Перечислите промысловые методы исследования скважин
Обновлено: 04.07.2024
40. Промысловые исследования скважин и пластов. Их классификация по виду и назначению.
Промысловые исследования скважин проводятся на добывающих и нагнетательных скважинах эксплутационного фонда для решения следующих задач:
-Технологического контроля работы скважины и оценки работы элементов подземного оборудования;
-Для контроля за выработкой пластов при вытеснении нефти или газа;
-Оценки состояния продукции скважины в стволе работающей скважины;
-Технического контроля состояния скважины, уточнения положения элементов конструкции
Технологический контроль работы скважины
Контроль технологических параметров работы скважины выполняется на основе результатов следующих исследований:
-Оценка забойного давления
-Замер забойного давления
-Оценка дебита продукции скважины
-Оценка работы системы «скважина-пласт» методом узлового анализа
Контроль за выработкой пластов
Контроль за выработкой пластов проводится на скважинах эксплутационного фонда с целью определения количества и состава добываемой продукции и приемистости.
Контроль за выработкой пластов выполняется на основе результатов следующих исследований:
-Замер дебита продукции скважины
-Отбор открытых и закрытых глубинных проб
Замер дебита продукции скважины
Исследование проводится на добывающих скважинах, при котором замеряется количество добывающей нефти, воды и газа по скважине массоизмерительной установкой, оценивается промысловый газовый фактор.
Отбор открытых и закрытых глубинных проб
Исследование проводится с целью определения физико-химических свойств продукции добывающих скважин, при котором пробоотборником закрытого типа отбираются закрытые глубинные пробы с сохранением термобарических условий продукции и фазового состояния; пробоотборником открытого типа отбираются открытые глубинные пробы без сохранения их термобарических условий и фазового состояния в пласте. Пробы отбираются с интервала, где давление выше давления насыщения и обводненность продукции не превышает обводненности по пласту.
8. Промысловые исследования скважин и пластов
Основная цель исследования залежей и скважин — получение информации о них для подсчета запасов нефти и газа, проектирования, анализа, регулирования разработки залежей и эксплуатации скважин. Исследование начинается сразу же после открытия залежей и продолжается в течение всей «жизни» месторождения, т. е. осуществляется в процессе бурения и эксплуатации скважин, обеспечивающих непосредственный доступ в залежь.
Исследования можно подразделить на первичные, текущие и специальные. Первичные исследования проводят на стадии разведки и опытной эксплуатации месторождения. Задача их заключается в получении исходных данных, необходимых для подсчета запасов и проектирования разработки. Текущие исследования осуществляют в процессе разработки. Их задача состоит в получении сведений для уточнения параметров пласта, принятия решений о регулировании процесса разработки, проектирования и оптимизации технологических режимов работы скважин и др. Специальные исследования вызваны специфическими условиями разработки залежи и эксплуатации скважин (внедрение внутрипластового горения и т. д.).
Выделяют прямые и косвенные методы исследования. К прямым относят непосредственные измерения давления, температуры, лабораторные методы определения параметров пласта и флюидов по керну и пробам жидкости, взятым из скважины. Большинство параметров залежей и скважин не поддается непосредственному измерению. Эти параметры определяют косвенно путем пересчета по соотношениям, связывающим их с другими, непосредственно измеренными побочными параметрами. Косвенные методы исследования по физическому явлению, которое лежит в их основе, подразделяют на:
дебито- и расходометрические,
8.2.Гидродинамические методы
Гидродинамические методы исследования позволяют решать вопросы контроля за изменением пластового и забойного давлений, продуктивности, дебита и обводненности скважин, определения работающих пластов в нагнетательных и части добывающих (со штанговым глубинным насосом (ШГН)) скважин, контроля за изменением параметров пластовой нефти в процессе разработки, а также межскважинных исследований с помощью волн давления (гидропроводности и пьезопроводности)[4].
Все существующие промысловые гидродинамические методы исследования скважины можно подразделить на три большие группы.
К первой группе относятся методы исследования скважин при установившемся режиме их эксплуатации.
Вторая группа включает в себя методы исследования при неустановившемся режиме работы скважин, известные в нефтепромысловой практике под общим названием исследования скважин по кривым восстановления давления (КВД) или уровня (ЕВУ).
Третья группа включает методы исследования пластов по взаимодействию скважин (гидропрослушивание) при однократном возмущении. В тех случаях, когда возмущение в скважине создается многократно и гармонически, этот метод получил название метода фильтрационных гармонических волн давления.
В результате проведения гидродинамических исследований тем или иным методом определяются фильтрационные параметры пласта и скважины, а именно:
гидропроводность - [мкм 2 ·м/мПа·с];
комплексный параметр - [ с -1 ] ;
коэффициент продуктивности - [м 3 /сут.·МПа].
При проведении комбинированных исследований и применении специальных методик обработки результатов исследований можно определить скин-эффект.
Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.
