Реферат по предмету "География"


Геолого-технологические методы и аппаратура для контроля и управления процессом проводки горизонтальных скважин

и боковыхстволов
Лугуманов М.Г., Муравьев П.П.
Введение
Длякачественной, безаварийной проводки скважин на нефть и газ в сложныхгорно-геологических условиях крайне важна оперативная геологическая итехнологическая информация, получаемая непосредственно в процессе бурения,особенно при бурении горизонтальных скважин и боковых стволов.
Геолого-геохимическаяи технологическая информация, полученная в процессе бурения, позволяетпроводить литолого-стратиграфическое расчленение разреза, прогнозироватьглубину залегания кровли продуктивного пласта, проводить выбор оптимальнойтраектории вскрытия пласта, оперативно корректировать траекторию стволагоризонтальной скважины при выходе долота за пределы пласта-коллектора,осуществлять безаварийную проводку скважины при минимальных затратах.
Важностьтакой информации обуславливается еще и тем, что режим первичного вскрытияпродуктивного пласта в процессе бурения скважины оказывает большое влияние настепень эффективности его последующего освоения и эксплуатации. Преимуществометодов, основанных на исследовании геологической и технологической информациив процессе бурения, перед традиционными геофизическими методами заключается втом, что минимальный разрыв между вскрытием пласта и исследованием позволяет свестик минимуму влияние неблагоприятных факторов, таких как проникновение фильтратав пласт, кольматация и др. Оптимальный режим вскрытия должен обеспечиватьсохранение естественных коллекторских свойств пласта в прискважинной зоне,обеспечивая максимальную продуктивность скважины на стадии ее освоения иэксплуатции. Успешное решение этих задач возможно только при наличии наиболееполной и достоверной информации о геологическом разрезе и режимных параметрахбурения.
Дляэтих целей в ОАО НПФ «Геофизика» разработаны и выпускаются серийно несколькоинформационно-измерительных систем контроля и управления процессомстроительства нефтяных и газовых скважин:
станцияконтроля технологических параметров бурения «Леуза-2»;
станциягеолого-геохимических исследований в процессе бурения «Геогаз-1»;
станциягеолого-технологических исследований в процессе бурения «Геотест-5».
Наличиетакого довольно широкого набора контрольно-измерительных станций обеспечиваетполный контроль, оперативный анализ и принятие наиболее оптимальной технологиипроводки как разведочных, так и эксплуатационных скважин в различныхгорно-геологических условиях.
Основные сведения о станциях
Станцияконтроля процесса бурения «Леуза-2» предназначена для непрерывного контроля ирегистрации основных технологических параметров бурения. Станция состоит изкомплекта датчиков технологических параметров, табло бурильщика и рабочегоместа инженера-технолога или бурового мастера (рис. 1).
/>
Рис.1. Станция контроля процесса бурения «Леуза-2»
а)датчики технологических параметров бурения; б) табло бурильщика;
в)рабочее место мастера.
Всерийном варианте станции «Леуза-2» регистрируются следующие первичныепараметры:
весколонны на крюке;
крутящиймомент на роторе;
давлениепромывочной жидкости (ПЖ) на входе нагнетательной линии;
плотностьПЖ в приемной емкости;
уровеньПЖ в приемной емкости;
индикаторпотока ПЖ на выходе;
расходПЖ на входе;
датчикглубины.
Принеобходимости станция «Леуза-2» может комплектоваться дополнительным наборомдатчиков, такими как электропроводность ПЖ на входе и на выходе; температура ПЖна входе и на выходе; момент на ключе; суммарное газосодержание и др., всего до32 параметров.
Информацияс первичных датчиков поступает на табло бурильщика и визуализируется нацифровых и линейных индикаторах в наглядном для бурильщика виде. В последующемвся информация после оцифровки и первичной обработки поступает на компьютер нарабочем месте мастера.
Программноеобеспечение (ПО) состоит из двух частей: ПО регистрации технологических данныхи ПО просмотра и обработки сохраненных данных.
