Рассмотрены особенности проведения геолого-технологических исследований и газового каротажа при бурении скважин на нефть и газ месторождения Кумколь. Предлагаются пути устранения или уменьшения воздействия негативных факторов, влияющих на информативность проведения исследований. Показана возможность проведения ГТИ для качественной оптимизации процесса бурения.
Ключевые слова: аппаратура, бурение, геофизика, интерпретация, исследование, каротаж, комплекс, пласт, скважина, станция.
Геолого-технологические исследования (ГТИ) являются составной частью геофизических исследований бурящихся скважин и предназначены для осуществления контроля процессов, происходящих в скважине на всех этапах ее строительства.
ГТИ проводятся непосредственно в процессе бурения скважины, без простоя в работе буровой бригады и бурового оборудования по параметрам, измеряемым на поверхности.
ГТИ осуществляются специализированными партиями и отрядами в режиме круглосуточной работы на скважине.
Техническое обеспечение геолого-технологических исследований состоит из оборудования, размещенного непосредственно на буровой установке, и регистрирующей аппаратуры, находящейся в станции ГТИ. [1, с. 7]
Интерпретация результатов ГТИ позволяет получить необходимую пометровую информацию о вскрываемом геологическом разрезе, выделить коллекторы и оценить характер насыщения пластов.
Задачи исследования
Целью геолого-технологических исследований является — изучение геологического разреза, вскрываемого скважиной, и достижение высоко технико-экономических показателей бурения.
Геология
В разрезе месторождения Кумколь участвуют отложения мезозой-кайнозоя, залегающие на поверхности фундамента раннепротерозойского возраста.
Нижний протерозой PR1. Образования складчатого фундамента вскрыты большинством разведочных скважин. Верхняя часть фундамента (около 100 м) сложена серо-зелеными массивными гидрослюдисто-каолинитовыми глинами (кора выветривания), постепенно переходящими в выветрелые кварц-биотит-плагиоклазовые гнейсы.
Породы фундамента сильно дислоцированы и ожелезнены.
Мезозой-кайнозой Mz-Kz. Отложения мезозой-кайнозоя в пределах месторождения Кумколь расчленяются на два структурных этажа: юрский — тарфогенный и мел-палеогеновый — платформенный.
Рис. 1. Геологический разрез продуктивной части месторождения Кумколь: 1-песчаники; 2-алевролиты; 3-глины и аргиллиты.
ГТИ включает следующий комплекс работ:
- наблюдение за механической скоростью бурения и проходкой
- на долото;
- наблюдение за изменением параметров промывочной жидкости и ее объема в циркуляции;
- наблюдение и регистрацию газонасыщения промывочной
- жидкости с экспресс-анализом состава газа, отбор и анализ шлама,
- отбор и анализ керна. [2, с.29]
На рисунке 2 представлена схема установки станции ГТИ и монтажа датчиков на буровой.
Рис. 2. Схема установки станции ГТИ и монтажа датчиков на буровой
Геолого-технологические исследования проводились станцией геолого-технологических исследований типа: «СИРИУС». Состав газа определялся посредством газового хроматографа ХГ-П001.
Рис. 3. Станция ГТИ «СИРИУС»
Основными технологическими параметрами вертикальных скважин роторного бурения являются: глубина скважины- 1400м, направление φ 324мм — 20м, кондуктор φ 244,5мм- 750м, тех.колонна φ 168 мм — 1220м, хвостовик φ 127 мм — 1150–1400м.
Рис. 4. Схема расположения датчиков
Газовый каротаж
В процессе бурения основным методом оценки насыщенности его эффективности является газовый каротаж, в сочетании с результатами экспресс — исследования шлама, керна и анализов промывочной жидкости (достигает 80–95 %). Результаты газового каротажа позволяют выявить межскважинные перетоки углеводородов [1, с.92]
Внедряются новые программные комплексы для визуализации данных ГТИ, как интервального, так и временного архива (в функции глубин или времени), для интерпретации результатов ГТИ+ГИС (геофизические исследования скважин).
