Файл: Технология проведения геофизических исследований в скважинах цель работы.pdf

Практичкская работа № 1
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В
СКВАЖИНАХ
Цель работы:
Изучить общую технологию проведения геофизических исследований в скважинах, ознакомиться с промыслово-геофизической аппаратурой и оборудованием.
1. Основные определения.
Геофизические исследования скважин (ГИС) – исследования и работы во внутрискважинном и околоскважинном пространствах, выполняемые приборами на кабеле. К ним относят: o каротаж – исследования разрезов скважин, основанные на измерениях параметров физических полей в скважине и околоскважинном пространстве, с целью изучения свойств горных пород, выявления продуктивных и перспективных на нефть и газ интервалов, оценки содержащихся в них запасов углеводородов; o контроль технического состояния скважин и технологического оборудования; o промыслово-геофизические исследования (ПГИ), предназначенные для изучения продуктивных пластов при их освоении и эксплуатации; o прямые исследования пластов – опробование, испытание пластов, отбор образцов пород и флюидов из стенок скважины, исследование их свойств и состава;
ГИС являются частью геофизических исследований и работ в
скважинах (ГИРС), составляя их основной объем.
Геофизические исследования и работы в скважинах (ГИРС) включают изучение естественных и искусственных физических полей во внутрискважинном, околоскважинном и межскважинном пространствах, геолого-технологические исследования в процессе бурения (ГТИ), работы, связанные с вторичным вскрытием продуктивных пластов перфорацией (ПВР) и интенсификацией притоков (ИП).
Результаты геофизических исследований и работ в скважинах (ГИРС) являются одним из основных видов геологической документации скважин, бурящихся для поисков, разведки и добычи нефти и газа. ГРИС применяются для решения следующих геологических, технических и технологических задач, возникающих на всех этапах жизни скважины:

 обеспечение заданных параметров бурения;
 корреляция разрезов скважин, оценка литологического состава и стратиграфической принадлежности пород;
 выделение коллекторов и количественные определения их фильтрационно-емкостных свойств и нефтегазонасыщенности;
 определение технического состояния обсадных колонн и цементного камня;
 контроль процессов добычи нефти и газа, оценка текущей нефтегазонасыщенности и обводненности коллекторов;
 информационное обеспечение технологий вторичного вскрытия продуктивных пластов, их испытаний и интенсификации притоков.
По данным ГИРС осуществляется подсчет запасов нефтяных и газовых залежей и определяется степень их выработки. Они обеспечивают геологический, технический и экологический мониторинг эксплуатации месторождений и выполнение природоохранных задач.
2. Аппаратура и оборудование
Геофизические исследования в скважинах проводят с помощью специальных установок, которые включают наземную и скважинную аппаратуру, соединенную между собой каналом связи – геофизическим кабелем, а так же спуско-подъемный механизм, обеспечивающий перемещение скважинных приборов по стволу скважины. Эти установки называют
автоматическими каротажными станциями. Станции в основном являются самоходными и смонтированы на двух автомобилях повышенной проходимости.
Наземная аппаратура, включающая совокупность измерительной аппаратуры, источников питания, контрольных приборов, скомпонованная в виде отдельных стендов, смонтированных в специальном кузове, установленном на шасси автомобиля называется лабораторией каротажной
станции, а автомобиль оборудованный спуско-подъемным механизмом
(лебедкой) и вспомогательными устройствами - подъемником.
Под скважинной геофизической аппаратурой понимают комплекс измерительных устройств, предназначенных для определения различных физических параметров. В состав скважинной аппаратуры входит скважинный
прибор и наземные блок, включающий регистрирующий прибор и источник питания.
Спуск и подъем скважинного прибора осуществляется с помощью лебедки подъемника, геофизического кабеля, блок-баланса. Для подсоединения

