Обеспечение безопасности проведения работ при строительстве скважины
Для обеспечения безопасности проведения работ решают задачи:
- раннего обнаружения газо-, нефте-, водопроявлений и поглощений при бурении и спускоподъемных операциях;
- диагностики предаварийных ситуаций в реальном масштабе времени;
- контроля долива скважин.
Обеспечение соблюдения правил недропользования
Для выполнения правил недропользования решают задачи:
- получения информации, позволяющей предотвратить нарушения физико-химических и гидродинамических характеристик вскрываемых пластов, которые могут осложнить дальнейшее недропользование;
- контроля выполнения проектных требований к вскрытию продуктивных пластов.
Геологические задачи
6.3.1 При ГТИ решают геологические задачи:
- построения в процессе бурения фактического литологического разреза скважины;
- оперативного выделения опорных пластов-реперов;
- проведения литолого-стратиграфического расчленения разреза;
- оперативного выделения пластов-коллекторов;
- определения характера насыщения коллекторов;
- оценки фильтрационно-емкостных свойств пластов-коллекторов.
6.3.2 С целью оптимизации получения геолого-геофизической информации проводят выбор и корректировку интервалов отбора керна, шлама, образцов грунтов, испытания пластов, а также интервалов, методов и времени проведения геофизических исследований в скважинах.
Технологические задачи
ГТИ используют для решения технологических задач:
- оптимизации процесса углубления скважины в зависимости от геологических задач;
- распознавания и определения продолжительности технологических операций;
- выбора и поддержания рационального режима бурения с контролем отработки долот;
- оптимизации спускоподъемных операций (ограничение скорости спуска, оптимизация загрузки грузоподъемных механизмов);
- контроля гидродинамических параметров в скважине;
- раннего обнаружения проявления и поглощения при спускоподъемных операциях, управления процессом долива скважины;
- определения пластового и порового давлений (прогнозирование зон АВПД и АВПоД);
- контроля спуска и цементирования обсадной колонны;
- диагностики работы бурового оборудования.
Расширение комплекса ГТИ за счет новых технологий
Контроль крепления ствола скважины
Контроль крепления ствола скважины обсадными колоннами предназначен для повышения качества и безопасности проводимых работ путем независимой регистрации операций по креплению скважины. Работы осуществляют комплектом датчиков технологических параметров станции ГТИ, устанавливаемым в соответствии с технологической схемой обвязки буровой и схемой установки тампонажной техники. Технология обеспечивает:
а) контроль следующих технологических операций:
1) подготовка ствола скважины к спуску колонны,
2) спуск и долив колонны,
3) цементирование и ожидание затвердения цемента,
4) испытания на герметичность;
б) регистрацию следующих параметров:
1) объемы закачиваемых и выходящих растворов,
2) расход и давление в нагнетательной магистрали,
3) температура и плотность закачиваемых и выходящих растворов,
4) сопротивление (проводимость) выходящих растворов.
Контроль процессов освоения и испытания скважин
Контроль процессов освоения и испытания скважин предназначен для повышения качества и безопасности проводимых работ путем независимой регистрации операций по очистке призабойной зоны пласта, вызову притока, воздействию на пласт и определению гидродинамических характеристик пласта по данным автономных комплексов.
Технология контроля должна обеспечивать:
- описание технологических операций;
- регистрацию объемов закачиваемых и выходящих растворов;
- регистрацию расходов, давлений и температур жидкостей в устьевой обвязке;
- отбор и анализ проб пластового флюида.
Технико-экономические задачи
ГТИ позволяют решать следующие технико-экономические задачи:
- определение технико-экономических показателей бурения;
- определение баланса времени работы вахты, буровой бригады (буровой установки).
Научно-исследовательские задачи
ГТИ можно использовать для решения ряда научно-исследовательских задач, таких как:
- проведение планируемых экспериментов с целью построения и уточнения моделей отдельных технологических процессов и свойств горных пород;
- испытание новых технических средств, методик и технологий.
