CC BY
158ДИАГНОСТИКА
УДК 550.832.44
А.М. Асланян1, e-mail: ama@tgtoil.com; И.Ю. Асланян1, e-mail: irina.aslanyan@tgtoil.com;
Ю.С. Масленникова1, e-mail:yulia.maslennikova@tgtoil.com; Р.Н. Минахметова1, e-mail: roza.minakhmetova@tgtoil.com; С.В. Сорока1, e-mail: stanislav.soroka@tgtoil.com; Р.С. Никитин2, e-mail: R.Nikitin@phg.gazprom.ru; Р.Р. Кантюков3, e-mail: glavgeo@mail.ru
1 ООО «ТГТ Сервис» (Казань, Республика Татарстан, Россия).
2 ООО «Газпром ПХГ» (Москва, Россия).
3 ООО «Газпром трансгаз Казань» (Казань, Республика Татарстан, Россия).
Диагностика заколонных перетоков газа комплексом высокоточной термометрии, спектральной шумометрии и импульсного нейтрон-нейтронного каротажа
Из-за нарушения герметичности системы «газовая залежь - скважина», обусловленного как геологическими, так и технологическими факторами, могут происходить утечки газа за пределы пласта коллектора для хранения газа, преимущественно за колоннами скважин по каналам в цементном камне. Поэтому так важна своевременная диагностика технического состояния скважины.
В данной работе представлен пример выявления интервала заколонного перетока газа в скважине подземного хранилища газа (ПХГ) путем комплексного анализа промысловых геофизических данных. В качестве методик для определения потоков за колонной были использованы спектральная шумометрия, высокоточная термометрия и импульсный нейтрон-нейтронный каротаж. Так, с помощью высокочувствительной спектральной шумометрии были зарегистрированы акустические сигналы в широком диапазоне частот, которые были проинтерпретированы как интервалы движения газа по проницаемым пластам. При этом обнаружено, что газ из пласта коллектора для хранения газа уходил в выше- и нижележащие проницаемые пласты. По корреляции с данными по оценке качества цементирования обсадной колонны, которая показала плохое сцепление цемента с породами, был сделан вывод о том, что такая коммуникация осуществляется по заколонному пространству. Направление таких заколонных перетоков вверх и вниз от пласта коллектора для хранения газа было определено с помощью высокоточной термометрии. Численную оценку количества газа в пластах, подверженных закачке газа, а также наличие газа в трещинах и микрозазорах цементного камня удалось определить с помощью импульсного нейтрон-нейтронного каротажа. Дополнительно данные магнитоимпульсной дефектоскопии и механической расходометрии показали отсутствие проблем с герметичностью насосно-компрессорных труб (НКТ) и эксплуатационных колонн.
Ключевые слова: подземное хранилище газа, спектральная шумометрия, высокоточная термометрия, заколонная циркуляция.
A.M. Aslanyan1, e-mail: ama@tgtoil.com; I.Yu. Aslanyan1, e-mail: irina.aslanyan@tgtoil.com;
Yu.S. Maslennikova1, e-mail:yulia.maslennikova@tgtoil.com; R.N. Minakhmetova1, e-mail: roza.minakhmetova@tgtoil.com; S.V. Soroka1, e-mail: stanislav.soroka@tgtoil.com; R.S. Nikitin2, e-mail: R.Nikitin@phg.gazprom.ru; R.R. Kantyukov3, e-mail: glavgeo@mail.ru
1 ТGТ Service LLC (Kazan, Republic of Tatarstan, Russia).
2 Gazprom UGS LLC (Moscow, Russia).
3 Gazprom Transgaz Kazan LLC (Kazan, Republic of Tatarstan, Russia).
Detection of behind-casing gas flows using integrated high-precision temperature logging, spectral noise logging, and pulsed neutron logging toolstring
As a result of seal failure in the gas reservoir-well system due to some geological or technical factors, gas leaks to the areas beyond underground gas storage limits may occur, mainly behind casing via channels in the cement. In view if this, timely well integrity diagnostics become especially important.
52
№ 6 июнь 2016 ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ
DIAGNOSIS
This paper deals with a case where behind-casing gas flow was detected in a well of the underground gas storage (UGS) by means of an integrated logging data analysis. Spectral noise logging (SNL), high-precision temperature logging (HPT), and pulsed neutron logging (PNL) methods were used for identification of behind-casing flows. For example, the high sensitivity spectral noise logging tool captured acoustic signals in a wide frequency band, which were interpreted to occur in the intervals of gas flows through permeable formations. It was also found that gas from the underground gas storage was escaping to the overlying and underlying permeable formations. Based on the correlation with CBL data which showed a poor cement bond, it was concluded that this communication took place through the casing annulus. The high-precision temperature logging determined the direction of these behind-casing flows to be upwards and downwards from the UGS. Numerical estimation of gas volumes in the formations where gas injection tales place and occurrence of gas in cement cracks and micro gaps was carried out using pulsed neutronneutron logging. In addition, the MID and spinner data confirmed the absence of any integrity problems in tubing and production casing strings.
Keywords: underground gas storage, spectral noise Logging, high precision temperature, cross flow behind casing.
