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.

Исследования скважин

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.

Исследование керна представляет собой регистрацию данных по анализу керна и литологии разреза в зависимости от глубины. Оно используется для выяснения и оценки продуктивных возможностей приконтурных (граничных) разведочных скважин. При разработке месторождения данные по анализу керна указывают, когда необходимо заканчивать скважину. При анализе керна можно также получить информацию для предварительной оценки нефтеносного участка. Наконец, эти данные нужны для проектирования усовершенствованных методов добычи нефти (повышения нефтеотдачи пластов с применением технических средств). Благоприятные результаты по керну (пористость, проницаемость, насыщенность флюидами) необходимы для эффективной эксплуатации коллектора и для предсказания его отдачи. (Способы отбора и анализа кернов более подробно описаны в соответствующем разделе.)

 

66. Методика построения структурных карт. По каким данным производят построение. Назначение структурной карты.

 

Построение карт в изолиниях (структурных). Из всех видов карт в геологии нефти и газа чаще всего используются карты в изолиниях. В изолиниях изображаются нефтенасыщенность, коллекторские свойства пластов, их эффективные мощности, пластовые давления и многие другие параметры. Но самыми распространенными в нефтегазовой геологии являются структурные карты — одна из разновидностей геологических карт в изолиниях. Они отображают в стратоизогипсах положение геологической граничной поверхности (кровли или подошвы пласта) относительно уровня моря.

Стратоизогипсы - это линии, соединяющие на плане точки с одинаковыми абсолютными отметками геологической граничной поверхности, проведенные через равные высотные интервалы.

Другими словами, структурная карта - это карта подземного рельефа геологической граничной поверхности.

Структурные карты хорошо поддаются алгоритмизации и последующему построению на ЭВМ. Методы по строения структурных карт применима для любых карт в изолиниях.

Структурные карты позволяют оценивать и анализировать условия залегания граничных поверхностей как в пределах крупных регионов, так и на отдельных разведочных площадях и месторождениях нефти и газа. Две структурные карты - кровли и подошвы позволяют охарактеризовать строение и условия залегания одного слоя, прогнозировать наличие или отсутствие ловушек для залежей нефти и газа.

Несколько структурных карт позволяют установить взаимное расположение различных геологических граничных поверхностей, например, совпадение или смешение сводов локальных поднятий. При наличии разрывных дислокаций на структурной карте показываются линии пересечения структурной поверхности с ними.

Структурная карта дает представление о строении недр и возможность правильно и целенаправленно планировать проведение поисковых и разведочных работ, определять контуры открытых скоплений, нефти и газа, оценивать их запасы и проектировать раз работку месторождений.

Структурные карты строятся по данным бурения, или по геофизическим профилям. В зависимости от качества и количества исходных данных, а так же геологического строения района чаще всего пользуются следующими методами построения структурных карт инвариант, способом треугольников, схождения и профилей. При применении любого из методов сначала необходимо определить масштаб будущей карты и величину сечения изолиний. В геологической практике масштаб структурной карты обычно обусловлен геологическими задачами и обоснованностью фактическим материалом.

Метод треугольников - один из наиболее распространенных способов построения структурных карт в геологической практике. Чаше всего он применяется, если территория разбурена равномерной сетью скважин, а картируемые структурные формы предполагаются изометричными или брахиморфными. Этот метод заключается в том, что структурная форма представляется в виде системы плоскостей, каждая из которых строится по трем точкам.

Работа проводится в следующей последовательности: Разбивка на треугольники. Для этого соединяют между собой точки расположения смежных скважин, в результате чего получается система треугольников. При этом можно соединять только те скважины, между которыми поверхность залегает моноклинально.

Стороны треугольников не должны пересекаться друг с другом и не должны пересекать ось структуры, а треугольники должны быть как можно более равносторонними. Вдоль каждой стороны треугольника предполагается равномерное изменение абсолютной отметки пласта. На рисунке 3 приведен вариант возможной разбивки площади на треугольники.

Линейная интерполяция - пропорциональное деление расстояния между скважинами согласно выбранному сечению стратоизогипс.

Построение структурных карт методом схождения. Метод схождения применяется в тех случаях, когда для построения структурной карты недостаточно данных по скважинам. При поисково-разведочных работах верхние горизонты, как правило, изучены бурением гораздо лучше, чем нижние, глубоко залегающие пласты.

Поэтому на практике при построении структурных карт более глубокозалегающего горизонта по единичным скважинам, используют, кроме этих данных, и структурную карту вышележащего горизонта. Этот метод получил название метода схождения.

Применение этого метола возможно в том случае, если исследуемый горизонт вскрыт ограниченным числом глубоких скважин (не менее чем 3—4), равномерно расположенных по площади, а по одному из горизонтов верхней части осадочного чехла имеется структурная карта, точность которой обоснована большим количеством фактического материала. Метод схождения применим в районах с простым тектоническим строением. Он особенно важен в районах с несоответствием структурных планов по различным граничным геологическим поверхностям. Метод схождения нельзя применять в районах развития рифовых массивов, а также в зонах выклинивания от дельных комплексов пород, при некомпенсированном осадконакоплении и перерывах в осадконакоплении и размывах. Этот метод находит обязательное применение на первых этапах поисково-разведочных работ.

Сущность метода заключается в изучении характера изменения вертикальных мощностей между двумя геологическими поверхностями - первой (опорной), по которой имеется подробная структур ная карта, и второй (картируемой), по которой ее следует построить.