шпаргалка. госг. Геофизическое обеспечение строительства горизонтальных скважин
 Скачать 35.19 Kb.
|
|
ТЕМА: ГЕОФИЗИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН. В конце 20вв.появилось множество новейших технологий ,среди которых занимают разработки нефтяных и газовых залежей с помощью горизонтального бурения. Преимущество горизонтального бурения: 1) Увеличение скорости добычи и количества извлекаемых запасов 2) Уменьшение себестоимости числа платформ и скважин при разработке месторождений Эти преимущества можно получить при повторном входе в ране пробуренных скважин , с заканчиванием их горизонтальными стволами. Горизонтальные скважины характеризуется большим дебитом, чем вертикальные за счёт дренирования большой площади пласта коллектора. Около половины горизонтальных скважин(ГС) пробуренные в пластах, гдеза счёт трещин обеспечивается большая проницаемость, т.к трещины в пластах образуются вертикально, поэтому ГС обеспечивает пересечение их гораздо больше ,чем обычная скважина. Во всех случаях при проходки горизонтального ствола уменьшается возможность образования конусов обводнение или газового конуса ,т.к. ГС характеризуются наименьшей депрессией на пласт. Типы скв-н: 1) вертикальная- в которой проектом бурения не предусматривается целенаправленное отклонение ствола от вертикали, в процессе проводки скважин, но могут быть случайные отклонения от вертикальных. 2) наклонно- направленная - в которых проектом бурения предусматривается отклонение ствола от вертикали по заданной кривой и соответствующему азимуту. 3) горизонтальная - в которых интервал вскрытия продуктивного пласта стволов скважин более, чем в 2 раза превышает толщину пласта. 4) разветвлённо- горизонтальная -скважины вертикальной части которых выше продуктивного пласта разбуривается в несколько наклонных стволов ,каждый из которых вскрывает продуктивный пласт в 2 раза больше его толщины. 5) разветвлённо-наклонно- направленная скв-на - скважины протяженность горизонтальных участков, которых не превышает 2 раза толщины пласта. 6) Многозабойными - когда разбуривание дополнительных слоев проводится в точках продуктивного пласта. ТЕМА: КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ БУРЕНИЯ И ТИПЫ ПРОФИЛЕЙ ГС. Способы проводки ГС делятся на: 1) бурящиеся с пов-им земли 2) бурящиеся из шахт 3) бурящиеся из скв-н большого диаметра Чаще всего бурится ГС с поверхности ,как продолжение вертикальных и наклонно-направленных скважин. Способы бурения бывают разные: -Роторные -ВЗД(винтовой забойный двигатель) электробур, турбобур Для бурения скважин большого диаметра применяются гибкие трубы. Для бурения из шахт- специальная установка с персоналом опускается в шахту. Типы Профилей ГС: -3-ех интервальные -5-ти интервальные 3-ех интервальные предст-ют собой: -1 участок: -верт ствол -2 участок - набор зентиного угла -3 участок - участок горизонтального ствола 5-ти интервальные предст-ют собой : -1 участок- вертикальный ствол -2 участок -набор зенитного угла до выхода на наклонный ствол -3 участок -наклонный ствол -4 участок -набор зенитного угла до выхода на гориз-ый участок номер 5 -5 участок - гориз -й участок ствол В трех интервальном профиле различают 3 типа скв-н ( искривления) 1 ) С малым радиусом от 3 до 12 градусов на 1 метр 2) Средним радиусом ( от 24 градусов до 60 градусов на 100 метров) 3) Большой радиус ( от 3 градусов до 18 градусов на 100 метров) ТЕМА: ГЕОЛОГО- ТЕХНОЛОГИЧ-АЯ КЛАССИФ-ИЯ ЗАПАСОВ НЕФТИ. К группе запасов залежей по традиционным технологиям относятся запасы нефти приуроченные к нефтчным зонам колл-ов , с высокими коллекторскими св-вами с низким содер-м парафина, при разработке которых достиг-ся максимальный конечный коэф-т нефтеоотдачи. К группе трудноизвлекаемых относ-ся запасы енфти приуроченные к водо-газонефтяным зонам, нефтяным оторочкам нефтегазовой залежи , залежи высоковязких нефтей , выскопарафинистых нефтей с зоной АВПД, остаточные извлекаемые запасы. Нефтяная оторочка - нефт-ая часть залежи, размеры и геол-ие запасы которой намного меньше газовой шапки. Залежь может иметь форму блина или ободка, т.