Использование ПХГ в качестве наиболее эффективных и безопасных хранилищ газа позволяет обеспечить устойчивую работу единой системы газоснабжения независимо от сезонных колебаний спроса на газ, особенно в зимний, пиковый, период его потребления. В настоящее время широкое распространение получили ПХГ, создаваемые в водоносных пластах-ловушках, пригодных для создания искусственных залежей газа. В таких залежах закачка газа в водяную залежь осуществляется при заданных технологическим проектом показателях, в результате которых вода оттесняется и создается подзем-
ное газовое хранилище, находящееся под большим давлением. Отбор газа из подземного хранилища осуществляется посредством схожего технологического процесса, что и добыча из природных газовых месторождений. Своевременная диагностика технического состояния скважины с применением современных технологий способствует выявлению потенциальных проблем во вновь пробуренных скважинах еще перед перфорированием, что будет способствовать продлению срока безопасной эксплуатации действующих подземных хранилищ газа. При использовании геофизических
методов наблюдения за герметичностью объекта хранения традиционно используют радиометрию, термометрию и шумометрию. В данной статье поставленная задача решена с помощью комплексного анализа уже зарекомендовавших себя вышеуказанных методов, каждый из которых был оптимизирован таким образом, чтобы увеличить разрешение и точность данных, а также сделать возможным численный анализ замеренных данных. Комплексное исследование включало в себя высокочувствительную спектральную шумометрию, высокоточную термометрию и импульсный
Ссылка для цитирования (for citation):
Асланян А.М., Асланян И.Ю., Масленникова Ю.С., Минахметова Р.Н., Сорока С.В., Никитин Р.С., Кантюков Р.Р. Диагностика заколонных перетоков газа комплексом высокоточной термометрии, спектральной шумометрии и импульсного нейтрон-нейтронного каротажа // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2016. № 6. С. 52-59.
Aslanyan A.M., Aslanyan I.Yu., Maslennikova Yu.S., Minakhmetova R.N., Soroka S.V., Nikitin R.S., Kantyukov R.R. Detection of behind-casing gas flows using integrated high-precision temperature logging, spectral noise logging, and pulsed neutron logging toolstring (In Russ.). Territorija «NEFTEGAZ» = Oil and Gas Territory, 2016, No. 6, P. 52-59.
СПЕКТРАЛЬНАЯ ШУМОМЕТРИЯ ТГТ
www.tgtoil.com
Инновационная технология компании ТГТ предоставляет уникальные возможности для исследований процессов, происходящих в пласте-коллекторе, и оценки технического состояния скважины, что невозможно при использовании любой другой технологии. Просто начните слушать то, что происходит за многочисленными колоннами скважины, и вы увидите реальную картину происходящего!
ДИАГНОСТИКА
Рис. 1. Результаты геофизических исследований на скважине. Слева направо: панель PLT, панель толщины стенок ЭК и НКТ, конструкция скважины, литология, панель термометрии, панели шумометрии SNL «Статика» и SND «Статика». По данным PLT и EmpLuse-2, интервалы нарушений целостности ЭК и колонны НКТ не выявлены. В зонах I и III, по данным SNL-HD, хорошо выделяются интервалы движения газа, где зона I является объектом ПХГ. Форма кривой статической температуры предполагает восходящий заколонный переток из зоны I до глубины, обозначенной пунктирной коричневой линией, а также нисходящий переток в пласты, расположенные ниже интервала исследования
Fig. 1. Results of geophysical survey on the well. From left to right PLT panel, panel of the wall thickness of the process column (PC) and the oil-well tubing (tubing), well structure, LithoLogy, thermometry panel, sound meter SNL Statics and SND Statics panels. According to the PLT and EmPLuse-2 data the intervals of PC integrity and tubing column integrity violations are not revealed. In areas I and III, according to the SNL-HD data, gas motion ranges are weLL stand out, where area I is the subject of underground gas storage (UGS). Form of static temperature curve provides for upward casing fLows from area I to a depth indicated by the brown Line and the downward fLow in the Layers Located beLow the study intervaL
нейтрон-нейтронный каротаж для выявления источника поступления и интервала заколонных перетоков газа, а также вспомогательные методы магнитно-импульсной дефектоскопии и расходометрии с целью определения целостности скважинной подвески. Возможности комплексного подхода для выявления заколонных коммуникаций между пластами продемонстрированы на примере вновь пробуренной скважины ПХГ, образованного в водоносных пластах.
ТЕХНОЛОГИИ Высокочувствительная спектральная шумометрия
Спектральная шумометрия (СШ) применяется в нефтяной индустрии для определения принимающих и отдающих интервалов пласта, а также для анали-
за технического состояния скважины уже не одно десятилетие [1]. Однако недостаточная чувствительность шу-момеров, а также возможность регистрации шумов только в ограниченной полосе частот приводили к тому, что часть полезной информации терялась, и выводы приходилось делать только по наличию локальных максимумов шумов на определенных глубинах, что приводило к ошибкам в интерпретации и, как следствие, к угасанию интереса к технологии в целом [2]. В последнее время интерес геофизических компаний к шумометрии вновь возрос в связи с появлением на рынке скважинного высокочувствительного широкополосного спектрального шумо-мера (Spectral Noise Log High Definition - SNL-HD), который представляет собой новое поколение акустической аппа-
ратуры для измерения акустических шумов в скважине.