ПОрегистрации технологических данных предназначено для сбора, хранения иобработки информации, поступающей с датчиков, расположенных на буровой, ипозволяет в реальном масштабе времени решить следующие задачи:
приеми оперативную обработку информации от датчиков технологических параметровбурения, расположенных на буровой;
расчетвторичных параметров;
визуализациюинформации на мониторе в виде диаграмм и в табличном виде;
формированиебазы данных реального времени в масштабах времени, глубины и «исправленной»глубины с дальнейшим сохранением всей информации на жестком диске;
расчети рекомендация наиболее оптимальных нагрузок;
выдачуоперативной информации на печать.
ПОпросмотра и обработки сохраненных данных предназначено для последующегопросмотра, анализа и интерпретации зарегистрированных данных, записанныхпредварительно в базу данных реального времени. Удобная система поиска файловпозволяет быстро найти любую нужную информацию по конкретной скважине за любойинтервал времени и глубины. По регистрируемым материалам в автоматическомрежиме составляются суточные рапорта, а также рапорта по конкретному интервалу,по долблению, по всей скважине. Рассчитываются и выдаются технико-экономическиепоказатели бурения.
Всяполучаемая информация передается через систему спутниковой связинепосредственно с буровой в технологические отделы управления буровых работпроизводственного объединения и центр обработки информации, что позволяетспециалистам технологической службы оперативно принимать решения по управлениюпроцессом проводки скважины при возникновении предаварийных и нештатныхситуаций.
Станциягеолого-геохимических исследований «Геогаз-1» предназначена для исследованиягеологического разреза разбуриваемого пласта путем анализа количества и составагаза в промывочной жидкости, эвакуированной из скважины, детальногоисследования шлама по всему стволу скважины, а при вскрытии потенциально продуктивныхинтервалов — исследования кернового материала.
Станцияразмещается в вагон-прицепе и состоит из блока газового каротажа, блока глубин,индикатора расхода ПЖ на выходе, комплекта геологических приборов и приборовдля исследования физико-химических и реологических характеристик промывочнойжидкости (рис.2).
/>
Рис.2. Станция геолого-геохимических исследований «Геогаз-1»
а)вагон-прицеп; б) блок газового анализа; в) геологические приборы.
Блокгазового каротажа включает:
желобныйдегазатор с газовоздушной линией;
осушительгаза и вакуум-насос;
анализаторсуммарного газосодержания;
газовыйхроматограф;
блоксопряжения с компьютером и компьютер с программным обеспечением.
Блокгазового каротажа функционирует следующим образом. Желобный дегазатор,размещенный в потоке бурового раствора, дегазирует часть этого раствора.Выделяющийся при этом газ по газовоздушной линии транспортируется с помощьювакуум-насоса от дегазатора до хроматографа и анализатора суммарногогазосодержания.
Комплектгеологических приборов включает в свой состав приборы для определениякарбонатности, плотности и пористости шлама и керна, газонасыщенности шлама иПЖ, люминесцентного анализа, микроскоп, весы и др. Вся геолого-геохимическаяинформация через устройство сопряжения поступает в компьютер и обрабатывается ианализируется с помощью специального пакета программ.
Станциягеолого-технологических исследований (ГТИ) «Геотест-5» представляет собойкомплекс аппаратно программных средств для автоматизированного сбора, обработкии интерпретации геологической и технологической информации, обеспечивающийбезаварийный и оптимальный режим проводки скважин и высокую геологическуюэффективность поисково-разведочного и наклонно-направленного бурения.
Встанции «Геотест-5» объединены в единый комплекс технологический модуль, срасширенным набором датчиков, входящий в состав станции «Леуза-2», а такжегеологический модуль и блок газового каротажа, входящие в состав станции«Геогаз-1». Функциональная схема станции приведена на рис. 3.
/>
Рис.3. Функциональная схема станции ГТИ «Геотест-5»
Станцияразмещается в специализированном благоустроенном вагон-прицепе или в контейнерена шасси КАМАЗа, разделенном на три отсека: аппаратурный, геологический ибытовой. В аппаратурном отсеке размещены два компьютера, один из которыхпредназначен для регистрации данных с буровой и работает в реальном масштабевремени, а второй компьютер служит для обработки и интерпретации данных ГТИ вавтономном режиме. В этом же отсеке находятся блок газового каротажа (рис. 4).
