Геолого-технологические исследования и газовый каротаж нефтяных и газовых скважин (письмо студента из полевой партии) Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

ГЕОЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ГАЗОВЫЙ КАРОТАЖ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН

(письмо студента из полевой партии)

Моя полевая практика после третьего курса проходила в полевой партии геолого-технологических исследований и газового каротажа (ГТИ и ГК). После практики поступило предложение остаться работать в партии в качестве геолога, совмещая работу с учебой. Такая инициатива в университете была одобрена, и моя студенческая практика затянулась вот уже почти на два года. За это время удалось побытать на Четдый-ском, Верхневозейском, Южно-Шап-кинском месторождениях и овладеть специальностями геолога-техника, газового каротажника, приобрести навыки оператора-технолога.

Геолого-технологические исследования являются составной частью геофизических исследований нефтяных и газовый скважин и предназначены для осуществления контроля за состоянием скважины на всех этапах ее строительства и ввода в эксплуатацию с целью изучения геологического разреза, достижения высоких технико-экономических показателей, а также обеспечения выполнения природоохранных требований.

ГТИ проводят непосредственно в процессе бурения скважины, без простоя буровой бригады и бурового оборудования.

Определяющей целью геолого-технологических исследований является повышение геологической эффективности бурения и оптимизация процесса строительства скважины с точки зрения стоимости, безаварийности и обеспечения условий для последующей эффективной добыгчи нефти и газа из пластов.

Геолого-технологические исследования проводятся с помощью компьютеризированной станции ГТИ, которая устанавливается непосредственно на буровой.

Производятся измерение, регистрация и представление измеренной информации в утвержденнык формах. На основе полученных данных оперативно решаются следующие задачи:

Геологические

• литолого-стратиграфическое расчленение разреза;

• выделение пластов-коллекторов или перспективных пластов;

• определение характера насыщения пластов-коллекторов;

• выщеление реперных горизонтов;

• составление отчетов по скважине и выфаботка рекомендаций.

Т ехнологические

• предупреждение аварий и осложнений в процессе бурения;

• контроль аварийного состояния инструмента (промыв инструмента и насоса, подклинки долот);

• предотвращение флюидопроявле-ния в процессе бурения и спуско-подыемнык операций (СПО);

• контроль поглощения промывочной жидкости в процессе бурения и СПО;

• оценка износа долот.

Программное обеспечение станции ГТИ предназначено для выполнения задач сбора, регистрации, визуализации, обработки, интерпретации и передачи геолого-технологической информации. Эти задачи должны решаться в реальном времени проводки скважины.

Компьютерное оборудование обеспечивает возможность непрерывной регистрации и визуализации измеряемых параметров при заданной частоте опроса датчиков и заданной частоте регистрации в режиме реального времени проводки скважины.

Технологические исследования предусматривают регистрацию и обработку информации о параметрах бурения и бурового раствора.

Программа регистрирует: вес бурового инструмента (т), давление промывочной жидкости (ПЖ) в затрубье (атм), число ходов поршня насосов, создающих циркуляцию ПЖ, расход ПЖ на входе (л/сек), температуру ПЖ на выходе (град.); рассчитывает такие параметры, как текущая глубина ствола скважины (м), нагрузка на долото (т), глубина положения долота (м), время отставания по раствору, выходящему на устье (сек), глубина забоя, к которой «привязывается» выходящая на устье газовая пачка, проанализирован-

ная газоанализатором, продолжительность бурения мерного интервала (мин/м), скорость проходки (м/ч), время циркуляции ПЖ (ч).

В процессе бурения скважины проводится комплекс геолого-геохимичес-ких исследований, включающих:

1) макро-, микроописание шлама и керна,

2) определение карбонатности пород,

3) проведение люминесцентно-би-туминологического анализа,

4) определение процентного соотношения литологических разностей.

На основании непрерывного оперативного изучения минералогического состава и физико-химических свойств разбуриваемых пород, литологии пород и их стратиграфической приуроченности, производится лито-лого-стратиграфическое расчленение разреза, выявляются тектонические особенности разреза (перерывы в осадконакоплении, размывы, тектонические нарушения), выщеляются опорные пласты, покрышки и породы-коллекторы. Изучение литологических особенностей вскрываемых пород и их физико-механических свойств позволяет также своевременно вносить коррективы в режим бурения скважины (выбор типа долот, режимных параметров, свойств бурового раствора и т. д.).

Но все же первоочередное расчленение разреза производится по данным механического каротажа, то есть по скорости бурения пород с различными физическими свойствами (исключая влияние технологических параметров и допуская зависимость скорости бурения только от литологии). Определяется литология этих пород только по прогнозному разрезу.

