Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Разработка аппаратурно-методического комплекса по многократному исследованию притока и давления пластов в необсаженных скважинах приборами на кабеле

ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Разработка аппаратурно-методического комплекса по многократному исследованию притока и давления пластов в необсаженных скважинах приборами на кабеле"

НЪ и«

Научно-производственное государственное предприятие по геофизическим работам в скважинах "Г£РС (НПГП "ГЕРС")

На правах рукописи

Яувагин Виктор Герасимович

РАЗРАБОТКА АПЛАРАТУРНО-МЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ПО МНОГОКРАТНОМУ ИССЛЕДОВАНИЮ ПРИТОКА И ДАВЛЕНИЯ ПЛАСТОВ В НЕОБСАЖЕННЫХ СШ1ИНАХ ПРИБОРАМИ НА КАБЕЛЕ

Специальность 04.00.12 - геофизические методы поиснов и разведки месторождений полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тверь - 1993

Раоото выполнено во Всесоюзном научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте геофизических методов исследований испытания и контроля нефтегазоразведочных скважин (иНИ1 ИК) НПГП "ГЕРС"

Научный руководитель: доктор технических наук Фионов А.И. Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ведущая организация: Всесоюзный научно-исследовательский

институт нефтегазопромысловой геофизики (ВНИИНефтепромгеофизика)

Защита состоится 15 июня 1993 г. в 14-00 часов на заседании специализированного совета Д 071.18.01

в НПГП ТЕРС" по адресу: 1/ООМ, г. 1 верь, пр.Чайновского, Д. 28/2, конференц-зил.

С диссертациеи можно ознакомиться в оиолиотеке ВНИГИК НПГП "ГЕ('С".

Автореферат разослан Н мая 19уЗ г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор фмзико-математически«

Ясашин А.М.

кандидат технических наук Девятов А.Ф.

наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА -РАЕОШ

Актуальность проблемы. Е нашей стране и за рубежом уделяется серьезное внимание разработке оперативных методов и средств определения гидродинамических параметров пластов- в"гих естественном залегании. Опробование объектов,, перспективных на нефть и газ, методом пробной эксплуатации после, завершения бурения скважины и спуска обсадной колонны длительно.и, трудоемко. Общие затраты времени на испытание а опробование разведочных сквакин близки к времени их бурения и превышают его. В непродуктивных скважинах, составляющих до 50 % всех поисково-разведочных скважин, безвозвратно теряется большое количество обсадннх труб и цемента.

Опробование и испытание пластов в • открытом стволе позволяет получить к окончанию бурения сведения'о наличии -в. разрезе нефтегазоносных объектов, что позволяет повысить информативность разведочных работ, отказаться от опробования. в колонне- непродуктивных объектов.

Наиболее экономичными и высокопроизводительными- при- детальных поинтервальных исследгчаниях-могут быть, технические средства, ис-пользузсщие каротажное оборудование ■ и кабель, с -помощью которых обеспечивается быстрая установка прибора в интервалах исследования, дистанционное управление его работой с поверхности и получение информации о гидродинамических средствах исследуемых пластов. Данные анализа керна,-а также.детальные исследования с опробовате-лями пластов на кабеле показывают значительную- неоднородность исследуемых в скважине объектов как под проницаемости, так и.по пластовому давлению, что требует большого количества опробований для их оценки. В этих условиях применение опробователей пластов на кабеле, требующих для исследования каждого - проницаемого интервала отдельно спуска прибора, оказывается малопроизводительным и зконо-

мически невыгодным. Нужны специальные средства и методические при-еш, которые, используя преимущества каротажных опробователей по дифференциальности исследований, точности привязки результатов к отдельным участкам разреза и оперативности, бшш бы значительно производительней опробователей. '

В 1970 г. во ВНИИГМСе автором диссертационной работы были разработаны, изготовлены и прошли испытания на стенде, экспериментальной и производственных скважинах первые макеты высокопроизводительной аппаратура по исследованию притоков и давлений. Опытные образцы аппаратуры, изготовленные на Бакинском опытно-экспериментальном заводе: геофизических приборов,, в, начале 1974 г. прошли межведомственные приемочные -испытания и рекомендованы к серийному изготовлена» под шифром АЖЩ-7-10, начиная с 1975 г.

Под руководством автора термобаростойкость аппаратуры гидродинамического каротажа была повышена до 60 Ша" и 120°С (ГДК-1 и ГДК-2). Дальнейшее совершенствование аппаратура проводилось во ВНИИГИСе в направлении повышения термостойкости и живучести клапанных устройств при 80 Ша и 1Б0°С (ОИПК-1 и АГИП).

