кафедры радиоэлектроники, с которыми выполняла температурные измерения в глубоких скважинах. Список публикаций: [1] Muslimov R.Kh., Georesources, 1, 21-25 (2000). [2] Khristoforov A.V., Khristoforova N.N., Proc. 30th Int'l. Geol. Congr.: "Geosciences and Human Survival, Environment, Natural Hazards, and Global Change", Vol. 2&3, The Netherlands, 53-60 (1997). [3] Khristoforova N.N., Khristoforov A.V., Muslimov R.Kh., Phys. Chem. Earth (A), Vol. 25, No. 6-7, 597-604 (2000). |
| (c) АСФ России, 2001 |