 |
Задачи, решаемые геофизическими исследованиями в нефтяных и газовых скважинах.
|
|
|
|
Начало геофизическим исследованиям скважин было положенотемпературными измерениями, проведенными Д.В. Голубятниковым на нефтяных месторождениях Баку в 1906-1913 гг.
Широкое развитие геофизических методов исследований скважин началось с внедрения метода кажущегося сопротивления, предложенного братьями Конрадом и Марселем Шлюмберже. Этот метод был опробован во Франции в 1926~ 1928 ГГ., а затем в 1929~ 1930 гг. ~ в СССР. С 1931 г. метод
кажущегося сопротивления был дополнен измерением потенциала самопроизвольновозникающего электрического поля. К середине 30-хгодов электрический каротаж получил уже повсеместное распространение. В дальнейшем комплекс геофизических исследований скважин непрерывно расширялся.
В 1933 г. В.А. Соколовым, И.М. Бальзамовым и М.В. Абрамовичем был предложен газовый каротаж, а в 1934 г. В.А. Шпаком, Г.Б. Горшковым, Л.М. Курбатовым и А.н. Граммаковым гамма-каротаж, в 1935 г. В.И. ГорояномИ Г.М. Минизоном ~ механический каротаж, в 1941 г. Б.М. Понтекорво ~ нейтронный каротаж. В 1946 г. В.Н. Дахнов предложил метод сопротивления экранированного заземления. Аналогичная аппаратура была разработана примерно в это же время фирмами «Шлюмберже» и «Халибартою>. В 1948 г. Фирмой «Хамблойл энд рифайнингкомпани» был создан первый образец аппаратурыакустического метода. В 1948~ 1953 гг. в США под руководСтвомr. Долля был разработан ряд эффективных модификаций электрического каротажа - боковой и индукционный методы, метод микрозондирования, которые заняли в настоящее время важное место в комплексе исследования скважин.
С 1931 г. начали применять инклинометр для определения искривления
скважин. В 1932-1935 гг. были разработаны первые стреляющие перфораторы, боковые грунтоносы и торпеды, которые стали широко применяться в нефтепромысловой практике. В 1935 г. советскими геофизиками.С.Я. Литвиновым и Г.Н. Строцким был предложен метод кавернометрии скважин.
|
|
|
Одновременно с расширением комплекса и совершенствованиемотдельных геофизических методов исследования скважин развивались наземная измерительная аппаратура испуско-подъемное оборудование. На первых порах выполнялись точечные замеры через каждые 0,5-1 м глубины и по полученным данным строились диаграммы, отражающие изменение параметров по стволу скважины. Эта методика требовала значительных затрат времени и не давала необходимой точности, особенно при исследовании тонкослоистых разрезов.
С 1932 г. стали применяться полуавтоматические регистраторы в комплектес пульсаторами, что позволило производить непрерывную и одновременную запись диаграмм кажущегося сопротивления и потенциалов
собственной поляризации пород. Это способствовало ускорению процесса исследования скважин и значительному повышению точности получаемых данных. В результате работ многих производственных и научно-исследовательских организаций в СССР были созданы автоматические геофизические станции типа ОКС, АКС, АЭКС. Их применение в промышленности было начато в 1950 г. В конце 60-х годов во ВНИИГеофизики под руководством Н.Н. Сохранова начались работы по автоматизации и интерпретации данных геофизических исследований скважин с помощью ЭВМ. Работы в этом направлении вели коллективыВНИИГеофизики, ВНИИГИСа, ВНИИНефтепромгеофизики, ЦГЭ, ВНИГИКа и других организаций. В связи с бурной компьютеризацией промышленности с конца 80-х годов происходит качественное переоснащение геофизической службы.
Все шире распространяется цифровая, многоканальная аппаратураразличных методов ГИС. Регистрация и обработка могут производиться в процесс е записи диаграммы на цифровые регистраторы, в качестве основного элемента которых используются персональные компьютеры.
|
|
|
Нынешний этап развития промысловой геофизики характеризуетсяраспространением спектрометрических модификаций РК, акустического телевизора и волнового АК, многоэлементных зондов ЭК, ИК, ВИКИЗ, ЯММ, сканирующей аппаратуры и т. п.
Задачи, решаемые в нефтяных и газовых скважинах средствами ГИС, подразделяют на геологические, связанные с изучением состава и свойств пород в разрезах скважин, технические и технологические. Последние две группы задач включают изучение технического состояния необсаженных и обсаженных скважин, определение местоположения промыслового оборудования, используемого для добычи углеводородов, изучение состава флюидов, поступающих в скважину.
Состав задач этих групп существенно перекрывается. Одни и те же данные (например, сведения о пространственном положении и профиле ствола необсаженной скважины или о составе флюидов, поступающих из интервала перфорации) применяют для немедленной корректировки технологий бурения и добычи либо фиксируют их для использования в дальнейшем (при геологических построениях, анализе разработки залежи и др.).