Аппаратура SNL-HD ООО «ТГТ Сервис», а также цифровая обработка данных с использованием сложных математических формул признана во всем мире и широко используется в отечественных и зарубежных компаниях [3-10]. Значительные улучшения в приборной части, а именно использование современных электронных компонентов и модернизация сенсора, применение современных математических методов обработки полученных данных и создание на их основе специализированного программно-методического комплекса, позволили шумометрии стать одним из основных методов оценки работы пласта.
Исследования, представленные в данной статье, были выполнены прибором нового поколения SNL-HD-9, обеспечивающим регистрацию акустических сигналов в широком диапазоне частот - от 9 Гц до 58,6 кГц. Частотное разрешение составляет 9 Гц в диапазоне ниже 5 кГц и 114 Гц - в диапазоне 0,1-58,6 кГц, динамический диапазон изменения уровня шума соответствует 90 дБ. Спектр шумов содержит 512 частотных каналов, что позволяет представлять спектры шумов в высоком разрешении. Наличие широкого диапазона регистрируемых сигналов и большое количество каналов позволяет не только выявлять интервалы с повышенным уровнем акустических шумов, но и дифференцировать их по спектральному составу. Например, шумы, генерируемые при движении потока жидкости по стволу скважины или по заколонному пространству, сосредоточены в более низкой области частот по сравнению с шумами от движения флюида по пласту-коллектору [11]. При этом движение флюида по заколонному пространству, например по трещинам в цементном камне, как правило, по глубине ограничено длиной канала. При увеличении диаметра канала, по которому движется флюид, или при уменьшении скорости потока интенсивность шума уменьшается. Для получения качественных данных при использовании спектрального шумомера важную роль играет
54
№ 6 июнь 2016 ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ
DIAGNOSIS
Рис. 2. Результаты геофизических исследований на скважине. Слева направо: конструкция скважины, литология, РК, БКЗ, панели шумометрии «SNL статика» и «SND статика». Зоны широкополосных шумов хорошо коррелируют с зонами проницаемых интервалов, определенных по данным открытого ствола
Fig. 2. Results of geophysical survey on the well. From left to right well structure, LithoLogy, radioactive Logging (RL), Lateral Logging sounding (LLS), sound meter boards SNL statics and SND statics. Broadband noise areas are weLL correLated with areas of permeabLe intervaLs defined according to the open hoLe
соблюдение правильной процедуры исследований. Замеры шумов следует проводить на остановках, что позволяет не только устранить нежелательные шумы от движения приборов, но и накопить статистику данных на конкретной глубине с целью повышения достоверности данных. Следовательно, исследования шумомером могут проводиться как на спуске, так и на подъеме прибора, что достаточно удобно при комплексировании шумометрии, например,термометрией, где очень важна последовательность замеров (см. подраздел «Высокоточная термометрия»).
Радиус сканирования шумомера составляет 1-5 м в зависимости от частоты и амплитуды сигнала, что и определяет оптимальный шаг по глубине между остановками, который составляет примерно 1 м. При достаточно протяженных интервалах исследований расстояние между остановками может быть увеличено до 3 м, что эквивалентно замеру на протяжке, проведенному со скоростью 1 м/мин. Использование сразу нескольких приборов СНЛ, синхронизированных между собой, позволяет существенно уменьшить время замера. Объем замеренных данных прибором SNL-HD в стандартном случае замера 100 м с интервалом между остановками 1 м и длительностью 1 мин. на точке составляет несколько гигабайт. Весь этот массив данных обрабатывается с помощью быстрого преобразования Фурье и визуализируется в виде цветовых спектральных панелей, на которых по вертикали отложена глубина, по горизонтали - частота, а амплитуда спектров отображается цветом. На спектральных панелях различные источники сква-жинных шумов могут быть отделены друг от друга на основе различных по частоте спектров шумов, которые создают каждый из таких источников. На таком наблюдении основана работа специализированного алгоритма обработки данных шумометрии, который называется Spectral Noise Drift (SND) [12]. Он позволяет из всего массива данных выделять локализованные по глубине и частоте наиболее ценные с точки зрения интерпретации шумы от движения жидкости по пласту.
Высокоточная термометрия (High Precision Temperature - HPT)
HPT является одним из наиболее информативных геофизических методов исследования как работы пласта, так и технического состояния скважин. Высокая точность измерений достигается проведением исследований на спуске прибора. При этом температурный датчик должен иметь высокое разрешение измерений, порядка 0,001 °C, и время отклика должно составлять не более 1 секунды. При скорости записи до 2 м/мин. при времени отклика менее 1 секунды замеры температуры производятся, когда установлен температурный баланс между датчиком и скважинной жидкостью. Не менее важно позиционирование датчика температуры. Датчик располагается в нижней части измерительного комплекса для исключения конвективного перемешивания жидкости движением прибора во время измерения. Также при проведении высокоточной термометрии важно соблюдать достаточную стабильность скорости измерений, которая должна составлять не более 10% от скорости спуска прибора, чтобы минимизиро-
вать зашумленность на температурном профиле, вызванную этой нестабильностью.