е это тонкая прослойка нефти между большой газовой шапки и водоносной частью пласта. Целики нефти- участок вырабатанной части залежи ,в которых нефть остается неизвлеченной, они могут оставаться в отдельных пропластках по направлению к эксплуатационным скважинам. Если залежь достаточно большая и рентабельна для разработки называется промышленная. Если залежь мало обладает низкими коллекторскими свойствами называется не промышленным. К группе труднодоступных относятся запасы нефти приурочены к месторождениям шельфа и районов с тяжелыми и природными условиями удалённых от промышленных центров и коммуникаций на большие расстояния при освоении которых возрастает экономический фактор. Роль труднодоступных и трудноизвлекаемых возрастает, но их освоение зависит от новых технологий с помощью разработки месторождений горизонтальных и разведочных скважин, которые решают нефтеотдачу пластов , но требуют большого вложения. Задачи для разведки с помощью ГС и РГС: 1) широкие нефтенасыщенные водозоны залежей, которые эксплуатируются разной сеткой вертикальных скважин . Вертикальные скважины в водонефтяных зонах из-за конусообразования быстро обводняются, поэтому для избежания рекомендуется бурение ГС. 2) водонефтяные зоны вновь вводимых в разработку нефтяных месторождений, где эксплуатации вертикальной скважины очень низкая, поэтому с целью уточнения строения продуктивного пласта, бурятся несколько РГС размещенных на разных участках месторождения. 3) залежи нефти в сложных терригенных коллекторах, где запасы нефти изолируется линзами, низко-проницаемыми прослойками, вертикальными скважинами вырабатывается слабо. -Зенитный угол -угол между вертикалью и касательной к оси скважины в данной точке. ----Азимутальный угол- это угол между направлением на север и горизонтальной проекции участка скважины . -Угол отклонителя- угол между фиксир-ой плоскостью и плоскостью , в которой происходит искусств-ое искривление ствола скв-ны. ТЕМА: Системы разработки нефт-ых мест-ий с применением ГС. 1) Линейное размещение- здесь горизонтальные слои располагаются параллельно на опред-ом расстоянии друг от друга. При линейном размещении ГС в условиях монолитного пласта( пласт обладающий хорошими коллекторскими св-ми). Выдел-ся одна, 3ех, 5ти рядные системы закачки рабочего агента. Закачка рабочего агента проводится в нагнетат-ой гориз-ой скв-не расположенной в середине толщи продуктивного пласта. 2) Батарейные системы размещения- размещ-ся на нефт-х оторочках газонефт-х месторождениях и водонефт-ых зонах. Батарейная система должна прим-ся в тех случаях, когда естест-ая подавляемая с пов-ти энергия равномерна распред-ся по площади залежи. Наиболее простые размещения батарей представлены по квадратной и по треуг-ым системам. 3) смешанное площадное заводнение ТЕМА: геофизические исследования при строительстве разветвлению ГС и РГС. Геофизическая инф-ия для строит-ва ГС требуется еще до создания индивидуального или группового проекта - это объясняется тем , что для определения оптимального заложения ГС нужна промысловая геоф-я инф-я по скв-ам пробуренным на участке, где планир-ся заложение ГС, данной сейсморазведки, геоф-ие данные из специально пробуренной вертик-й скв-ны. При выборе продукт-го пласта, где пройдет гориз-ая скв-на,для вычисления его потенциала и опред-ие плана его разработки нужны геоф-ие методы исслед-я скв-н. На этапе бурения получают в реальном масштабе времени след геоф данные: 1) Зенитный и азимутальный угол скв-ны , угол положения отклонителя, текущие координаты ствола. 2) О геологических реперах, чтобы привязать траекторию ствола, конкретной геологической ситуации, и постоянно контролировать положение ствола по отклонению к границам вмещающих пород. По геофизическим данным , полученным на этом этапе приходится быстро принимать решения отличающихся от проектных. 3) После окончания бурения возникает необходимость в детальном геоф-ом исслед-ии вскрытого продуктивного пласта, с целью изучения его фильтрационно-емкостных св-в, степени неоднородности. Этот 3ий этап информац-го обеспечения произв-ся с помощью скв-ых геоф-их модулей. 