Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Методы раннего обнаружения газонефтепроявлений и термогидравлических расчетов при геолого-технологических и геофизических исследованиях скважин

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

Автореферат диссертации по теме "Методы раннего обнаружения газонефтепроявлений и термогидравлических расчетов при геолого-технологических и геофизических исследованиях скважин"

НАУЧНО-ПР0ИЗВ0ДСТВЕННОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ГО ГЕОФИЗИЧЕСКИМ РАБОТАМ В СКВАЖИНАХ

ЙП-ч Г/™""ГЕР"

На правах рукописи

ЦЕЙТЛИН СЕМЕН ДАВИДОВИЧ

МЕТОДЫ РАННЕГО ОБНАРУЖЕНИЯ ГА30НЕФТЕПР0ЯВЛЕНИЙ

И ТЕРМОГИДРАВЛИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ БРИ ГЕОЛОГО-'ГЕХНОЛОГНЧЕСЗШХ

И ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ОШАНИН

04.00.12-геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада

Тверь-1992

/. у

Работа выполнена в Центральной геофизической экспедиции Министерства нефтяной и газовой промышлености

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

доктор технических наук,' профессор Ентов В. М. доктор технических наук, профессор Розенберг Г. Д. доктор технических наук Фионов А. И.

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики

Зашита диссертации состоится 4и/ляма. 1992г. в/УЛасов на заседании специализированного совета Д 071. 16.0: в научно-производственном государственном предприятии по геофизическим работам в скважина* (НПГП "ГЕРС") по адресу 170034, г. Тверь, пр. Чайковского, д. 26/2. конференп-зад.

с научным докладон мохно ознакомиться в библиотеке ВНИГИК НПГП "ГЕРС"

Диссертация в Форме научного доклада разослана 1992г.

Ученый секретарь специализированного совета

х. Ф. -м. н., доцент

' "" 3

■ ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы исследований В последнее время появилась заметная тенденция к снижению объемов разведки и добычи нефти и газа в залегахшх относительно неглубоко месторождениях, что объясняется их истощением. При этом вместе с увеличением глубины залегания вновь разведанных продуктивных пластов значительно усложняется вид коллекторов и характер флюидов их насыщающих. На глубинах более 4500 метров все чаще встречайся сложнопостроенные, в том числе трещиноватые коллектора, содержаще нефть с высоким газосодержанием. Причем попутный газ может содержать легкорастворимые газы сероводород и двуокись углерода., что значительно осложняет процесс разведки и добычи нефти-В связи с этим обнаружение таких пластов в процессе разведочного и поискового бурения, оценка их коллекторских свойств и характера насыщения требуют существенного совершенствования традиционных методов геофизических исследований скважин (ГГО . При этом сам процесс вскрытия и исследования таких пластов сопряжен с возможностью аварий, из которых самыми страшными являются выброс и неуправляемый фонтан, которые возникает при несвоевременном обнаружении гаэонефтепроявле-ния(ГНП) в стволе скважины. ГНПмогут возникать как при неожиданном вскрьггии пластов с аномально высоким пластовым давлением (АВПД), так и при неправильном проведении некоторых технологических операций, например -спуско-подъемных операций с колоннами труб, в случае недолива скважины и т.п.' Часто осложнения возникают также из-за ошибок в термогидравлических расчетах в стволе скважины из-за недостаточной точ-

ности используемых для этого методик. Действительно, с увеличением глубин скважин резко увеличиваются абсолютные .значения давлений и температур в скважине, возрастают величины напряжений и деформаций в окружающих скважину породах и конструктивных материалах, усложняется характер тепломассообмена в системе. Все это требует использования более точных измерений и методик расчета температурных и барометрических полей.

Одним из наиболее эффективньи способов улучшения качества разведки и добычи углеводородов является использование геолого-технологических исследований скважин в процессе бурения, которые включают компьютизировэнную станцию',' осуществляющую измерение и запись целого ряда параметров, получаемых с датчиков. установленных на буровой и в скважине, и математического обеспечения для бортового компьютера, позволяющего по значениям этих параметров и залаженным в компьютер методикам расчитывать режимы бурения и разведки. При этом повышается геологическая зйективность разведки ( не пропускаются маломощные продуктивные пласты) и снижается аварийность буровых работ.

По мере развития ГГИ необходимо, с одной стороны, создание новых, более чувствительных методов контроля измеряемых в процессе бурения параметров, ас другой - создание более точных методик расчета параметров, неподдающихся измерению. В частности, актуальность совершенствования и разработки новых методов раннего обнаружения ГНП связана с тем, что возникновение выброса и неуправляемого фонтана ведет не только к многомиллионным затратам на его ликвидацию, ной. как

| правило, к человеческим жертвам и катастрофическому загрязнению окружающей среды.

Возможность использования для оперативных расчетов при

проведении ГГИи ГИС современных быстродействующих персональных компьютеров типа IBM PC позволяет существенно повысить точность таких расчетов использованием более адекватных математических моделей процессов, происходящих при разведке и бурении скважин. Таким образом, создание новых методик с целью усовершенствования математического обеспечения для бортовых компьютеров станций также является актуальной проблемой развития ГТИ и ГИС.

Отметим также, что традиционные методы ГИС не всегда

позволяют выявлять продуктивные пласты и правильно оценивать их свойства и поэтому особый интерес представляет собой развитие таких нетрадиционных методов, как дифференциальные способы термометрии и барометрии скважин, основанных на измерении второй разности распределения давления и температуры вдоль оси скважины. Математическое моделирование и лабораторные эксперименты показывают перспективность развития этих методов.

Теория гидродинамических испытаний пластов, широко используемая для простых видов коллекторов и дашая неудовлетворительную точность при интерпретации результатов испытаний сложнопостроенных коллекторов, требует введения более адекватных моделей, учитывающих слоистость и треши-новатость пластов, двухфазность флюида и строгое сопряжение

давления и расхода во всех элементах, входящих в систему пласт-НКТ-штуцер.

Цель работы. Целью исследований, выполненных автором, является разработка новых, более эффективных по сравнению с существующими методов и методик геолого-технологических и геофизических исследований скважин, используемых в процессе поисково-разведочного и эксплуатационного бурения на нефть и газ путем: 1) развития теоретических основ за счет создания математических моделей процессов, возникающих в системе скважина-пласт при проведении ГТИ и ГИС: 2) разработки новых технических средств ГТИ с предварительной теоретической проработкой их; 3) разработки алгоритмов термогидравлических расчетов повышенной точности для бортового компьютера станций ГТИ и ГИС.

Основные задачи исследований:

1.. Разработка теоретических основ новых гидроакустических методов раннего обнаружения газонефггепроявлений при проведении ГТИ бурящихся скважин.