Основой интерпретации термограмм является начальное распределение температуры, которая называется гео-термой. Она формируется тепловым потоком, идущим из недр Земли. В небольших пространственных пределах, например в радиусе нескольких километров, восходящий тепловой поток можно считать постоянной величиной. Неравномерное стратиграфическое наслоение различных пород с различными теплопроводностями приводит к тому, что геотерма сложным образом меняется с глубиной [13]. При длительном простое в скважинах достигается термодинамическое равновесие между скважиной и окружающими породами. Поэтому конструкция скважин, включая цемент за колонной, не оказывает существенного влияния на температуру в стволе скважины, замеренную в условиях, когда скважина закрыта в течение как минимум нескольких дней. В таких условиях замеренный температурный профиль называется статической температурой.
TERRITORIJA NEFTEGAS - OIL AND GAS TERRITORY No. 6 june 2016
55
ДИАГНОСТИКА
ЛИТОЛОГИЯ ТЕРМОМЕТРИЯ 5NL СТАТИКА
ГЛИНЫ [Г! ПЕСЧАНИК ИЗВЕСТНЯК ДОЛОМИТЫ ГАЗ - ГЕОТЕРМИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ
Рис. 3. Результаты высокоточной термометрии и спектральной шумометрии в области низких частот. Слева направо: конструкция скважины, литология, панель температуры, панель шумометрии в области низких частот («SNL статика»). В диапазоне низких частот выявлены шумы, характерные для движения газа по заколонному пространству
Fig. 3. The results are highly accurate thermometry and spectral sound meter at low frequencies. From left to right well structure, LithoLogy, temperature of the panel, sound meter bar at low frequencies range (SNL static). In the Low frequency range noises characteristic of the motion of the gas on the annuLus were identified
Отклонение статической температуры от геотермы вызвано движением жидкости и газа по пластам, а также коммуникациями между пластами. Поэтому при анализе данных термометрии в скважинах исследуются тепловые аномалии, которые обусловлены термодинамическими эффектами, вызванными движением флюида в пласте и стволе скважины. Таким образом, по форме температурных аномалий на статической температуре можно делать выводы об источниках и направлении перетоков.
Импульсный нейтрон-нейтронный каротаж (Pulsed Neutron Neutron - PNN)
PNN широко используется в нефтяной индустрии для количественной оценки текущего содержания жидкости и газа в пласте. Физический принцип работы прибора PNN, когда детектируются нейтроны,основан на анализе уменьшения во времени количества тепловых нейтронов по мере их рассеяния (преимущественно на атомах водорода) и радиационного захвата (преимущественно на атомах хлора),
находящихся в воде как внутри скважины, так и в пласте. Усовершенствованная методика количественного определения коэффициентов текущей нефте- и газонасыщенности коллекторов была разработана на основе компьютерного моделирования процесса диффузии нейтронов в скважине и пласте методом Монте-Карло, который определяет макроскопическое сечение поглощения тепловых нейтронов, называемое Сигма (2). Газонасыщенные пласты характеризуются сравнительно низкими значениями макроскопического сечения захвата тепловых нейтронов, поэтому наличие газа в пласте можно обнаружить и даже оценить количественно. В данной работе представлены результаты исследования прибором автономного импульсного нейтрон-нейтронного каротажа, в котором реализована технология записи всех спадов счетов нейтронов [14].
Магнитоимпульсная дефектоскопия (ЕтРи^е)
Для оценки состояния сразу нескольких стальных барьеров (трубки и колонн)
скважины использовалась технология магнитоимпульсной дефектоскопии с использованием прибора EmPulse-2. Принцип действия прибора EmPulse-2 основан на анализе временного характера спадов намагниченности на каждой глубине после облучения сильными импульсами магнитного поля. Форма спада содержит информацию о диаметре, электрической проводимости, магнитной проницаемости, а также толщине всех исследуемых барьеров. Восстановление этой информации из спада намагниченности отдельно для каждого из изучаемых барьеров решается путем сравнения, модельного и замеренного спадов намагниченности для каждой конкретной компоновки прибора [15].
Механическая расходометрия (Production Logging Tool - PLT)
PLT используется уже более 70 лет для поинтервальной оценки притоков/приемов в добывающих и нагнетательных скважинах, а также для выявления внутриколонных перетоков после остановки скважины. Чувствительным элементом механических расходомеров является многолопастная турбинка, обороты вращения которой преобразуются в линейную скорость потоков жидкости.
РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕДЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Объектом хранения ПХГ являются первоначально водоносные пласты А, В и С, которые характеризуются пористостью 17-21,5% и проницаемостью 850 мД. Комплексное исследование, включающее в себя HPT/SNL-HD/PNN/EmPulse, было проведено с целью определения технического состояния колонны НКТ и эксплуатационной колонны (ЭК), а также интервалов заколонных циркуляций флюида. Исследование проводилось в вертикальной скважине, пробуренной в октябре 2015 г., непосредственно после спуска эксплуатационной колонны перед перфорацией. Поэтому все исследования были проведены в режиме статики.