Газовый каротаж основан на изучении количества и состава газа, попавшего в буровой раствор из разбуриваемых или вскрыпых скважиной пластов, содержащих углеводородные газы. Он используется для выделения нефтегазосодержащих пластов, выделения зон АВПД, предупреждения выбросов нефти и газа.

При газовом каротаже в процессе бурения непрерывно измеряется суммарное содержание (Гсум) углеводородных газов и периодически (с дискретностью, равной времени одного цикла газоанализатора) — компонентный состав УВГ, попавших в буровой раствор из разбуриваемых горных пород.

Дегазация осуществляется путем непрерывного извлечения газовой смеси из части потока бурового раствора на выходе из скважины. Затем, после транспортировки по газово-воздушной линии (ГВЛ) и соответствующей очистки, газовоздушная смесь поподает в газоанализотор.

Повышение газопоказаний, или газовая аномалия, обусловлено поступлением газа за счет разбуривания продуктивного нефтяного или газового объекта, величина которого превышает уровень фоновой газонасыщеннос-ти не менее чем в 2 раза. Начало анома-

лии соответствует кровле пласта, а максимум — подошве пласта. После прохождения пласта наблюдается резкое уменьшение газопоказаний, если забойное давление превышает пластовое. При превышении пластового давления над забойным величина газопоказаний после прохождения пласта возрастает и газовые аномалии характеризуются обычно большой амплитудой и продолжительностью. Поступление пластового газа как из разбуриваемого пласта, так и из ранее пройденных пластов может привести к значительным газопроявлениям.

По результатам анализов строятся графики изменения параметров. В нашем случае — в системе обработки данных DMAS 200. Выделяются: графики геологических исследований (включают в себя диаграммы механической скорости, фракционного анализа, шламограмму, литологическую колонку, результаты карбонатометрии и

краткое описание пород), графики газового каротажа (включают в себя результаты ЛБА, диаграммы суммарного абсолютного содержания углеводорода в промывочной жидкости (Ссум), относительного и абсолютного содержания углеводорода в промывочной жидкости (метана-С1, этана-С2, пропа-на-С3, бутана-С4, пентана-С5) и технологические графики изменения параметров бурения.

На рис. 1 представлены диаграммы относительного и абсолютного содержания углеводорода в промывочной жидкости, а также диаграммы механического каротажа, давления на входе и нагрузки на долото, необходимые в этой форме для более точного выделения пластов коллекторов и перспективных горизонтов.

Рис. 2 дает возможность видеть изменение параметров бурения в цифровой и графической форме.

Таким образом, геолого-технологи-

31^03^98 ДО:ги:Ц

НГ = 2502 г О НВ=09/05/98 01:22:07 К&= 1^05^98 15 Е 54! 39

ГР:HP Deskjet 890С jit ; иртит<1ьн^

и алаПЁКо рТ F9КорДГ

| \ г маагапит двтвп занята

Рис. 1

□1/10/93

□9:23:16

нг= ЗЄ5.6 нв=0б/01/эе іб:оз:із кг=ізоз,е кв=25/аі/їе оз:іі:іо

ГТР: Ерзоп Й4

А~\: Вертикально

АОРТ

1

г Вес

л НІ

и крике

Б

И

Н

А ҐІНЛЦ

їй™

НІ

Гк»Ч£

ЛГСЙИ

Еґіока

ЦЕЙв вши ІНС№Є

КС НА кРККЕ,

ЯВЛЕНИЕ НЙ ЁЛО^, «н ПОИОХЕНИЕ ГДТЁВСГО ми

НДГРУЗКД НА ДОЛОТО тонн

100

200

30

20

Е85

ввг

№9

ЗЯ

Е8Э

06

007 В06 Я нГ 50В ЭР

^.эо

33.56

Л£Л.

31.95

33. 22

31.95

31. 95

32.18

Ж1

35-6*

31.95

30.11

32.53

31.03

-31,-35.

32.07

33.33

32.64

32, ОР

32. 30

7. Эй

11, Н и.а

11.65 9.» 11.14 12.33 ' ■ ■ Й 11. Й іатз

11.63

ТГ= 903.9 ТВ-06/01/9а 23:15:45

ЗП 116

-»*-кзр

Д ІЧП ИІП1Я д=1 Д МД1ЯіПЯЙГГК и

ческие исследования являются необходимыми не только с точки зрения экономичности и безаварийности строительства скважин, но и как источник данных, позволяющих построить разрез скважины, дать характеристику перс-

Рис. 2

пективных горизонтов, сделать заключение по скважине, дать соответствующие рекомендации по площади.

ГТИ должны получить более широкое распространение при строительстве скважин, а бурение парамет-

рических, поисковых, оценочных, разведочных скважин в современных условиях разработки месторождений без данных исследований просто недопустимо.

Студент СГУ В. Фатеев

Бориса и @&етлаЯу ^окее^их с рофуеЯием сиЯо ^^елоем доброго удоро&ь&, и