Помощь студентам в учебе
АНАЛИЗ МАТЕРИАЛА ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН, РАЗРАБАТЫВАЕМОЙ ООО «ТНГ-ГРУПП» АППАРАТУРОЙ СКВАЖИННЫЙ КАРОТАЖ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ (СКПБ)
|
АННОТАЦИЯ 2
СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ 5
СПИСОК ИЛЛЮСТРАЦИЙ 7
ВВЕДЕНИЕ 8
1 КРАТКИЙ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ОЧЕРК РОМАШКИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ... 12
1.1 МЕСТОРОЖДЕНИЯ НЕФТИ 12
2 КРАТКАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКАРОМАШКИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ НЕФТИ 13
2.1 Литолого-стратиграфическая характеристика разреза 13
2.2 Тектоника 17
2.3 Нефтеносность 20
2.4 Гидрогеология 22
3 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН 24
4 ПРИНЦИПЫ И ОСОБЕННОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ГИС В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ 27
5 АППАРАТУРА 33
5.1 Модуль нейтрон-нейтронного каротажа 34
5.2 Модуль электрического бокового каротажа 35
5.3 Модуль гамма-гамма каротажа 37
5.4 Модуль электромагнитного каротажа ЭМКПБ 38
5.5 Модуль акустического каротажа АКПБ 40
6 МЕТОДИКА РЕГИСТРАЦИИ И ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ПРИ СКПБ 42
7 МЕТОДИКА ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ СКПБ 51
8 РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТ 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 64
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ 5
СПИСОК ИЛЛЮСТРАЦИЙ 7
ВВЕДЕНИЕ 8
1 КРАТКИЙ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ОЧЕРК РОМАШКИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ... 12
1.1 МЕСТОРОЖДЕНИЯ НЕФТИ 12
2 КРАТКАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКАРОМАШКИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ НЕФТИ 13
2.1 Литолого-стратиграфическая характеристика разреза 13
2.2 Тектоника 17
2.3 Нефтеносность 20
2.4 Гидрогеология 22
3 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН 24
4 ПРИНЦИПЫ И ОСОБЕННОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ГИС В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ 27
5 АППАРАТУРА 33
5.1 Модуль нейтрон-нейтронного каротажа 34
5.2 Модуль электрического бокового каротажа 35
5.3 Модуль гамма-гамма каротажа 37
5.4 Модуль электромагнитного каротажа ЭМКПБ 38
5.5 Модуль акустического каротажа АКПБ 40
6 МЕТОДИКА РЕГИСТРАЦИИ И ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ПРИ СКПБ 42
7 МЕТОДИКА ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ СКПБ 51
8 РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТ 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 64
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Настоящая работа написана по материалам, собранным автором в период прохождения производственной практики в НТУ, ООО «ТНГ-Групп».
Потребности человечества в углеводородном сырье, отсутствие надежной альтернативы нефти и газу как топлива требуют совершенствования технологий по извлечению разведанных запасов.
Основным средством изучения горных пород, вскрытых скважинами, являются геофизические методы исследований - измерения различных физических параметров. Они позволяют определить геологические характеристики пород и контролировать режим работы пластов в процессе бурения скважин.
Рост объемов наклонно-направленного бурения скважин ограничивают применение традиционных методов исследований с помощью аппаратуры, спускаемой в скважину на кабеле, и требуют разработки специальных технологий доставки скважинных приборов в интервал исследований. Бескабельные измерительные системы, доставляемые на забой с помощью бурового инструмента, могут стать решением данной проблемы.
Накопленный эмпирический опыт по естественному искривлению скважин позволил установить ряд общих закономерностей, благодаря которым буровики научились проходить скважины в строго заданном направлении. Такие скважины получили название наклонно-направленных и горизонтальных. Искусственное отклонение — это изменение направления ствола скважины в процессе бурения по определенному плану доведением забоя до заданной точки. При искусственном отклонении скважин различают два типа бурения: наклонное многозабойное и кустовое.
Под кустовым бурением понимается метод бурения, при котором устья скважин группируются на общей площадке, а конечные забои находятся в точках, соответствующих проектам разработки месторождения. Кустовое бурение скважин позволяют сократить строительно-монтажные работы в бурении и уменьшить объем строительства дорог, линий электропередачи, водопроводов и т.д. Наибольший эффект от кустового бурения обеспечивается в условиях моря и в болотистых местностях. Необходимость соблюдения условий непересечения стволов скважин является одной из основных особенностей проводки скважин кустами.
Особенность этого способа бурения состоит в том, что из основного ствола скважины с некоторой глубины проводят один или несколько стволов, т.е. основной ствол используется многократно. Полезная же протяженность скважин в продуктивном пласте и, следовательно, зона дренирования увеличиваются.