Подозрение на возможные заколон-ные перетоки газа возникло после проведения акустического цементно-
56
№ 6 июнь 2016 ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ
DIAGNOSIS
ГЛИНЫ ["[[:": ПЕСЧАНИК тг;;_ ИЗВЕСТНЯК ..... доломиты ГАЗпоиннк ВОДА
Рис. 4. Результаты геофизических исследований на скважине в интервале пластов закачки газа (зона I). Слева направо: конструкция скважины, РК, БКЗ, счеты нейтронов, Сигма, панель термометрии, панель шумометрии («SNL статика»). В интервале зоны I акустические шумы коррелируют с интервалом температурного охлаждения, вызванного изливом газа из пласта. Характер насыщения флюида в проницаемых пластах и в заколонном пространстве определили по данным PNN
Fig. 4. Results of geophysical survey on the well in the range of gas injection layers (area I). From left to right well structure, RL, LLS, neutrons scores, Sigma, thermometry panel, Sound meter panel (SNL static). The interval of area I the acoustic noise correlated with the temperature interval of cooling caused by the gas spout from the formation. Fluid saturation character in permeable formations in the annular space defined according to PNN
го каротажа (АКЦ), показавшего частичный характер сцепления цемента как с колонной, так с и породами, что подразумевало наличие микрозазоров и трещин в цементном камне.
Проверка целостности скважинной подвески
Результаты интерпретации части комплексного исследования, с помощью которой исследовалась возможность внутриколонной циркуляции, приведены на рисунке 1. Нулевые показания расходометрии на стоянках(колонка «Расходомер») свидетельствуют об отсутствии вращения турбинки по всей длине скважины, что интерпретируется как отсутствие внутриколонных перетоков. По данным EmPulse-2 (колонка «Толщина»), потери металла не выявлены ни в колонне НКТ, ни в ЭК. Периодически повторяющиеся аномалии на кривой толщин ЭК и НКТ обусловлены изменениями электромагнитных свойств труб.
Таким образом, согласно результатам внутриколонной части комплекса выполненных исследований, интервалов нарушений целостности ЭК и колонны НКТ, которые могли бы вызвать вну-триколонные перетоки, не выявлено, что подтверждается данными расхо-дометрии.
Определение возможных заколонных перетоков
Для проверки возможных заколонных перетоков были применены методы SNL-HD, HPT и PNN. Ниже приведены результаты использования каждого метода.
Высокоточная шумометрия (SNL-HD)
Данные SNL-HD в статическом режиме показывают наличие акустических шумов напротив, выше и ниже пластов А, В и С, куда закачивается газ, которые объединены в зону I (рис.1-2, панель «SNL статика»). Амплитуда шумов отображена в цветовой гамме: красный цвет обозначает высокоамплитудный шум; желтый, зеленый, синий и фиолетовый отображают низкоамплитудные шумы (расположены в порядке убывания); белый цвет соответствует шуму с
амплитудой ниже порога чувствительности прибора.
С помощью алгоритма SND выделили локализованные по глубине высокочастотные шумы, вызванные фильтрацией флюида по поровому пространству, они обнаружены в интервале зон (рис. 1-2, панель «БШ статика»). Согласно геологическим данным, зоны, где наблюдаются широкополосные шумы, являются проницаемыми интервалами. Поэтому наблюдаемые широкополостные шумы вызваны движением газа по проницаемым пластам. В достаточно протяженном интервале исследования обнаружены низкочастотные шумы, от 0,8 до 1,8 кГц, характерные для движения флюида по заколонному пространству (рис. 3). Таким образом, результаты шумометрии свидетельствуют о том, что за колонной происходят множественные перетоки газа из пластов - хранилищ газа в выше и ниже расположенные интервалы.
Высокоточная термометрия
Направление заколонных перетоков, а также тип флюида были верифицированы с помощью термометрии по отклонению статической температуры от геотермы. Геотермический профиль был восстановлен путем измерений температурных профилей в близлежащих контрольных и наблюдательных скважинах.
Как было отмечено ранее, замер температуры был проведен в простаивающей неперфорированной скважине (рис. 1 и 3, красная кривая «Статика» в колонке «Термометрия»). Можно наблюдать, что на данной температурной кривой отмечаются аномалии охлаждения, обусловленные каклитологической особенностью геологического разреза (выше 900 м), так и адиабатическим расширением газа в условиях резкого перепада давления (интервалы зон I и III).
На рисунке 1 (колонка «SNL статика») видим, что зоны охлаждения за счет адиабатического расширения газа
ДИАГНОСТИКА
(зоны I и III) хорошо коррелируют с интервалами, где наблюдаются высокочастотные шумы, вызванные движением газа по пластам. Как уже упоминалось, зона I соответствует пластам, куда закачивается газ, а зона III - проницаемому пласту вышележащего горизонта. Таким образом, показано, что газ из пласта-хранилища уходит в выше и ниже лежащие проницаемые интервалы: направление перетока определено с помощью формы статической кривой. Верхняя граница интервалазаколонно-го перетока была идентифицирована по изменению геотермического профиля, она отмечена на рисунке 1 пунктирной коричневой линией в колонке «Термометрия».
