Геофизические исследования скважин

Геофизические исследования скважин (ГИС) представляют собой комплекс физических методов, которые используются для изучения горных пород, а также контроля технического состояния буровых. По своему назначению они делятся на две группы. Это непосредственно методы каротажа и скважинной геофизики. Первый известный также как промысловая или буровая наука изучения пород, которые находятся в радиусе 1-2 километров.

Зачастую эти два термина являются тождественными. В любом случае исследования ведутся с применением методов разведочной геофизики. В последние годы изучение магматических пород набирает стремительных оборотов. ГИС проводится на всех этапах геологоразведочных работ, которые касаются нефти и газа.

Геофизические исследования скважин позволяют непосредственно охарактеризовать:

• разрез скважин;
• литологию;
• параметры пластов и т.д.

Геофизические исследования проводятся, как правило, в околоскважинном и межскважинном пространстве. Исходя из результатов, выполняются необходимые геологические построения.

• структурные карты;
• профили;
• карты изопахит и другие.

Они необходимы для изучения строения нефтегазовых объектов, а также подсчета запасов углеводородов в скважинах. Отличным вариантом для изучения образования отрасли, а также ее тенденций и направлений станет посещение выставки «Нефтегаз», организатором которой является всемирно известный комплекс ЦВК «Экспоцентр».

Применение метода каротажа в исследованиях скважин



Любая скважина находится под существенной внешней нагрузкой. Это приводит к тому, что материал начнет терять свои физические свойства через короткий промежуток времени после введения его в эксплуатацию.

На скважину оказывают влияние:

• давление породы;
• повышенная влажность;
• температурные перепады.

Методы исследований называются геофизическими в связи с тем, что осуществляется изучение не только самой буровой, но и прилегающих горных пород. Необходимость его проведения очевидна. От структуры и плотности породы напрямую зависит срок службы буровой.

Рассматривая виды геофизических исследований скважин, стоит отметить то, что на сегодняшний день их существует огромное количество. Посредством применения можно изучить горные породы, а также проконтролировать техническое состояние буровой. Все методы ГИС включают в себя электрические варианты. Это непосредственно каротаж сопротивлений. Такой набор методик дает возможность провести множество исследований.

Также следует отметить существование ядерно-геофизических вариантов. Они относятся к методам каротажа, а их основой является изучение гамма-излучения и реакция горной породы.

Основные виды геофизических исследований скважин



Классификация геофизических исследований скважин осуществляется по виду изучаемых полей. На сегодняшний день известно более 50 различных методов. Они имеют существенные различия между собой и применяются в зависимости от определенного типа проведения работ.

Основные виды геофизических исследований включают следующие методы:

• электрические;
• ядерные;
• термические;
• сейсмоакустические;
• магнитные.

В основном ГИС представляют собой каротажи различного рода. Это значит, что прослеживание за изменением необходимых величин осуществляется посредством спускаемого на электрокабеле специального прибора, который снабжается соответствующей аппаратурой.

Геофизические методы исследования скважин необходимы непосредственно для нахождения физической и гидрогеологической характеристик продуктивной толщи.

Характеристики толщи определяют следующими способами:

• электрическим каротажем;
• кавернометрией;
• расходометрией;
• термометрией и т.д.

Сравнение получаемых результатов комплексного исследования позволяет составить полную характеристику углеводородного горизонта.

Технология проведения геофизических исследований скважин

Для обработки и интерпретации геофизических исследований скважин применяется контроль результатов бурения.

Контроль включает следующие этапы проведения работ:

• определение технического состояния буровой;
• фототелеметрию стенок;
• перфорацию скважин для допуска в нее воды, нефти, газа и др.



Такой контроль проводится с помощью специального оборудования непосредственно в ходе или после окончания бурения. Технология геофизических исследований скважин ставит перед собой основную задачу – выделение в разрезах пластов полезных ископаемых, а также изучение их основного состава. Эти работы выполняются на этапах поиска и разведки месторождений.

В данном случае наибольшие перспективы для решения поставленных задач предоставляют ядерно-геофизические методы. Они основываются на прямых измерениях эффектов от искомых элементов. Горные породы напрямую определяют качество разведываемых углеводородов. Технология ГИС с применением ЯГФМ применима для всех основных типов месторождений твердых ископаемых.

Стоит отметить и то, что в настоящее время ни одно исследование не обходится без применения компьютерной техники. Многие думают, что такой метод дает наиболее точный результат. Однако на практике это совершенно не так. На самом деле компьютерные технологии помогают только облегчить задачу. ЭВМ дают возможность наиболее быстро провести расчеты необходимые для получения результатов исследований.

Промысловые геофизические исследования скважин

В зависимости от геологических условий района определяется соответствующий метод. Промыслово-геофизические исследования скважин должны при возможно меньшем числе замеров обеспечить максимально полную информацию о разрезе буровой, а также выявлении коллекторов и их непосредственную оценку. Такой комплекс работ, в основном, выполняется партиями. Вместе с этим может исследоваться техническое состояние и определяться гидродинамические параметры пластов.

Работа в данном случае основана на регистрации физических полей, которые определяются исходя из наличия и структуры потоков флюида в стволе буровой и около нее. В зависимости от назначения промыслово-геофизические исследования проводятся в добывающих и нагнетательных скважинах.

Исходя из этого, ставятся определенные задачи.