Первая многозабойная скважина была пробурена в 1953 г. на Карташевском рифовом месторождении Башкортостана. Первая горизонтальная скважина, проходящая 130 м непосредственно по пласту мощностью около 30 м, была проведена в 1957 г. на Яблоновском месторождении Куйбышевской (ныне Самарской) области.
Бурение наклонных многозабойных и кустовых скважин ускоряет освоение новых нефтяных и газовых месторождений, разведку полезных ископаемых, снижает капиталовложения и уменьшает затраты дефицитных материалов.
В связи с все возрастающими объемами направленного бурения весьма актуальной становится проблема контроля за направлением ствола скважины в процессе ее бурения, проблема возможности управления этим процессом по заранее заданной программе. Комплекс измерительных датчиков контроля направления ствола скважины должен состоять из датчиков измерения угла наклона скважины и ее азимута. Для управления процессом направленного бурения измерительную систему оборудуют датчиком положения отклонителя. Описанные две группы датчиков объединены в одной телеизмерительной системе для оптимизации процесса бурения наклонно-направленных и горизонтальных скважин.
Горизонтальные скважины являются более выгодными с точки зрения добычи нефти, дебит которой зависят от длины горизонтального участка скважины.
В последнее время возникают идеи о совмещении процесса бурения с геофизическими и технологическими измерениями с помощью датчиков, установленных в бурильной колонне вблизи долота.
Необходимость расширения геофизического комплекса методов на различной физической основе обусловила создание цифровой комплексной скважинной аппаратуры, измеряющей большое количество различных геофизических параметров, передаваемых по беспроводным каналам связи к наземной обрабатывающей и регистрирующей аппаратуре.
Однако, как бы не были совершенны инклинометрические телесистемы, большой процент наклонно-направленных и горизонтальных скважин проводится не по продуктивному пласту. Причиной этого является отсутствие геофизической информации в процессе бурения.
Есть два подхода его решения:
1) При бурении проводить привязочные каротажи.
2) Использование системы, регистрирующей геофизические параметры и передающей их на поверхность в режиме реального времени (непосредственно при бурении). Они известны как LWD-системы. Данный подход обладает рядом преимуществ по сравнению с первым. А именно, возможна более оперативная корректировка траектории скважины и не затрачивается дополнительное время на привязочные каротажи.
Отработана технология выхода на горизонтальное направление и проводки горизонтального ствола длиной 150 — 200 м с отклонением от вертикальной отметки в пределах 4 м. Это достигается за счет высокой степени совпадения расчетной и фактической интенсивности искривления ствола.
Основное преимущество систем с дистанционной передачей заключается в возможности поступления информации к оператору в режиме онлайн. Прием и обработка информации на поверхности при работе с телесистемами осуществляется с помощью персональных компьютеров, что гарантирует качество и надежность приема и обработки скважинной информации.
Вышеперечисленные задачи предполагают необходимость разработки программно-методического обеспечения, позволяющего регистрировать поступающий материал на поверхности, производить первичную обработку данных, решать прямые и обратные задачи ГИС с выходом на петрофизические параметры пород, вскрываемых ГС и/или БГС
Потребности человечества в углеводородном сырье, отсутствие надежной альтернативы нефти и газу как топлива требуют совершенствования технологий по извлечению разведанных запасов.
Основным средством изучения горных пород, вскрытых скважинами, являются геофизические методы исследований - измерения различных физических параметров. Они позволяют определить геологические характеристики пород и контролировать режим работы пластов в процессе бурения скважин.
Рост объемов наклонно-направленного бурения скважин ограничивают применение традиционных методов исследований с помощью аппаратуры, спускаемой в скважину на кабеле, и требуют разработки специальных технологий доставки скважинных приборов в интервал исследований. Бескабельные измерительные системы, доставляемые на забой с помощью бурового инструмента, могут стать решением данной проблемы.
Накопленный эмпирический опыт по естественному искривлению скважин позволил установить ряд общих закономерностей, благодаря которым буровики научились проходить скважины в строго заданном направлении. Такие скважины получили название наклонно-направленных и горизонтальных. Искусственное отклонение — это изменение направления ствола скважины в процессе бурения по определенному плану доведением забоя до заданной точки. При искусственном отклонении скважин различают два типа бурения: наклонное многозабойное и кустовое.
Под кустовым бурением понимается метод бурения, при котором устья скважин группируются на общей площадке, а конечные забои находятся в точках, соответствующих проектам разработки месторождения. Кустовое бурение скважин позволяют сократить строительно-монтажные работы в бурении и уменьшить объем строительства дорог, линий электропередачи, водопроводов и т.д. Наибольший эффект от кустового бурения обеспечивается в условиях моря и в болотистых местностях. Необходимость соблюдения условий непересечения стволов скважин является одной из основных особенностей проводки скважин кустами.