4) Последний 4ый этап получ-ой геоф-ой инф-ии приходится на исслед-ия в процессе эксплуатации гориз-го объекта , с целью выделения причин снижения продуктивности, изменение состава , поддержание относительного режима работы скв-н, эти исслед-ия компл-ой геоф-ой аппаратурой, контроля за разработкой( расходометрия, термометрия..) Исслед-ия провод-ся либо через спец-ый лубрикатор в процессе ее эксплуатации. ТЕМА: Геофиз-ие исслед-ия ГС в процессе бурения. Делятся на: 1) Инклинометрические( измерения траектории ствола ГС). 2) ГТИ 3) ГИС К их проведению предъявл-ся целый ряд требований отсут-их вертик-ых и наклонно-напревл-ых скв-н. Измерения траектории ствола ГС могут проводится как в процессе бурения скв-н, с помощью ЗТС, так и доставляемых на забой при очередной остановке бурения. Если мощность продуктивного пласта (4-5 м), то гориз-ый участок скв-ны необходимо сопровождать коллекторами границ пласта, а также проводить ГТИ К ГТИ в ГС особых требований не предъявляется. Но желателен непрерывный контроль за движением по продуктивному пласту. Тема. ЗТС ( забойная телеметрич-ая система). ЗТС – для измерения в процессе бурения с целью получения данных о траектории ствола, бурящихся скв-н. Первые годы ГС использовали обычные инклинометры, которые доставлялись потоком пж. Со временем начали спускать их на кабеле, переводя в затрубное простр-во. С появлением бесконтактных систем с разными каналами связи, инклинометры стали включать в состав бурильной колонны и получать данные в реальном масштабе времени о текущих координатах ствола ГС. Эту технологию назвали MWD (измерение во время бурения) Со временем этих данных не хватало, необходимо было контролировать технологические параметры ( нагрузки их на долото, число оборотов, давление , температуру). Поэтому систему МВД снабдили датчиками , также возникла необходимость о сведениях геол-й ситуации о реперах пласта, по которым можно судить и привязать траекторию к геол-й ситуации. В составе системы МВД появились геоф-ие методы (ГК, ЭК). Затем инклинометры снабдили полным спектром геоф-х методов: ЭК,АК,РК,ГК , такую систему назвали каротаж во время бурения (LWD). МВД-система, где инклинометр либо в чистом виде , либо с одним или двумя геофизическими зондами : ГК+БК и технол-ие датчики. ЛВД -система с комплексом инкилометрия+ зонды АК,ЭК. Способные заменить или сократить до минимума промысловые исследования после бурения ГС. ТЕМА: Каналы связи применяемые ЗТС. Основное назначение ЗТС, закл-ся в оперативном получении с забоя данных глубинных измерений, используемых для уточнения режима бурения с целью его оптимизации , корректировки и определения траектории ствола скв-ны, изучение физ-х св-в ГП. Совокупность технических ср-в от источника до получателя образуют канал связи. Этими средствами являются передатчик линии связи и приемник. Канал связи вместе с источником и получаетелем образуют систему связи. Назначение передающего устр-ва явл-ся отображение их в сигнале удобным для передачии по линии связи. Для телеизмерительных систем это преобразование неэлектр-х величин от датчиков в электрич-е сигналы. Линия связи -среда , используемая для передачи сигнала от передатчика к приемнику./ Инф-ия может передаваться с помощью: 1) проводных линий связи в строенных в буровой инструмент 2) гидрафл-х импульсов ПЖ 3) Акустических импульсов по металлу трубы или по ПЖ 4) Электромагнитных колебаний по ГП В любом измерении действуют помехи, (шумы насосов, неисправность насосов) , которые необходимо устранять либо выделяют слабые помехи или сигналы. ТЕМА : Гидравлические каналы связи . Сущность передачи инф-ии с забоя и устью по гидравлич-му каналу связи закл-ся посылки импульсов по ПЖ циркулируемой в скв-не с частотой пропорциональной измер-му параметру. Для этого в нижней части бурильных труб уст-ся излучатель, который создает импульсы давления. В рез-те этого в гидравл-м канале образ-ся акустическая волна, которой черед-ся участки, повышенного и пониженного давления относительно среднего внешнего давления среды. Эти импульсы созд-ся открытием и закрытием внутреннего клапана, который открывается на короткий промежуток времени и тем самым пропускает небольшой объем бур-го р-ра из внутр-ей части бурильной колонны , затрубное пространство. Тем самым создается изменение давления внутри бур-ой колонны, которая регистр-ся на пов-ти , как относительно малое падение давления в наклонной линии и наз-ся импульсом отриц-го давления. Наземная система состоит из датчиков и оборудования необходимого для получения сигнала, распознования и обработки измеренных данных инклинометрией. Полученный сигнал декодир-ся в измеренные значения отклонителя зенита, азимута, температуры и контроля забойного оборудования. Гидравлич-ий канал связи для передачи инф-ии с больших глубин исполь-ть практически нельзя, т.