3. Промыслово - геофизические исследования скважин
Промыслово-геофизические исследования скважин являются одним из основных видов геологической документации скважин, бурящихся для поисков и разведки залежей углеводородов. Их применяют для решения как геологических, так и технических задач, а именно:
корреляции разрезов, оценки стратиграфической принадлежности пород и их литологического состава;
выделения коллекторов, количественных определений их фильтрационно-ёмкостных свойств и нефтегазонасыщенности;
определения технического состояния обсадных колонн и цементного камня;
привязки и контроля интервалов перфорации;
контроля результатов испытания.
Достоверность решения перечисленных задач зависит от применяемого комплекса ГИС, полноты его выполнения и качества получаемых материалов.
3.1. Комплекс гис, техника, методика и качество проведенных исследований
Комплексы методов ГИС, применявшиеся при исследовании ачимовских отложений Ресурсного лицензионного участка, проводились в соответствии с действовавшими на то время нормативными документами: «Технической инструкции по проведению геофизических исследований в скважинах», «Временными методическими указаниями по проектированию и проведению геофизических исследований скважин поискового и разведочного бурения в Главтюменьгеологии» и др.
В зависимости от решаемых задач выполнялись следующие виды исследований:
1. Комплекс ГИС для общих исследований геологических разрезов в масштабе глубин 1:500 по всему стволу скважины:
- стандартный каротаж (КС, ПЗ, ПС);
- индукционный каротаж (ИК);
- радиоактивный каротаж (ГК, НК);
2. Комплекс ГИС для детальных исследований геологических разрезов в масштабе глубин 1:200 в интервале продуктивных пластов:
- боковое каротажное зондирование (БКЗ);
- боковой каротаж (БК);
- индукционный каротаж (ИК);
- боковой микрокаротаж и микрокавернометрия (БМК+МКв);
- радиоактивный каротаж (ГК, НКТ);
- акустический каротаж (АК);
- гамма-гамма плотностной каротаж (ГГК-П);
Ниже приводится анализ проведенного комплекса в скважинах Ресурсного лицензионного участка.
Стандартный каротаж проводился во всех скважинах подошвенным и кровельным градиент-зондами (А2М0.5N, N0.5М2А), а также потенциал-зондом (N6М0.5А, N11М0.5А). Одновременно проводилась запись кривой ПС. Основной масштаб записи кривых КС - 2.5 Омм/см, ПС - 12.5 мВ/см. Скорость регистрации составляла 2000-2500 м/ч. Качество диаграмм хорошее.
Боковое каротажное зондирование проводилось во всех скважинах, кроме 100бис. Для измерений использовались подошвенные градиент-зонды с размерами АО=0.45 м; 1.05 м; 2.25 м; 4.25 м; 8.5 м и кровельный градиент-зонд АО=2.25 м с одновременной записью ПС. Основной масштаб записи кривых бокового электрического зондирования КС-2.5 Омм/см; ПС-12.5 мВ/см. Скорость регистрации составляла 2000-2500 м/ч. Качество БКЗ хорошее.
ВИКИЗ проведен во всех скважинах аппаратурой ВИКИЗ в интервале детальных исследований. Качество материала хорошее.
Боковой каротаж (БК) выполнялся в скважинах 100 и 101 в интервале БКЗ аппаратурой ЭК-1. Масштаб регистрации логарифмический с модулем 10.0 см. Скорость записи 2000-2500 м/ч. Качество материала хорошее.
Индукционный каротаж (ИК) был проведен в интервале БКЗ (М 1:200) и по всему стволу (М 1:500) аппаратурой АИК-М (зонд 6Ф1) и АИК-5 (зонд 7И.1.6 скв. 100бис). Масштаб записи кривых 20-25 мСм/м/см. Скорость регистрации 1500-2000 м/ч. Качество материалов хорошее.
Микрозондирование (МК) проводилось в скв. 100 в интервале БКЗ градиент-микрозондом А0.025М0.25N и потенциал-микрозондом А0.05М. Запись велась аппаратурой МК-АГАТ со скоростью 720 - 800 м/ч. Масштаб записи кривых 2.5 Омм/см. Качество записи кривых хорошее в скважине 210 микрозонды забракованы.
Боковой микрокаротаж (БМК) и микрокавернометрия (МКВ) выполнены в скв. 100 аппаратурой МК-АГАТ в интервале БКЗ. Масштаб записи БМК – 2.5 Омм/см, МКВ – 2 см/см. Скорость регистрации 720-800 м/ч. Качество материала хорошее.
Радиоактивный каротаж (ГК, НКТ) проведен в 100 и 101 скважинах аппаратурой СРК.Скорость регистрации кривых 200-500 м/ч, постоянная времени 6 сек. В качестве индикаторов гамма-квантов применялись кристаллы NaJ (TI) размерами 40х40, 30х70, 40х80. Для регистрации нейтронов использовались газоразрядные счетчики СНМ-56. Для записи кривых нейтронного каротажа использовались Pu+Be источники нейтронов мощностью 0.6-1.210 7 н/сек. Масштаб записи ГК – 1-2 мкР/ч/см, НКТ - 0.4-0.8 усл.ед/см. Качество материала хорошее и удовлетворительное.
