Перечень вопросов к экзамену ГТИ. Геологотехнологические исследования
 Скачать 156.81 Kb.
|
|
Перечень вопросов к экзамену. 1. Геолого-технологические исследования: определение, цели, задачи. Геолого-технологические исследования (ГТИ) являются составной частью геофизических исследований нефтяных и газовых скважин и предназначены для осуществления контроля за состоянием скважины на всех этапах ее строительства и ввода в эксплуатацию с целью изучения геологического разреза, достижения высоких технико-экономических показателей, а также обеспечения выполнения природоохранных требований. Геолого-технологические исследования (ГТИ) скважин в процессе бурения — являются объединением трех самостоятельных направлений, существовавших до появления ГТИ — газового каротажа, экспрессных петрофизических исследований, информационно-измерительных систем (ИИС) для контроля процесса бурения. Геолого-технологические исследования предназначены для осуществления контроля за состоянием скважины на всех этапах её строительства и ввода в эксплуатацию с целью изучения геологического разреза, достижения высоких технико-экономических показателей, а также обеспечения выполнения природоохранных требований. По типу задач ГТИ подразделяются на оперативные, решаемые в реальном времени, и статистические, решаемые как правило, после окончания операции долбления скважины. Оперативные задачи имеют в своей основе алгоритмы на базе аналитических выражений (формул), а статистические, как правило, носят вероятный характер. По целевому назначению основные задачи ГТИ удобнее всего разбить на несколько классов: – Геологические – Технологические – Диагностические – Планово-экономические – Научно-исследовательские (экспериментальные) [1]. 2. Геологические задачи.  Основная цель геологических исследований состоит в детальном изучении геологического разреза скважин в процессе бурения и выяснения всех, потенциально перспективных на нефть и газ, интервалов. Отличительной особенностью геологических исследований является то, что объекты исследования: керн, буровой шлам и промывочная жидкость являются источником прямой геологической информации об исследуемом разрезе, что придает особую значимость и важность данному виду работ. 3.Технологические задачи.  4. Информационные задачи.   5. Буровая установка. Буровая установка или буровая — комплекс бурового оборудования и сооружений, предназначенных для бурения скважин. Состав узлов буровой установки, их конструкция определяется назначением скважины, условиями и способом бурения. Наземная буровая установка состоит: - вышка; - лебедка; - насосы; - роторный стол; - емкости; - оборудование для приготовления бурового раствора; - оборудование очистки бурового раствора от шлама; - противовыбросовое оборудование; - мостки и склад хранения буровых труб, привышечные сооружения; - силовой привод. Буровая вышка Вышка является ключевым узлом оборудования буровой установки и предназначена для выполнения следующих функций: - проведения спуско-подъёмных операций с бурильными и обсадными трубами; - поддержания бурильной колонны на талевой системе при бурении с разгрузкой; - размещения комплекта бурильных труб; - размещения талевой системы и средств механизации спуско-подъёмных операций и вспомогательного оборудования. Буровая лебёдка является основным механизмом спуско-подъёмного комплекса буровой установки. Буровая лебёдка предназначена для выполнения следующих операций технологического процесса строительства скважин: - спуск и подъём буровых труб. - спуск обсадных труб. - подача инструмента на забой. - передача вращения ротору при отсутствии индивидуального привода ротора. - придание ускорения инструменту - аварийный подъём инструмента. 6. Буровые растворы. Буровой раствор — сложная многокомпонентная дисперсная система суспензионных, эмульсионных и аэрированных жидкостей, применяемых для промывки скважин в процессе бурения. Использование буровых растворов для бурения скважин предложено впервые в 1833 году французским инженером Фовеллем, который, наблюдая операцию канатного бурения, при которой аппарат бурения наткнулся на воду, заметил, что фонтанирующая вода очень эффективно удаляет буровой шлам из скважины. Он изобрёл аппарат, в котором предполагалось закачивать воду под буровую штангу, откуда буровой шлам вымывался водой на поверхность между буровой штангой и стволом скважины. Принцип остался неизменным до сих пор. Промывка (продувка) – важнейший составной элемент технологии бурения, столь же необходимый, как и разрушение породы забоя. Сущность промывки заключается в циркуляции промывочного агента в скважине для очистки забоя от продуктов разрушения породы и охлаждения породоразрушающего инструмента. Эти две функции выполняются любым из существующих промывочных агентов. Функции бурового раствора. 1. Удаление продуктов разрушения из скважины. 