Кавернометрия - это измерение среднего диаметра скважины. Геофизическое оборудование, с помощью которого производится кавернометрия, называется каверномер. В результате измерений этот прибор формирует так называемую кавернограмму, то есть кривую зависимости диаметра скважины от глубины. Дело в том, что в скважине могут образоваться пустоты в породах, которые и называются каверны. Они чаще всего появляются в карбонатных коллекторах из-за выщелачивания осадочных пород.
Существует два вида каверномеров:
- механические
- ультразвуковые
Строение стандартного механического каверномера подразумевает наличие трех или четырех рычажных щупов и реостата. Щупы прижаты к стенкам скважины при помощи пружин и связаны с ползунком реостата через толкатели. На поверхности представляется возможным измерение сопротивления реостата, которое является пропорциональным изменению диаметра скважины. Измеряя диаметр скважины на разной глубине, каверномер позволяет составить кривую изменения диаметра скважины от забоя до устья. Управляемое рычажное устройство, ставшее компонентом последних моделей позволяет с поверхности многократно раскрывать и складывать прибор.
Ультразвуковой каверномер - гидролокационное устройство, представляющее собой скважинный прибор с двумя электроакустическими преобразователями направленного действия, которые работают на прием и передачу ультразвуковых колебаний, закрепленными на противоположных его сторонах. На необходимой глубине излучатели попеременно передают колебания в сторону стенок скважины и принимают отраженный импульс. Время между моментом излучения колебания и получением ответного импульса от стенки скважины позволяет измерить расстояние от каждого из преобразователей до стенок скважины.
Понятно, что диаметр скважины далеко не всегда равняется диаметру долота или бура, который используется во время проходки скважины. Причиной этого являются различные геологические и технические факторы. Если во время бурения скважины попадается слой глинистых пород или солей, то в соответствующих участках скважина будет иметь более широкий диаметр. Скважина может иметь и меньший диаметр. Это объясняется образованием глинистой корки при прохождении проницаемых песчаников. В случае если бурение идет напротив известняков и доломитов, то кавернометр покажет равенство фактического диаметра номинальному. Кавернометрия позволяет в описанных случаях уточнять геологический разрез скважины, а также выделять в ней пласты-коллекторы.
Каверномер позволяет, кроме того, определять необходимый объем цемента для создания обсадной колонны, контролировать состояние ствола скважины, интерпретировать каротажные данные, выбирать в скважине участки для установки дополнительных устройств.
Кавернометрия имеет и более специализированные направления, такие как микрокавернометрия и коркометрия. Они предназначены не только для определения диаметра скважины, но и для определения толщины глинистой корки. Также с их помощью выделяют трещинные и кавернозные коллекторы.
Как уже говорилось, кавернометр позволяет определять расхождения фактического и номинального диаметра скважины при проходке пластичных глинистых грунтов, рыхлых песков или сильнотрещиноватых пород. Но кроме этого скважины могут быть заполнены буровым раствором, водой и другими жидкостями.
В этом случае используется волновой акустический каротаж, который представляет собой непрерывную регистрацию цифровыми приборами волновых акустических сигналов. В итоге кавернометрия позволяет обнаруживать места протекания и возможные источники загрязнения геологической среды.