Перечень геологических задач предусматривает детальное изучение пород в необсаженных и обсаженных скважинах, включая определение принадлежности пород косновнымлитотипам, содержания в них отдельных минеральных компонент, объема и структуры порового пространства, насыщенности пор углеводородами на момент разбуривания пород и на разных стадиях эксплуатации залежи. Количество геологических задач, решаемых в каждой конкретной скважине, определяется категорией скважины и временем ее нахождения в эксплуатации.
Максимальный перечень задач решают в опорных и параметрических скважинах. Он включает:
- расчленение вскрытого скважиной разреза на пласты и пропластки, их привязку по глубине в относительных глубинах (фактических глубинах, измеренных от какой-либо точки в стволе скважины до точки отсчета - поверхности стола ротора или планшайбы) и по абсолютным отметкам от уровня моря (фактические глубины за вычетом альтитуды скважины и удлинения ее ствола за счет отклонения от вертикали) - построение геометрической модели;
|
|
|
- литологическую оценку выделенных пластов, разделение разреза на литолого-стратиграфические комплексы и типы (терригенный, карбонатный, хемогенный, вулканогенный, кристаллический и др.);
- выделение стратиграфических реперов;
- построение геофизических моделей разреза для информационного обеспечения интерпретации наземных геофизических исследований: сейсморазведки (сейсмоакустический разрез), электроразведки (геоэлектрический разрез), гравиразведки (геоплотностной разрез), магниторазведки (геомагнитный разрез);
- построение компонентной модели, включая определение компонентного состава твердой фазы породы и ее емкостных свойств (пористости);
- выделение коллекторов и оценку их фильтрационных свойств (построение фильтрационной модели);
- качественную характеристику флюидонасыщенности разреза и количественные определения коэффициентов нефте- и газонасыщенности для продуктивных коллекторов, установление положений межфлюидных контактов и границ переходных зон (построение флюидальной модели).
В структурных, поисковых, оценочных, разведочных и эксплуатационных скважинах, бурящихся на поисково-оценочном и разведочно-эксплуатационном этапах геологоразведочных работ, материалы ГИС используют для:
- литологического и стратиграфического расчленения и корреляции разрезов пробуренных скважин;
- выделения в разрезах скважин коллекторов;
- разделения коллекторов на продуктивные и водоносные, а продуктивных коллекторов - на газо- и нефтенасыщенные;
- определения положений контактов между пластовыми флюидами (ГНК, ВНК, ГВК), эффективных газо- и нефтенасыщенных толщин, коэффициентов глинистости, пористости, газо- и нефтенасыщенности, проницаемости, вытеснения;
- определения пластовых давлений и температур, неоднородности пластов (объектов);
- прогноза потенциальных дебитов, а также прогнозирования геологического разреза в околоскважинном и межскважинном пространствах.
Основные задачи, решаемые с помощью ГИС в процессе испытаний поисковых и разведочных скважин и освоения добывающих скважин, включают:
|
|
|
- привязку интервалов перфорации к разрезу по глубине;
- локализацию приточных прослоев, определение их суммарной толщины, оценку типов и объемов флюидов, поступающих из отдельных прослоев;
- исследования качества разобщения продуктивных и водонасыщенных пластов (прослоев) при многокомпонентном (газ, нефть, вода) притоке.
Для решения перечисленных задач проверяют истинное положение в разрезе интервалов перфорации, целостность цементных мостов и обсадной колонны, устанавливают возможность заколонной циркуляции.
Контроль обязателен:
- при испытаниях сложных объектов, к которым относят приконтактные зоны, нефтяные оторочки и газовые шапки, коллекторы с ухудшенными фильтрационными свойствами, трещинные, тонкослоистые и другие пласты со сложным типом коллектора, пласты с АВПД и АНПД, зоны тектонических нарушений, интервалы с некачественным цементированием;
- при вызове и интенсификации притоков флюидов методами свабирования, кислотных, термических, вибрационных и имплозийных обработках и их сочетаниях;
- при одновременном испытании или эксплуатации нескольких объектов.
В скважинах, находящихся в эксплуатации, основными задачами ГИС являются:
- определение текущей насыщенности пород углеводородами в добывающих, наблюдательных и контрольных скважинах;
- контроль целостности обсадной колонны и цементного кольца и обнаружение источников обводнения продукции;
- проведение работ по очистке колонны и насосно-компрессорных труб от парафиновых и гидратных отложений;
- интенсификация притоков приборами на кабеле.
С учетом расположения скважин на площади месторождения полученные данные используют для определения эксплуатационных характеристик пласта, выбора оптимального режима работы технологического оборудования, исследований процессов вытеснения нефти и газа в пласте с целью оценки невыработанных запасов и выбора методов повышения нефтеотдачи пластов.
|
|
|