Начиная с 1974 г., автор до 1992 г. занимался отработкой методики применения аппаратуры и принимал непосредственное участие в исследовании скважин в различных регионах страны (Якутия, Иркутская область, Тюменская область>, поэтому в диссертационной работе изложены принципы построения и результаты разработки аппаратуры ШЩ-7-10 на начало работ по этой проблеме.

Целью работы является разработка аппаратуры и методики исследования притока и давления в необсахенных скважинах приборами на кабеле.

Основные задачи исследований: ■■

; учение возможности обеспечения многократного возбуждения

гидродинамического возмущения в исследуемом участке -пласта и регистрации этого возмущенияи на поверхности;'-'

разработка аппаратуры для многократных определений пластовых давлений -и уточнения, эффективных толщин пласта; -

разработка методических приемов проведения скважинных работ с аппаратурой и интерпретации получаемых материалов; -

опробование и внедрение разработанного аппаратурно-методического комплекса в различных геолого-технических условиях страна.- '

Методами решения ■ поставленных задач являются экспериментальные исследования, проведение расчетов на ЭВМ, поиски и реализация оптимальных конструкторских решений при- разработке аппаратуры, опытно-методические и производственные работы в скважинах, анализ-и обобщение полученных данных.;

Научная новизна выполненной работы состоит в следующем:

1. Разработана наиболее рациональная схема метода обеспечения многократного возбуждения гидродинамического возмущения в исследуемом участке пласта при гидродинамических исследованиях прибо- • рами на кабеле.

2. Разработаны впервые в нашей стране основные направления и принципиальная схема исследования притока и давления, обеспечивающие многократность срабатывания за один рейс в необсаженную скважину.

3. Обоснована детальность исследования в различных по толщине пластах, оптимизирована продолжительность притока и регистрации диаграмм давления, приведены критерии оценки качества проведенных исследований, приемы первичной обработки и интерпретации материалов, с целью определения пластового и сквакинного давлений и эффективной толщины коллекторов.

Практической ценностью работы является разработка, серийное изготовление и широкое промышленное внедрение нового класса аппаратуры для многократных исследований притока и давления за один рейс в необсаженную скважину (АЩЦ-7-Т0;' ГДК-I и др.), что позволило повысить информативность и достоверность комплекса ГИС, особенно в сложных геолого-технических условиях.

Результаты внедрения. Разработанный аппаратурно-методический комплекс по исследованию притока и давления в настоящее время нашел всеобщее признание производственных геофизических организаций, занимающихся исследованием необсаженных скважин, бурящихся на нефть и газ. Еачиная с 1974 г., опытным производством ВНИИГИС изготовлено 190 комплектов аппаратуры АЩЦ-7-10 и ГДК-I. Аппаратура широко применяется в Татарстане, Башкортостане, Республике Саха (Якутия), Узбекистане, Украине, Тюменской, Оренбургской и Архангельской областях России.

Экономический эффект от применения аппаратуры на производстве составил 7,1 млн.руб. (в ценах до 1991 г.).

Апробация работы. Основные положения диссертации и результаты исследований докладывались на всесоюзных и республиканских конференциях (Октябрьский, 1974 г.; Якутск, 1981 г.; Якутск, 1983 г.), а также на заседаниях научно-технических советов производственных геологических объединений и трестов "Ленанефтегазгеология", "Тат-нефтегеофизика", "Башнефтегеофизика", "Тюменьпромгеофизика".-

Аппаратура АЖЩ-7-10 экспонировалась на ВДЖ СССР и удостоена серебряной и двух бронзовых медалей. Аппаратура ГДК-I экспонировалась на Международных выставках в Японии, США и на Международной Багдадской ярмарке, где получила высокую оценку.

Личный вклад автора. Весь комплекс работ, результаты которых ■представлены в диссертации, выполнен автором лично или при его

участии и под его руководством во ВШИГЙСе', затем в ЦОМЭГЙСэ и ВНИГИКе. Личный вклад автора заключается в постановке и проведении экспериментальных исследований, обосновании параметров и характеристик аппаратуры и выборе основных узлов на стадии НИР, разработке общих видов модификаций аппаратуры и текстовой документации на этапах ОКР, проведении значительной части скважинных исследований и разработке методических рекомендаций по работе с аппаратурой.

Большую помощь автору в проектировании, отладке и испытаниях опытных образцов аппаратуры оказывали сотрудники отдела опробования пластов ВНЖГИС Н.Н.Бильков, Р.В.Китманов, P.C.Хасаншин, Л.А. Соломинов, В.М.Нагорный, А.Х.Хакимзянов, Р.Ф.Давлетбаев и др., которым автор выражает сердечную признательность и благодарность.