Так, промыслово-геофизические исследования в добывающих включают:

• контроль технического состояния;
• установление интервала поступления жидкости в скважину;
• сопровождение ремонтных работ;
• определение особенностей пластов;
• установление оптимального режима работы скважины.

Очень часто в ряде случаев затруднено получения некоторых значений. При выборе правильного и комплексного исследования извлечь необходимые данные возможно по всем вышеперечисленным задачам.

ПГИ в нагнетательных буровых включает:

• установление приемистости;
• выделение интервала поглощения;
• определение герметичности колонны;
• установление интервала пластовых перетоков.

Для выполнения этих задач используются специальные геофизические приборы для исследования скважин. Оснащение производится с учетом установленных стандартов с применением инновационных технологий. Это обеспечивает максимальный результат проведения работ.

Исследования земной коры

Геофизические методы исследования земной коры называются совершенно по-разному.

Исследования земной коры представляют собой изучение физических полей:

• гравитационного;
• магнитного;
• электрического;
• упругих колебаний;
• термического;
• ядерных излучений.

Измерение их параметров производится на суше и на море, а также в воздухе и под землей. Полученные данные дают возможность определить структуру геологических пород.

Геофизические методы исследования грунтов включают следующие виды разведки:

• гравиметрическую;
• магнитную;
• электрическую;
• сейсморазведку;
• геотермическую;
• радиометрическую.

Эти методы дают возможность оценить состояние природной среды. Для выполнения работ используются как естественные, так искусственные поля.

Новые методы геофизических исследований скважин на международной выставке

Геофизические исследования в буровых скважинах с каждым днем набирают все больших оборотов. Поэтому становится актуальным проведение форумов, экспозиций, конгрессов и прочих мероприятий на международном уровне. Одним из таких является выставка «Нефтегаз». Она проводится ежегодно в стенах комплекса международного масштаба «Экспоцентр». Более 30 лет проект остается авторитетным событием на интернациональном уровне.

«Нефтегаз» является площадкой для развития бизнеса и обмена опытом между специалистами отрасли. Это непосредственно платформа для выработки решений, которая разработана профессионалами для профессионалов. На выставке представлены аэрокосмические и геофизические методы исследований, а также необходимое оснащение для их проведения и инновационные технологии.

Участие иностранных компаний является крайне важным, учитывая то, что отрасль нуждается во вливании средств. Здесь можно заключить выгодные контракты, найти спонсоров, а также продвинуть новую марку или бренд.

Непосредственно примут участие более тысячи экспонентов: элита из специалистов индустрии.

Традиционно это страны:

Устроители проекта учитывают при организации не только отечественные, но и зарубежные приоритетные направления развития нефтегазовой промышленности.

www.neftegaz-expo.ru

Правила геофизических работ и исследований

РАЗРАБОТАНЫ в соответствии с заданием Минтопэнерго РФ и МПР РФ, по договорам Минтопэнерго РФ с Евро-Азиатским геофизическим обществом и НПП «ГЕРС», авторским коллективом в составе: Антропов В.Ф. (председатель Редакционного совета), Байков Д.Г., Блюменцев А.М., Бродский П.А. (руководитель коллектива), Гайворонский И.Н., Гергедава Ш.К., Добрынин В.М., Журавлев И.Е., Зайченко В.Ф., Катюков В.А., Кравченко Г.Ф., Липилин А.В., Лукьянов Э.Е., Михайлов В.М., Петров А.Н., Петросян Л.Г., Полякова В.А., Рерле Т.А. (технический редактор), Савостьянов Н.А. (главный редактор), Хаматдинов Р.Т., Шакиров А.Ф., Шакиров Р.А., Яценко Г.Г. (зам. руководителя коллектива) с участием сотрудников ВНИГИК. Разработка настоящего нормативного документа проведена на основании законодательных и нормативных актов России, с использованием отечественного и мирового опыта работы предприятий и организаций. Использованы разработки отраслевых институтов, экспертные заключения, рекомендации и отзывы ведущих специалистов производства и науки.

Рецензенты: Кашик А.С. (ЦГЭ), Кучеров Г.Г. (Уренгойгазпром), Медведев Н.Я. (Сургутнефтегаз), Петерсилье В.И. (ВНИГНИ), Фоменко В.Г. (ВНИИГаз).

СОГЛАСОВАНЫ с Федеральным горным и промышленным надзором России 15 ноября 1999 года.

— Государственный геологический контроль МПР РФ (письмо N 15-07/143 от 11.08.99 г.)

— Государственная комиссия по запасам полезных ископаемых МПР РФ (письмо N ср-6/274 от 10.08 99 г.)

— Центральная комиссия по государственной экспертизе запасов полезных ископаемых МПР РФ (письмо N 03-03/229 от 23.08.99 г.)

— Центральная комиссия по разработке нефтяных и нефтегазовых месторождений Минтопэнерго РФ (письмо N 33-249 от 11.08.99 г.)

— Комиссия по месторождениям и подземным хранилищам газа ОАО «Газпром» (письмо N ВВ-399 от 01.09.99 г.)