2. Охлаждение и смазывание породоразрушающего инструмента и бурильных труб. 3. Создание противодавление на пласт Невыполнение функции: - Газонефтеводопроявление поступление пластового флюида в ствол скважины, не предусмотренное технологией работ при ее строительстве, освоении и ремонте 4. Передача гидравлической мощности долоту (турбинное бурение) По мере циркуляции БР вниз по БТ, через долото, и затем вверх по затрубному пространству, происходит потеря мощности БР на трение Потери давления на трение зависят от геометрии скважины, свойств БР и скорости потока 5. Поддержание шлама во взвешенном состоянии, легкая очистка от выбуренного шлама Невыполнение функции: Выход из строя насосов Уменьшение скорости бурения Прихват бурового инструмента Требования к буровым растворам Хорошая прокачиваемость • Легкость очистки от шлама и газа (чтобы не растворялись в растворе) . • Сохранение коллекторских свойств пласта (чтобы ничего не попадало в пласт) . • Инертность к породе и пластовому флюиду (чтобы не было взаимных химических реакций) • Химическая неагрессивность (не разъедал руки и оборудование) . • Пожаробезопасность (при добавках нефти) • Температуроустойчивость (требования до 220°С) Невыполнение требований: Осыпи, обвалы, аварии Уменьшение скорости бурения Изменение технологических параметров бурового раствора Виды растворов Растворы на водной основе - Растворы для бурения под кондуктор - Растворы для бурения под техническую колонну - Растворы для вскрытия продуктивных коллекторов Растворы на углеводородной основе - Нефтяные (нефть, дизельное топливо) - Синтетические (парафины, масла, эфиры) 7.Скважина как объект исследования (определение, элементы, скважины по назначению). Скважиной называется цилиндрическая горная выработка, сооружаемая без доступа в нее человека и имеющая диаметр во много раз меньше длины Устье скважины (1) – пересечение трассы скважины с дневной поверхностью Забой скважины (2) – дно буровой скважины, перемещающееся в результате воздействия породоразрушающего инструмента на породу Стенки скважины (3) – боковые поверхности буровой скважины Ось скважины (4) — воображаемая линия, соединяющая центры поперечных сечений буровой скважины Ствол скважины (5) – пространство в недрах, занимаемое буровой скважиной. Обсадная колонна (6) – колонна соединенных между собой обсадных труб. Если стенки скважины сложены из устойчивых пород, то в скважину обсадные колонны не спускают Начальный диаметр нефтегазовых скважин обычно не превышает 900 мм, а конечный редко бывает меньше 114мм В нефтегазовой отрасли бурят скважины следующего назначения: Разведочные – для выявления продуктивных горизонтов, оконтуривания, испытания и оценки их промышленного значения Эксплуатационные – для добычи нефти, газа и газового конденсата Нагнетательные – для закачки в продуктивные горизонты воды, с целью поддержания пластового давления и продления фонтанного периода разработки месторождений, увеличения дебита эксплуатационных скважин Специальные (опорные, параметрические, оценочные, контрольные) – для изучения геологического строения малоизвестного района, определения изменения коллекторских свойств продуктивных пластов, наблюдения за пластовым давлением, степенью выработки отдельных участков пласта, газификации нефтей, сброса сточных вод в глубокозалегающие поглощающие пласты и др. Структурно-поисковые – для уточнения положения перспективных нефте-газоносных структур 8. Технологические датчики. Метрологическое обеспечение. Датчики геолого-технологических исследований (ГТИ), служат для измерения технологических параметров и применяются в системе сбора данных ГТИ, системах контроля, регулирования и управления технологическими процессами Датчик веса служит для определения веса на крюке и нагрузки на долото. Монтируется датчик на неподвижный («мертвый») конец талевого блока. Канат пропускается между роликами крепления таким образом, чтобы при его натяжении изгиб создавал усилие на ролик, неподвижно соединенный с трансформатором давления. Датчик оборотов лебедки служит для определения нескольких параметров процесса бурения, а именно: забой, высота над забоем, механическая скорость проходки, детально-механический каротаж (ДМК), положение талевого блока. Датчик ходов насоса - Предназначен для определения производительности буровых насосов. Датчик расхода на выходе предназначен для индикации расхода смеси бурового раствора и выбуренной породы на выходе из скважины. Датчик уровня БР - Предназначен для измерения уровня бурового раствора в закрытых и открытых емкостях. Датчик температуры БР - Предназначен для измерения температуры бурового раствора. Датчик плотности Датчик снятия сигнала с ВСП - Служит для определения крутящего момента и определения частоты вращения. Метрология - Для обеспечения достоверности измерений все подразделения ГТИ должны иметь специализированную метрологическую лабораторию, имеющую соответствующий сертификат, и отдельного сотрудника (или сотрудников) для проведения метрологической аттестации аппаратуры ГТИ. Для каждого типа аппаратуры должна быть методика калибровки, в которой описан порядок действий при проведении калибровки, перечень применяемого оборудования, условия калибровки, методика расчета оценок погрешностей и критерий определения годности аппаратуры. Требования безопасности регламентируются в эксплуатационной документации на калибруемую аппаратуру и метрологическое оборудование. Их выполнение проверяется при аттестации рабочего места метролога непосредственно на предприятии. При проведении калибровки должны быть применены эталонные средства измерений