Акустический каротаж (АК) записан аппаратурой УЗБА. Масштаб записи кривых А1 и А2 – 0.4-2.5 B/см; lg (А1/А2) – 0.75-5 дБ/см, Т1 и Т2 – 50-100 мкс/см, ΔТ –20-25 мкс/м/см. Скорость регистрации 600-1000 м/ч. Качество материала в основном хорошее и удовлетворительное.
Гамма-гамма плотностной каротаж (ГГК-П) проведен в скв. 100 аппаратурой СГП-2 в масштабе глубин 1:200. В качестве источника гамма-квантов использовался Cz 137 . В качестве детектора – кристаллы NaJ (TI) размером 30х70. Постоянная времени – 3-6 сек, скорость регистрации 200-400 м/ч. Масштаб записи 0.05-0.1 г/см 3 /см. Качество материала удовлетворительное.
Кавернометрия (профилеметрия) проводилась по всему стволу в масштабе глубин 1:500 и в интервалах проведения БКЗ в скв. 100 в масштабе глубин 1:200. Масштаб записи кривых 2 см/см. Измерения проводились аппаратурой СКО-11, ЭК-1 со скоростью регистрации до 1500 м/час. Полученный материал в основном хорошего качества.
Резистивиметрия с целью определения удельного электрического сопротивления промывочной жидкости в стволе скважины выполнялась по всему стволу скважины (М 1:500), либо в интервале проведения БКЗ (М 1:200). Масштаб регистрации кривой – 1 Омм/см, скорость регистрации – 2000-3000 м/час. Материалы хорошего качества.
Инклинометрия проведена во всех скважинах для определения пространственного положения ствола скважины в точках через 25-50 м. Измерения проведены аппаратурой КИТ. Качество замеров хорошее.
Газовый каротаж проводился в скважине 100 с использованием лабораторий АГКС-4АЦ. Одновременно выполнялись два комплекса исследований. Первый – для определения параметров, характеризующих газо- и нефтесодержание пластов, который включает в себя непрерывный анализ газо-воздушной смеси для оценки суммарного содержания в ней углеводородных газов (Гсум) и приведенных газопоказаний (Гприв.), а также компонентный анализ на содержание в пласте углеводородных газов С1-С4 (компонентный газовый каротаж). Второй комплекс – это данные технологического бурения, которые включают в себя: время бурения (Т, мин/м), расход промывочной жидкости (Qвых), характеризующих объемную скорость ПЖ (л/с), поступающей из скважин на выходе, и коэффициент разбавления (Ер), определяющий количество промывочной жидкости, приходящейся на единицу объема выбуренной породы (м 3 /м 3 ).
Полные сведения о выполненных исследованиях, масштабах, интервалах и датах проведения замеров приведены в таблице 3.1.
Методика проведения ГИС включала первичную, периодические и полевые калибровки скважинных приборов, проведение подготовительных работ на базе геофизического предприятия и непосредственно на скважине, проведение геофизических исследований на скважине.
Технология исследований определялась временем бурения скважины, очередностью и интервалами вскрытия продуктивных отложений. В пределах перспективного интервала первыми регистрировались кривые БКЗ, МК, БМК, Кв, БК, ИК, необходимые для получения информации о состоянии ствола скважины и определения удельных сопротивлений пластов в радиальном направлении. Методы каротажа, отражающие пористость и литологию пород (ГК, НК, АК) выполнялись в конце основных исследований как менее подверженные влиянию промывочных жидкостей и их фильтратов.
Качество материалов ГИС при первичной приёмке оценивалось производителем геофизических работ согласно требованиям действующих инструкций по проведению геофизических исследований в скважинах, а также другим специальным инструктивным материалом по отдельным методам ГИС.
Главным недостатком выполненного комплекса является отсутствие базовой скважины (на РНО) с расширенным комплексом ГИС и сплошным отбором керна из продуктивных отложений, позволившей бы существенно улучшить петрофизическое обеспечение количественной интерпретации. Кроме того, полностью отсутствуют специальные исследования, такие, как БК-МБК со сменой раствора, каротаж-испытание-каротаж, а также - гамма-спектрометрические исследования, ядерно-магнитный каротаж и др.
В целом следует отметить, что полнота и качество имеющихся материалов ГИС позволяют использовать их для литологического расчленения разреза, выделения коллекторов и определения подсчетных параметров.
7 Гидродинамические и промыслово-геофизические методы исследования скважин и пластов
На Сергеевском месторождении стандартный расширенный комплекс ГИС в масштабе глубин 1:200 выполнен практически в полном объеме в отложениях нижнего карбона, в терригенной толще нижнего карбона (ТТНК), в карбонатных отложения турнейского яруса и в терригенной толще девона. Проведены также исследования испытателем пластов, газовый каротаж, отбор керна.