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Задачи «Правил геофизических исследований и работ в нефтяных и газовых скважинах» при регулировании геологического изучения, рационального использования и охраны недр

1.1. «Правила геофизических исследований и работ в нефтяных и газовых скважинах» (далее «Правила») разработаны в соответствии с требованиями Закона Российской Федерации «О недрах» N 27-Ф3 от 3 марта 1995 г. и утверждены Министерством природных ресурсов Российской Федерации на основании Положения о Министерстве природных ресурсов Российской Федерации, утвержденного Постановлением Правительства Российской Федерации от 17 мая 1997 г. N 588 с изменениями от 13 августа 1998 г. N 950, и Министерством топлива и энергетики Российской Федерации на основании Положения о Министерстве топлива и энергетики Российской Федерации, утвержденного Постановлением Правительства Российской Федерации от 27 января 1996 г. N 60 с изменениями от 12 февраля 1998 г. N 166 и от 13 августа 1998 г. N 950.

1.2. «Правила» являются нормативным документом, обеспечивающим государственное регулирование геофизических исследований и работ в нефтяных и газовых скважинах в области геологического изучения, рационального использования и охраны недр, безопасного ведения работ, связанных с пользованием недрами.

1.3. Настоящие «Правила» регламентируют виды, объемы, стадийность и порядок проектирования, организации, проведения, контроля и использования результатов геофизических исследований и работ в нефтяных и газовых скважинах (далее — ГИРС) с целью реализации основных положений Закона РФ «О недрах» в части полноты геологического изучения, рационального использования и охраны недр.

1.4. Выполнение «Правил» является обязательным при реализации лицензий на право пользования недрами с целью геологического изучения, разведки и добычи углеводородного сырья (УВС), сооружения и эксплуатации подземных хранилищ газа (ПХГ) для всех пользователей недр в Российской Федерации, независимо от их организационно-правовой формы, формы собственности и ведомственной принадлежности.

1.5. «Правила» используются при разработке и внесении дополнений и изменений в регламенты и правила разработки нефтяных и газовых месторождений, нормативные документы и инструкции в области бурения и эксплуатации скважин, сооружения и эксплуатации ПХГ при поисках, разведке, добыче и подземном хранении нефти, газа и газоконденсата.

2. Государственные органы и хозяйствующие субъекты, руководствующиеся «Правилами»

2.1. «Правилами» руководствуются государственные органы, осуществляющие:

— управление государственным фондом недр Российской Федерации;

— лицензирование пользования недрами;

— государственное регулирование добычи нефти, газа и газоконденсата;

— лицензирование видов деятельности, связанных с геологическим изучением недр и добычей нефти, газа и газоконденсата;

— государственную экспертизу и учет запасов полезных ископаемых;

— государственный геологический контроль;

— государственный надзор за безопасным ведением работ, связанных с пользованием недрами;

— государственный надзор за обеспечением единства измерений.

2.2. «Правилами» руководствуются и выполняют их:

— пользователи недр, ведущие геологическое изучение, разведку и добычу УВС, создание и эксплуатацию ПХГ;

— предприятия, выполняющие ГИРС;

— инновационные организации и предприятия, создающие новые методы, технику и технологии ГИРС;

— проектные организации, разрабатывающие проектно-технологическую документацию для геологического изучения и использования недр;

— организации, проводящие аудит запасов УВС.

2.3. Заказчиками ГИРС могут являться недропользователи, государственные органы, управляющие государственным фоном недр, и предприятия, выполняющие региональные работы в соответствии с разрешениями, выданными им органами управления государственным фондом недр в установленном порядке.

2.4. Недропользователи — владельцы лицензий на пользование недрами — в соответствии с Законом Российской Федерации «О недрах» и лицензионными соглашениями обеспечивают выполнение настоящих «Правил» на их лицензионных объектах.

2.5. Производителями ГИРС могут являться геофизические предприятия (подразделения), имеющие лицензии, выданные в установленном порядке, на осуществление соответствующих видов деятельности, связанных с геологическим изучением и использованием недр, и несущие ответственность за выполнение настоящих «Правил» и увязанных с ними других нормативных документов в области ГИРС перед заказчиками и государственными органами, выдавшими им лицензию на осуществление ГИРС.

3. Соответствие «Правилам» нормативных документов в области геофизических исследований и работ в нефтяных и газовых скважинах (ГИРС)

3.1. В соответствии с настоящими «Правилами» могут составляться следующие «Технические инструкции», излагающие технические и технологические требования проведения отдельных видов ГИРС:

— «Техническая инструкция по проведению геофизических исследований и работ на кабеле в нефтяных и газовых скважинах»;

— «Техническая инструкция по проведению геолого-технологических исследований бурящихся нефтяных и газовых скважин»;

— «Техническая инструкция по прострелочно-взрывным работам в нефтяных и газовых скважинах»;

— «Техническая инструкция по испытанию пластов инструментами на трубах в нефтяных и газовых скважинах».

«Технические инструкции» обязательны для руководства и выполнения исполнителями ГИРС и используются при приемке и контроле исполнения и результатов ГИРС недропользователями, заказчиками ГИРС, государственными органами, осуществляющими управление государственным фондом недр, экспертизу и учет запасов полезных ископаемых, геологический контроль, горный надзор, метрологический контроль и надзор.

3.2. Государственные органы, осуществляющие управление государственным фондом недр и государственную экспертизу запасов полезных ископаемых, могут выпускать и утверждать отдельные «Руководства» по применению ГИРС для решения конкретных геологических и технологических задач федерального и регионального значения.

3.3. «Руководства», а также создаваемые инновационными и другими предприятиями «Методики» и «Рекомендации», направленные на решение задач подсчета запасов, для допуска к производственному использованию подлежат апробации и одобрению федеральными или территориальными органами государственной экспертизы запасов полезных ископаемых.