измерительной цепи лаборатории к жилам кабеля на лебедке устанавливается
коллектор.
Блок-баланс предназначен для направления кабеля с присоединенным прибором в скважину и состоит из направляющего и подвесного роликов.
Геофизический кабель объединяет в себе механическую и электрическую линии связи между скважинным прибором и наземными блоками геофизической аппаратуры. С помощью кабеля осуществляются спуско- подъемные операции со скважинными приборами, питание их электрически током, передача измерительной информации в наземные блоки, определение глубины нахождения скважинного прибора.
Для определения глубины нахождения, скорости перемещения прибора по скважине и натяжения кабеля применяют датчики глубины, натяжения и
сельсинную передачу.
3. Технология геофизических исследований и работ.
Технология геофизических исследований скважин включает следующие этапы:

Первичную, периодические и полевые калибровки скважинных приборов;

Проведение подготовительных работ на базе геофизического предприятия и непосредственно на скважине;

Проведение геофизических исследований и работ в скважинах;

Первичную обработку данных, оценку их качества;

Сдачу – приемку отчетных материалов, содержащих файлы первичных данных контрольно-интерпретационной партии (КИП) геофизического предприятия;

Архивацию материалов.
3.1. Калибровка скважинных приборов
Калибровка - совокупность операций контроля пригодности аппаратуры для проведения исследований в скважине и контроль параметров измерительной системы.
К проведению скважинных исследований допускают только каротажные станции и скважинные приборы, прошедшие калибровку в метрологической службе геофизического предприятия. Калибровку выполняют с использованием технических средств, указанных в эксплуатационной документации на приборы и оборудование, в соответствии с требованиями действующих стандартов.

Первичную калибровку выполняет изготовитель скважинных приборов и наземного оборудования.
Периодическая калибровка приборов проводится на базах геофизических предприятий с использованием калибровочных установок с периодичностью, указанной в эксплуатационной документации на приборы и оборудование.
Полевые калибровки скважинных приборов выполняют перед каждым спуском и после каждого подъема приборов из скважины, если это предусмотрено эксплуатационной документацией.
3.2. Подготовительные работы
Перед проведением ГИС подготовительные работы проводят на базе геофизического предприятия (производителя работ) и непосредственно на скважине.
Перечень работ каротажной партии на базе геофизического предприятия включает:

Получение наряд-заказа на геофизические исследования и работы, форма и содержание которого согласованы между геофизическим предприятием и недропользователем;

Ознакомление с геофизическими и геологическими материалами по исследуемой скважине, необходимых для выполнения ряда работ (например, привязки к разрезу интервалов отбора керна, опробований);

Получение скважинных приборов, источников радиоактивных излучений, проверку их комплектности и исправности;

Запись файлов периодических калибровок и сведений об исследуемом объекте, в базу данных каротажного регистратора.
По прибытию на скважину персонал каротажной партии выполняет следующие подготовительные операции:

Проверяет подготовленность скважины к проведению ГИС, подписывает акт о готовности скважины к производству геофизических исследований и работ;

Проверяет правильность задания, указанного в наряд-заказе, и при необходимости уточняет его с представителем недропользователя;

Устанавливает каротажный подъемник в 25-40 м от устья скважины, надежно его закрепляет, крепит датчики натяжения и глубины (в зависимости от конструкции подъемника);

Устанавливает лабораторию в 5-10 м от подъемника таким образом, чтобы из ее окон и двери просматривались подъемник и устье скважины;

Заземляет лабораторию и подъемник;


Выполняет внешние соединения лаборатории и подъемника между собой силовым и информационными кабелями;

Подключает станцию к сети переменного тока, действующей на скважине, а при ее отсутствии — к генератору автономной силовой установки, перевозимой подъемником;

Заводит кабель в направляющий и подвесной ролики (блок-баланс) и устанавливает последние на свои места;

Устанавливает на направляющем ролике блок-баланса датчик глубины, если он не установлен на консоли подъемника. На подвесном блоке устанавливает датчик натяжения.