Автор выражает искреннюю благодарность доктору технических наук профессору П.А.Бродскому и доктору технических наук А.И.Фио-нову за научное руководство, ценные советы, поддержку и помощь в выборе темы диссертации, постановке задач и проведении исследова- . ний.

При широком промышленном внедрении аппаратуры автор неизменно пользовался большой помощью ведущих специалистов научных и производственных организаций В.Ф.Козяра, Г.Г.Яценко, А.В.Синькова, М.З. Юсупова, А.П.Шараева, Я.Т.Сталенного, Б.Я.Глушакова, А.А.Дамаски-на, В.П.Демина, В.А.Котляревского, М.М.Мендельбаума, В.А.Ващенко.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ, в том числе 5 авторских свидетельств.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 154 стр. машинописного текста, содержит 41 рисунок, 8 таблиц и библиографию из 52 наименований.

СОДЕРМНЖ РАБОТЫ''"

В первой главе рассматривается состояние проблемы изучения пластовых давлений и возможности получения притоков из пласта в скважинах, пробуренных на нефть и газ.

Гидродинамические исследования в скважинах могут проводиться различными способами, которые подразделяются на две группы. Первая группа основана, на замерах установившихся забойных давлений и де-битов, его сущность состоит в "получении значений "дебит-депрессия" при отборе пластового флюида на нескольких установившихся режимах и построении зависимости между значениями дебита и соответствующей ему депрессии, которая называется индикаторной диаграммой. Получаемые сведения являются очень ценными для установления правильного режима эксплуатации скважины, однако они ограничены интервалом перфорации, нередко искажены за счет перетоков из других пластов. Эти методы'трудоемки-, дороги, в основном используются для исследования продуктивных пластов в эксплуатационных скважинах.

Вторая группа гидродинамических методов основана на земерах неустановившихся забойных давлений в скважинах. К ним относятся; метод падения или стабилизации забойного давления, при котором прослеживается изменение забойного давления и дебита на забое скважины после пуска ее в длительную работу, частным случаем этого метода является "экспресс-метод", который заключается в прослеживании за изменением забойного давления и дебита в скважине, работавшей с известным дебитом, а затем внезапно остановленной. Кривую изменения забойного давления после остановки скважины обычно называют кривой восстановления пластового давления (КВД).

Этот метод нашел широкое применение на практике, поскольку позволяет оперативно получать сведения о проницаемости, гидропро-

водности, пьезопроводности и пластовых давлениях, однако их применение часто сопряжено с целым рядом методических и технических трудностей,- а получаемые сведения являются осредненными для всего объекта исследований.

В необсаженных скважинах широкое распространение получил метод испытания пластов комплектом инструмента на бурильных трубах (КИИ). Кривые притока и восстановления давления, полученные при работе с КШ используются для определения отдельных гидродинамических характеристик и насыщенности пласта. При определении пластового давления испытателем на трубах следует иметь в виду, что уже в самой технологии проведения исследований и обработки получаемых результатов заложены погрешности, обусловленные допущениями при выводе формулы Хорнера, которая дает точные результаты лишь в идеализированных условиях, когда выдержаны все допущения, чего не бывает в реальных условиях. Испытателем пластов на бурильных трубах затруднено или невозможно дифференциально испытывать отдельные маломощные интервалы и пропластки.

С начала шестидесятых годов в нашей стране разработка опробо-вателей пластов была сосредоточена в ВУФВНЖГеофизике (с 1972 г. ВНШГИС) под руководством П.А.Бродского, там же проведено А.И.Фио-новым глубокое изучение гидродинамических процессов, протекающих при ОПК, что заложило основы гидродинамического каротажа. Зарубежными авторами также были предложены методики определения проницаемости по материалам опробователей на кабеле, однако широкого распространения эти методики не получили. В то же время пластовое давление при помощи опробователей пластов определяется успешно.

Для повышения эффективности определения гидродинамических параметров пласта приборами на кабеле фирмой Шлюмберже разработан многоцикловый опробователь ЮТ, а фирмой Вестерн Атлас испытатель

пластов на кабеле многократного действия ШТ. По результатам опробования рассчитывается коэффициент проницаемости, а величина пластового давления считывавтся непосредственно с диаграммы.