2. Создание на основе теоретических и экспериментальных исследований НОВЫХ методов раннего обнаружения ГШ и их аппаратурная реализация.

3: Создание гидролокационного метода определения местоположения и скорости всплытия газированной пачки в стволе газопроявляющэй скважины.-

4. Создание математических моделей процессов, возникающих в скважине при вскрытии газового пласта с аномально высоким пластовым давлением С АВВД), позволяющих исследовать динамику глушения газоьроявляющей скважины.

Б. Разработка теоретических основ расчета

гидродинамической составляющей давления при проведении спуско-подгемных операций с колоннами труб. Проведение скважинного эксперимента и создание методики расчетав виде программы для бортового компьютера станции ГШ.

6. Создание новых реологических моделей неныотоновской жидкости, позволяющих повысить точность гидравлических расчетов элементов циркуляционной систему скважин и разработка соответствующих методик и программ для бортового компьютера станции ГТИ.

7. Разработка теоретических основ методик для расчета температуры в системе скважина-пласт с учетом изменения с глубиной геометрии скважины и бурильной колонны, теплофизических свойств и геотермического коэффициента пластов, а также создание соответствующих программ для бортового компьютера станции ГТИ.

8. Разработка математических моделей, описывающих динамику формирования глинистой корки и зоны проникновения при проведении СТО с колоннами труб.

9. Разработка теоретических основ дифференциальных способов термометрии и барометрии скважины.

10. Разработка математической модели процессов, возникающих в системе штуцер-скважина-пласт при гидродинамических испытаниях сложнопостроенного слоистого пласта, с учетом двухфазности течения флюида в скважине и штуцере.

Общая методология исследований

Поставленные задачи решались путем теоретических исследований, которые проводились аналитически и с помощью

математического моделирования на мошных ЭВМ (типа ЕС 1065, ЕС 1068) и на персональных компьютерах (типа IBM PC/AT с 386-ым процессором) с последующей экспериментальной проверкой.

Аппаратурные решения проходили этапы макетирования и широкого промыслового опробования. Большинство разработанных методик и алгоритмов проходило проверку с помощью компьютеризованных станций ГТИ, установленных на скважинах. Достоверность результатов „ выводов и рекомендаций проверялась сопоставлениями с результатами, полученными в эксперименте и испытаниях. а также по результатам использования аналогичных методик и экспериментов, проведенных другими отечественными и зарубежными авторами.

Научная новизна результатов исследований ■ Автором разработаны новые методы раннего обнаружения ГНП и методики термогидравлических, расчетов при ГТИ и ГИС. При этом получены следующие новые результаты:

1. Впервые обоснован и разработан ряд новых высокоэффективных методов раннего обнаружения и локализации ГНП при проведении ГТИ скважин, а именно: -обнаружение ГНП по изменению амплитуды пульсаций давления на выходе кольцевого пространства скважины, возникающих при работе бурового насоса и уменьшающихся при появлении газированной пачки в стволе скважины; - обнаружение ГНП по изменению полярности отраженного от забоя скважины импульса, создаваемого в стволе скважины при резком спуске бурильной колонны;

-определение местоположения и скорости всплытия газированной пачки в кольцевом пространстве скважины по отраженному от нее сигналу, специально возбуждаемому на выходе скважины быстродействующим клапаном.

2. Разработаны теоретические основы метода Аветова-Гросса для раннего обнаружения ГНП, основанного на измерении разницы времен пробега импульса, возбуждаемым на забое скважины специальным устройством, на бурильной колонне и кольцевому пространству включающем газированную пачку.

3. Разработан прибор раннего обнаружения и локализации ГШ "."ПРОЛОГ'/, макет которого прошел широкое промысловое испытание.

4. Разработана методика гидравлических расчетов элементов циркуляционной системы скважины, основанная на новой высокоточной реологической полиномной модели промывочнсй жидкости, реализованная в виде программы для бортового компьютера станции ГТИ.

5. Разработана методика расчета гидродинамической составляющей давления, возникающего при проведении СТО с колоннами труб, учитывающая сжимаемость жидкости, этапы ускорения и торможения колонны.

6. Разработана методика расчета температуры в система скважина-лласт в процессе промывки и цементаже скважины, учитывающая изменение с глубиной геометрии скважины и бурильной колонны, термофизических свойств и геотермического коэффициента пластов.

7. Решена задача описывающая динамику формирования глинистой корки на стенке скважины с учетом предельного

градиента, позволяющая получить в процессе решения окончательную толщину корки и распределение давления в ней и пласте в зависимости от свойств пласта, глины и т.п.

8. Разработаны теоретические основы дифференциальных способов термометрии и барометрии скважин. основанные на измерение вторых разностей распределения давления и температуры вдоль оси скважины.

9. Разработана математическая модель процессов протекающих в системе штуцер-скважина-пласт при . проведении гидродинамических испытании пласта. При этом учитывалось. что пласт может состоять из ряда прослоев с резко отличными коллекторскими свойствами, течение двухфазного флюида в скважине и штуцере.

10. Разработана математическая модель описывающая процессы, возникающие в скважине при вскрьггии пласта с АВПД. учитывающая проскальзывание газа относительно жидкости и позволяющая управлять давлением в скважине путем изменения проходного сечения штуцера.

промывочной жидкости.

И. Разработана математическая модель динамики формирования зоны проникновения в пласте при проведении СТО с колоннами труб.

12. Предложен и теоретически обоснован новый гидродинамический метод.разрыва пласта.

Основные защищаемые научные результаты Были разработаны:

1. Теоретические основы новых гидроакустических методов

раннего обнаружения ГНП при проведении ПИ скважин.

2. Теоретические основы гидролокационного способа определения местоположения и скорости газированной пачки, поднимающейся в стволе газопроявлякхдей скважины.

3. Теоретические основы и методика расчета гидродинамической составляющей давления при проведении СТО с колоннами труб, учитывающие сжимаемость и неныотоновские свойства промывочной жидкости, этапы разгона и торможения колонны.

4. Теоретические основы и методика гидравлических расчетов элементов циркуляционной системы скважины заполненной промывочной жидкостью, реология которой аппроксимируется полиномной и трехточечной моделью неныотоновской жидкости.

5. Теоретические основы и методика температурных расчетов системы бурящаяся скважина-пласт, с учетом изменения с глубиной термофизических свойств и геотермического коэффициента пластов, окружающих скважину.

6. Прибор раннего обнаружения и локализации ГШ'ИРОЛОГ'а и методика его использования.

7. Теоретические основы дифференциальной термометрии и барометрии скважины.