Подсоединяет к кабельному наконечнику первый скважинный прибор, проверяет его работоспособность, опускает прибор в скважину. Подъем прибора и спуск в устье скважины производят с помощью каротажного подъемника;

Устанавливает на счетчиках регистратора и панели контроля каротажа в подъемнике нулевые показания глубин.
3.3. Проведение геофизических исследований и работ в скважинах
Проведение геофизических исследований и работ предусматривает последовательное выполнение операций, обеспечивающих получение первичных данных об объекте исследований, которые пригодны для решения геологических, технических и технологических задач на количественном и качественном уровнях и включает в себя:

выбор скважинного прибора или модулей приборов: состав модулей скважинных приборов осуществляется с учетом геолого-технологических условий в скважинах различного назначения и указывается в наряд-заказе на проведение исследований.

тестирование наземных средств и приборов;

полевые калибровки скважинных приборов перед исследованиями;

проведение спуско-подъемных операций для регистрации первичных данных: последовательность действий при проведении спуско-подъемных операций и регистрации первичных данных должна обеспечивать безопасный спуск и подъем приборов и их модулей в скважине и проведение измерений во время подъема, если технология работы с данным скважинным прибором или технология решения конкретной задачи не предусматривает других вариантов.

Спуск приборов производят под действием привода лебедки каротажного подъемника, массы кабеля и прибора со скоростью не более 5000 - 8000 м/ч.
Регулирование скорости спуска осуществляют тормозом барабана лебедки.
Скорость подъема определяется техническими характеристиками скважинного прибора, заданным масштабом запаси диаграмм.
Движение приборов на спуске - подъеме контролируется по натяжению кабеля, датчику натяжения и по изменению на экране монитора значений величин, измеряемых приборами.
После выполнения основных измерений и извлечения прибора из скважины, проводят подготовку к измерению следующего геофизического параметра.
В процессе подготовительных работ и спускоподъемных операций формируют рабочие файлы, содержащие заголовок, результаты калибровок, первичные данные измерений.

полевые калибровки после проведения исследований.
3.4. Первичная обработка данных и оценка их качества
Первичное редактирование данных выполняют непосредственно на скважине. Оно включает: а) увязку по глубинам данных, зарегистрированных при разных спуско- подъемах; б) совмещение точек записи разных приборов (модулей) по глубине; в) придание кривым масштабов, выраженных в физических единицах; г) формирование для каждого метода единого файла недропользователя
(нескольких файлов, количество которых соответствует количеству методов, выполняемых сборкой приборов).
Файл недропользователя формируют из рабочих файлов. Он должен содержать: заголовок с основными данными (приложение 1), схематические рисунки конструкции скважины и прибора (модулей приборов), основную, повторную и контрольную записи — каротажные данные с заданным шагом дискретности по глубине, калибровочные данные до и после проведения исследований и данные последней периодической калибровки в табличной форме.
3.5. Приемка материалов контрольно-интерпретационной партией
Результаты геофизических исследований подлежат вторичному контролю, основными целями которого являются оценка полноты выполнения заявленного комплекса исследований и возможности использования результатов измерений для качественной и количественной интерпретации.

Вторичный контроль качества осуществляют при приемке интерпретационной службой геофизического предприятия первичных материалов от каротажных партий (отрядов).
3.6. Архивация материалов.
Архивацию первичных материалов ГИС ведут с целью постоянного хранения первичной информации, обеспечения возможности ее последующей переобработки с использованием новых программных средств и извлечения дополнительной, ранее не полученной информации.
4. Технология изучения геологических разрезов скважин
Геофизические исследования скважин всех категорий подразделяют на
общие и детальные.
Общие исследования выполняют по всему разрезу, вскрытому бурением в масштабе глубин 1:500. Они обеспечивают:
1. разделение разреза на литолого-стратиграфические комплексы и типы, выделение стратиграфических реперов;
2. расчленение разреза на пласты, их привязку по относительным и абсолютным отметкам глубин, корреляцию разреза;
3. определение пространственного положения и технического состояния стволов скважин.
Детальные исследования выполняют в продуктивных и перспективных на нефть и газ интервалах в масштабе глубин 1:200. В комплексе с материалами других видов исследований и работ (опробований, испытаний, керновыми данными и др.) они обеспечивают:
 расчленение изучаемого разреза на пласты толщиной до 0,4 м, привязку пластов по глубине скважины и абсолютным отметкам;
 детальное литологическое описание каждого пласта, выделение коллекторов всех типов и определение их параметров (коэффициентов глинистости, пористости, проницаемости, водо- и нефтегазонасыщенности), разделение коллекторов по характеру насыщенности, определение положений межфлюидных контактов, эффективных толщин;
 определение пластовых давлений и температур;
 определение минерализации пластовых вод.
Интерпретацию данных общих и детальных исследований выполняют непосредственно по завершении скважинных работ
(оперативная интерпретация) и на этапе подсчета запасов нефти и газа (сводная интерпретация), используя для этого петрофизическое обеспечение.

Целью оперативной интерпретации детальное изучение разреза конкретной скважины, выделение в продуктивной части разреза коллекторов всех типов (поровых, трещинных, каверновых, смешанных), количественное определение фильтрационно-емкостных свойств коллекторов и оценка их продуктивности.
Сводная интерпретация включает количественные определения параметров коллекторов и их площадного распределения, что необходимо для проектирования разработки или дальнейшей разведки месторождений.
Сводную интерпретацию проводят по результатам ГИС всех поисковых, оценочных и разведочных скважин, пробуренных на месторождении, использованием накопленной геологической и промысловой информации
(результатов анализов керна, данных опробований, испытаний).
Задание:
1. Изучить общую технологию проведения геофизических исследований скважин.
2. Изучить основное и вспомогательное оборудование для проведения геофизических исследований скважин.
3. Нанести на "Общую технологическую схему геофизических исследований в скважинах" основное и вспомогательное оборудование
(приложение 2).

Приложение 1
Заголовок твердой копии
ПРОИЗВОДИТЕЛЬ РАБОТ
Недропользователь:
Площадь:
Скважина:
Куст:
Категория:
НЕДРОПОЛЬЗОВАТЕЛЪ
Месторождение
Площадь
Скважина
Куст
Категория
Назначение исследований
Дата каротажа
Альтитуда стола ротора (план — шайбы): _ м
Вид исследований
Шаг квантования
Тип прибора
Номер прибора
Измерительные зонды
Источник радиоактивного излучения
Тип
Мощность
Частота излучателей (для АК)
Время бурения интервала каротажа
Начало:
Окончание:
Интервал каротажа (м)
Кровля:
Подошва:
Максимальная температура (°С)
Промывочная жидкость
Тип промывочной жидкости
Сопротивление (Ом·м) при
20 °С
Добавки в ПЖ (%):
Плотность (г/см
3
)
Нефть
Вязкость (с)
Барит
Водоотдача (см
3
/30 мин)
Гематит
Уровень
КМЦ
Разгазирование ПЖ
(да, нет)
Наземное оборудование
Подъемник:
Лаборатория:
Кабель
Тип:
Длина (м):
Цена метки
Последней:
Контрольной:
Скорость записи
Запись провел
В присутствии
Конструкция
КОНСТРУКЦИЯ
СКВАЖИНЫ
Последняя
колонна
НКТ
Диаметр долота (мм)
Глубина бурения (м)
Искусственный забой (м)
Диаметр колонны (мм)
Толщина колонны (мм)
Башмак колонны (м)
Дата цементажа
Тип, количество (т) и плотность цемента
Интервалы перфорации (м)

Конструкция скважины
Скважинные приборы
Сборка ГК-П + АК-П + ИК-П

Приложение 2
Общая технологическая схема геофизических исследований в скважинах
Основное и вспомогательное оборудование:
1. Геофизическая лаборатория
2. Подъемник
3. Скважинный прибор
4. Стойка с измерительными пультами геофизических методов
5. Бортовой компьютер
6. Блок питания станции
7. Лебедка
8. Пульт машиниста-лебедчика
9. Линия внутренней связи, переговорное устройство
10. Геофизический кабель
11. Блок-баланс (направляющий и подвесной ролики)
12. Датчик меток глубин
13. Датчик натяжения кабеля
14. Коллектор
15. Укладчик кабеля
16. Сельсин-датчик
17. Сельсин-приемник
18. Индикатор датчика меток глубин
19. Счетчик глубины
20. Индикатор натяжения кабеля