Во второй главе приведено обоснование и выбор принципиальной схемы прибора для многократных исследований притока и давления и экспериментальная отработка отдельных узлов аппаратуры. Рассмотрены различные варианты обеспечения многократности срабатывания аппаратуры и выбрана схема, состоящая из пробоприемника малого объема, в который принимается пластовый фяювд, и пробосборника большого объема, в который принятый флюид затем выжимается. Количество срабатываний прибора за один рейс в скважину равно отношению объемов пробосборника и пробоприемника.

Сформулированы требования к пробоприемным камерам, определен объем секций и рассмотрены различные варианты пробопривмников с различными ограничителями депрессий: сжатым воздухом, скважинным давлением, самим пластовым давлением, дросселированием. На три схемы пробоприемных камер получены авторские свидетельства. В металле выполнены и широко испытаны пробоприемники с ограничением депрессии сжатым воздухом и скважинным давлением.

Большое внимание уделено выбору основных узлов и обоснованию характеристик аппаратуры по исследованию притоков и давлений. В качестве привода прижимного устройства и управляемых клапанов выбран электромеханический привод, имеющий неограниченную многократность срабатывания, простой в обслуживании, удобный в работе и ремонте. Узел герметизации отверстия стока выбран в виде секторного резинового башмака грибовидной формы с центральным отверстием, защищенным "плавающей" втулкой, которая предохраняет башмак от разрушения при многократных исследованиях ь скважине.

При детальных многократных исследованиях интервала с неболь-

шим шагом по толщине пласта автором исследовалась возможность искажающего влияния гидростатического давления столба жидкости, заполняющей скважину.через участок пласта, где при предыдущем исследовании была сорвана глинистая корка, на результаты измерения пластового давления в последующей точке. Теоретически рассматривался случай, при котором наименее благоприятным сочетанием является исследование точки, отстающей от предыдущей примерно на 10 см, при этом край герметизирующего элемента будет совпадать с краем ранее вскрытого участка на стенке скважины. Расчеты, выполненные на ЭВМ, показали, что влияние скважинного давления на замеряемое пластовое незначительно на расстоянии 3-5 см от источника возмущения и не превышает 1,5 % на расстоянии 10 см.

Разработаны управляемые клапанные устройства, надежно герметизирующие отверстие стока, пробоприемную и пробосборную камеры при многократных включениях и выключениях прибора в скважине. Для измерения и регистрации давления выбран дистанционный тензометри-ческий датчик мембранного типа, в котором для работы используется две жилы и броня кабеля. Поскольку по третьей жиле и броне производится работа силового привода, в диссертации проведена оценка дополнительной погрешности измерительного тракта при совместной работе с электроприводом. Для уменьшения дополнительной погрешности необходимо стремиться, чтобы сумма переходных сопротивлений в общей цепи контуров —» 0. Также оценено влияние утечек в кабеле на показания датчика давления, которое составляет 0,1-2 % от измеряемой величины.

В третьей главе описана конструкция аппаратуры для исследования притока и давления, результаты стендовых и скважинных испытаний.

В диссертации подробно освещена разработанная впервые в оте-

чественной практике поставлешая на серийное производство аппаратура АИПД, работающая на трехжилъном кабеле с серийно выпускаемыми каротажными подъемником, станцией и наземной аппаратурой опробова-

телей пластов:

Технические данные аппаратуры

Диаметр обслуживаемых скважин, мм 190-280

Максимальное внешнее давление, Jffia. 30

Максимальная внешняя, температура,,;0С ТО

Объем пробоприемника, см3 850

Количество секций пробоприемника, шт . 3

Объем пробосборника, одной секции^ см3, 9000

Объем пробосборника, двух секций, см3 - 19000 Количество включений прибора за один-рейс в скважину при

исследовании участков, не дающих притока, не менее 25 Количество исследований приточных участков, за один рейс в скважину:

приток жидкости, не менее 20

приток газа, не менее 15

•Стабилизированный ток питания датчика давления, мА 30i3

- Выходной сигнал-датчика давления, мВ,,не менее 300

Предел допустимой погрешности средств измерения, % *2,5 Питание электродвигателя сквакинного прибора, напряжением 220 В тост.тока:

а) в пусковом режиме, А, не более 2,5

б) в рабочем режиме, А, не более 1,3

в) в конечных положениях, А, не более 3,0 Питание пульта опробователя ПО от сети переменного тока,

частотой, Гц . . 50Я

напряжением, В 220-тб1

-1f~

Габариты скважинного прибора: а) диаметр,, мм

б) максимальный.поперечный размер по башмаку, мм 150

в) длина с одной секцией пробосборника, мм, не более 2620 .г) длина с двумя секциями пробосборника, мм, не более 3800

Масса скважинного прибора:

Скважинный прибор выполнен в виде, цилиндра, в верхней части которого (в воздушой_полости) размещен силовой узел, включающий реверсивный электродвигатель постоянного тока, планетарный редуктор, винтовую пару, гайка которой закреплена в роликовых радиаль-но-упорных подшипниках, а винт жестко связан со штоком, на котором размещены входной и выходной клапаны и прижимная система, состоящая из пружины, тяги лапы и прижимной лапы. Между входным и выходным клапанами расположен пробоприемник, ниже выходного клапана -пробосборник. Пробоприемник .сообщен каналами с датчиком давления и отверстием стока с герметизирующим башмаком.'