8. Математические модели процессов, возникающих в система скважина-лласт, позволившие понять механизмы происходящих

в ней явлений, при;

- вскрытии пласта с АВПД;

- при глушении газопроявлягацей скважины;

- при образовании глинистой корки на стенке скважины с учетом

предельного градиента в ней;

. -при образовании зоны проникновения в процессе проведения С1Ю с колоннами труб.

9. Теоретически обоснован новый гидродинамический способ гидроразрыва пласта, использующий гидроудафвозникающий в, скважине при резком спуске колонны, а также усиление его за счет резонанса.

«

10. Математическая модель динамики системы штуцер-скважина-пласт при проведении гидродинамических испытаний пласта с учетом сложнопостроенного пласта и двухфазности потока в скважине и штуцере.

' Практическое значение и внедрение Результаты исследований автора послужили основой для создания во ВНИГИКе прибора раннего обнаружения ГНП "ПРОЛОГ'а, макет которого прошел успешные промысловые испытания в Западной Сибири, Уренгое, Мангышлаке. Прибор надежно фиксировал появление даже небольших (единицы процента) газированных пачек в стволе скважины.

Разработанные методики расчета гидравлических потерь, температурных полей и гидродинамической составляющей давления при СП0/ в комплексе испытаны на компьюг изированных станциях ГТИ. При этом получено хорошее соответствие с измеренными параметрами. Испытания проводились на Саратовских месторождениях нефти и газа, атакже с помощьюкомпыотизированной станции 'РАЗРЕЗ", разработанной ВНИГИКом^и в других регионах страны. На газовом месторождении Уренгой, прибор . "ПРОЛОГ'был использован для ускорения проводки скважин за счет

снижения плотности промывочной жидкости.

Экономический эффект от использования результатов исследований складывается из;

1. Снижения риска перехода ПШ в выброс и неуправляемый ■ . фонтан, глушение которого стоит сотни миллионов рублей.;

2. Повышения показателей бурения за счет более точных расчетов и контроля давления и температуры при проведении различных технологических операций и возможности использования более совершенной технологии, а следовательно^, снижения числа осложнений и аварий при бурении.

3. Получение более качественных результатов при проведении ГКО, за счет использования новых дифференциальных методов каротажа и более точной теории интерпретации результатов измерений.

4. Получения более точных результатов расчета режимов работы системы скважина-пласт при добыче нефти из сложнопостроенных коллекторов, за счет использования в расчета^ более адекватных математических моделей.

Аппробация работы

Основные положения диссертационной работы и результаты исследований докладывались и обсуждались; на VII и VIII Всесоюзном семинаре "Численные методы решения задач фильтрации многофазной несжимаемой жидкости'' АНСОСР в 1984 г. в Москве и в 1936 г. в Новосибирске"; на Всесоюзном семинаре "Нетрадиционные методы геофизических исследований неоднородностей в земной коре "АН СССР в 1989 г. вМоскве; на Всесоюзном семинаре "Ш . изучению керна, шлама и геолого-технологических исследований

при буренш'^на международном геофизическом симпозиуме "Запад-Восток" (1390 г, Лейпциг, Германия).

• наобластнойнаучно-практической конференций 'Состояние и перспективы геолого-технологических и геофизических исследований проводимых в процессе бурения скважин" С1987 г., Тюмень), на Всесоюзном семинаре "Состояние и пути развития ГТИ" С1938 г., Тверь), на Всесоюзной школе-семинаре "Математические способы в бурении" С1982 г., Геленджик).

Также результаты неоднократно докладывались на Всесоюзных постоянно действующих семинарах в Институте проблем механики АН СССР, МГУ С кафедра аэродинамики), МИНГ (кафед, .а "Подземной гидравлики и кафедра обших геофизических методов), Институте механики МГУ, Московском геолого-разведочном институте (кафедра бурения, кафедра физики), ВНИИЕГГ.

Публикации

Результаты, полученные.автором и изложенные в диссертации опубликованы в 44 статьях и защищены 10 авторскими свидетельствами на изобретение.

Структура работы Диссертационная работа состоит из Введения, 6 глав, заключении и списка основных работ по теме диссертации Автор благодарит членов-корреспондентов АН РСФСР

A.С.Кашика, Г.Н.Гагоненкова, профессоров П. А.Бродского,

B.М.Ентова, Г.Д.Роэенберга, Е.Г.Леонова, М.Т.Гусмана.докторов наукЭ.Е.Лукьянова,В.В.Лаптева,А.Т.Шмарева, кандидатов наук Н.А.Севостьянова. А.Ф.Шакирова.С.Н. Шерстнева,Л.М.Чекалинаи; других за ценные советы и помощь в процессе работы.

Автор выражает признательность Е.М..Дадухину, С.О.Голубцовой и другим коллегам за помощь в подготовке работы.

I. НОВЫЕ 1ЩР0АКУСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ И ЛОКАЛИЗАЦИИ ГА30НЕФТЕПР0ЯВЛЕНИЯ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ГЕОЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ/.. СКВАЖИН В • ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ

Стремление увеличить геологическую эффективность поискового и разведочного бурения, механическую и коммерческую ■ его скорость, а также улучшить качество вскрытия продуктивных пластов приводит к необходимости бурения их с минимальной репрессией на пласт. Однако с уменьшением величины дифференциального давления в системе скважина-пласт увеличивается вероятность возникновения газонефтепроявлений С ГНП), несвоевременное обнаружение которых может привести к возникновению открытого фонтана. Риск еще более возрастает при вскрьггии пластов с аномально высоким пластовым давлением. (АВЦЦ),

Традиционный, наиболее широко применяемый в практики, способ определения ГНП, основанный на измерении уровня в -емкостях с буровым раствором, недостаточно точен. Он также плохо реализуется при проведении спуско-под£емных операций. Другой способ, предложенный Гроссом и Аветовым, основанный на измерении разницы времени прохождения импульса давления, возбуждаемого на забое скважины, по бурильным трубам и кольцевому пространству, требует наличия специального генератора импульсов в нижней части бурильной колонны, который работает только в случав промывки скважины. Точность этого

метода сильно зависит от размеров газированной пачки, ее газосодержания и других параметров системы, и поэтому необходима его детальная теоретическая проработка

В связи с вышеизложенным, автором были разработаны несколько новых гидроакустических методов раннего обнаружения и локализации ГНП, а также были проведены теоретические исследования метода Гросса-Аветова.

1. Новый гидроакустический метод раннего обнаружения ГНП Был предложен и были проведены теоретические и экспериментальные исследования нового оперативного способа обнаружения газопроявлений при бурении скважин. основанного на эффекте ослаблений пульсаций давления, возникающих в промывочной жидкости при работе бурового насоса, при появлении в кольцевом пространстве скважины газированной пачки.