3.4. При необходимости в «Правила» могут быть внесены изменения или дополнения, рассматриваемые, согласовываемые и утверждаемые в том же порядке.

4. Назначение ГИРС при геологическом изучении недр и добыче нефти и газа

4.1. Геофизические исследования и работы в скважинах (ГИРС) — исследования, основанные на изучении естественных и искусственных физических полей во внутрискважинном, околоскважинном и межскважинном пространстве с целью:

— изучения геологического разреза и массива горных пород;

— выявления и оценки полезных ископаемых;

— контроля за разработкой месторождений полезных ископаемых и эксплуатацией подземных хранилищ газа (ПХГ);

— оценки технического состояния скважин;

— изучения продуктивных пластов;

— оценки ущерба, наносимого недрам при их использовании, а также предусматривающие проведение следующих работ:

— отбора образцов пород и пластовых флюидов;

— различных операций с применением взрывчатых веществ (прострелочно-взрывные работы);

— интенсификации притоков флюидов из продуктивных пластов;

— геолого-технологических исследований в процессе бурения.

4.2. Различают следующие виды ГИРС:

4.2.1. Геофизические исследования в скважинах (ГИС) — измерения в скважинах параметров различных по природе физических полей, естественных или искусственно вызванных, с целью изучения:

— строения и свойств вскрытых скважиной горных пород и содержащихся в них флюидов;

— конструктивных элементов скважины;

— состава и характера движения флюидов в действующих скважинах.

4.2.2. Геофизические работы в скважинах — технологические операции по обеспечению строительства и ремонта скважин, выполняемые геофизическими предприятиями, включающие:

— прострелочно-взрывные работы (ПВР) по вторичному вскрытию, интенсификации притоков и ликвидации аварий;

— испытание пластов инструментами на трубах и на кабеле;

— отбор образцов пород и флюидов приборами на кабеле;

— вызов притока свабированием и импульсными депрессионными воздействиями;

— акустические, тепловые, электрические и импульсные воздействия на призабойную зону пластов;

— очистку забоев скважин, устранение гидратных и парафиновых пробок в стволах скважин;

— установку разделительных мостов, пакеров и ремонтных пластырей;

— установку забойных клапанов и штуцеров, и другие подобные операции.

4.2.3. Геолого-технологические исследования скважин (ГТИ) — измерение параметров бурения, параметров и свойств промывочной жидкости, содержания в ней углеводородов и других поступающих из вскрытых пластов флюидов; отбор и экспресс-анализ шлама, экспресс-анализ керна на буровой.

4.3. По характеру решаемых задач различают следующие виды ГИС:

4.3.1. Исследования разрезов скважин в околоскважинном пространстве (КАРОТАЖ) — геофизические исследования, основанные на измерении параметров физических полей в скважине и в околоскважинном пространстве с целью изучения вскрытого скважиной геологического разреза, поисков, разведки и контроля разработки месторождений полезных ископаемых, привязки по глубине к разрезу других исследований и операций в скважинах, а также получения информации для интерпретации данных скважинной и наземной геофизики.

Среди видов КАРОТАЖА различают: электрический каротаж (ЭК) — ПС, КС, БКЗ, МК, БК, БМК, ВП и др.; электромагнитный каротаж (ЭМК) — ИК, ДК, ВИКИЗ, ЯМК, КМВ и др.; радиоактивный каротаж (РК) — ГК, НК, ГГК, ИНК, ИНК-С/О и др.; термокаротаж (высокоточный, дифференциальный); акустический каротаж (АК); наклонометрия (электрическая, индукционная, акустическая).

4.3.2. Исследования и контроль технического состояния скважин и технологического оборудования — геофизические исследования, предназначенные для информационного обеспечения управления процессом бурения, заканчивания, капитального и подземного ремонта скважин и ликвидации аварий, включающие:

— определение траектории ствола скважины;

— изучение конфигурации ствола скважины;

— оценку качества цементного кольца и изолирующих мостов;

— определение толщины и состояния обсадных колонн и насосно-компрессорных труб (НКТ);

— определение состояния технологического оборудования скважин;

— определение глубины прихвата бурового инструмента и НКТ.

4.3.3. Гидродинамические исследования в скважинах — геофизические исследования, предназначенные для изучения продуктивных пластов при их испытании, освоении и эксплуатации, при закачке в них вытесняющего агента с целью получения данных о продуктивности, фильтрационных свойствах, а также гидродинамических связях пластов, включающие измерение давления, температуры, скорости потока, состава и свойств флюида в стволе скважины с использованием аппаратуры, спускаемой в скважину на каротажном кабеле.

4.3.4. Опробование и испытание пластов и отбор образцов пород и флюидов (Прямые исследования пласта) — операции, обеспечивающие отбор образцов пород и пластовых флюидов из стенок скважины, исследование их свойств и состава, а также измерение гидродинамических параметров и пластового давления в процессе отбора флюидов с целью изучения фильтрационных свойств пласта.

4.4. Геофизические исследования вскрытого нефтяными и газовыми скважинами разреза обеспечивают информационную основу для:

— изучения геологического строения разреза;

— определения состава и свойств слагающих разрез горных пород и содержащихся в них флюидов;

— оценки и подсчета запасов углеводородного сырья (УВС);

— построения геолого-геофизических моделей залежей УВС и объектов ПХГ в комплексе с данными исследований керна, испытаний пластов, наземных и межскважинных геофизических исследований, гидродинамических исследований и др.