Информационные задачи
ГТИ обеспечивают решение информационных задач:
- синхронизации работы регистрирующих комплексов на буровой;
- сбора, обработки и накопления геолого-технологической информации в виде базы данных;
- обеспечения информацией всех служб, участвующих в процессе строительства скважин;
- составления сводных форм оперативной отчетности;
- передачи информации ГТИ по каналам связи.
Комплексы ГТИ
7.1 Комплекс ГТИ при бурении опорных, параметрических, структурных, поисково-оценочных и разведочных скважин приведен в таблице 1.
Таблица 1
| Обязательное исследование | Дополнительное исследование |
| Исследование проб шлама, керна, бурового раствора | |
| Отбор проб шлама через 5 м по всему разрезу и через 1-2 м в перспективных интервалах | Измерение окислительно-восстановительного потенциала горных пород |
| Макро- и микроскопическое описание шлама и керна | Пиролитический анализ горных пород для определения содержания углеводородов и органического вещества |
| Фракционный анализ шлама | Фотоколориметрия образцов пород по шламу и керну |
| Измерение карбонатности (кальцит, доломит и нерастворимый остаток) в породе | Люминесцентно-битуминологический анализ бурового раствора |
| Люминесцентно-битуминологический анализ шлама и керна | Измерение вязкости и водоотдачи бурового раствора |
| Оценка плотности и пористости пород по шламу и керну | Измерение весового удельного содержания и плотности нефти в образцах горных пород методом количественного флюоресцентного анализа |
| Измерение суммарного содержания горючих газов в газовоздушной смеси, извлеченной из непрерывно дегазируемого бурового раствора | Определение ароматических углеводородов: бензола, толуола, ксилола методом экспресс-хроматографии по керну, шламу и буровому раствору |
| Дискретное или непрерывное измерение компонентного состава углеводородного газа в газовоздушной смеси, извлеченной из непрерывно дегазируемого бурового раствора | Гамма-спектрометрия горных пород по шламу и керну |
| Периодическая термовакуумная дегазация (ТВД) проб бурового раствора для определения газонасыщенности бурового раствора и калибровки дегазатора непрерывного действия | ЯМР-анализ горных пород по шламу и керну |
| Измерение удельного содержания нефти в образцах горных пород инфракрасным спектрометрическим методом1) | Измерение содержания основных породообразующих минералов ИК-спектрометрическим методом |
| Измерение объемного газосодержания бурового раствора компрессионным методом | - |
| - | Определение содержания в буровом растворе иона НСО3 |
| - | Дискретное или непрерывное измерение компонентного состава углеводородных газов, водорода, гелия, углекислого газа, азота, кислорода в газовоздушной смеси, извлеченной из непрерывно дегазируемого бурового раствора |
| Измерение и расчет технологических параметров | |
| Глубина скважины и механическая скорость проходки | Виброакустические характеристики работы бурового инструмента |
| Вес на крюке и нагрузка на долото | - |
| Давление бурового раствора на стояке манифольда | - |
| Давление бурового раствора в затрубном пространстве | - |
| Число ходов насоса | - |
| Расход бурового раствора на входе в скважину | - |
| Расход бурового раствора на выходе из скважины2) | - |
| Уровень и объем бурового раствора в приемных емкостях и доливочной емкости | - |
| Скорость спуска и подъема бурильного инструмента | - |
| Плотность бурового раствора на входе и выходе из скважины | - |
| Скорость вращения ротора (при роторном бурении) | - |
| Крутящий момент на роторе (при роторном бурении) | - |
| Удельное электрическое сопротивление раствора на входе и выходе из скважины | - |
| Температура раствора на входе и выходе из скважины | - |
| 1) Допускается применение других методов определения нефтенасыщенности. 2) Допускается использование индикатора потока. |
7.2 Комплекс ГТИ при бурении горизонтальных скважин приведен в таблице 2.