Отметим, что теоретические исследования, рассмотренных в работе методов обнаружения и локализации ГНП, базируются на решении задачи о распространении динамических возмущений в нириуляцшннойки<ламаскважины ЦБ,24,25,2?,30.32.4?.48К В качестве математической модели была выбрана одномерная нестационарная модель трубной гидродинамики сжимаемой ненькггоновской степенной жидкости в виде С25.271:

( ¿Р • (1)

дХ дъ

где . ч - удельный расход жидкости;

Р - давление в" сечении канала;

р^ - плотность флюида в сечении;

С^ - скорость распространения малых колебаний в среде;

А^ - численный коэффициент, зависящий от геометрии канала, реологии жидкости Ск,п) и характера течения в канале.

Индекс 1 указывает номер участка канала, где данный параметр постоянен. Так как процессы, связанные с распространением динамических возмущений в канале скважины более быстротечны, чем процессы, связанные с переносом жидкости и газа, будем считать газожидкостную смесь гомогенной и тогда;

1

С? =---г— . (2)

ж рЛ

где: рп,р„ - плотность газа и жидкости;

1 Л

С-,С„ - скорости распространения звуковых возмущений в газе

I ж

и жидкости. <*-газосодержание -

Как показали многочисленные расчетные и экспериментальные . исследования, проведенные на численной модели и в экспериментальной скважине при варьировании их параметров, амплитуда пульсаций давления на выходе скважины заметно изменяется при появлении газированной пачки в канале и рассмотренный способ раннего обнаружения газопроявлений обладает достаточно высокой чувствительностью и прост в реализации. Он позволяет фиксировать наличие газированных пачек

длинной всего в несколько метров с газосодержанием равных единицам процента.

2. Основы теории метода Гросса-Аветова раннего -обнаружения ГНП В качестве математической модели для изучения процессов, возникающих при реализации метода Гросса-Аветова, брались уравнения (1). Однако возмущающий сигнал в данном случае задавался на забое скважины в виде периодически возбуждаемых одиночных импульсов некоторой формы [37 ]. Особый интерес представляют экспериментальные кривые полученные Р. В. Аветовым и

с, г

А. М. Ясашном , которые показывают не только появление эффекта сдвига импульсов при появлении газированной пачки в скважине, но и подтверждают дееспособность метода, 'расялкэтргмла-ъъ предыдущем параграфе - при появлении газа пульсации давления на выходе кольцевого пространстваскважины, связанные с работой насоса, почти исчезают.

Из проведенных на ЭВМ многочисленных расчетов удалось не только понять физику процессов происходящих при реализации метода, но и определить: требования к величине и продолжительности зондирующего сигнала, чувствительность метода, и место расположение датчиков, найти зависимость точности метода от мощности и газированности пачки, определить порядок затухания импульса в зависимости от реологии и плотности промывочной жидкости и т. п. Один из основных вьводов исследования - метод позволяет фиксировать газированные пачки длинной лишь в несколько сот метр

3. Гидролокационный метод определения месторождения, скорости всплытия и других параметров газированной ■ пачки, поднимающейся в кольцевом пространстве газопроявляшей скважины После обнаружения газа в скважине бурение обычно останавливают, закрывают превентор и с помощью регулируемого ' штуцера создакгг противодавление на пласт с целью прекращения . поступления газа. При этом газированный столб отрывается от забоя и под действием архимедовой силы поднимается'по кольцевому пространству скважины. По мере подъема скорость движения, высота и газосодержание пачки меняется. Еызывая перераспределение давления по всей скважине. Для безопасного глушения скважины необходимо удалить газ из скважины, поддерживая на забое такое давление, которое не позволит пласту проявлять, адавление в необсаженной части ствола должно быть меньше давления гидроразрыва. Для выполнения этих условий в течение всего процесса глушения необходимо знать в каждый момент времени положение, размеры, газосодержание и скорость подъема газированной пачки в скважине. На эти вопросы позволяет ответить гидролокационный метод, основанный на использовании информации, получаемой при отражении специально создаваемых на устье импульсов давления.

Гидролокационный метод определения параметров газированной пачки, также был подвергнет детальному расчетному и экспериментальному исследованию, показавшему хорошее совпадение теории и эксперимента^,30,47].

На рис.1 приведены четыре характерные оошограммы.

полученные в результате эксперимента на двухкилометровой скважине. Две кривые на каждой из осцилограммсоответствуют ■ изменению давления во времени, полученного с датчиков. ■ установленныхнавходевбурильнуютрубу(кривая1 носит колебательный характер с частотой биения насоса) инаустье ' ' кольцевого пространства С кривая 2, резкое изменение дазления возникает при закрытии гидравлического клапана) .

Первая осцилограмма соответствует случаю, когда газированной пачки нет. Здесь наблюдается отражение волны от забоя через ~ 2.8 сек. На второй осцилограмме отчетливо видно . отражение от верхней и нижней границы газированной пачки, отражение от забоя. а также отсутствие пульсации давления на выходе кольцевого пространства скьажины до срабатывания клапана, что является илююстрацией действия первого способа определения ГНП. На третьей и четвертой осцилограммах приводится поведение давления, при провёдечии локации пачки по мере ее . продвижения к устью. По ним можно расчитать скорость движения пачки.

Таким образом, получаемая при реализации этого способа информация о газированной пачке позволяет более точно контролировать давление в любой точке канала, что можэт • повысить безопасность глушения газопроявляющэй скважиныГ43].

4. Гидроакустический метод раннего обнаружения ГНП при спуско-под&емных операциях с колонной бурильных труб

Статистика показывает, что в большинстве случаев газопроявления происходят при проведении спуско-под€емных

операций.: (СЮ) с колонной бурильных труб. Это объясняется тем, что при проведении СПО давление на забое скважины уменьшается на несколько десятков атмосфер за счет отсутствия промывки ■скважины, а также из-за возникающих при СЮ импульсов давления. Поэтому особо важно контролировать скважину при проведении СПО. Использование рассмотренных способов обнаружения ГНП возможно, но требует для этого подсоединения и включения насосов, что не всегда оправдано .т.к. это значительно усложняет и затягивает проведение СПО.

Шэтому наряду с рассмотренными выше был предложен и с

' I-1

помощью математического моделирования теоретически обоснован метод раннего обнаружения ГНП не требующий подсоединения насосов.

Этот метод реализуется следующим образом. После извлечения из скважины части бурильной колонны (обычно несколько сот метров) скважину доливают до устья, чтобы датчик давления, установленный вблизи устья кольцевого пространства находился в жидкости. Затем производят резкий с разгоном в течении (1+3)х секунд спуск колонны на длину одной свечи С 24+36 м). Возникший за счет спуска колонны труб в сжимаемой жидкости импульс давления начнет распространяться в скважине со скоростью С_.