к. в этом случае необходимо излучателю большой мощности , который трудно создать. Гидравлич-ая линия скв-ны предст-ет замкнутую систему. ( 1-поршневые насосы, 2- компенсаторы, 3- буровой шланг, 4- бурильные трубы, 5- турбобур, 6- затрубное пространство, 7- прием насосов). Поршневые насосы 1 явл-ся источником энергии для приведения в действие забойного двигателя(турбобур) , и для промывки скв-н. Насосы прокачивают ПЖ, через наземную обвязку2 , буровой шланг 3, бурильные трубы 4 и турбобур5 к забою скв-ны с постоянным расходом ПЖ(Q) под давлением. По затрубному пространству 6 ПЖ возвращ-ся в приемные насосы 7 замыкая цикл движения жидкости в гидросистеме. В гидравлич-ом канале связи необходимо учитывать активные помехи вызванной работой оборуд-ия и пассивные помехи возникающие работой, в рез-те изменения парам-ов самого канала связи. При телеизмерениях забойных технолог-их или геоф-их парам-ов бурения инф-ия передается по жидкости соответ-ми параметрами: частота, фаза, длительность, амплитуда. Для этого необходимо опр-ть характер и уровень диапазона частот, наиболее свободных от помех. ТЕМА: Электромагнитный беспроводной канал связи В системе электромаг-го канала связи исп-ся электром-ые волны, м/у изолированным участком колонны бурильных труб и породы. Это основной канал связи, применяемый в настоящее время в геол-ой практике. Он основан на передаче инф-ии с забоя на пов-ть , через разрег ГП, на пов-ти земли сигнал принимается , как разность потенциалов от растекания тока по ГП м/у бур-ой колонной и антенной , устанавливаемой в грунт на некотором расстоянии от бур-ой установки. К преимущ-вам относятся: более высокая информативность ,чем у гидравлич-го канала связи. К недостаткам: небольшая дальность связи ,зависящая от проводимости ГП и установка антенны в труднодоступных местах. ТЕМА: Проводной канал связи Широко применяется при роторном бурении. Существует несколько вариантов организации проводных каналов. В каждую бурильную трубу встроен отрезок кабеля , либо по центру , либо по стенке трубы. При свинчивании труб, отрезки проводов автоматически соед-ся с помощью контактного устр-ва. Провод с контактными соед-ми встраивается в трубы еще до спуска в скв-ну , и при СПО, следовательно никаких дополнит-ых работ и затрат на организацию канала не требуется. Недостатки: большое кол-во контактных соед-ий , что ведет к удорожанию бурового оборуд-ия. СОСТАВ: 1-долото, 2-глубинный измер-ый прибор, 3- резьбовое соед-ие труб, 4- провод, встроенный в трубу, 5- контактный элемент, 6- наземный прибор, 7- вертлюг, 8-спец-ый сальник для спуска провода, 9-лебедка для подъема провода ,10- сбросовый провод, 11- вывод провода через резьбовое соед-ие. А) Провод длиной значительно превышающий длину одной трубы спускается в колонну, после того, как спущена все колонна. Этот провод при спуске автоматически подключается своим нижним концом к глубинному измерительную снаряду. Спуск провода и связь его верхнего конца с наземной приемной аппаратурой может быть разными способами: а)рис.б - весь провод спускается в колонну, через специальное сальниковое спец-е уплотнение вертлюге Недостаток конструкции: обязат-й подъем кабеля при наращивании новой трубы. Затруднение возникает при спуске кабеля в скв-ну с большой кривизной. Б) рис.в – провод опуск-ся в трубы, до того как навинчивается ведущая труба. Верхняя часть проводя, через спец-й канал в разьбовом соединение выводится и протягиваются снаружи вдоль верхних труб и через вкладыши ротора к приемной наземной аппаратуре. Недостаток: возможность обрыва провода. в) рис .