Таблица 2
| Обязательное исследование | Дополнительное исследование |
| Исследование проб шлама, бурового раствора | |
| Отбор проб шлама через 5 м по всему разрезу и через 2-3 м при бурении по пласту | Отбор проб шлама из пласта-коллектора через 1-2 м |
| Измерение суммарного содержания горючих газов в газовоздушной смеси, извлеченной из непрерывно дегазируемого бурового раствора | Макро- и микроскопическое описание шлама |
| Дискретное или непрерывное измерение компонентного состава углеводородного газа в газовоздушной смеси, извлеченной из непрерывно дегазируемого бурового раствора | Оценка плотности и пористости горных пород по шламу |
| Периодическая термовакуумная дегазация (ТВД) проб бурового раствора для калибровки дегазатора непрерывного действия | Определение ароматических углеводородов: бензола, толуола, ксилола методом экспресс-хроматографии по керну, шламу и буровому раствору |
| Измерение объемного газосодержания бурового раствора компрессионным методом | Определение карбонатности горных пород по шламу |
| Измерение удельного содержания нефти в образцах горных пород инфракрасным спектрометрическим методом | - |
| Люминесцентно-битуминологический анализ шлама | - |
| Измерение технологических параметров | |
| Глубина скважины и механическая скорость проходки | Удельное электрическое сопротивление раствора на входе и выходе |
| Вес на крюке | Виброакустические характеристики работы бурового инструмента |
| Давление бурового раствора на стояке манифольда | - |
| Давление бурового раствора в затрубном пространстве | - |
| Число ходов насоса | - |
| Расход бурового раствора на входе в скважину | - |
| Расход бурового раствора на выходе из скважины1) | - |
| Уровень и объем бурового раствора в приемных емкостях и доливочной емкости | - |
| Скорость спуска и подъема бурильного инструмента | - |
| Плотность бурового раствора на входе и выходе из скважины | - |
| Скорость вращения ротора (при роторном бурении) | - |
| Крутящий момент на роторе (при роторном бурении) | - |
| Температура раствора на входе и выходе из скважины | - |
| 1) Допускается использование индикатора потока. |
7.3 Комплекс ГТИ при бурении эксплуатационных скважин приведен в таблице 3.
Таблица 3
| Обязательное исследование | Дополнительное исследование |
| Исследование шлама, бурового раствора | |
| Отбор проб шлама через 5-10 м по всему стволу и через 3-5 м при вскрытии продуктивных горизонтов | Отбор образцов шлама из пласта-коллектора через 1-2 м |
| Измерение суммарного содержания горючих газов в газовоздушной смеси, извлеченной из непрерывно дегазируемого бурового раствора | Макро- и микроскопическое описание шлама |
| Дискретное или непрерывное измерение компонентного состава углеводородного газа в газовоздушной смеси, извлеченной из непрерывно дегазируемого бурового раствора | - |
| Измерение объемного газосодержания бурового раствора компрессионным методом | |
| Периодическая термовакуумная дегазация (ТВД) проб бурового раствора для калибровки дегазатора непрерывного действия | Определение вязкости и водоотдачи бурового раствора |
| Люминесцентно-битуминологический анализ шлама при вскрытии продуктивных горизонтов | |
| Измерение технологических параметров | |
| Глубина скважины и механическая скорость проходки | - |
| Вес на крюке | - |
| Давление бурового раствора на стояке манифольда | - |
| Давление бурового раствора в затрубном пространстве | - |
| Число ходов насоса | - |
| Расход бурового раствора на входе в скважину | - |
| Расход бурового раствора на выходе из скважины1) | - |
| Уровень и объем бурового раствора в приемных емкостях и доливочной емкости | - |
| Скорость спуска и подъема бурильного инструмента | - |
| Плотность бурового раствора на входе и выходе из скважины | - |
| Скорость вращения ротора (при роторном бурении) | - |
| Крутящий момент на роторе (при роторном бурении) | - |
| Температура раствора на входе и выходе из скважины | - |
| 1) Допускается использование индикатора потока. |
Станция ГТИ