Ж

Часть волны сжатия, образовавшаяся вблизи торца колонны

, устремится по кольцевому пространству скважины и будет зафиксировананаустье через время ^ =( Н-Ю/Сж С Н -глубина скважиньГ' X - г-чсстояние от торца колонны до забоя).

Другая .часть, возникшей у торца колонны, волны сжатия достигнет забоя и отразится от него. При этом. если на

своем пути она не встретит газированную пачку. отражение произойдет от твердого забоя, волновое сопротивление которого С Сгрг) более высокое. чем жидкости (С^^). Знак отраженной . волны в этом случае будет такой же, как у пришедшей . В случае, когда за время подёема произошло газопроявление, на ■■ забое образуется газированная пачка, волновоа сопротивление, ■ которой (Сгрг) значительно меньше (С^^). Образовавшаяся в этом, . случае отраженная волна поменяет знак по сравнению с пришедшей.

Таким образом, в случае, когда полярность отраженного сигнала изменилась, означает. что произошло газопроявление и необходимо, как можно скорее переходить к его ликвидации.

Теоретическая проработка метода была проведена на математической модели распространения импульса давления^ возникающего при СТО в скважине с учетом затухания в вязком буровом растворе [21,28].

Вместе с другими гидроакустическими методами раннего обнаружения ГШ этот способ образует некоторую технологическую цепочку, позволяющую существенно повысить эффективность' И точность выявления ГНПпри проведении бурения и создать прибор для реализации этих методов.

5. Прибор раннего обнаружения и локализации газонефтепроявлений в бурящихся скважинах "ПРОЛОГ"

На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований во ВНИГИКе при участии ЦГЭ был срздан и испытан дакет прибора раннего обнаружения и локализации "П$ГОГ". позволяющий реализовать все рассмотренные акустические методы.

ОБЩИЙ ВИД ПРИБОРА "ПРОЛОГ"

"ПРОЛОГ" может работать как автономно. так и в составе станции ГТИ. Вид прибора приведен на рис. 2. При аппаратурном своем решении, в результате промысловых испытаний, прибор был усовершенствован С51 ]. Так прибор одновременно измеряет давление навходе и навыходе скважины, усредняет значения амплитуд пульсаций давления, строит огибающую этих биений, что позволяет использовать его при работе с двумя насосами и судить не только о наличии гаопроявления, но и его интенсивности. Частотные фильтры, установленные в приборе, позволяют выделить полезный сигнал. Предусмотрена установка границ изменения' сигнала (порога чувствительности) и промежутка времени этого изменения, при превышении которых формируется звуковой и цифровой сигнал индикации.

Прибор был испытан на Барсуковском месторождении Тюменской области. на Мангешлаке и на Уренгое. В процессе испытаний фиксировались газопоказания по суммарному газосигнализатору в газокаротажной станции. При этом показания "ПРОЛОГ'а о наличии газа в скважине были раньше. чем газ обнаруживал газоанализатор (по Г^) по. время подъема газированных пачек на поверхность. Хотя пока прибор использовался для реализации метода обнаружения ГНП(описанного в п. 1, он может быть использован и для реализации методов, списанных в п.п.2,3,4.

П. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ, ВОЗНИКАЮЩИХ В СКВАЖИНЕ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ СПУСКО-ПОДЪЕМНЫХ ОПЕРАЦИЯХ С КОЛОННАМИ ТРУБ Изучение динамических процессов. возникающих в скважине при СТО с колоннами труб, имеет большое значение при проводке

разведочных и эксплуатационных скважин, т.к. чрезмерные гидродинамические нагрузки настенках скважины могут приводить ' к нежелательному гидроразрыву пласта, газонефтепроявлениям. ■ которые, в свою очередь, могут переходить в выбтос и открытый фонтан. Они также мргут вызывать увеличение зон проникновения и кольматацию пласта. что в свою очередь, значительно усложняет . геофизические исследования скважин, ухудшает качество их цементажа, затрудняет освоение продуктивных пластов.

Существующие методики расчета гидродинамического давления при проведении СПО не дают удовлетворительную точность .т.к. частично или полностью не учитываюгтакие важные эффекты, как 1) нестационарность процессов при СПО; 2) сжимаемость и неныотоновские свойства жидкости; 3) влияние этапов разгона и • торможения колонны; 4) геометрию скважины и компоновку бурильной колонны.

1. Нестационарная двумерная математическая модель распространения давления в скважине'при проведении спуско-тдъемных операций с колоннами труб

Течение в скважине при движении колонны труб носит сложный двумерный характер. Действительно в кольцевом пространстве скважины профиль течения состоит из потоков жидкости движущейся в разные стороны - в сторону движения колонны и противоположную. Общая картина течения усложняется возникновением волн сжатия и разрвжения^двигСюшихся в канале. их отражением на забое, устье и местах изменения сечения канала, затуханием^вызванным неныотоновскими вязкостными свойствами промывочной жидкости и г

Процессы вызванные движением колонны наиболее полно

описываются нестационарным обобщенным уравнением Лавье-Стскса . [15,22 ]; . . ^

др + Рв + Т) (з) (А7 +3 егас! 017 7) +

т>(Б) й1у V, (2)

где П = ^ (V V + V Vх) - тензор скоростей деформаций;

Б = 2 £ г (][£) - удвоенный второй главный инвариант

этого тензора; ■ ■

77 (Б) = К Б^11-1 ^ - переменная вязкость, соответствующая

степенной реологической модели неныотоновской жидкости.

Уравнение (2) дополняется усредненным по сечению. ■

уравнением неразрывности сжимаемой жидкости и уравнением

ЛР

состояния капельной жидкости р = р0( 1 + . После задания ' соответствующих граничных условий, полученная система дифференциальных уравнений допускает численное решение методом конечных разностей [223 на мощной ЭВМ (типа ВС-1068).: -В результате решения этой задачи был сделан ряд качественных и количественных выводов. В том числе; 1) картина изменения давления в канале носит колебательный характер; 2) торможение колонны накладывает новое возмущение на еще неустановившееся течение и, как правило, .приводит к снижению давления в скважине по сравнениюс гидростатическим. Величина этого понижения может достигать нескольких десятков атмосфер, и в свою очередь может вызывать ГНПи кавернообразование стенки и зависит от интенсивности торможения, реологии и плотности

р-~-+р7 Л7 = -д%

+2В 77 (Б) -

жидкости; 3) величина импульса, возникающего при торможении, : также зависит от относительной фазы начала торможения к характеру поведения колебаний, вызванных первоначальным ,'. разгоном колонны, т.е. здесь возможно резонансное усиление (или ослабление) давления в некоторых сечениях канала.