По разработанной технической документации были изготовлены опытные образцы аппаратуры, которые прошли всесторонние испытания на специально спроектированном стенде. Проверке, измерению и исследованию подвергались:

величина хода штока при различных условных диаметрах скважин; пусковой ток электродвигателя, его рабочий ток и ток заторможенного двигателя;

легкость хода и отсутствие заеданий и заклинивание привода; усилие прижатия прибора при различных : условных диаметрах скважин;...

величина реакций на краях башмака от действия усилия прижа-

с одной секцией пробосборника, кг с двумя секциями пробосборника, кг

145

107

тия, передаваемого через лапу.

Никаких отклонений от нормальной работы приборов замечено не было.

На экспериментальной скважине проверялась многократность срабатывания скважинного прибора без его подъема на поверхность; определение, количества жидкости, попадающей в пробоприемник при открытии входного клапана; живучесть герметизирующего башмака и уплотнений клапана; проверялась форма получаемых диаграмм и выявлялись причины, влиявдие на ее изменение; проверялась стабильность замеров гидростатического давления при повторных спусках на одни интервалы с заменой датчиков давления; сопоставление показаний датчиков давления с показаниями серийно выпускаемых манометров, помещенных внутрь пробосборника. В качестве экспериментальной использовалась скважина, обсаженная колонной с внутренним диаметром 196 мм, заполненная водой. Имитация приточных коллекторов производилась с помощью гидравлических сопротивлений, выполненных в виде капиллярных трубок различной длины. Многократность срабатывания во всех спусках соответствовала расчетной. Количество жидкости, попадающей в пробоприемник за одно включение составило 50-60 см3. Разрушений башмака, защищенного "плавающей" вставкой, и уплотнений клапанов с защитной втулкой не наблюдалось.

Положительные результаты испытаний в экспериментальной скважине позволили перейти к испытаниям в производственных скважинах.

Уже первые опробования аппаратуры в производственных скважинах показали ее принципиальную работоспособность. Статистическая обработка результатов проводилась с соблюдением необходимых требований; квадратическое отклонение отдельного результата в одног рейсе прибора в скважину составило 1,05 при наибольшем из вероят ных значений погрешности Я. Результаты измерений пластовых давлений АИГЩ сопоставлялись с результатами ОПК по 10 объектам, средняя

относительная ошибка составила 0,85 %.

Опытные образцы аппаратуры успешно прошли межведомственные приемочные испытания в начале 1974 г. и рекомендованы к серийному выпуску.

В четвертой главе дано обоснование методики применения аппаратуры и основы интерпретации материалов АИПД.

Фильтрационные свойства пласта имеют значительную вертикальную изменчивость, поэтому вопрос детальности исследования пласта имеет особое значение, так как требования к полноте информации и затратам на ее получение очень противоречивы.

Для уточнения эффективней толщины шаг квантования принимается переменным. Подошва и кровля пласта, а также уплотненные прослои отбиваются с шагом 0,2 м. Остальная часть однородных по ГИС пластов толщиной до 10 м исследуется равномерным шагом 0,4 м и толщиной до 20 м шагом 0,8 м. Граница коллектора проводится посредине между точками без притока и давшими хотя бы слабый приток. Таким образом при правильном соблюдении этих требований границы пласта отбиваются с точностью 10 см и достаточно полно оцениваются фильтрационные свойства пласта минимальным количеством исследованных точек. Изложенные положения проиллюстрированы примерами исследования скважин, пробуренных на различных растворах.

При постановке задачи по замеру пластового давления измерения производятся не менее ч±м в двух участках с различными коллехтср-окими свойствами, причем целесообразны последовательные повторные замеры на каадом участке исследования. Необходимо строго следит:-, за тем, чтобы пластовое давление восстанавилось полностью. Результаты опытных работ позволили установить, что в тех случаях, ясгла время восстановления давления было меньше времени заполнения гтро-боприемной камеры, замеренная величина давления оказывалась ниже

пластового давления.

