Каротаж продуктивности горизонтальных скважин действующего фонда

    ФЕДЕРАЛЬНОЕ  АГЕНТСТВО  ПО  ОБРАЗОВАНИЮ

    МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

    Государственное образовательное  учреждение высшего  профессионального

    образования  « Пермский государственный  университет» 
 
 
 

    Геологический факультет

    Кафедра геофизики

 
 
 
 

    Каротаж продуктивности горизонтальных скважин действующего фонда 
 
 
 

Исполнитель: студент II курса магистратуры Югова Надежда

Проверил: Шумилов Александр Владимирович

 

      
 
 

Пермь 2010

    Оглавление 

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение 

     Практические  основы бурения ГС были заложены в  России еще в 30-е годы. Однако, несмотря на появление определенного опыта в строительстве ГС, предпочтение было отдано технологиям разработки нефтяных месторождений, основанным на бурении вертикальных и наклонно направленных скважин.

     Если  во всем мире до 1980 г. на нефть пробурено всего несколько сотен ГС (причем большая часть – в нашей стране), то после 1988 г. пробурено около 2000 ГС, в России  - только около 180.

     В последние годы сохраняется тенденция  увеличения объемов бурения ГС. Одновременно возникают новые проблемы, связанные с их исследованиями, в том числе потокометрическими методами. Поскольку в ГС удельные дебиты, как правило, существенно меньше, а направление и расслоение как одно-, так и многофазного потока намного сложнее, чем в вертикальных скважинах, сложность становится очевидной.

     В условиях ГС существует объективная  сложность доставки геофизических  приборов, особенно в комплексном (многомодульном) исполнении. Это не позволяет выполнять  одновременную запись нескольких контрольных  параметров, а она является немаловажным условием повышения достоверности исследований. Отсутствие такой возможности приходится компенсировать многократным спуском в интервал исследований разнотипных приборов, что значительно усложняет воспроизведение нужного режима испытаний, а соответственно, получение необходимой и достоверной информации при сопоставлении результатов исследований.

     Сложность привязки результатов каротажа к  стволу является общей проблемой при проведении в ГС всех видов каротажа в случае карбонатного разреза. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Способы доставки приборов в  действующие горизонтальны  скважины 

     Актуальность  проблемы исследования горизонтальных эксплуатационных скважин общеизвестна. Основной задачей, стоящей перед  геофизикой, является выявление интервалов притока и определение состава жидкости.

     В Татарстане и Удмуртии первые исследования ГС в динамическом режиме при возбуждении  скважин компрессором или свабированием  начали проводиться в 1995-1996 гг. с  помощью отечественных технологических  систем «Горизонталь-5», а в последующем  стала применяться кабельная технология на основе жесткого геофизического кабеля (ЖГК).

     В 1995 году в  НПФ «Геофизика» был разработан и опробован первый вариант технологии геофизического исследования горизонтальных эксплуатационных скважин, которая показала себя более эффективно по сравнению с зарубежными аналогами, так как была менее трудоемка, содержала несложные и недорогие приспособления, обеспечивающие проведение исследований с помощью стандартного геофизического и промыслового оборудования.

     Технология  обеспечивает проведение ГИС в горизонтальных скважинах, оборудованных НКТ. Перемещение геофизического прибора в горизонтальном стволе осуществляется с помощью движителя, закрепляемого выше геофизического прибора на каротажном кабеле. Технологические операции выполняются в следующей последовательности. Через НКТ в скважину опускают прибор на каротажном кабеле. На кабельной головке прибора закрепляют нижний кабельный зажим, соединяют с зажимом специальные штанги движителя и закрепляют их на кабеле верхним кабельным зажимом. В собранном виде геофизический инструмент через НКТ опускают в ствол скважины. При достижении искривленной части ствола прибор скользит под действием усилия, развиваемого движителем, и переходит в горизонтальный ствол. Далее по искривленной части ствола скользят штанги движителя и за счет своей жесткости передают усилие, развиваемое движителем, прибору, который достигает, таким образом, забоя скважины. В процессе спуско-подъема инструмента кабель уплотняют на устье скважины сальником, в затрубье закачивают воздух и, получая приток нефти из НКТ, регистрируют геофизическую информацию.

     Несмотря  на кажущуюся простоту, техническое  исполнение узлов и блоков технологической  оснастки претерпело уже несколько  модернизаций.

     Установки с длинномерной безмуфтовой трубой (ДБТ) – колтюбинг – широко применяется во всем мире для выполнения работ в процессе эксплуатации нефтяных и газовых скважин, в том числе, для их ремонта.

     Колтюбинг позволяет восстанавливать фонд скважин, эксплуатируемых фонтанным, газолифтным и механизированным способом, выполнять технологические операции в горизонтальных и сильно искривленных участках ствола, в том числе при геофизических исследованиях. Технологический процесс осуществляется непрерывно, без глушения, при давлении на герметизируемом устье скважины до 25 МПа.