Количественная оценка газонасыщенности
Для определения газонасыщенности пород использовали метод PNN. Интерпретация данных PNN (Сигма) была проведена с привлечением данных открытого ствола, необходимых для определения пористости, глинистости, водородного индекса и сечений
поглощения компонентов объемной модели. За основу была принята двух-компонентная петрофизическая модель пласта, состоящая из песчаника и глины, где матрица насыщена газом метаном при давлении Р и температуре Т и пластовой водой с минерализацией Спл.
В ходе интерпретации выявили высокое значение коэффициента газонасыщенности в неперфорированных интервалах терригенных отложений А, В и С зоны I (рис. 4, где в колонка «Литология» газ показан желтым цветом). На наличие газа в трещинах цементного камня указывает расхождение между показаниями счета нейтронов ближнего зонда (ТБСЫ) и дальнего зонда (TSCF) напротив непроницаемых зон, что является дополнительным доказательством наличия заколонного перетока газа в промеренной скважине.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной статье продемонстрирован комплексный подход к анализу скважины на герметичность перед пуском скважины в эксплуатацию.
В результате исследования были обнаружены:
1) отсутствие дефектов ЭК и НКТ на основе исследований EmPulse-2;
2) отсутствие внутриколонных цирку-ляций и герметичность забоя на основе исследования PLT;
3) источники заколонного перетока газа на основе данных SNL-HD;
4) интервалы поглощения заколонного газа по данным SNL-HD;
5) направления заколонных перетоков по HPT;
6) газонасыщенные интервалы в проницаемых пластах по данным PNN;
7) зоны скопления газа в трещинах цементного камня выше объектов ПХГ по данным PNN.
Нужно отметить, что комплекс ГИС с HPT/SNL-HD/PNN/EmPulse-2 может быть использован не только для проверки уходов газа в скважинах ПХГ, но и для обычных газовых, нефтяных, нагнетательных и термальных скважин до проведения перфорирования с целью выявления в них возможных заколонных перетоков.
Список сокращений и аббревиатур: PLT - расходометрия;
SNL/СШ - спектральная шумометрия; ПХГ - подземное хранилище газа;
SNL-HD - высокочувствительный спектральный ГК - гамма-каротаж;
шумомер SNL; БКЗ - боковое каротажное зондирование;
SND - дрифт-панель спектральной шумометрии; TSCN - счет тепловых нейтронов на ближнем датчике;
HPT- высокоточная термометрия; TSCF - счет тепловых нейтронов на дальнем датчике;
EmPulse-2 - прибор магнитоимпульсной 2 - сигма^дта (макроскопическое сечение поглощения
дефектоскопии; нейтронов);
PNN/ИННК - импульсный нейтрон-нейтронный НКТ - насосно-компрессорные трубы;
каротаж; ЭК - эксплуатационная колонна.
Литература:
1. McKinley R.M. Temperature, Radioactive Tracer, and Noise Logging for Well Integrity. Ada Oklahoma, Exxon Production Research, 1994, 160 pp.
2. Прибор газогидродинамического каротажа СКАТ-К // Каталог «Геофизика». Режим доступа: http://www.geo.oiLru.ru/cataLog/group/product/72233. Дата обращения 14.06.2016.
3. MasLennikova Y.S., Bochkarev V.V., Savinkov A.V., Davydov D.A. Spectral Noise Logging Data Processing Technology // Материалы Российской технической нефтегазовой конференции и выставки SPE по разведке и добыче, 16-18 октября, 2012, Москва. Режим доступа: https://www.onepetro.org/ conference-paper/SPE-162081-RU. Дата обращения 28.04.2016.
4. Suarez N., Otubaga A., Mehrotra N., AsLanyan A., AsLanyan I., KhabibuLLin M., Wilson M., Barghouti J., MasLennikova Y. Complementing Production Logging with SpectraL Noise AnaLysis to Improve Reservoir Characterisation and SurveiLLance. SPWLA 54th AnnuaL Logging Symposium, 22-26 June, 2013, New OrLeans, Louisiana. Режим доступа: https://www.onepetro.org/conference-paper/SPWLA-2013-TTT. Дата обращения 14.06.2016.
5. Ansari A., Libdi Z., Khan N., AsLanyan A., AsLanyan I., VoLkov M., Arbuzov A., Achkeev A., Shnaib F., Makhiyanov R. TripLe-Barrier Thickness Scanning Using Through-Tubing PuLse-Magnetic Logging TooL // Материалы Российской технической нефтегазовой конференции и выставки SPE по разведке и добыче. 26-28 октября, 2015, Москва. Access mode: https://www.onepetro.org/conference-paper/SPE-176655-MS. Дата обращения 14.06.2016.