2. Нестационарная одномерная математическая модель гидродинамических процессов и методика расчета гидродинамической составляющей давления при проведении спуско-подъемных операций с колоннами труб в скважине' Недостатками двумерной постановки задачи, рассмотренной в п. 1, являются большое машинное время счета на мощной ЭВМ, а также ряд упрощающих предположений,принимаемых при решении. Однако одномерная постновка гидродинамической задачи, связанной с исследованием распределения давления в скважине при СПО, позволяет разработать алгоритм и оперативно производить расчеты с помощью соответствующей программы, написанной для бортового компьютера станции ГШ [23,27].

В одномерной постановке предполагается справедливость условия квазистационарности (независимости вязкого трения от частоты волн), а также то, что суммарный обаемный расход q в ' любом сечении кольцевого канала состоит из расхода q2 , возникающего из-за движения внутренней трубы со скоростью UT( t) и связанной созданием градиента давления за счет вытеснения жидкости из-за движения колонны труб. В этом случае удается [23,273 в качестве математической модели процессов выбрать систему дифференциальных уравнений вида( 1} решаемых методом

характеристик на области^ представленной на рис. За!. ■

На рис: 3 б, в приведен пример расчета, полученного на персональном компьютере типа IBM AT, по специально составленной программе позволяющей не только решать задачу, но и выдавать решение в удобной графической форме на дисплее и принтере.. Параметры модели рассмотренного примера указаны в таблице 1.' которая высвечивается перед началом расчета на экране дисплея и корректируется в зависимости от необходимого варианта. Далее по мере счета на экране дисплея появляются распределения давления и расхода вдоль скважины в текущем моменте времени. На рис. 3 б приведен пример такого распределения. На рисунке Зв приведены зависимости давления от времени в двух точках канала (вблизи торца колонны С 2) и в точке Ж 3) , местоположение которой указывается в начале решения) и вид тахограммы скорости колонны UT( t). С 2). Отметим некоторые общие закономерности, полученные из многочисленных расчетов для различных моделей: 1. положительный максимум давления достигается в области торца колонны после этапа разгона; 2. минимум гидродинамической составляющей давления может принимать отрицательное значение (без учета гидростатического давления), и достигается на этапе торможения;

3. величина этого минимума зависит от фазы начала торможения к фазе колебаний, вызванных первоначальным разгоном колонны;

4. максимум давления зависит не только от скорости движения колонны, но и от ускорения, что говорит о неприменимости методик;основанных на стационарной модели: 5. заметно влияет на величину гидроимпульса, возникающего при СТО, реология и плотность жидкости, зазор между стенкой скважины и колонной,

Ta&nma I

Up 8 Doun Hewing Operations With Calunn of Tubes

11,12 = 2.8.-" 7.0 'tins of acceleration 5 const.spssd [sac]

RQ 1B80 nude density [Kg/1T3]

Dl.DZ « 8.129&.0.2168' tuba 8 borehole dian. [HI

DUBT = 8.1958 UBT dianetre on

H 2888.8 "drilling colunn length [HI

HC = 1808.0 distance frm face to colunn end

GLNG.GL* 48.0.- 26.8 " UBr 8 one section'length iiu

CLIQ = 1509.0 speed of sound in annular space [ft/sac]

an = 1B60.0 ■ ■ - speed of sound under colunn [¡1/sec]

N.K « 0.8ffia.8.8480-- reoloqical paranetres of nood

urn = -3.B8- ■ naxinun speed of tube IH/sacI

DXLIQ = 28.8 vertical grid step in annular space . [Ml

m -- Z000.B •• distance iron faco to plot pressure at m

MX = 15.8 naxirnn tine of solution [sec]

HI = IQB ■ ■ -Number of steps foroutput......

NIGH = - '50 - Number of steps for graphs

Press "K^.t.ito select,(Enter) ta change.<Tai> to start„<ZlH> to exit

В)

.Рис.3й,в» Пример расчетов.по методике .определения гидродннаыв-> ческой, составляющей давления црг.СПО»,. .',

скорость и ускорение колонны, возможные резонансные явления и длина бурильной колонны.

Было проведено сравнение результатов расчета с результатами зксперимента^описанного в следующем параграфе, а также с результатами экспериментов проведенных другими авторами . С в том числе ВигМгагЬ .1.А. , С1агКК.К.), которое показало хорошее совпадение теории и эксперимента.-

На основе решения этой задачи создана методика расчета гидродинамической составляющей давления припроведении СТО с колоннами труб в виде программы для бортового компьютера станции ГШ. Большой интерес к методике в настоящее время

к

проявляет французская фирма „ГЕОСЕРВИЗ выпускающая компыотизированные станции ГТИ.

3. Экспериментальное исследование гидродинамической . состав'лякшей давления при СПО с колоннами труб . Был проведен эксперимент на двухкилометровой обсаженной скважине для проверки методики расчета гидродинамической составляющей давления при СТО СЗЗ ]. Для этого; через опушенные бурильные трубы опускается датчик динамического давления МГД-25 на кабеле так, чтобы торец бурильных труб находился выше • датчика на 2Б-30 метров; измеряли о помощью тахометра установленного на оси лебедки скорость бурильной колонны; измеряли реологиюи плотность раствора; осуществляли спуск колонны и измерения давления и скорости. Эксперимент проводили для различных длин и скоростей спуска колонны. Предполагалось также менять свойства раствора. Ба рис. 4 приведены несколько осциллограмм, на которых в верхней части изображено изменение

•3,3

давления^снятое с датчика, а в нижней части, вид тахограммы скорости колонны, соответствующие рассматриваемому случаю. Результаты эксперимента подтвердили ряд выводпе^сделанных в предыдущем параграфе (п. 2), в частности, вывод о наличии отрицательного пика давления на этапе торможения колонны, колебательность процессов в скважине и т.п.