4.5. Геофизические исследования элементов конструкции скважин обеспечивают информационную основу для:

— контроля технологии строительства скважин и документирования реализации проектных решений по конструкции скважин, разобщению и вторичному вскрытию пластов-коллекторов;

— контроля технического состояния скважин при их эксплуатации;

— установления соответствия состояния скважин технологическим и экологическим требованиям;

— проектирования и контроля ремонтных работ.

4.6. Геофизические исследования эксплуатационных скважин обеспечивают информационную основу для:

— достоверного учета извлекаемых и оставляемых в недрах запасов УВС;

— контроля реализации утвержденных проектов пробной и опытно-промышленной эксплуатации, технологических схем и проектов разработки месторождений;

— оптимизации технологических режимов выработки залежей, их отдельных участков и пластов;

— оптимизации режимов закачки жидкостей и других агентов в пласты при использовании методов воздействия на пласты;

— оптимизации работы фильтров скважин и насосного оборудования;

— построения и корректировки совместно с данными промысловых исследований геолого-технологических моделей разрабатываемых месторождений (залежей) УВС и эксплуатируемых ПХГ;

— технологического и экологического мониторинга месторождений и ПХГ;

— оценки экономического и экологического ущерба, нанесенного недрам при их изучении, добыче УВС и эксплуатации ПХГ.

4.7. Геолого-технологические исследования скважин обеспечивают информационную основу для:

— документирования и оптимизации режимов бурения, контроля проводки скважины;

— оперативного выявления углеводородных и иных флюидов непосредственно при вскрытии пластов-коллекторов;

— прогнозирования аномально-высоких и аномально-низких пластовых давлений, предотвращения флюидопроявлений и иных осложнений и аварий при бурении.

4.8. Эффективность ГИРС для достижения указанных выше целей зависит как от их комплекса, объемов, технологий и качества выполнения, регламентируемых настоящими «Правилами» и соответствующими инструкциями, так и от качества первичного и вторичного вскрытия изучаемого разреза, информативности испытательных работ, представительности отобранного керна. Требования к этим видам работ излагаются в соответствующих нормативных документах и проектной документации комплексных проектов изучения и использования недр.

4.9. В соответствии с «Классификацией скважин, бурящихся при геологоразведочных работах и разработке нефтяных и газовых месторождений (залежей)» скважины подразделяются на следующие категории: опорные (в том числе сверхглубокие), параметрические, структурные, поисковые, оценочные, разведочные, эксплуатационные, специальные. В категорию эксплуатационных скважин входят собственно эксплуатационные, опережающие эксплуатационные, нагнетательные, наблюдательные, контрольные, пьезометрические скважины.

4.10. Геофизические исследования и работы в скважинах являются неотъемлемыми технологическими этапами строительства всех категорий скважин, их эксплуатации, ремонта и ликвидации.

4.11. Настоящими «Правилами» регламентируются все вышеперечисленные виды ГИРС во всех категориях скважин, бурящихся для изучения и использования запасов нефти и газа в недрах, а также вновь вводимые виды ГИРС, если их технологические особенности не требуют создания дополнительных нормативных документов.

II. ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ С ПОМОЩЬЮ ГИРС НА РАЗЛИЧНЫХ ЭТАПАХ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ИЗУЧЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕДР

5. Изучение геологического разреза

5.1. Материалы ГИРС являются одним из основных видов геологической документации и должны обеспечивать всестороннее изучение геологического разреза скважин (литологии, физических и коллекторских свойств, флюидонасыщенности).

5.2. В разрезах скважин всех категорий выделяют интервалы, требующие различной детальности исследований: общей, детальной и специальной. Общие исследования выполняются по всему стволу скважины от забоя до устья, детальные исследования — в перспективных (или продуктивных) на нефть и газ интервалах, специальные — в отдельных пластах или целевых интервалах по специальным технологиям.

5.3. Геологическое изучение методами ГИРС разреза опорных, параметрических, поисковых, оценочных и разведочных скважин (общие исследования) должно обеспечить:

— разделение разреза на литолого-стратиграфические комплексы и типы (терригенный, карбонатный, хемогенный, вулканогенный, кристаллический и др.);

— расчленение разреза на пласты, привязку их по глубине вдоль оси скважины и по абсолютным отметкам;

— выделение стратиграфических реперов;

— привязку отбираемого керна по глубине;

— информационное обеспечение интерпретации наземных (полевых) геофизических исследований (сейсморазведки, электроразведки, гравиразведки, магниторазведки, радиометрической разведки);

— литологическое изучение интервалов разреза, не охарактеризованных отбором керна;

— определение коллекторских свойств и характера насыщенности пород.

5.4. С целью информационного обеспечения интерпретации наземных геофизических исследований и построения моделей изучаемых объектов, по всему разрезу используемых для этого скважин должен выполняться комплекс методов ГИС, позволяющий построить геофизические модели разреза для сейсморазведки (сейсмоакустический разрез), электроразведки (геоэлектрический разрез), гравиразведки (геоплотностной разрез) и магниторазведки (геомагнитный разрез).