/>
Рис.4. Станция геолого-технологических исследований «Геотест-5»
а)станция — вагон-прицеп; б) станция на шасси КАМАЗа; в) бытовой отсек; г)аппаратурный отсек; д) геологический блок.
Вгеологическом отсеке, совмещенным с прихожей установлен вытяжной шкаф и стол,где размещены геологические приборы для исследования шлама и керна. В этомотсеке имеется шкаф для рабочей одежды и раковина с умывальником.
Бытовойотсек оборудован полным комплектом бытового оборудования и средствамижизнеобеспечения, которые обеспечивают комфортное проживание и работу двухоператоров.
Технологияпроведения ГТИ в горизонтальных скважинах
Технологияпроведения ГТИ в горизонтальных скважинах имеет свои особенности в связи сизменением комплекса решаемых задач.
Основнымизадачами в процессе проводки горизонтальных скважин являются:
Выделениев разрезе бурящейся скважины пластов-реперов и определение момента вскрытиякровли коллектора.
Оперативнаякорректировка траектории ствола скважины при проходке горизонтального участка.
Предупреждениеи раннее диагностирование аварий и осложнений в процессе бурения.
Выделениеопорных пластов и реперов в процессе бурения вертикального участка стволаскважины необходимо для правильной ориентировки в разрезе с целью принятиясвоевременного решения о начале кривления ствола скважины. Для решения даннойзадачи в процессе бурения вертикального участка периодически (через 1 – 2 м)отбираются пробы шлама, проводится анализ шлама и керна с использованиемметодов обязательного комплекса (исследование шлама и керна под микроскопом,определение минерального состава пород, люминесцентно-битуминологическийанализ, определение плотности и пористости пород). По результатам анализа шламаи керна строится фактический литологический разрез бурящейся скважины, поданным механического каротажа уточняются границы смены пластов различноголитологического состава, проводится сравнение фактического разреза с прогнознымпо геолого-техническому наряду (ГТН) и при их несоответствии принимаютсяоперативные решения по корректировке технологии проводки скважины и началекривления ствола скважины. Выполнение данного этапа исследований необходимо,так как очень часто прогнозируемые глубины залегания пластов, указанные в ГТНна скважину, не совпадают с фактическими, и несвоевременное принятие решения оначале кривления может привести к невозможности проводки горизонтальногоучастка скважины по пласту-коллектору.
Приоритетнойзадачей при исследовании скважины на горизонтальном участке являетсяоперативная корректировка траектории ствола скважины. Для решения данной задачипроводится следующий комплекс исследований: отбор и детальный анализ проб шламаи образцов керна, изучение газонасыщенности промывочной жидкости и шлама,раздельный анализ состава извлеченного газа, механический и виброакустическийкаротаж, расходометрия, измерение плотности, температуры и удельногоэлектрического сопротивления промывочной жидкости. Отклонение траектории стволаскважины от проектной и вход в покрышку коллектора или в его подошвуобязательно приводит к изменению механической скорости бурения, смене литологическогосостава пород и уменьшению газонасыщенности промывочной жидкости, а переходводонефтяного контакта (ВНК) – к изменению состава углеводородных инеуглеводородных газов в промывочной жидкости и пробах бурового шлама.
Примерпроводки горизонтальной скважины на Татышлинской площади (РеспубликаБашкортостан) с использованием станции ГТИ показан на рис. 5. При проведениигеолого-технологических исследований проводились: газовый каротаж сиспользованием высокочувствительного газового хроматографа, механическийкаротаж, расходометрия, измерения плотности, температуры и удельногоэлектрического сопротивления промывочной жидкости, измерения давленияпромывочной жидкости на входе в скважину и веса бурильной колонны на крюке,отбор (через 1 м) и исследование проб щлама и образцов керна, периодическиеизмерения вязкости и водоотдачи промывочной жидкости. Для анализа шлама и кернаиспользовался стандартный комплект приборов и оборудования, входящий в составстанции «Геотест-5», а для выделения реперов в монотонной карбонатной толщевизейского яруса и изучения особенностей горных пород пласта-коллектора нагоризонтальном участке проводились исследования шлама и керна на спектрометреэлектронного парамагнитного резонанса (ЭПР-спектрометрия).