Исследования эксплуатационных и нагнетательных скважин осуществляется стандартными промыслово-геофизическими методами, а так же проводятся термометрия, расходометрия, барометрия, методы состава (резистрометрия, гамма-гамма плотнометрия). Комплексные данные, полученные в результате этих исследований, позволяют решать широкий круг задач диагностики нефтяных пластов и скважин: выделять отдающие (принимающие) пласты, определять нефте- и водопритоки в ствол скважины, осуществлять контроль технического состояния скважины. Изменения температуры, давления, дебита и других параметров в скважинах в процессе их эксплуатации производятся в условиях нарушенного разработкой естественного состояния физических полей.
По состоянию на 01.01.2008 г. на Сергеевском месторождении пробурено 952 скважины, из них 909 скважин числятся в фонде НГДУ.
Во всех скважинах проведена кавернометрия, ГК, НГК, БК, инклинометрия.
К промыслово-геофизическим исследованиям эксплуатационных скважин относятся:
‒ выделение интервалов заколонной циркуляции;
‒ изучение профиля притока жидкости и газа в скважинах;
‒ изучение состава флюида в стволе скважины.
Комплекс методов исследования эксплуатационных скважин неполный.
Геофизические методы исследования скважин (ГИС) являются неотъемлемой частью геологоразведочного процесса на всех стадиях поиска, разведки месторождений нефти и газа, подсчета запасов полезных ископаемых, ввода в эксплуатацию месторождений и их промышленной разработки. Применение методов ГИС обеспечивает литологическое расчленение геологического разреза, определение глубины залегания продуктивных горизонтов, оценку их коллекторских свойств, включая пористость, проницаемость, нефтегазонасыщенность. Методы ГИС успешно применяются для оптимизации процесса бурения и прогнозирования геологического разреза, контроля испытания пластов в необсаженных и обсаженных скважинах, контроля разработки месторождений нефти и газа.
Одним из важнейших источников получения информации о продуктивном пласте является гидродинамические методы исследования (ГДИ) пластов и скважин. Они дают возможность определить по промысловым данным важнейшие параметры пласта, на основании которых осуществляется контроль за процессом разработки. К таким параметрам относятся, например, фильтрационное сопротивление, пьезопроводность, величина и соотношение пластового и забойного давлений, дебит, продуктивность скважин. С помощью ГДИ устанавливают наличие связи между скважинами, контролируют распределение давления по пласту и продвижение ВНК.
Гидродинамические методы подразделяются на:
‒ исследование скважин при установившихся отборах (снятие индикаторных диаграмм);
‒ исследование скважин при неустановившихся режимах (снятие КВД и КПД);
‒ исследование скважин на взаимодействие (гидропрослушивание).
Сущность метода исследования на установившихся режимах заключается в много кратном изменении режима работы скважины и, после установления каждого режима, регистрации дебита и забойного давления. Коэффициент продуктивности скважин определяется с помощью уравнения
где Q – дебит скважины;
К – коэффициент продуктивности;
n – коэффициент равный 1, когда индикаторная линия прямая; n<1, когда линия выпуклая относительно оси перепада давления; n>1, когда линия вогнутая относительно оси перепада давления.
При дальнейшей обработки исследований дополнительно определяют коэффициент проницаемости ПЗП, а также ряд дополнительных параметров.
Исследование скважин на неустановившихся режимах заключается в прослеживании скорости подъема уровня жидкости в насосной скважине после ее остановки и скорости восстановления забойного давления после остановки фонтанной скважины (снятие КВД). Таким же образом можно исследовать и нагнетательные скважины, регистрируя скорость падения давления на устье после ее остановки (снятие КВД). По полученным данным определяют коэффициент проницаемости пласта, подвижность нефти в пласте, гидропроводность пласта, пьезопроводность пласта в зоне дренирования скважины, а также скин-эффект (степень загрязнения ПЗП).
Исследования скважин на взаимодействие заключается в наблюдении за изменениями уровня или давления, происходящими в одних скважинах (реагирующих) при изменении отбора жидкости в других соседних скважинах (возмущающих). По результатам этих исследований определяют те же параметры, что и при исследовании скважин на неустановившихся режимах. Отличие заключается в том, что эти параметры характеризуют область пласта в пределах исследуемых скважин.
Для измерения давления на забое скважин используют абсолютные и дифференциальные (регистрируют приращение отклонения от начального давления) манометры. По принципу действия скважинные манометры подразделяют:
‒ пружинные, в которых чувствительный элемент – многовитковая, геликсная, трубчатая пружина;
‒ пружинно‒поршневые, в которых измеряемое давление передается на поршень, соединенный с винтовой цилиндрической пружиной;
‒ пневматические, в которых измеряемое давление уравновешивается давлением сжатого газа, заполняющего измерительную камеру.
Для контроля за состоянием забойных и пластовых давлений применяются глубинные манометры типа МГН-2. Замеры дебитов осуществляются на установках “ Спутник”.