и оборудование, указанные в эксплуатационной документации на калибруемую аппаратуру и имеющие свидетельство о метрологической аттестации или сертификат о поверке (или о калибровке). В общем случае калибровка аппаратуры включает следующие основные операции: внешний осмотр, опробование и подготовку аппаратуры к измерениям; выполнение измерений параметров, воспроизводимых эталонными средствами калибровки; обработку результатов измерений и нахождение оценок метрологических характеристик; определение годности (негодности) аппаратуры к применению путем сравнения полученной оценки метрологической характеристики с ее нормированным пределом (или его частью); оформление протокола и свидетельства (сертификата) о калибровке или извещения о непригодности аппаратуры к применению. При проведении калибровки должны быть соблюдены условия, указанные в эксплуатационной документации на аппаратуру конкретного типа, включая следующие: температура окружающей среды (20 ± 5) °С; относительная влажность (65 ± 15) %; 9. Технология производства работ ГТИ. Монтаж технологических датчиков и другого оборудования на буровой, а также поддержание в рабочем состоянии датчиков параметров процесса бурения, пульта бурильщика, компьютерного оборудования и средств связи входит в обязанности оператора. Оператор несет полную ответственность за достоверность и качество получаемой в процессе проводки скважины информации. В случае поломки оборудования, если оператор не может на скважине эту поломку ликвидировать, он сообщает ведущему геофизику по оборудованию. Оборудование оперативно заменяется и ремонтируется. После ремонта датчики должны в обязательном порядке пройти метрологическое освидетельствование. Использовать датчики, не имеющие метрологического свидетельства, запрещается. Для обеспечения работоспособности оборудования необходимо не менее двух раз в сутки совершать обход датчиков и другого оборудования, смонтированного на буровой, а также отслеживать работу по регистрируемым диаграммам на экране компьютера. Установка датчиков производится силами операторского состава станции ГТИ с привлечением специалистов буровой бригады. Места установки и количество датчиков указываются в «Проекте установки станции ГТИ и монтажа датчиков на буровой», согласованном с заказчиком. Операторы ГТИ осуществляют геолого-технологические исследования на скважине круглосуточно. Перед началом бурения и в его процессе оператор обязан отслеживать и фиксировать типы и размеры применяемого бурового оборудования и соответствие их типоразмеров заложенным в проекте на бурение. 10. Программное обеспечение геолого-технологических исследований. Программное обеспечение ГТИ предназначено для решения технологических, геолого-геохимических и информационных задач, возникающих в процессе проводки скважины. Оно должно обеспечивать непрерывную регистрацию, сбор и хранение информации о процессе бурения скважин, обеспечивать решение специальных задач, направленных на оптимизацию проводки и оперативное и качественное выделение продуктивных интервалов. В ПО ГТИ выделяются несколько информационных потоков: регистрация информации и решение задач в режиме реального времени (on-line); решение задач, не привязанных к реальному временному процессу углубления скважины - автономный режим (off-line); решение информационных задач процесса контроля и управления бурением на уровне заказчика (супервайзинг, мониторинг). Режим ON-LINE Система реального времени должна решать следующие задачи: сбор и сохранение информации, создание резервных копий; настройка системы с возможностью изменения дискретности записи данных, оценка и отображение на мониторе ресурсов системы; отображение на мониторе реального процесса регистрации с возможностью выбора способа отображения информации; формирование и выдача на внешние устройства (монитор, принтер), документации по требуемым формам; обеспечение передачи информации по каналам связи для удаленных пользователей или по локальной сети непосредственно на буровой. Передача может быть в пакетном режиме или в режиме непосредственного доступа (мониторинг); контроль выхода параметров за установленные пределы, включение/выключение аварийной сигнализации; контроль текущего состояния процесса бурения, выделение аномалий и оценка ситуаций; решение отдельных задач реального времени: контроль за доливом скважины при подъеме инструмента, контроль за вытеснением раствора при спуске, оперативная оптимизация отработки долота и определение пластовых давлений и т. д. Режим OFF-LINE В режиме off-line главной задачей является формирование комплексной базы данных. Комплексная база данных должна быть полностью совместима с базами данных по ГИС, ИПТ и др. и должна обеспечивать: возможность корреляции данных различных методов исследования скважин; возможность корреляции информации о бурении по площадям, месторождениям. База данных должна содержать сведения по пробуренным скважинам и включать в себя данные: общие по скважине; по конструкции скважины; по бурильному инструменту; по буровому раствору; геолого-технологические параметры бурения, сформированные в функции времени и глубины; данные инклинометрии скважин; пакет прикладных программ для статистической обработки данных. |