6. AsLanyan A., AsLanyan I., Karantharath R., Minakhmetova R., Kohzadi H., Ghanavati M. SpectraL Noise Logging Integrated with High-Precision Temperature Logging for a MuLti-WeLL Leak Detection Survey in South ALberta. SPE Offshore Europe Conference and Exhibition, 8-11 September 2015, Aberdeen, ScotLand, UK. Режим доступа: https://www.onepetro.org/conference-paper/SPE-175450-MS. Дата обращения 14.06.2016.
58
№ 6 июнь 2016 ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ
DIAGNOSIS
7. Ayesha Rahman AL Marzouqi, Ashraf AL-saiid Keshka, JamaL Nasir Bahamaish, A. AsLanyan, I. AsLanyan, M. FiLenev, A. Andreev, V. Sudakov, R. Farakhova, J. Barghouti, Tariq AbduLLa AL Junaibi. Integrating Reservoir ModeLLing, High-Precision Temperature Logging and SpectraL Noise Logging for WaterfLood AnaLysis. Abu Dhabi InternationaL PetroLeum Conference and Exhibition, 11-14 November 2012, Abu Dhabi, UAE. Режим доступа: https://www.onepetro. org/conference-paper/SPE-157149-MS. Дата обращения 14.06.2016.
8. AsLanyan A., AsLanyan I., Minakhmetova R., MasLennikova Y., Karantharath R., Hadhrami B., Zaaima AL Gafri. Integrated Formation MicroImager (FMI) and SpectraL Noise Logging (SNL) for the Study of Fracturing in Carbonate Reservoirs. Abu Dhabi InternationaL PetroLeum Exhibition and Conference, 9-12 November 2015, Abu Dhabi, UAE. Режим доступа: https://www.onepetro.org/conference-paper/SPE-177616-MS. Дата обращения 28.04.2016.
9. Ahmed S. ELdaoushy, Moudi AL-Ajmi, MaaLi AL-Shammari, AsLanyan A., AsLanyan I., Prosvirkin S., Farakhova R. Quantification of Reservoir Pressure in MuLtiZone WeLL under FLowing Conditions Using SpectraL Noise Logging Technique, Zubair Reservoir, Raudhatain FieLd, North Kuwait. Abu Dhabi InternationaL PetroLeum Exhibition and Conference, 9-12 November 2015, Abu Dhabi, UAE. Режим доступа: https://www.onepetro.org/conference-paper/SPE-177620-MS. Дата обращения 14.06.2016.
10. Sarsekov A., Abbas AL-ALyak, Ahmed AL Neaimi, Omar Yousef Saif, HeLmy M., Akram F., Saber M., BiLbeisi J., Mansouri T., Shnaib F., Khamatdinov R., Skutin V., Farakhova R., AsLanyan I., Makhiyanov R. Formation Pressure EvaLuation for Producing WeLLs Without Shutting Down the WeLL, Using MuLti Rate High Precision Temperature and SpectraL Noise Logging (HPT-SNL). Abu Dhabi InternationaL PetroLeum Exhibition and Conference, 9-12 November 2015, Abu Dhabi, UAE. Режим доступа: https://www.onepetro.org/conference-paper/SPE-177892-MS. Дата обращения 14.06.2016.
11. GhaLem S., Amr Mohamed Serry, ALi AL-feLasi, Berrim A., Osama Mohamed Keshtta, FiLenev M., Draoui E., A. Mohamed, Hicham Abu Chaker, Gabdrakhmanova A., AsLanyan A. Innovative Logging TooL Using Noise Log and High Precision Temperature HeLp to Diagnoses CompLex ProbLems. Abu Dhabi InternationaL PetroLeum Conference and Exhibition, 11-14 November 2012, Abu Dhabi, UAE. Режим доступа: https://www.onepetro.org/conference-paper/SPE-161712-MS. Дата обращения 14.06.2016.
12. Непримеров Н.Н. Трехмерный анализ нефтеотдачи охлажденных пластов. Казань: Изд-во КГУ, 1978. 216 с.
13. Arbuzov A. Memory puLsed neutron-neutron Logging // Материалы Российской технической нефтегазовой конференции и выставки SPE по разведке и добыче, 2012, 16-18 октября, Москва. Режим доступа: https://www.onepetro.org/conference-paper/SPE-162074-MS. Дата обращения 28.04.2016.
References:
1. McKinLey R.M. Temperature, Radioactive Tracer, and Noise Logging for Well Integrity. Ada Oklahoma, Exxon Production Research, 1994, 160 pp.
2. Gas-hydrodynamic logging tool СКАТ-К. Geophysics catalogue. Режим доступа: http://www.geo.oiLru.ru/cataLog/group/product/72233. Access mode: 14.06.2016.
3. MasLennikova Y.S., Bochkarev V.V., Savinkov A.V., Davydov D.A. SpectraL Noise Logging Data Processing Technology. SPE Russian OiL and Gas Exploration and Production TechnicaL Conference and Exhibition, 16-18 October 2012, Moscow, Russia. Access mode: https://www.onepetro. org/conference-paper/SPE-162081-RU. Date of access 28.04.2016.