Физико-химический анализ ежегодно отбираемых поверхностных и глубинных проб нефтей осуществляется с целью контроля изменения свойств флюидов в процессе эксплуатации и получения достоверной информации о составе нефтей. Для отбора проб пластовой нефти могут быть использованы различного типа пробоотбоорники П-23, ВПП-300, ПГ-100 (для отбора проб с повышенным содержанием воды) и др.
Назначение и методы исследования скважин
Существует много методов исследования скважин н технических средств для их осуществления. Все они предназначены для получения информации об объекте разработки, об условиях и интенсивности притока нефти, воды и газа в скважину, об изменениях, происходящих в пласте в процессе его разработки. Такая информация необходима для организации правильных, экономически оправданных процессов добычи нефти, для осуществления рациональных способов разработки месторождения, для обоснования способа добычи нефти, выбора оборудования для подъема жидкости из скважины, для установления наиболее экономичного режима работы этого оборудования при наиболее высоком коэффициенте полезного действия.
В процессе выработки запасов нефти условия в нефтяной залежи и в скважинах изменяются. Скважины обводняются, пластовое давление снижается, газовые факторы могут изменяться. Это заставляет постоянно получать непрерывно обновляющуюся информацию о скважинах и о пласте или нескольких пластах, являющихся объектом разработки. От наличия такой достоверной информации зависит правильность принимаемых решений по осуществлению на скважинах или на объекте разработки или на отдельных частях такого объекта тех или иных геолого-технических мероприятий.
Геофизические методы исследования. Из всех методов исследования скважин и пластов следует выделить особый комплекс геофизических методов. Они основаны на физических явлениях, происходящих в горных породах и насыщающих их жидкостях при взаимодействии их со скважинной жидкостью и при воздействии на них радиоактивного искусственного облучения или ультразвука.
Геофизические методы исследования скважин и геологического разреза на стадиях бурения этих скважин, их заканчивания, а также текущей эксплуатации дают обильную информацию о состоянии горных пород, их параметрах и об их изменениях в процессе эксплуатации месторождения и часто используются при осуществлении не только геологических, но и чисто технических мероприятий на скважинах. В силу своей специфичности, необходимости знания специальных предметов, связанных с физикой земли, горных пород, а также с ядерными процессами, эти методы исследования, их теория, техника осуществления и интерпретация результатов составляют особую отрасль знаний и выполняются геофизическими партиями и организациями, имеющими для этой цели специальный инженерно-технический персонал, оборудование и аппаратуру. Геофизические исследования скважин - это различного рода каротажи, т. е. прослеживание за изменением какой-либо величины вдоль ствола скважины с помощью спускаемого на электрокабеле специального прибора, оснащенного соответствующей аппаратурой. К ним относятся:
1. Электрокаротаж . Одним из важнейших методов является электрический каротаж скважин, который позволяет проследить за изменением самопроизвольно возникающего электрического поля в результате взаимодействия скважинной жидкости с породой, а также за изменением так называемого кажущегося удельного сопротивления этих пород. Электрокаротаж и его разновидности, такие как боковой каротаж - БК, микрокаротаж, индукционный каротаж - ИК, позволяют дифференцировать горные породы разреза, находить отметку кровли и подошвы проницаемых и пористых коллекторов, определять нефтенасыщенные пропластки и получать другую информацию о породах.
2. Радиоактивный каротаж - РК . Он основан на использовании радиоактивных процессов (естественных и искусственно вызванных), происходящих в ядрах атомов, горных пород и насыщающих их жидкостей. Существует много разновидностей РК, чувствительных к наличию в горных породах и жидкостях тех или иных химических элементов. Разновидностью РК является гамма-каротаж ГК, дающий каротажную диаграмму интенсивности естественной радиоактивности вдоль ствола скважины, что позволяет дифференцировать породы геологического разреза по этому признаку. Гамма-гамма-каротаж (ГГК) фиксирует вторичное рассеянное породами гамма-излучение в процессе их облучения источником гамма-квантов, находящихся в спускаемом в скважину аппарате. Существующие две разновидности ГГК позволяют косвенно определять пористость коллекторов, а также обнаруживать в столбе скважинной жидкости поступление воды как более тяжелой компоненты.
3. Нейтронный каротаж (НК) основан на взаимодействии потока нейтронов с ядрами элементов горных пород. Спускаемый в скважину прибор содержит источник быстрых нейтронов и индикатор, удаленный от источника на заданном (примерно 0,5 м) расстоянии и изолированный экранной перегородкой. Существует несколько разновидностей НК, как, например, нейтронный каротаж по тепловым и надтепловым нейтронам (НГ-Т и НГ-Н), которые дают дополнительную информацию о коллекторе и пластовых жидкостях.
4. Акустический каротаж (АК). Это определение упругих свойств горных пород. При АК в скважине возбуждаются упругие колебания, которые распространяются в окружающей среде и воспринимаются одним или более приемниками, расположенными в том же спускаемом аппарате. Зная расстояние между источниками колебания и приемником, можно определить скорость распространения упругих колебаний и их амплитуду, т. е. затухание. В соответствии с этим выделяется три модификации АК: по скорости распространения упругих волн, по затуханию упругих волн и АК для контроля цементного кольца и технического состояния скважины.