Наиболее интересны результаты измерения пластовых давлений в условиях отсутствия глинистой корки на стенке скважины, повышенного значения гидростатического давления в стволе скважины и аномально низкого пластового давления. Такие условия наблюдаются в Восточной Сибири. Сопоставление пластовых давлений, измеренных аппаратурой АИПД и определенных в колонне пробной эксплуатацией по II скважинам, пробуренным на рассоле, ВИЭРе, ИБРе, показало, что среднее расхождение находится в пределах погрешности датчика давления .

При постановке задачи по выделению эффективной толщины пласта уточняется Еремя стояния на притоке, т.е. обеспечивается исследование с заданным порогом минимальной проницаемости. Расчеты показали, что, например, для пластов НП^НП^ Новопортовского месторождения (Ямал) время стояния на притоке жидкости должно составлять 5 мин для граничного значения эффективной проницаемости 0,3 мкм2. При прочих равных условиях аномально низкие пластовые давления, а также применение утяжеленных промывочных жидкостей - повышает нижний предел измерения проницаемости; увеличение площади стока и аномально Еысокие пластовые давления - уменьшают нижний предел измерения проницаемости.

Каждый пласт целесообразно исследовать за один спуско-подъем, при дополнительных спусках в тот же пласт необходимо повторить исследования не менее двух участков предыдущего спуска для увязки получаемого материала.

Привязка материалов А1ЩЦ к глубинам и увязка получаемых данных с другими материалами ГИС производится по привязочной диаграмме наилучшим образом дифференцирующей разрез, которая регистрируется на том же кабеле, на котором проводится работа с АИВД. Привя-

зочная диаграмма должна содержать глубины подошвы и кровли интервала и привязочную магнитною метку внутри интервала или вне его, но не далее 10 м от границы интервала. При' исследовании нескольких интервалов для каждого из них необходима своя привязочная метка. Деление интервала на точки исследования производится по датчик:/ глубин.

Анализ и обобщение опыта работ с аппаратурой АЩД в различных геолого-технических условиях позволил обосновать рациональную последовательность проведения исследований в скважинах, выявить особенности регистрации диаграмм давления, сформулировать критерии контроля и качества получаемой информации, предложить приемы оформления и обработки диаграмм давления АИПД.

Пятая глава посвящена результатам опытно-промышленной эксплуатации АИПД в различных геолого-технических условиях. Первые испытания и массовое внедрение указанная аппаратура успешно выдержала при бурении большого количества, скважин уплотняющей сетки Ро-машкинского месторождения, территориально представленного несколькими площадями, интенсивно разрабатываемыми путем законтурного и внутриконтурного заводнения. Всего исследовано около 10000 точек з 500 скваяошах. Анализ полученного материала показал высокую эффективность аппаратуры при исследовании пластов и пропластков, тлеющих различные коллекторские свойства, пластовые давления и противодавления со стороны сквзжины. Полученные впервые в массовом масштабе (с помощью АИПД) сведения о пластовых давлениях в отдельных интервалах многопластовой нефтяной залежи убедительно показали необходимость детальных замеров плэстоеых давлений в коллекторах, разрабатываемых единым фильтром. Из-за неоднородности продуктивных пластов их выработка происходит неравномерно, вследствие чего измеряемые пластовые давления дифференцированы по разрезу и площади.

-Г6-

В зоне нагнетания пласты с хоропими коллекторскими свойствами хорошо воспринимают закачку водой и имеют повышенные пластовые давления, близкие к давлению закачки. Пласты с низкими коллекторскими свойствами или не охваченные заводнением имеют меньшие по сравнению с первоначальными значения пластовых давлений.

Туймазинское месторождение является первым в нашей стране эксплуатирующемся с поддержанием пластового давления закачкой пресной воды, к. середине семидесятых годов оно вступило в позднюю стадию разработки, и было принято решение о бурении 24 оценочных скважин для изучения размещения остаточных запасов нефти, количественной оценки выработки девонских залежей, обоснования и рационального размещения дополнительных эксплуатационных и нагнетательных сквазкин. Детальные исследования аппаратурой АИПД свидетельствовали о неодинаковой реакции как отдельных пластов, так- и целых участков залежи на гидродинамическое воздействие через нагнетательные скважины. Характер изменения осредненных величин пластовых давлений по данным АИВД е общем согласуется с изменением давлений по карте изобор, построенной в НГДУ "Туймазанефть". Наибольшие давления наблюдаются в северной части структуры (до 23 МПа), где идет интенсивное обводнение пресной водой. На юго-западе отмечаются самые низкие пластовые давления (10 МПа), что объясняется проведением опыта по снижению пластового давления до уровня давления насыщения.