5.5. Детальные исследования в опорных и параметрических скважинах выполняются в неизученной ранее части разреза и в интервалах предполагаемой продуктивности; в структурных, поисковых, оценочных и разведочных скважинах — в перспективных интервалах; в эксплуатационных скважинах — в продуктивных интервалах. Детальные исследования в комплексе с другими данными должны обеспечить:

— расчленение изучаемого разреза на пласты толщиной до 0,4 м (в зависимости от расчленяющей способности используемых методов ГИС), привязку пластов по глубине и абсолютным отметкам (построение геометрической модели);

— детальную литологическую оценку и определение литотипа пород;

— определение компонентного состава твердой фазы породы и ее пористости (построение компонентной модели);

— выделение коллекторов и оценку их фильтрационных свойств (построение фильтрационной модели);

— качественную характеристику флюидонасыщения, количественную оценку его для коллекторов, установление положения межфлюидных контактов и границ переходных зон (построение флюидальной модели).

Количественные характеристики пластов определяются с учетом разрешающей способности методов ГИРС.

5.6. В процессе бурения параметрических, поисковых, оценочных и разведочных скважин обязательно проведение испытаний прогнозируемых нефтегазоносных интервалов и наиболее водопроявляющих горизонтов неизученной ранее части разреза приборами на каротажном кабеле или испытателями пластов на трубах.

5.7. Специальные виды и технологии ГИРС в скважинах всех категорий применяются в отдельных перспективных пластах и интервалах, где обычный комплекс ГИРС не достаточен для решения поставленных задач.

5.8. ГТИ при бурении опорных, параметрических, поисковых, оценочных, разведочных и эксплуатационных скважин должны обеспечить для изучения вскрываемого разреза:

— оперативное представление геологическим и технологическим службам бурового предприятия и заказчика информации о литологическом составе, характере насыщенности и коллекторских свойствах вскрываемых в процессе бурения горных пород;

— оперативное прогнозирование пластовых давлений;

— выдачу рекомендаций по уточнению интервалов отбора керна, проведения ГИРС и испытания пластов.

6. Оценка и подсчет запасов нефтяных и газовых месторождений, определение характеристик ПХГ

6.1. Решение этих задач методами ГИРС в комплексе с другими методами геологоразведочных работ (ГРР) обеспечивается в поисковых, оценочных и разведочных скважинах, а также, при уточнении запасов и моделировании залежей, в опережающих эксплуатационных и собственно эксплуатационных скважинах.

6.2. Материалы ГИРС в сочетании с данными петрофизических исследований керна должны обеспечивать:

— литологическое и стратиграфическое расчленение и корреляцию разрезов пробуренных скважин;

— выделение в разрезе скважин коллекторов всех типов и определение их параметров;

— разделение коллекторов на продуктивные и водоносные, а продуктивных коллекторов — на газо- и нефтеносные;

— определение положений межфлюидных контактов, наличия и характеристик переходных зон, эффективных газо- и нефтенасыщенных толщин;

— определение коэффициентов пористости, газо- и нефтенасыщенности, проницаемости, вытеснения;

— определение пластовых давлений и температур;

— определение неоднородности пластов (объектов);

— прогнозирование потенциальных дебитов;

— прогнозирование геологического разреза в околоскважинном и межскважинном пространстве.

6.3. Объемы и качество ГИРС в пробуренных на месторождении скважинах должны обеспечить определение подсчетных параметров с достоверностью, регламентированной «Классификацией запасов и ресурсов нефти и горючих газов» для соответствующих категорий запасов, получение исходной информации для построения постоянно действующих цифровых геолого-технологических моделей месторождений; обоснования коэффициентов извлечения, составления технологических схем и проектов пробной и опытно-промышленной эксплуатации, проектов разработки месторождений.

6.4. Объемы и качество ГИРС при разведке объектов ПХГ должны обеспечить определение емкости и характеристик подземных резервуаров, гидродинамического режима разреза, распространения, выдержанности, однородности и свойств пород-коллекторов и флюидоупоров, получение исходной информации для построения цифровых геолого-технологических моделей ПХГ, проектирования строительства и эксплуатации ПХГ.

6.5. Объемы, периодичность и качество ГИРС в эксплуатационных скважинах с целью контроля за разработкой залежей нефти и газа и эксплуатацией ПХГ должны обеспечить мониторинг их разработки и эксплуатации, уточнение геолого-технологических моделей, начальных и текущих запасов нефти и газа, уточнение технологий и режимов разработки залежей и эксплуатации ПХГ.

7. Обеспечение строительства и эксплуатации скважин, их подземного и капитального ремонта

7.1. Геолого-технологические исследования в процессе строительства скважин должны обеспечить:

— оперативную информацию о соответствии фактических технологических параметров бурения их значениям, установленным в геолого-технологических нарядах (заданиях);

— выявление и предупреждение аварийных ситуаций в процессе бурения;

— выдачу рекомендаций по оптимизации процесса бурения и испытанию перспективных пластов;

— информационное обеспечение и контроль процесса цементирования скважин.

7.2. При определении технического состояния открытого ствола скважин методы ГИС должны обеспечить:

— определение пространственного положения ствола скважины, соответствия траектории ствола проекту;

— определение геометрии сечения ствола, выделение желобов, каверн, сальников, мест выпучивания и течения глин, прогнозирование прихватоопасных зон;

— выявление зон флюидопроявлений и поглощений.

7.3. Для ликвидации аварий при бурении ГИРС должны обеспечить:

— выявление интервалов прихвата бурового инструмента;

— ликвидацию прихвата прострелочно-взрывными методами; обрыв или резку бурильных, насосно-компрессорных и обсадных труб;

— выявление оставленных в скважине металлических предметов;

— ликвидацию посторонних предметов в скважине и очистку забоя;

— установку с помощью кабельных устройств разделительных и изоляционных мостов в стволе скважины;

— наведение специальных скважин для глушения фонтанов с поиском геофизическими методами аварийного ствола.