4. Suarez N., Otubaga A., Mehrotra N., AsLanyan A., AsLanyan I., KhabibuLLin M., WiLson M., Barghouti J., MasLennikova Y. CompLementing Production Logging with SpectraL Noise AnaLysis to Improve Reservoir Characterisation and SurveiLLance. SPWLA 54th AnnuaL Logging Symposium, 22-26 June, 2013, New OrLeans, Louisiana. Access mode: https://www.onepetro.org/conference-paper/SPWLA-2013-TTT. Date of access 14.06.2016.
5. Ansari A., Libdi Z., Khan N., AsLanyan A., AsLanyan I., VoLkov M., Arbuzov A., Achkeev A., Shnaib F., Makhiyanov R. TripLe-Barrier Thickness Scanning Using Through-Tubing PuLse-Magnetic Logging TooL. SPE Russian PetroLeum TechnoLogy Conference, 26-28 October 2015, Moscow, Russia. Access mode: https://www.onepetro.org/conference-paper/SPE-176655-MS. Date of access 14.06.2016.
6. AsLanyan A., AsLanyan I., Karantharath R., Minakhmetova R., Kohzadi H., Ghanavati M. SpectraL Noise Logging Integrated with High-Precision Temperature Logging for a MuLti-WeLL Leak Detection Survey in South ALberta. SPE Offshore Europe Conference and Exhibition, 8-11 September 2015, Aberdeen, ScotLand, UK. Access mode: https://www.onepetro.org/conference-paper/SPE-175450-MS. Date of access 14.06.2016.
7. Ayesha Rahman AL Marzouqi, Ashraf AL-saiid Keshka, JamaL Nasir Bahamaish, A. AsLanyan, I. AsLanyan, M. FiLenev, A. Andreev, V. Sudakov, R. Farakhova, J. Barghouti, Tariq AbduLLa AL Junaibi. Integrating Reservoir ModeLLing, High-Precision Temperature Logging and SpectraL Noise Logging for WaterfLood AnaLysis. Abu Dhabi InternationaL PetroLeum Conference and Exhibition, 11-14 November 2012, Abu Dhabi, UAE. Access mode: https://www.onepetro.org/conference-paper/SPE-157149-MS. Date of access 14.06.2016.
8. AsLanyan A., AsLanyan I., Minakhmetova R., MasLennikova Y., Karantharath R., Hadhrami B., Zaaima AL Gafri. Integrated Formation MicroImager (FMI) and SpectraL Noise Logging (SNL) for the Study of Fracturing in Carbonate Reservoirs. Abu Dhabi InternationaL PetroLeum Exhibition and Conference, 9-12 November 2015, Abu Dhabi, UAE. Access mode: https://www.onepetro.org/conference-paper/SPE-177616-MS. Date of access 28.04.2016.
9. Ahmed S. ELdaoushy, Moudi AL-Ajmi, MaaLi AL-Shammari, AsLanyan A., AsLanyan I., Prosvirkin S., Farakhova R. Quantification of Reservoir Pressure in MuLti-Zone WeLL under FLowing Conditions Using SpectraL Noise Logging Technique, Zubair Reservoir, Raudhatain FieLd, North Kuwait. Abu Dhabi InternationaL PetroLeum Exhibition and Conference, 9-12 November 2015, Abu Dhabi, UAE. Access mode: https://www.onepetro.org/ conference-paper/SPE-177620-MS. Date of access 14.06.2016.
10. Sarsekov A., Abbas AL-ALyak, Ahmed AL Neaimi, Omar Yousef Saif, HeLmy M., Akram F., Saber M., BiLbeisi J., Mansouri T., Shnaib F., Khamatdinov R., Skutin V., Farakhova R., AsLanyan I., Makhiyanov R. Formation Pressure EvaLuation for Producing WeLLs Without Shutting Down the WeLL, Using MuLti Rate High Precision Temperature and SpectraL Noise Logging (HPT-SNL). Abu Dhabi InternationaL PetroLeum Exhibition and Conference, 9-12 November 2015, Abu Dhabi, UAE. Access mode: https://www.onepetro.org/conference-paper/SPE-177892-MS. Date of access 14.06.2016.
11. GhaLem S., Amr Mohamed Serry, ALi AL-feLasi, Berrim A., Osama Mohamed Keshtta, FiLenev M., Draoui E., A. Mohamed, Hicham Abu Chaker, Gabdrakhmanova A., AsLanyan A. Innovative Logging TooL Using Noise Log and High Precision Temperature HeLp to Diagnoses CompLex ProbLems. Abu Dhabi InternationaL PetroLeum Conference and Exhibition, 11-14 November 2012, Abu Dhabi, UAE. Access mode: https://www.onepetro. org/conference-paper/SPE-161712-MS. Date of access 14.06.2016.
12. Neprimerov N.N. CooLed reservoir 3D anaLysis. KSU Press, Kazan, 1978, 216 pp.
13. Arbuzov A. Memory puLsed neutron-neutron Logging. SPE Russian OiL and Gas ExpLoration and Production TechnicaL Conference and Exhibition, 16-18 October 2012, Moscow, Russia. Access mode: https://www.onepetro.org/conference-paper/SPE-162074-MS. Date of access 28.04.2016.