Регистрация и компонентный анализ газов в буровом растворе были обеспечены использованием поплавкового дегазатора, установленного на желобе. Дегазатор освобождает углеводородные газы из раствора, разбивая поток при помощи ряда перегородок.
Количественная интерпретация газового каротажа проведена в интервале потенциально продуктивных пластов отложений нижнего мела (пласт M-I и M-II), верхней и средней юры.
Коллекторами указанных горизонтов являются песчаники и алевролиты, иногда гравелитовые песчаники.
По данным механического каротажа разрез расчленяется в достаточной мере условно на 3 категории: плотная порода, глина, коллектор. Построение литологической модели базируется на предположении о корреляционной зависимости коллекторских свойств пород нижнего мела и юры от их глинистости и отсутствии в разрезе промышленно проницаемых низкопористых (с коэффициентом пористости ниже 10 %) коллекторов.
Нижнемеловые отложения месторождения Кумколь являются потенциально нефтенасыщенными с низким газовым фактором.
Примерный состав попутного газа из нижнемеловых отложений нефтяного месторождения, %: CH4= 87.3, C2H6 = 3.43, C3H3 = 6.9, C4H10 = 2.82.
В связи с этим основной задачей газового каротажа при интерпретации нижнемеловых отложений является разделение потенциальных коллекторов на продуктивные и водонасыщенные. С этой целью с шагом квантования 0,4м произведен расчет коэффициентов разбавления (Е) газа в буровом растворе, приведенных к объему раствора газопоказаний, коэффициентов остаточной нефте- и газонасыщенности (Фг, Фнг).
Глубины залегания горизонтов и выделенных пластов уточняются с привлечением данных ГИС. Расхождение в глубинах горизонтов и продуктивных пластов по данным ГИС и ГТИ до 4м.
Коллекторы пласта М-I и М-II нижнемеловых отложений по газовому каротажу характеризуются как водонасыщенные (состав газа метановый).
Пласты Ю-I и Ю-II юрских отложений выделяются по механическому каротажу в интервалах 1271–1322м; 1339–1364м. Коллекторы интервала 1271–1306 м пласта Ю-I по газовому каротажу характеризуются как нефтенасыщенные и слабонефтенасыщенные, ниже как водонасыщенные. Однако определение положения ВНК после вскрытия продуктивного пласта без промывки скважины в течение не менее 2 циклов и очистки раствора от нефтепродуктов невозможно.
Коллекторы пласта Ю-II юрских отложений по газовому каротажу характеризуются как водонасыщенные.
С глубины 1364м происходит снижение скорости проходки, характерное для отложений коры выветривания и PZ фундамента.
Выводы
Для уточнения литологического строения и характера насыщения пластов скважины 104 ВК восточный Кумколь рекомендуется проводить полный комплекс геолого-технологических исследований, включающий геологические исследования (отбор и экспресс-исследование шлама, определение петрофизических свойств пород, отбор и анализ проб промывочной жидкости и т. д.) и комплексную интерпретацию геолого-технологических и промыслово-геофизических исследований. Результаты работы геологической службы даже при низкой эффективности газового каротажа по анализам шлама и проб промывочной жидкости позволяют оценить характер насыщенности коллекторов.
Результаты для разделения отложений на продуктивные и водонасыщенные получены при использовании датчиков электропроводности раствора.
Главный смысл рассматриваемой технологии комплексного изучения разреза сводится к реализации двух принципиальных положений:
Комплексная технология позволяет исключить пропуск продуктивных пластов, сократить срок строительства поисково-разведочных скважин за счет снижения объектов, испытываемых в колонне с неоднозначной и ошибочной геофизической характеристикой; экономить материальные ресурсы за счет сокращения количества скважин, ликвидируемых по геологическим причинам с обсадной колонной и повысить продуктивность геологоразведочных работ.
Литература:
- Геофизические исследования и работы в скважинах: в 7 т. Т. 7. Геолого технологические исследования в скважинах. Сост.: С. Н. Шматченко. — Уфа: Информреклама, 2010. -248 с., ил.
- Лукьянов Э. Е. Геолого-технологические и геофизические исследования в процессе бурения — Новосибирск: Издательский Дом «Историческое наследие Сибири», 2009–752 с.