5. Другие виды каротажа. К другим видам относится кавернометрия, т. е. измерение фактического диаметра необсаженной скважины и его изменение вдоль ствола. Кавернограмма в сочетании с другими видами каротажа указывает на наличие проницаемых и непроницаемых пород. Увеличение диаметра соответствует глинам и глинистым породам; сужение обычно происходит против песков и проницаемых песчаников. Против известняков и других крепких пород замеряемый диаметр соответствует номинальному, т. е. диаметру долота. Кавернограммы используются при корреляции пластов и в сочетании с другими методами хорошо дифференцируют разрез, так как хорошо отражают глинистости и проницаемости разреза. Термокаротаж - изучение распределения температуры в обсаженной или необсаженной скважине. Термокаротаж позволяет дифференцировать породы по температурному градиенту, а следовательно, по тепловому сопротивлению. Кратковременное охлаждение ствола скважины или нагрев при закачке холодной или горячей жидкости позволяет получить новую информацию о теплоемкости и теплопроводности пластов. Это позволяет определить: местоположение продуктивного пласта, газонефтяной контакт, места потери циркуляции в бурящейся скважине или дефекта в обсадной колонне зоны разрыва при ГРП и зоны поглощения воды и газа при закачке.
Увеличение чувствительности скважинных термометров и уменьшение их тепловой инерции еще больше расширит круг промысловых задач, решаемых с помощью термометрии.
Гидродинамические методы исследования. Они основаны на изучении параметров притока жидкости или газа к скважине при установившихся или при неустановившихся режимах ее работы. К числу таких параметров относятся дебит или его изменение и давление или его изменение. Поскольку при гидродинамических методах исследования процессом охватывается вся зона дренирования, то результаты, получаемые при обработке этих данных, становятся характерными для радиусов, в сотни раз превышающих радиусы охвата при геофизических методах.
Гидродинамические методы исследования выполняются техническими средствами и обслуживающим персоналом нефтедобывающих предприятий. Они разделяются на исследования при установившихся режимах работы скважины (так называемый метод пробных откачек) и на исследования при неустановившихся режимах работы скважины (метод прослеживания уровня или кривой восстановления давления). Исследование при установившихся режимах позволяет получить важнейшую характеристику работы скважины - зависимость притока жидкости от забойного давления или положения динамического уровня [Q(Pc)]. Без этой зависимости невозможно определить обоснованные дебиты скважины и технические средства для подъема жидкости. Этот же метод позволяет определить гидропроводность пласта e = kh/m с призабойной зоны.
Исследование при неустановившихся режимах позволяет определить пьезопроводность c, для более удаленных зон пласта и параметр c 2 /rпр (c - пьезопроводность; rпр - приведенный радиус скважины), а также некоторые особенности удаленных зон пласта, такие как ухудшение или улучшение гидропроводности на периферии или выклинивание проницаемого пласта.
Техника для гидродинамических исследований скважин зависит от способа эксплуатации (фонтан, газлифт, ПЦЭН, ШСН), который накладывает известные технические ограничения на возможности этого метода.
Скважинные дебитометрические исследования. Они позволяют определить приток жидкости вдоль интервала вскрытия в добывающих скважинах (профили притока) и интенсивность поглощения в нагнетательных скважинах (профили поглощения) с помощью регистрирующих приборов - дебитомеров и расходомеров, спускаемых в скважину и перемещаемых вдоль перфорированного интервала.
Скважинные дебитометрические исследования дают важную информацию о действительно работающей толщине пласта, о долевом участии в общем дебите отдельных пропластков, о результатах воздействия на те или иные пропластки с целью интенсификации притока или увеличения поглотительной способности скважин. Эти исследования, как правило, дополняются одновременным измерением влагосодержания потока (% воды), давления, температуры и их распределением вдоль ствола скважины.
Скважинные дебитометрические исследования проводятся специальными комплексными приборами типа «Поток». Все гидродинамические и дебитометрические исследования сравнительно легко осуществляются в фонтанных, газлифтных и нагнетательных скважинах, так как при этом доступ к забою через НКТ открыт и спуск приборов на забой не составляет больших технических трудностей. При других способах эксплуатации (ПЦЭН, ШСН) спуск измерительного прибора через НКТ невозможен, поэтому исследование таких скважин (а их подавляющее большинство) связано с техническими трудностями и имеет особенности.
Методы исследования, применяемые при разработке нефтяных и газовых месторождений
Информацию, необходимую для подсчета запасов, проектирования и эффективного контроля процессов разработки, получают путем измерения на поверхности дебитов скважин по нефти, воде и газу, контроля расходов и количества рабочего агента, закачиваемого в продуктивные пласты, а также путем исследования скважин и изучения изменения свойств горных пород и насыщающих их жидкостей и газов в процессе разведки и разработки залежи. Изучение продуктивных пластов на всех стадиях промышленной разведки и разработки залежей осуществляют в основном лабораторными, промыслово-геофизическими и гидродинамическими методами.