     Его достоинствами являются:

1. 100% доставка геофизической аппаратуры на забой при любой длине горизонтального участка скважины;
2. использование стандартной геофизической аппаратуры;
3. использование общепринятой технологии исследования скважин на притоке при снижении уровня компрессором.

     В 1997-1998 гг. в России начала применяться  технология «гибких труб» для  исследования действующих горизонтальных скважин в ОАО «Сургутнефтегаз». В ОАО «Татнефть» из-за неполной комплектности технологического комплекса «гибкая труба» эта технология для геофизических исследований ГС начала применяться только в 2002 г.

     К существующим агрегатам ДБТ в 1999 году прибавилась еще одна разработка. Совместными усилиями НПО «Сейсмотехника» (г. Гомель), Белорусского фонда развития и поддержки изобретательства и рационализации (г. Минск) и ООО «НГТ-ПЛЮС» (г. Москва) спроектирован и изготовлен агрегат для ремонта скважин РАНТ-10. По сравнению с российскими и зарубежными аналогами он обладает рядом преимуществ:

     - в конструкции агрегата РАНТ-10 устранены недостатки его прототипов, он приспособлен к эксплуатации в сложных климатических и дорожных условиях, проще в обслуживании и управлении;

     - РАНТ-10 минимум на 25% дешевле зарубежных  аналогов.

     В 2000 г. было предложено  опробовать технологию проведения геофизических исследований ГС и БГС через межтрубное пространство в скважинах с эксцентрической подвеской штанговых насосов, применив для спуска приборов специальный кабель с повышенной осевой жесткостью, имеющий диаметр 17,6 мм, предполагая, что такой кабель будет менее подвержен захлесту за насосно-компрессорные трубы. Таким образом, впервые в нефтепромысловой практике проведены комплексные исследования горизонтального ствола работающей ГС путем доставки глубинных приборов по межтрубному пространству на специальном геофизическом кабеле с повышенной осевой жесткостью с последующими замерами дебита скважины, уровня жидкости и давления в затрубном пространстве и построением КВД. Конструкция такого кабеля и способ исследований ГС разработаны и запатентованы Волго-Уральским центром научно-технических услуг «Нейтрон».

     Опыт  работы ОАО «Когалымнефегеофизика» показывает, что доставка потокометрических  приборов к забоям скважин при  помощи жесткого геофизического кабеля (ЖГК) далеко не всегда бывает успешной. Применение ЖГК ограничивает следующие конструкции ГС и БС:

1. сложная форма профилей горизонтальных участков;
2. наличие пакеров и мест сужения диаметров обсадной колонны (фильтра) в горизонтальной части ствола;
3. высокая интенсивность набора кривизны;
4. наличие достаточно протяженных наклонных участков.

     Главным недостатком скважинных электромеханических инструментов, использующих специальные двигатели (WELL TRACTOR зарубежного производства), предназначенных для принудительного перемещения кабельных геофизических приборов непосредственно в стволе ГС, является низкая скорость перемещения (не более 10 м в минуту). Это недостаточно для регистрации быстроменяющихся динамических процессов в ГС, характеризующихся высоким коэффициентом продуктивности эксплуатируемых объектов.

     Специалисты ведущих сервисных геофизических  предприятий России признают, что  в настоящее время существуют лишь два надежных ТК доставки приборов к забоям эксплуатирующихся ГС:

     - ТК COILED TUBING (гибкая труба) зарубежного производства;

     - ТК «Комплекс для доставки  геофизических приборов к забоям  горизонтальных скважин» (ТК ЛАТЕРАЛЬ) отечественного производства.

     У ТК COILED TUBING есть лишь один серьезный недостаток по сравнению с ТК ЛАТЕРАЛЬ, препятствующих его широкому применению, - это дороговизна.

     ТК  ЛАТЕРАЛЬ обеспечивает доставку приборов к забоям ГС при помощи насосно-компрессорных  труб (НКТ) малого диаметра, сборка и  спуск которых производится по существующим у буровых предприятий технологиям. Ключевым узлом ТК ЛАТЕРАЛЬ является УОЭС или «мокрый контакт». Исследования выполняются в такой последовательности: к нижней части НКТ подсоединяются скважинный прибор и неподвижная часть УОЭС. Затем выполняется спуск в скважину рассчитанной длины колонны НКТ малого диаметра. После этого внутрь труб помещают смонтированную на геофизическом кабеле подвижную часть УОЭС. Вместе с кабелем под собственным весом подвижная часть доставляется к неподвижной части и фиксируется на ней. Далее колонна труб НКТ при помощи кабельного зажима крепится к кабелю и опускается вместе с геофизическим прибором на заданную глубину. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Технология  промыслово-геофизических  исследований действующих  горизонтальных скважин 

     Эффективность всех стадий разработки нефтяных месторождений  горизонтальными скважинами может быть обеспечена только при условии ее достаточного информационного обеспечения, в значительной степени определяемого методическим и технологическим уровнем геофизического сопровождения горизонтального бурения.