4. Метод гидродинамического разрыва пласта Проводя исследования гидродинамических явлений в скважине при проведении СТО с колоннами труб с целью создания методики расчета режимов СЮ, позволяющей избегать нежелательного гидроразрыва пласта, автор предложил новый способ гидродинамического разрыва пласта^роводимый с целью интенсификации добычи углеводородов из слабопроницаемых пластов [31,50]. Действительно, проведение гидроразрыва с целью увеличения добычи нефти и газа получило большое распрстранение во всем мире. В нашей стране использование этого метода сдерживается отсутствием таких технических средств, как агрегаты высокого давления и средств контроля параметров гидроразрыва. Разработанный метод значительно дешевле и проще традиционного и может быть реализован сразу после заканчивания скважины; когда буровая вышка еще не убрана со скважины. Гидроразрыв по предлагаемому методу осуществляется следующим способом. Делается щелевая перфорация обсадной колонны в интервале гидроразрыва. Расчитывается по методике, изложенной выше, реология и плотность жидкости гидроразрыва, компоновка низа колонны и скорость ее движения, с тем чтобы создать гидроимпульс нужной интенсивности. Затем

осуществляется подъем колонны, при этом через обратный клапаь, установленной в нижней ее части, подается жидкость гидроразрыва. Резкий спуск колонны при достижении расчитанных параметров, позволялет разорвать пласт. Предварительная перфорация обеспечивает место и направление щели гидроразрыва, а также снижает значение давления необходимое для гидроразрыва. Далее подавая при подг'еме колонны через обратный клапан жидкость с Фиксатором и осуществляя ее проталкивание в шель гидроразрыва при спуске, можно зафиксировать эту щель.

Привлекательна также идея использования для гидроразрыва пласта резонанскных явлений, возникающих в скважине при проведении СТО С50 3. Для резонансного усиления величины гидроимпульса необходимо при спуске колонны чередовать этапы разгона и торможения с частотой равной собственной частоте скважины ( Т=2Ес) .

Ш. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И МЕТОДИКА ГИДРАВЛИЧЕСКИХ РАСЧЕ^В ШРКУЛЯЩОШЮИ СИСТЕМЫ СКВАЖИНЫ В настоящее время наибольшее распространение в нашей стране получила методика гидравлических расчетов, основанная на Бингамовской реологической модели ненысггоновской жидкости. За рубежом чаше используется степенная и двухстепенная реологическая модель .С ростом глубин разведочных промысловых скважин, с усложнением условий залегания углеводородов, увеличиваются требования к точности гидравлических расчетов обычно проводимых с■помощью компыотизированных станций ГТИ.

В диссертации приводятся результаты теоретических

исследований и методика, позволяющие получить более высокую точность при проведении гидравлических расчетов скважин.

1. Теоретические основы и методика гидравлических ■ расчетов элементов циркуляционной системы скважин при аппроксимации реологии промывочной жидкости полиномной'моделью В общем виде реологическое уравнение неныотоновской жидкости, которыми являются промывочные и тампонажные жидкости^ применяемые при бурении, имеет вид г = * (т). С г - скорость сдвига, т - напряжение сдвига на стенке скважины). Эта зависимость обычно получается с помощью ротационного вискизиметрапутем измерения в Иточках значений тк=Г (у) (или С помощью полинома ЛангранжаС или Ньютона) ее всегда можно представить известными способами в виде полинома И-ой степени

аи.„1 „тк, (3)

- = г = Е Вд г 1=1^

аг

При этом в точках измерения полином будет точно совпадать с измеренными значениями. Используя урвнение Навье-Стоксадля цилиндрической трубы в виде:

■ Й = _1_й_(гт)> (4)

32 г дГ

интегрируя его и выражение ( 3) можно получить вид профиля скорости в кольцевом канале С183:

N В,, яр к к+1 X -.2 к

R s ( - 5 йр при * < р< \ (5) t=i z> ез яр

и= I- г % dP к k+1 1 \2 к

[k=1 ¡R ( az } R ( СР - р- } (JP. при \ < Р < 1

где R, R1 - внешний и внутренний радиусы скважины; a=R1/H.

Значение(\р)-при котором т=0 находится из условиях

непрерывности скорости U (г) аналогично тому, как это делается

для степенной реологической модели. Интегрируя выражение (5) по

радиусу можно получить выражение, связывающее величину потерь

dP

давления вдоль кольцевого канала (gg) с объемным расходом (Q), реологией жидкости и геометрией канала (R,x) CIS];

о N п k jp к #±5) (1+*)

Q = f7R3EBk(-S-) (К) - (6)

к=1 яг d 2 (к+2)

др

Для определения величины (д|) необходимо решить алгебраическое уравнение N-ой степени ( 6) , что легко делается с помошьюЭВМ. Точно из таких же рассуждений можно получить

подобное выражение для круглой трубы:

На основании полученных для полиномной реологической модели выражений (6) и (7) была построена методика гидравлических расчетов циркуляционной системы скважины и реализована в виде программы для бортового компьютера станции

Отметим, что разработанная методика может использоваться также при проведении гидравлических расчетов для цементажа скважины.

2. Трехточечная реологическая модель вязкопластической жидкости Трехточечная реологическая модель вязкопластичной жидкости может быть полезна при проведении гидравлических расчетов в трубах круглого сечения .т.к. для нее удается получить простое, более точное^чем для бингамовских жидкостей аналитическое выражение, связывающее потери давления с расходом (0), геометрией канала (К) и реологией жидкости[21 ].

Было проведено широкое расчетное исследование для различных вязкопластичных жидкостей, из которого можно сделать вывод о предпочтительности использования трехточечной модели неныотоновской жидкости при проведении гидравлических расчетов круглых труб по сравнению с бингамовской моделью в случав, когда линейная аппроксимация не дает хорошего приближения реальной кривой течения во всем диапазоне используемых скоростей сдвига.

IV. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И МЕТОДИКА ТЕМПЕРАТУРНЫХ РАСЧЕТОВ СИСТЕМЫ СКВАЖНА-ПЯАСТ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ГГИ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ СКВАЖИН Актуальность проблемы изучения динамики температурных изменений в скважинах становится все более важной в связи с углублением разведочных и эксплуатационных скважин. Действительн* при глубинах скважины более 3000 метров температура в ней достигнет 150-250°С. Распределение температуры влияет на реологию бурового раствора, на распределение давления и

напряжения настенках скважины.

Была численно решена нестационарная осесимметричная задача теплообмена между окружающими вертикальную произвольной конструкции скважину породами и циркулирующей в ней промывочной жидкостью с учетом изменения с глубиной геотермического градиента, теплофизических параметров прилегающих пород, с зависимостью коэффициентов теплоотдачи от температуры, геометрии каналов и реологии жидкости. Для этого вся длина исследуемого канала разделялась на отрезки, в пределах которых площадь сечения скважины и бурильных труб, а также теплофизические свойства прилегающих к ней пластов и реология бурового раствора считались неизменными С17].

На основании рассмотренной модели нестационарного

теплообмена системы бурящаяся скважина - окружающие скважину

породы, была создана методика расчета температурных полей. Для

чего алгоритм задачи был дополнен специальными программами для

т

ввода исходных данных в виде таблицы и выдачи резульатов расчетов в виде графиков и таблиц. Таким образом,методика тепловых расчетов была реализована в виде программы для бортового компьютера станции ГТИ. В таблице 2 приведены данные расчетного примера, результаты которого изображены на рис. 5. На рис. 5а изображено распределение температуры в бурильной колонне Т1 (г) и кольцевом пространстве скважины лля

определенного момента времени. Кроме того на том же рисунке проводится начальное распределение температуры в пластах (геотерма) . На рис. 56 приведены распределение температуры в пласте для определенных глубин и времени.