Разработанный аппаратурно-методический комплекс стал основным для выделения коллекторов и определения их эффективных толщин в скважинах Якутии, которые бурятся на рассолах и растворах на нефтяной основе. На сегодняшний день в Якутии исследовано более 250 скважин в 20000 точках. Данные о пластовых давлениях ь отдельных пластах с успехом используются для установления гидродинамической

связи между пластами. Использование аппаратуры АЩЦ в обязательном комплексе ГШ, применяемом в Якутаи, позволило повысить геологическую эффективность геофизических заключений. Эти материалы сыграли решающую роль при определении основных подсчетных параметров (эффективной толщины, пластовых давлений) Среднеботуобинского, Веря-невилючанского, Среднетюнгского и др. нефтегазовых и газовых месторождений.

По результатам исследований с АИПД на Ямбургском газовом месторождении Тюменской области можно судить о высокой достоверности и объективности получаемых этим методом данных как по фильтрационным свойствам, так и пластовым давлениям мощных газоносных толщ. Результаты работ позволили обоснованно снизить граничные значения "коллектор-неколлектор" по относительной амплитуде ПС до 0,1-0 Л ее■максимального значения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итогом длительных работ автора по разработке и ведрению аппаратуры и'методики исследования притока и давления являются следующие основные результаты:

1. Анализ и обобщение материалов исследования притоков и давлений в открытом стволе и обсаженной скважине показал, что существующие технические и методические средства не обеспечивают необходимой оперативности, детальности и полноты изучения гидродинамических свойств вскрытых скважиной, разрезов.

2. Наиболее приемлемым! для исследования притоков и давлений по оперативности, экономичности, представительности, дифференци-альности и точности привязки результатов к разрезу являются методы, основанные на применении приборов, использующих серий-

ный каротажный кабель и провдслово-геофизическую технику.

3. Показано, что превышение гидростатического давления над пластовым, отсутствие глинистой корки, тип промывочной жидкости в стволе скважины существенно не влияют на точность измерения пластового давления.

4. Разработана принципиальная схема и конструкция прибора для многократных исследований притока и давления. Многократность срабатывания достигается применением пробоприемника малого объема и пробосборника большого объема. Количество срабатываний прибора в скважине равно отношению объемов пробосборника и пробоприемника. Конструкции пробоприемных камер защищены авторскими свидетельствами.

5. Составлена техническая документация для заводского выпуска аппаратуры АЩЦ-7-Ю,по разработаным рабочим чертежам на Бакинском опытно-экспериментальном заводе геофизических приборов изготовлены опытные обрацы, которые успешно прошли межведомственные приемочные испытания. Комиссия рекомендовала аппаратуру АЩД-7-10 к серийному выпуску.

6. Разработана методика применения аппаратуры по исследованию притока и давления, направленная на оперативное получение достоверной информации о фильтрационных свойствах пласта, пластовом и скважинном давлениях. Обоснована детальность исследования в различных по мощности однородных пластах, оптимизирована продолжительность притока и регистрации диаграмм давления, приведены критерии оценки качества проведенных исследований, приемы первичной обработки и интерпретации материалов с целью определения пластового и скважинного давлений и эффективной толщины коллекторов.

7. На большом количестве материалов показана высокая эффектов-

ность применения разработанной аппаратуры АШЩ-7-10 по решению геологических задач в различных геолого-технических условиях.

8. Опытным производством ВНИИГИС выпущено 190 комплектов аппаратуры, которая успешно внедрена в Татарстане, Башкортостане, Республике Саха, Узбекистане, Украине, Тюменской, Оренбургской и Архангельской областях.

Экономический эффект от применения аппаратуры на производстве составил 7,1 млн.руб. (в ценах до 1991 г.).

Основные защищаемые положения и результаты работы:

1. Наиболее эффективным средством многократного исследования притока и пластового давления является аппаратура на каротажном кабеле с избирательным возбуждением гидродинамического поля на стенке необсаженной скважины.

2. Многократность срабатывания за один рейс прибора в скважину обеспечивается путем отбора пробы в пробоприемник малого объема

■ с последующим сбросом ее в пробосборник большого объема, при этом количество срабатываний определяется отношением объемов пробосборника и пробоприемника.

3. Шаг исследования пласта, при уточнении эффективной толщины, принимается переменным в зависимости от толщины и однородности коллектора, минимальный шаг исследования составляет 0,2 м.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

.. С возможностях метода измерения пластовых давлений по разрезу необсаженных скважин (совместно с П.А.Бродским, А.И.Фионовым). Геология нефти и газа. М., 1973, № 8, с.68-71.