7.4. Для исследования обсадных колонн методы ГИС должны обеспечить:

— контроль диаметров, толщин и целостности обсадных колонн (кондуктора, технических и эксплуатационных колонн), глубин их башмаков и соответствия их проекту скважины;

— контроль износа и повреждений обсадных колонн (кондуктора, технических и эксплуатационных колонн), прогнозирование аварийных ситуаций в процессе бурения и эксплуатации скважины;

— контроль наличия и местоположения элементов технологической оснастки обсадных колонн (центраторов, скребков, турбулизаторов, заколонных пакеров и др.) и соответствия их проекту;

— регистрацию расположения муфт обсадных колонн (в увязке с геологическим разрезом);

— представление фактического паспорта конструктивных элементов обсадных колонн для дела скважины.

7.5. Для контроля и обеспечения затрубной изоляции скважин ГИРС должны обеспечить:

— определение высоты подъема цемента за колонной, однородности цементного камня, полноты заполнения цементом затрубного пространства, наличия затрубных каналов, заполненных жидкостью и газом;

— определение наличия сцепления цемента с колонной и породой;

— выявление затрубных перетоков, движения жидкости и газа за колонной;

— определение теплового режима пород в толще многолетней мерзлоты;

— привязку к разрезу и установку затрубных взрывных пакеров.

7.6. При капитальном и подземном ремонте и эксплуатации скважин ГИРС должны обеспечить:

— уточнение фактической конструкции скважины;

— контроль технического состояния обсадной колонны и цементного кольца, выявление негерметичности колонн, цемента, наличия затрубных перетоков для проектирования ремонтных работ;

— определение интервалов поступления воды в скважину;

— контроль технического состояния насосно-компрессорных труб и лифтового оборудования;

— информационное сопровождение ремонтных работ, проведение специальных исследований при различных технологических операциях в процессе ремонта (определение вырезанных участков эксплуатационных колонн, определение качества гравийной упаковки и др.);

— технологические операции по установке разделительных мостов, пробок, вторичному вскрытию и интенсификации притоков;

— контроль и документирование результатов ремонтных работ для дела скважины.

8. Заканчивание скважин, вскрытие и испытание пластов, интенсификация притоков

8.1. Изучение геологического разреза, исследования состояния обсадных колонн и затрубной изоляции должны обосновать выбор методик и средств вторичного вскрытия пластов взрывными или невзрывными методами, увязку интервалов перфорации с материалами ГИРС.

8.2. При заканчивании скважин должно быть обеспечено вторичное вскрытие пластов путем перфорации обсадной колонны, цемента и пород (прострелочно-взрывным, сверлящим иди другим методом) с максимальным сохранением фильтрационных характеристик пластов.

8.3. Геофизическое сопровождение вторичного вскрытия пластов должно обеспечить:

— контроль за спуском в скважину перфоратора на кабеле;

— привязку интервала перфорации к геологическому разрезу;

— контроль и регистрацию факта и полноты срабатывания перфоратора;

— определение фактического положения интервала перфорации;

— определение качества вторичного вскрытия.

8.4. Испытания пластов приборами на кабеле и инструментом на бурильных трубах должны обеспечить:

— вызов притока, отбор герметизированных проб жидкостей и газов из пласта;

— регистрацию диаграмм давления и притока при испытании;

— детальные исследования для точного определения положений межфлюидных контактов, изучения гидродинамической однородности пластов.

8.5. Геофизические исследования при испытании и освоении скважин должны обеспечить:

— выявление возможности заколонной циркуляции, негерметичности изоляционного моста и колонны (контроль качества разобщения объектов испытания);

— выявление сообщаемости объектов испытания с соседними пластами в процессе испытания;

— контроль вызова, режима и состава притока;

— определение гидродинамических параметров исследуемых объектов.

8.6. Геофизические исследования и работы по интенсификации притоков в скважинах должны обеспечить:

— обоснование возможности и способов интенсификации притоков;

— воздействие на призабойную зону пластов энергией и продуктами взрыва, горения пороховых зарядов и горюче-окислительных составов;

— акустические, тепловые, электрические, электрогидравлические и импульсные депрессионные воздействия на призабойную зону пластов с помощью аппаратов, спускаемых на кабеле и на трубах;

— контроль процесса и результатов кислотных обработок и других геолого-технологических мероприятий.

9. Контроль за разработкой нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений

9.1. Геофизические исследования в скважинах для контроля за разработкой нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений (ГИС-контроль) должны обеспечить решение следующих задач:

— исследование процесса вытеснения нефти и газа в пласте для контроля выработки запасов и оценки эффективности применения методов повышения нефтеотдачи пластов;

— определение эксплуатационных характеристик пластов;

— контроль технического состояния скважин;

— исследования скважин для выбора оптимального режима работы технологического оборудования.

9.2. Исследование процесса вытеснения нефти и газа в пласте включает определение характера текущей насыщенности пласта — нефть, газ, вода (на качественном уровне) и определение текущих или остаточных коэффициентов нефтенасыщенности и газонасыщенности (на количественном уровне), путем наблюдений в эксплуатационных (добывающих, нагнетательных, наблюдательных, контрольных и пьезометрических) скважинах.