Лабораторные методы.
К лабораторным относят методы, основанные на прямых измерениях физико-химических, механических, электрических и других свойств образцов горных пород и проб пластовых жидкостей (газов), отбираемых в процессе бурения и эксплуатации. При этих методах исследования определяются такие основные параметры как пористость, проницаемость пород, вязкость и плотность нефти и другие свойства пород и жидкостей.
Эти методы имеют большое практическое значение, особенно при подсчете запасов нефти и газа и составлении проектов разработки месторождений нефти и газа.
Промыслово-геофизические методы.
К промыслово-геофизическим относят методы, основанные на изучении электрических, радиоактивных и других свойств горных пород с помощью приборов, спускаемых в скважину на кабеле.
По результатам геофизических исследований можно определить толщину пласта, пористость, проницаемость, нефтенасыщенность и др. Для этого данные промысловых измерений сопоставляют с результатами лабораторных испытаний образцов горных пород и проб пластовых жидкостей (газов). Поэтому такие методы исследования относят к косвенным методам изучения свойств продуктивных пластов. Их широко используют в процессе разведки и начальных стадий разработки месторождений.
С помощью лабораторных и промыслово-геофизических методов можно изучать свойства пластов только в зоне, прилегающей к стенкам скважины. Поэтому получаемая с их помощью информация не достаточно точно характеризует свойства пласта в целом или те свойства, которые могут резко изменяться по площади его распределения (например, проницаемость). Степень достоверности данных о свойствах пластов зависит от числа пробуренных скважин и количества отобранных образцов горных пород.
Гидродинамические методы.
К гидродинамическим относят методы, основанные на косвенном определении некоторых важных свойств продуктивных пластов по данным прямых измерений дебитов скважин и забойных давлений при установившихся и неустановившихся процессах фильтрации жидкостей и газов в пласте.
В основу этих методов положены формулы гидродинамики, описывающие связь между дебитами, давлениями и характеристиками продуктивных пластов (проницаемость, гидропроводность и др.).
Гидродинамические исследования осуществляют с помощью глубинных манометров и расходомеров, спускаемых в скважину на кабеле (проволоке), а также с помощью приборов, установленных на устье скважины.
В отличие от лабораторных и промыслово-геофизических методов при гидродинамических исследованиях определяют средние значения свойств продуктивных пластов на значительном расстоянии от стенок скважин или между ними. Гидродинамические исследования несут больший объем информации о работе пласта.
В нефтепромысловой практике применяют следующие основные методы гидродинамических исследований:
- взаимодействия скважин (гидропрослушивание),
Исследование газовых скважин также проводят при стационарных (установившихся) и нестационарных режимах фильтрации газов. В последнем случае используют следующие методы:
- восстановления забойного давления после остановки скважины;
- стабилизации забойного давления и дебита при пуске скважин.
По данным, полученным в результате исследования газовых скважин, оценивают изменение параметров пласта в процессе эксплуатации скважин.
Методы исследования скважин
Для изучения перечисленных параметров применяются геофизические, газогидродинамические, лабораторныеметоды исследования. При комплексном использовании эти методы дополняют друг друга и позволяют получить наиболее достоверные сведения и выяснить связь между отдельными параметрами и факторами, влияющими на них.
Геофизическимиметодами исследуются отложения и в том числе продуктивные, непосредственно прилегающие к стволу скважины. В необсаженных скважинах с помощью геофизики выделяют газонасыщенные, водонасыщенные и нефтенасыщенные интервалы, кровлю и подошву продуктивного пласта, определяют пористость, газонасыщенность, эффективную мощность, положение контакта газ-вода и другие параметры.
Эти же параметры определяются ядерно-геофизическими методами в обсаженных скважинах в процессе разработки.
Существенным достижением промысловой геофизики является широкое применение дебитометрии и термометрии, с помощью которых в эксплуатационных газовых скважинах под давлением выделяют работающие интервалы, определяют дебиты отдельных интервалов, коэффициенты фильтрационного сопротивления, проницаемость, пьезопроводность и другие параметры. Применяют:
- нейтронный гамма-каротаж - НТК,
- нейтрон-нейтронный каротаж - ННК,
- импульсный нейтрон-нейтронный каротаж - ИННК.
Газогидродинамическиеметоды исследования. Сюда относятся:
- снятие после остановки скважины кривой восстановления давления (КВД);
- снятие кривых стабилизации давления (КСД) и дебита при пуске
скважины в работу на определенном режиме;
-снятие индикаторной кривой, отражающей зависимость между Рзаб. и Q при работе скважины на различных режимах.
В каком бы состоянии скважина ни находилась, с нее всегда можно получить информацию. Если она длительное время простаивает, то можно определить Рпл - пластовое давление, которое используется при обработке результатов исследования при стационарных и нестационарных режимах фильтрации. Если она длительное время эксплуатируется, то ее дебит используется при обработке очередной КВД. Если скважину только что остановили, то снимается КВД, если только пустили в работу, то снимаются кривые стабилизации давления и дебита.