2. Возможность прямого определения гидродинамических параметров пластов приборами на кабеле для решения задач контроля разработки (совместно с П.А.Бродским, А.И.Фионовым). В Сб. Современное состояние и пути совершенствования геофизических методов контроля разработки нефтяных и газовых месторождений. М., ВШИОЭНГ, 1974.

3. Определение пластового давления и фильтрационных свойств пород приборами на'кабеле в необсаженных скважинах (совместно с П.А. Бродским и А.И.Фионовым). В Сб. Состояние и перспективы развития техн. к метод, лромыслово-геофизических исследований. Тезисы докладов, Октябрьский, 1974, с.46-47.

4. Определение пластового давления в необсаженных скважинах с помощью опробователей на кабеле (совместно с П.А.Бродским, А.И. Фионовым). Э.И. Сер.IX Региональн.развед. и промысловая геофизика. М., ВИЭМС, 1974, вып.16., с.1-Й.

5. Аппаратура для исследования притока и давления (АИГЩ-7-IO) (совместно с П.А.Бродским, А.И.Фионовым, Р.С.Хасаншиным, A.B. Бубеевым). Э.И.Нефтегазовая геология и геофизика. М., ВНИИОЭНГ, 1973, * 8, с.5-И.

С. Повышение эффективности метода опробования пластов приборами на кабеле (совместно с А.И.Фионовым и А.В.Бубеевым). Нефтяное хозяйство. М., i960, & 12, с.24-2,6.

7. Исследование скважин с помощью аппаратуры АИПД-7-IQ в процессе бурения (совместно с А.И.Фионовым и А.В.Бубеевым). Нефтяное хозяйство. М.\ 1982, № 3, c.I4-I7.

8. Эффективность прямых методов исследования скважин в Якутии (совместно с В.Ф.Козяром, Ю.Н.Усенко, Б.И.Лозинским, К.В.Пияке-вичем, А.П.Шараевым) в Сб. Методика поисков и разведки месторождений нефти и газа в Якутии. Тезисы докл., Якутск, 1581, с. I3I-I33.

9. Об ограничениях определения проницаемости с помощью аппаратуры на кабеле для гидродинамических исследований (совместно с В.А. Исякаевым). Э.И., ВИЭМС, Сер. Нефтегазовая геология и геофизика, 1985, вып.5, с.18-20.

10. Определение характера насыщенности пластов с помощью аппаратуры для .гидродинамических исследований на кабеле (совместно с

A.В.Бубеевым, В.А.Исякаевым, В,.В.Киевским). Геология нефти и Таза. М., 1984, № 10, с.125-127.

11.- Применение комплекса прямых методов ГИС для повышения достоверности геологической информации на территории ЯАССР (совместно с М.А.Цикель, А.П.Шараевым, Я.Т.Сталеннным, Н.С.Краснюком,

B.Ф.Козяром). В Сб. Проблемы методики поиска, разведки и освоения нефтяных и газовых месторождений ЯАССР. Тезисы докладов, Якутск, 1983, с.101-102.

12. Влияние гидростатического давления в скважине на точность измерения пластового давления аппаратурой АМПД-7-IO (совместно с В.А.Исякаевым, А.Г.Ильясовым, А.П.Шараевым). Геология нефти и газа. М., 1983, .«8. с;8-Г0.

13. A.c. Л 439597 (СССР) Устройство для измерения пластсвого давления в необсаженных скважинах. В.Г.Жувагин, П.А.Бродский, А.л. Фионов и др. - Б.И. 1974, Я 30.

14. A.c. * 54102^ (СССР) Устройство для многократного возбуждения пласта минимальной депрессией. В.Г.Жувагин, П.А.Бродский, А.К. Фионов, Р.С.Хасаншин. Б.И.,. 1976, JS 48.

75. L.с. № 600293 (СССР) Устройство для гидродинамических исследований пластов. В.Г.Жувагин, П.А.Бродский, А.И.Фисяов и др. -Г,.К., 1978, № 12.

I-S. A.c. Ji 655819 (СССР) Устройство для гидродинамических исследований необсаженных скважин. В.Г.Жувагин, А.И.Фионов, П.А.Бродский - Б.И., 1979, » 13.

17. A.c. Je 431430 (СССР) Способ гидродинамических исследований необсаженных скважин. П.А.Бродский, Е.Ф.Солпминов, А.И.Фионов, З.Г.Нувагин. - Б.И., 1975, №19.