г - провод спускается в трубы небольшими отрезками( 100-500м) по мере спуска колоны. Верхний конец каждого отрезка , закрепл-ся замковыми соед-ми. Такой способ необходим при проведении наклонно- направленных скв-,н в которых отрезки провода спускаются в трубу, наход-ся в вертик-м положении. Последний верхний отрезок провода может спускаться , либо ччерез сальник на вертлюге, либо вмонтирован в трубу или приемному устройству. Надежность проводного канала связи зависит от надежности замковых соединений( контактных элементов). ТЕМА: Комбинированный канал связи Это сочетание различных каналов связи СП с наземной регистр-й и обработк-й аппаратурой. Он считается затратным, но позволяет избежать недостатков за счет своей комбинации. В настоящее время наиболее распространенной комбинацией явл-ся гидравлические и электромагнитные каналы связи. Развитие каналов связи направлено на увелечение кол-ва инф-ии передаваемой в ед-цу времени, результатом которого явл-ся увелечение дальности и улучшение пропускной способности. В ЗТС осуществляют измерения первичной скв-й инф-ии, ее передачу по каналу связи, прием, обработку, представление рез-ов ее обработки. Основные части ЗТС: 1) Забойная аппар-ра 2) наземная апп-ра 3) канал связи 4) технол-ое оснащение для проводной линии связи 5) антенна для его принадлежности для электромагнитного канала связи 6) источник энергии для систем с беспроводной линией связи (1) ЗАБОЙНАЯ апп-ра вкл-ет след-ие первичные преоб-ли измеряемых пар-ов: -пп зенитного угла, - азимута скв-ны пп, - пп направление отклонителя. К первичным преобра-ям геоф-их пар-ов относ-ся: КС,ПС,ИК. К технол-им пар-ам относ-ся- измерение режима бурения. ТЕМА: АВТОНОМНЫЕ ПРИБОРЫ Технология исследования сильно пологих и горизонтальных скважин основана на использовании автономных приборов, доставляемых на забой с помощью бурового инструмента. Отсутствие кабеля снижает аварийность работ. Применение автономных приборов: Каждый прибор является самостоятельным, снабжен модулем питания и памяти, что позволяет в зависимости от геолого-технических условий и решаемых задач комбинировать варианты сборок модулей. С обоих концов все автономные приборы заканчиваются специальными соединительными устройствами, которые позволяют пристыковывать их к другим приборам, входящим в состав комплекса, путем вертикальной сборки на устье скважины. Возможность комбинирования приборов позволяет выбирать наилучший вариант для решения конкретной задачи и значительно уменьшить время задалживания скважины на проведение ГИС. Все приборы имеют унифицированный интерфейс связи с наземным регистрирующим комплексом. Комплекс автономных приборов реализует следующие методы ГИС: - ГК; - спектрометрический ГК; - импульсный нейтронный каротаж; - компенсированный нейтронный каротаж; - плотностной ГГК;- инклинометрия; - многозондовый ИК (4 или 5 зондов), ПС; - двухзондовый боковой каротаж; - электрический каротаж со стандартными зондами БК3, резистивиметр, ПС; - профилеметрия (акустическим методом на отраженных волнах); Автономный скважинный прибор работает следующим образом. Автономный скважинный прибор, в виде датчиков геофизических параметров, с измерительно-преобразовательными схемами 1, размещенными в отдельных корпусах 2, с помощью шарниров 14, соединенных между собой, присоединяется к нижней части колонны труб 15 и спускается в скважину при отключенных от источника питания 7 всех схем прибора, кроме приемника 10 и устройства включения и выключения источника питания 11. С целью привязки зарегистрированных данных к глубине каждый прибор имеет часы реального времени, показания которых записываются в каждый кадр данных. Эти часы перед началом спуско-подъемных операций синхронизируются с часами реального времени обрабатывающего комплекса. Привязка данных по глубине осуществляется одним из трех способов: - по промеру бурового инструмента с использованием записанной в приборах информации о стоянках; - по результатам измерений глубины наземными датчиками глубины, веса инструмента и положения клиньев станции ГТИ; - по результатам измерений глубины автономным глубиномером, часы которого также синхронизируются с часами обрабатывающего комплекса. Таким образом, для приема и передачи сигналов между автономным прибором и наземной аппаратурой используется образованный различными блоками автономного прибора диполь, при этом не требуется использование каких-либо конструктивных дополнительных устройств. Автономный прибор становится управляемым, расширяются его функциональные возможности. |