/>
Рис.5. Проведение геолого-технологических исследований в процессе бурениягоризонтальной скважины на Татышлинской площади (Республика Башкортостан).
Определениемомента вскрытия кровли терригенной толщи бобриковского горизонта четкофиксировалось резким увеличением механической скорости бурения (V),возрастанием суммарного содержания углеводородных газов в промывочной жидкости(Гс) и сменой литологического состава пород. При этом обнаружилосьнесоответствие прогнозных (по ГТН) и фактических отметок. Фактическая отметкакровли бобриковского горизонта оказалась на 30 м, а отметка кровли тульскогогоризонта на 25 м выше прогнозных. С учетом данного обстоятельства былапроведена корректировка траектории с целью выбора оптимального угла наклона привскрытии пласта-коллектора. Вскрытие покрышки продуктивного пласта,представленного глинистыми известняками, характеризовалось уменьшением V и Гс, появлением в пробах шлама глинистого известняка, т.е. сменой литотипа пород.Определение момента вскрытия продуктивного пласта проводилось по результатамгазового каротажа, механического каротажа, расходометрии и данным анализабурового шлама.
Привскрытии кровли продуктивного интервала на отметке 1500 м наиболее характернымипризнаками были: увеличение механической скорости проходки V и общегогазосодержания Гс промывочной жидкости, уменьшение плотности породпо шламу и увеличение пористости пород (Кп) с 5 % до 18 — 20 %,уменьшение глинистости известняков, возрастание интенсивности люминесценциибурового шлама и содержания битумоидов в образцах пород. При достижении забоя1580 м резко уменьшились V и Гс, изменился состав углеводородныхгазов, пористость пород уменьшилась до 10 %, что свидетельствовало оботклонении траектории скважины и вскрытии пород покрышки пласта. Была выданарекомендация на изменение траектории и до отметки 1720 м проводкагоризонтального участка проходила без осложнений по заданной траектории. Призабое 1720 – 1725 м уменьшилась V, несколько снизились газопоказания иизменился состав газа. Резко снизилась интенсивность люминесценции пород,незначительно уменьшились плотность и удельное электрическое сопротивлениепромывочной жидкости на выходе из скважины. Отмеченные признаки характерны привскрытии водоносного горизонта, т.е. очевидно был момент перехода водонефтяногоконтакта, о чем была информирована буровая бригада.
Впроцессе проведения ГТИ на скважине неоднократно выдавались предупреждения овыходе значения параметров режима бурения и промывки за заданные регламентомзначения, о поглощениях промывочной жидкости и др.
Такимобразом, в настоящее время имеется достаточно широкий набор технических средствГТИ с методическим и программным обеспечением для проведения широкого спектраработ и исследований наклонных и горизонтальных скважин в процессе бурения.Опыт применения аппаратурно-программных средств ГТИ в России и, в частности, вРеспублике Башкортостан, при проводке горизонтальных скважин, показываетвысокую эффективность геолого-технологических исследований как для решениягеологических задач, особенно при комплексировании их с геофизическими игидродинамическими исследованиями, так и для качественной безаварийной проводкискважины с минимальными материальными и финансовыми затратами.
Список литературы
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта npf-geofizika.ru/


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Организация продажи безалкогольных напитков в магазине Боровецкий 1
Реферат Анализ и оценка качества некоторых молокосодержащих продуктов
Реферат Сметные цены на ресурсы
Реферат Влияние экономических реформ на население Казахстана
Реферат Модернизация в традиционных укладах. Опыт Италии и его значение для России
Реферат Решающие характеристики формирования успешной личности
Реферат Налогообложение предприятий 2
Реферат Финансовый анализ деятельности ОАО "МХК "ЕвроХим"
Реферат Взлом ХТТП паролей.Системы безопасности ХТТП паролей.
Реферат «Цвети родное Белогорье» литературный час Классный руководитель Прохорова Т. К. Оформление
Реферат Information Management Essay Research Paper Information Management
Реферат Крытые горнолыжные комплексы: особенности проектирования и современные тенденции
Реферат Обеспечение законности и дисциплины в государственном управлении
Реферат Steroids 5 Essay Research Paper An anabolic
Реферат Серия натюрмортов Природа, поэзия и искусство - вечны