9.3. Определение эксплуатационных характеристик пласта включает решение следующих основных задач:

— определение отдающих и поглощающих интервалов;

— определение профиля притока в эксплуатационных скважинах и профиля приемистости в нагнетательных скважинах;

— определение мест притока нефти, газа и воды, выявление обводненных интервалов;

— установление причин обводнения;

— определение давления и продуктивности пластов и прослоев.

9.4. Контроль технического состояния скважин, см. разд.7.

9.5. Исследования скважин для выбора оптимального режима работы технологического оборудования предусматривают решение следующих задач:

— определение статических и динамических уровней жидкости, водонефтяного, газонефтяного и газоводяного раздела в стволе, жидкостных и гидратных пробок, отложений парафина;

— определение положения технологического оборудования в скважине (глубина спуска насоса, воронки лифтовых труб и т.д.);

— определение выноса механических примесей и воды.

10. Контроль за эксплуатацией ПХГ

10.1. Задачи, решаемые при геофизических исследованиях с целью контроля эксплуатации ПХГ, аналогичны задачам, решаемым при ГИС-контроле за разработкой газовых и газоконденсатных месторождений.

10.2. Особенности ПХГ (наличие этапа формирования искусственной газовой залежи, цикличность закачки и отбора газа и, следовательно, знакопеременные термобарические нагрузки на конструкции скважин, близость к большим городам) определяют специальные технологии проведения и объемы отдельных методов ГИС-контроль.

10.3. Особое значение имеет решение задач контроля за износом и герметичностью колонн и цементного кольца, выявления перетоков и скоплений газа в вышележащих водоносных горизонтах.

11. Оценка ущерба, нанесенного недрам при их использовании

11.1. При использовании недр с целью добычи УВС ГИРС должны обеспечивать информацию для оценки ущерба, нанесенного недрам вследствие нарушений технологии добычи (некачественного строительства скважин, превышения проектных отборов и др.), приводящих к:

— преждевременному обводнению нефтяных скважин из-за прорыва конуса пластовых вод к фильтровой зоне скважин;

— переходу работы нефтяных скважин на газ ввиду прорыва газа газовой шапки при добыче нефти из подгазовой части нефтяной залежи из-за снижения давления в призабойной зоне нефтяного пласта ниже давления в газовой шапке;

— переходу работы нефтяных скважин на газ вследствие снижения давления в призабойной зоне пласта до величины ниже давления насыщения растворенного газа в нефти.

При разработке газовых месторождений должны выявляться случаи, когда:

— интенсивный отбор газа при разработке газовой залежи приводит к локальному снижению пластового давления в призабойной зоне пласта и обводнению добывающих скважин;

— неоптимальный выбор режима работы скважин при добыче газоконденсатной смеси приводит к потерям газоконденсата из-за выпадения его в жидкую фазу в пласте.

III. КОМПЛЕКСЫ ГИРС ДЛЯ РЕШЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ТЕХНИЧЕСКИХ ЗАДАЧ И ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К НИМ

12. Принципы формирования комплексов ГИРС

12.1. Для однозначного и достоверного определения характера и свойств пород и насыщающих их флюидов, изучения конструктивных элементов скважин используются различные по физической природе методы ГИРС (электрические, электромагнитные, радиоактивные, акустические, ядерно-магнитные и другие).

12.2. Комплекс ГИРС определяется задачами, соответствующими назначению скважин, прогнозируемым геологическим разрезом и проектируемыми техническими условиями строительства и эксплуатации скважин.

12.3. По целевому назначению различают:

— комплекс ГИРС для решения геологических задач;

— комплекс ГИРС для изучения технического состояния открытого ствола бурящихся скважин;

— комплекс ГИС при испытаниях в открытом стволе в процессе бурения;

— комплекс ГИРС для изучения технического состояния обсадных колонн и качества цементирования колонн;

— комплекс ГИС при испытаниях в колонне:

— комплекс ГИРС для контроля за разработкой нефтяных и газовых залежей и эксплуатацией ПХГ.

12.4. Комплексы ГИРС содержат набор методов, обеспечивающих успешное решение поставленных задач для различных геолого-технологических ситуаций.

12.5. Комплексы включают методы, освоенные в отечественной практике. По мере освоения и апробации новых методов комплексы могут дополняться.

12.6. Комплексы ГИРС ориентированы на применение цифровой компьютеризованной каротажной техники и комбинированных скважинных приборов (модулей).

12.7. Комплексы ГИРС для решения геологических задач включают обязательные и дополнительные исследования.

Обязательные исследования состоят из постоянной части, единой для всех регионов, и изменяемой части, состав которой определяется геолого-техническими условиями для изучаемого объекта.

Дополнительные исследования рекомендуются к выполнению в отдельных интервалах для изучения сложнопостроенных коллекторов.

13. Комплексы ГИРС в опорных и параметрических скважинах

13.1. Комплекс ГИРС для решения геологических задач одинаков (по составу методов) для опорных и параметрических скважин.

13.2. Постоянную часть обязательных исследований составляют (таблица 1):

— общие исследования по всему стволу скважины;

— детальные исследования в неизученной части разреза и в интервалах предполагаемой продуктивности.

13.3. Изменяемая часть обязательных исследований определяется конкретной геолого-технологической ситуацией (таблица 1).

Обязательный комплекс исследований для решения геологических задач
в опорных и параметрических скважинах

docs.cntd.ru