Особенность этого способа бурения состоит в том, что из основного ствола скважины с некоторой глубины проводят один или несколько стволов, т.е. основной ствол используется многократно. Полезная же протяженность скважин в продуктивном пласте и, следовательно, зона дренирования увеличиваются.
Первая многозабойная скважина была пробурена в 1953 г. на Карташевском рифовом месторождении Башкортостана. Первая горизонтальная скважина, проходящая 130 м непосредственно по пласту мощностью около 30 м, была проведена в 1957 г. на Яблоновском месторождении Куйбышевской (ныне Самарской) области.
Бурение наклонных многозабойных и кустовых скважин ускоряет освоение новых нефтяных и газовых месторождений, разведку полезных ископаемых, снижает капиталовложения и уменьшает затраты дефицитных материалов.
В связи с все возрастающими объемами направленного бурения весьма актуальной становится проблема контроля за направлением ствола скважины в процессе ее бурения, проблема возможности управления этим процессом по заранее заданной программе. Комплекс измерительных датчиков контроля направления ствола скважины должен состоять из датчиков измерения угла наклона скважины и ее азимута. Для управления процессом направленного бурения измерительную систему оборудуют датчиком положения отклонителя. Описанные две группы датчиков объединены в одной телеизмерительной системе для оптимизации процесса бурения наклонно-направленных и горизонтальных скважин.
Горизонтальные скважины являются более выгодными с точки зрения добычи нефти, дебит которой зависят от длины горизонтального участка скважины.
В последнее время возникают идеи о совмещении процесса бурения с геофизическими и технологическими измерениями с помощью датчиков, установленных в бурильной колонне вблизи долота.
Необходимость расширения геофизического комплекса методов на различной физической основе обусловила создание цифровой комплексной скважинной аппаратуры, измеряющей большое количество различных геофизических параметров, передаваемых по беспроводным каналам связи к наземной обрабатывающей и регистрирующей аппаратуре.
Однако, как бы не были совершенны инклинометрические телесистемы, большой процент наклонно-направленных и горизонтальных скважин проводится не по продуктивному пласту. Причиной этого является отсутствие геофизической информации в процессе бурения.
Есть два подхода его решения:
1) При бурении проводить привязочные каротажи.
2) Использование системы, регистрирующей геофизические параметры и передающей их на поверхность в режиме реального времени (непосредственно при бурении). Они известны как LWD-системы. Данный подход обладает рядом преимуществ по сравнению с первым. А именно, возможна более оперативная корректировка траектории скважины и не затрачивается дополнительное время на привязочные каротажи.
Отработана технология выхода на горизонтальное направление и проводки горизонтального ствола длиной 150 — 200 м с отклонением от вертикальной отметки в пределах 4 м. Это достигается за счет высокой степени совпадения расчетной и фактической интенсивности искривления ствола.
Основное преимущество систем с дистанционной передачей заключается в возможности поступления информации к оператору в режиме онлайн. Прием и обработка информации на поверхности при работе с телесистемами осуществляется с помощью персональных компьютеров, что гарантирует качество и надежность приема и обработки скважинной информации.
Вышеперечисленные задачи предполагают необходимость разработки программно-методического обеспечения, позволяющего регистрировать поступающий материал на поверхности, производить первичную обработку данных, решать прямые и обратные задачи ГИС с выходом на петрофизические параметры пород, вскрываемых ГС и/или БГС
В ходе написания данной выпускной квалификационной работы были изучены геологические материалы по Ромашкинскому месторождению: стратиграфия, тектоника, нефтеносность, гидрогеологическая характеристика района. Описаны теоретические основы методов ГИС, применяемая аппаратура СКПБ, методика интерпретации данных ГИС.
Испытания прошли приборы нейтронного, электрического, плотностного и электромагнитного методов. Все материалы этих исследований анализировались совместно с разработчиками аппаратуры, специалистами, проводящими записи на скважинах, и программистами.
Анализ скважинных исследований показал, что самыми достоверными результатами, получаемыми с приборов, являются данные нейтронного и электрических методов.
Проделанная работа позволила автору прийти к выводу о необходимости усовершенствования программно-методического обеспечения и проводимых методов отдельно.
Испытания прошли приборы нейтронного, электрического, плотностного и электромагнитного методов. Все материалы этих исследований анализировались совместно с разработчиками аппаратуры, специалистами, проводящими записи на скважинах, и программистами.
Анализ скважинных исследований показал, что самыми достоверными результатами, получаемыми с приборов, являются данные нейтронного и электрических методов.
Проделанная работа позволила автору прийти к выводу о необходимости усовершенствования программно-методического обеспечения и проводимых методов отдельно.