Помимо основных параметров Р, t, Q замеряются межколонные давления и их изменения. Такие замеры позволяют изучить межколонные перетоки газа, герметичность скважины, перетоки газа в вышележащие пласты.
Таким образом всегда получают информацию, используемую в дальнейшем. Поэтому весь процесс исследования скважины должен фиксироваться во времени.
Лабораторныеметоды исследования. Сводятся в основном к изучению физико-химических свойств пластовых флюидов путем отбора соответствующих проб и последующего их лабораторного анализа. Эти данные необходимы для подсчета запасов газа и конденсата, оценки потерь конденсата, определения товарных свойств продукции месторождения, оценки количества вторгаемой воды в газовую залежь.
Параметры пласта, изученные по керновому материалу, (пористость, газонасыщенность, проницаемость) носят точечный характер и их трудно распространить на все месторождение.
Имеющиеся методы получения информации о пласте и скважине можно условно разделить на две группы:
1.Прямые методы, изучающие непосредственно образцы породы
(керн) и продукцию пласта (пробы флюидов). К числу прямых также от
носятся кавернометрия, термометрия, газовый каротаж, изучение шлама.
2.Косвенные методы, изучающие физические свойства пласта и получаемой продукции с помощью установления связи этих свойств с другими параметрами, измеряемыми различными методами - геофизическими, термометрическими, газогидродинамическими.
Комплексное использование этих методов позволяет качественней надежно определить исходные параметры, необходимые при подсчете запасов, проектировании разработки залежей, установлении оптимального технологического режима работы скважин.
Добыча нефти и газа
Задачи промысловых исследований скважин
Цель исследования скважин заключается в определении ее продуктивности, получении данных о строении и свойствах продуктивных пластов, оценке технического состояния скважин.
Существуют следующие методы исследований скважин и пластов:
Гидродинамические методы подразделяются на:
· исследования скважин при установившихся отборах (снятие
· исследование скважин при неустановившихся режимах
· (снятие КВД и КПД);
· исследование скважин на взаимодействие (гидропрослушивание).
Исследование скважин на взаимодействиезаключается в наблюдении за изменениями уровня или давления, происходящими в одних скважинах (реагирующих) при изменении отбора жидкости в других соседних скважинах (возмущающих). По результатам этих исследований определяют те же параметры, что и при исследовании скважин на неустановившихся режимах. Отличие заключается в том, что эти параметры характеризуют область пласта в пределах исследуемых скважин. Для измерения давления на забое скважин используют абсолютные и дифференциальные манометры.
Геофизические методы исследования скважин включают в себя различные виды каротажа электрическими, магнитными, радиоактивными акустическими и другими методами с целью определения характера нефте-, газа- и водонасыщенности пород, а также некоторые способы контроля за техническим состоянием скважин.
Данные исследования выполняются геофизическими или другими специализированными организациями по договорам, заключаемым с нефтегазодобывающими предприятиями, и проводятся в присутствии заказчика.
Комплекс геофизических исследований в зависимости от категории скважин, условий проведения измерений и решаемых задач, а также оформление заявок на проведение работ, актов о готовности скважин, заключения по комплексу исследований проводится в соответствии с договором с сервисной компанией.
Комплекс исследований должен включать все основные методы. Целесообразность применения дополнительных методов должна быть обоснована промыслово-геофизическим предприятием. Комплексы методов исследований уточняют конкретные геолого-технические условия эксплуатации ПЗП и скважины.
Перед началом геофизических работ скважину заполняют жидкостью необходимой плотности до устья, а колонну шаблонируют до забоя.
Основная цель исследования — определение источников обводнения продукции скважины.
Геофизические исследования при ремонте нагнетательных скважин в интервале объекта разработки проводят для оценки:
· герметичности заколонного пространства;
· контроля за качеством отключения отдельных пластов.
Эти задачи решают замером высокочувствительным термометром и гидродинамическим расходомером, закачкой радиоактивных изотопов.
Геофизические исследования скважин (ГИС) позволяют решать следующие основные геологические и технические задачи:
· литологическое расчленение и корелляция разрезов, вскрытых скважинами;
· выявление углеводородов и определение их параметров, необходимых для подсчета запасов и проектирования разработки месторождений;
· геолого-технологический контроль бурения скважин;
· изучение технического состояния скважин;
· контроль за разработкой месторождений полезных ископаемых и т.д.
· общегеологические — расчленение разреза на пласты, уточнение литологии, разделение выделенных пластов на коллекторы и неколлекторы;
· количественная оценка характеристик коллекторов (определение коэффициентов пористости, глинистости, проницаемости, нефтенасыщенности);
· контроль разработки месторождения с использованием лубрикатора «УИЛГИС», а также все наземные гидродинамические исследования при работе скважин;
· вскрытие продуктивных пластов с использованием зарядов нового типа:
· получение опорно-параметрической информации для комплексной интерпретации промыслово-разведочных данных.
Читайте также: