Геолого-технологические исследования в процессе бурения скважин
Перед тем, как начинать промышленную эксплуатацию нефтяного месторождения, обязательно проводятся геолого-технологические исследования пластов. Это необходимо для того, чтобы точно определить интервалы, на которых будут проводится испытания. Извлекается пластовый флюид, на его основе рассчитываются необходимые гидродинамические характеристики. Результаты получаются в виде геолого-физических параметров горных пород, которые пересекаются скважиной.
К сожалению, геолого-технологические исследования в процессе бурения скважин не позволяют составить характеристику пласта с точностью до метра, однако становится возможным динамическое испытание некоторых интервалов в условиях, максимально приближенных к эксплутационным. Геолого-технологические исследования проводятся не только для повышения эффективности разработки месторождения, но и для обеспечения безопасности технологического процесса, его безаварийного характера.
Что такое геолого-технологические исследования?
Эффективность и безопасность бурения нефтяной скважины во многом определяется качеством геолого-технологических исследований. В процессе бурения информация должна поступать оперативно, что особенно важно при проведении боковых горизонтальных ответвлений. Информация подразделяется на три основные категории:
- геологическая;
- геохимическая;
- технологическая.
На основании сведений по каждой из указанных категорий можно выполнить следующие действия:
- Провести литологическое и стратиграфическое расчленение разреза.
- Подготовить прогноз по глубине нахождения нефтеносного пласта.
- Разработать подходящую для вскрытия нефтяного пласта траекторию стволов скважины.
- Проводить быстрые корректировки направления горизонтального ствола в ситуациях, если долото выйдет за коллектор.
- Снизить расходы на бурение скважины и свести к минимуму риски аварийности.
В зависимости от того, насколько точно получена и обработана информация, будет зависеть порядок вскрытия нефтеносных пластов, а это, в свою очередь, влияет на эффективность отбора сырья и всю дальнейшую эксплуатацию месторождения. В сравнении с классическими геофизическими методиками, геолого-технологические исследования в процессе бурения позволяют получать более оперативную информацию (время между вскрытием пласта и проведением исследований - минимальное).
Быстрое получение информации и предпринимаемые на ее основании корректировки помогают своевременно исключить неблагоприятные факторы, способные повлиять на дельнейшую разработку. Если режим вскрытия нефтеносного пласта выбран правильно, при бурении удастся сохранить естественные свойства коллектора в районе скважины. Соответственно, сама скважина будет более продуктивной на всех этапах эксплуатации. Правильный режим бурения можно выбрать только с помощью оперативных геолого-технологических исследований.
Основные задачи, решаемые с помощью ГТИ
Главная задача при проведении геолого-технологических исследований – обеспечить оперативный контроль состояния нефтяной скважины. Такие исследовательские работы проводятся на протяжении всего времени строительства и подготовки к эксплуатации. В ходе бурения нужна максимально достоверная информация о геологическом разрезе, чтобы корректировки проводились своевременно. Также правильный подход к организации исследований способствует достижению ожидаемых технических и экономических показателей, помогает соблюдать требования по охране окружающей среды.
Для любой нефтедобывающей компании геолого-технологические исследования – основной источник информации в ходе бурения новых скважин. Обрабатываются не только геологические данные, напрямую связанные с пластом, но и технические параметры бурения. К геолого-технологическим исследованиям относятся следующие виды работ:
- Отслеживание параметров бурения в режиме максимальной оперативности.
- Контроль операций бурения, а также цементажных, ловильных и спуско-подъемных процедур (то есть, контролируются все сопутствующие работы).
- Исследование полученных в ходе бурения горных пород, определение нефтеносных и газоносных пластов.
- Химический анализ бурового раствора.
- Исследование керна и шлама по нескольким направлениям.
Применительно к строительству горизонтальных скважин и ответвлений, можно выделить несколько дополнительных задач геолого-технологических исследований:
- Определение реперных пластов и расчет времени вскрытия коллектора.
- Корректирование направления движения ствола на горизонтальном участке.
- Оперативная диагностика процесса бурения, немедленное оповещение по всем возникающим сложностям и аварийным ситуациям.
Получив информацию по реперам и опорным пластам при вертикальном бурении, специалисты могут корректно ориентироваться в разрезе и нужный момент начинать искривление основного ствола нефтяной скважины. От этого искривления в дальнейшем будут прокладываться дополнительные наклонные и горизонтальные ответвления.
Методы геолого-технологических исследований скважин
Используемые геолого-технологические методики зависят от того, какая задача решается при бурении в данный момент времени. Например, если необходимо определить момент начала искривления вертикального ствола скважины, на каждом пройденном метре берутся пробы шлама и керна, проводится их анализ. В технологии для анализа предусмотрен так называемый «обязательный комплекс», в состав которого входят следующие виды работ:
- Изучение состава керна и шлама с помощью микроскопа.
- Анализ горных пород на содержащиеся в них минеральные компоненты.
- Проведение люминесцентного и битуминологического анализа.
- Установление точной плотности и коэффициента пористости горной породы.
После проведения всех указанных выше геолого-технологических исследований можно построить литологический разрез, с высокой точностью определить границы, на которых соприкасаются различные по составу пласты. Располагая информацией о фактической структуре разреза, можно провести ее сравнение с прогнозируемыми параметрами. Если есть значительные расхождения в результатах, процесс бурения нужно быстро корректировать, так как искривление скважины придется начинать уже на другой глубине.
Благодаря геолого-технологическим исследованиям очень часто обнаруживаются расхождения фактических и прогнозируемых параметров, так как на основе предварительного анализа очень сложно определить точную глубину залегания различных горных пород. Если момент искривления скважины будет выбран неправильно, это сделает невозможным подведение горизонтального бокового ствола к коллектору.
Еще один обязательный метод – это геолого-технологический анализ, направленный на получение сведений по корректировке траектории ответвлений скважины. Здесь также предусматривается изучение шлама и керна, плотности пород, газового состава. Если происходит вход ствола скважины в коллектор, это немедленно приводит к изменению отслеживаемых параметров. Одновременно меняются и технические характеристики бурения.
Видео: Исследование горизонтальных скважин