Ао

32& 623

920 1.217 1514 1011 2100

24В5 2702

XV 72В а

\ VI

\ * \

\ чj ч

N \ ч ч

. n \

\ Ч\

- \

- ' ' \

м

0)

Т/С

0.84Е*02

0.63Е<02

0.51Е»02

0.34Е<02

в.17Е«0г

О.ООЕ*00 I.

I | * ' 1 ! » * 1

] (

1 «

! 1 ; !

1 13- | | ■ ! ^ ;

0.10Е»(Ю "" 0.50Е«00 0.30Е*69 0.13Е*61 Рис. Ъ~. Пример расчета по методике определения температуры в системе скважина-пласт

Tadnma 2-

Tenperature Distribution Calculation In the Drilling lube, the ftmwlar Space and the Surrounding forwtlans at Different Tine Uhlle Drilling and Cesenting.

HI =» 0.068 _ drilling tube radlui _. D11

R 3 0.112 borehole inside radius Oil.

DL = 3030 borehole depth U11

q = 0.003 uoltinentic Flan rate Iff^/secl

HU = 0.040 nude oiscoslty tPa«sec]

TfiU0= 4.100 - starting shift stress ~IPar -

BO = 1240 . density [Xg/ft*3J

C = 4200 - heat capacity - CDg/Kg-gredl

HR = 0.040 radius step in foraatlnn tftl

LAW = 0.750 _ . .. . . .. nude tesp.cBnductiuity _ rWt/H««jrod]

AKK = 0.150,0.150*0. 150,0.150,0.150 teaperature conductiuity DUsec*2..10A-6:i DDP = 0.500.1.200,1.000,2.400,5.000 thersal conduct, of fo».tWM1»gradl £L"i" 500. 1000 . 2000 . 2500. 3000 dam border a£ fonwticn till S = .01«)» .0200..0300,.0150,.G600 thermal gradient Igred/M

Tmx="3600- "" - naxfaun tiae jTsolution tree! ' •

DDDI= 1B0 tine step for output Isecl

Press >-».->.T.ito select.<Enter> to change,<Tah> to start.<F19> to exit

По этой методике проводились расчеты для целого ряда глубоких поисковых и разведочных скважин, расположенных в Волгоградской, Астраханской областях, Коми АССР и Казахстане. Отмечено хорошее совпадение расчетных и измеряемых температур (на входе и выходе циркуляционной системы).

На основании проведенных исследований был разработан новый способ определения границ пластов при проведении ГТИбуряшихся скважин [54].

V. НЕКОТОРЫЕ ДИНАМИЧЕСКИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПРОЦЕССОВ.ВОЗНИКАЮЩИХ В СИСТЕМЕ СКВАЖИНА-ПЛАСТ ПРИ РАЗВЕДКЕ И СТРОИТЕЛЬСТВЕ СКВАЖИН Был создан целый ряд математических моделей динамики системы скважина-пласт. с помощью которых удалось глубже понять Физику явлений происходящих в ней. оценить значимость этих процессов и провести более точные расчеты режимов выполнения отдельных технологических операций при разведке и проводке скважины.

1. Квазистационарная модель течения негомогенной газожидкостной смеси в кольцевом канапе Гидравлические расчеты, связанные с глушением газопроявлякдах скважин построены на простых форму лах,не учитывающих динамические процессы^происходящие в ней. Не учитывается обычно также негомогенность газожидкостного потока ( т. е. то, что движущегося в скважине. Это приводит к

значительным ошибкам при расчетах режима глушения, которые могут приводить к возникновению открытых фонтанов. В работе

С1 б ] приводится численная одномерная квазистационарная модель, описывающая течение двухфазной жидкости в бурящейся скважине с учетом относительного дрейфа фаз, изменения диаметра проходного сечения штуцера и характера фильтрации газа из пласта.

2.Нестационарная модель начального этапа динамики взаимодействия между скважиной и пластом с аномальным давлением Была решена численно С19,20] нестационарная задача, связанная с исследованием начального эталавзаимодействия газонасыщающего пласта конечной мощности с пластовым давлением, отличающимся от давления в скважине в момент вскрытия.

В результате получена картина взаимодействия скважины и пласта, связанная с одной стороны с распространением и затуханием ударных волн в канале скэаяины. ас другой - с образованием воронки депрессии (репрессии) в пласте.

3 Динамика формирования глинистой корки ча стенке скважины Была решена численно одномерная нестационарная задача фильтрации, моделирующая процесс образования глинистой корки на стенке скважины С40 ]. Изучение динамики образования корки и радиуса зоны может помочь управлять этими процессами с целью уменьшения их отрицательного влияния.

Известно, что достигнув определенной величины, корка перестает расти и фильтрация в стенку останавливается. Таким образом, при Фильтрации в глинистой корке существует некоторая предельная величина градиента давления, ниже которой движение

жидкости в глина приостанавливается.

Таким образом была решена задача нестационарной фильтрации в системе глинистая корка-пласт с учетом предельного градиента и изменения толщины глинистой корки.

4. Динамика формирования зоны проникновения пласта в процессе проведения спуско-подъемных операций Гидродинамические нагрузки настенке скважины,возникашие при СПО, кроме уже перечисленных выше осложнений, могут приводить к возникновению значительной зоны проникновения в проницаемых пластах. Была решена задача, позволяющая моделировать этот процесс С231. Модель состоит из двух частей -модели,описывающей возникновение и распространение в скважине импульсов давления при СПО (система уравнений аналогичная (1)) и одномерные уравнения нестационарной фильтрации . На некоторой заданной глубине. соответствующей расположению пласта, в модели производится согласование решений по давлению и расходу.

VI. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕПЛОВЫХ И ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИИ СКВАЖИН

Наибольшее распространение в геофизических исследованиях

скважин получили методы, основанные на измерении естественных

искусгкнесоздаваемых электромагнитных, акустических и

радиационных полей в скважине. В настоящее время теория этих

методов достаточно хорошо развита. С помошью ЭВМ удалось решит!

• к

целый ряд прямых и обратных задач. В частности в работах

[5,7,12,13] приводятся некоторые результаты решения таких двухмерных задач, в результате которых была развита теория интерпретации и некоторые методы ГИС [46,49].

Однако по мере усложнения условий залегания углеводородов необходимо развитие новых нетрадиционных методов ГИС. В частности, дифференциальных методов ГИС. основанных на измерении вторых разностей распределении температурных и барометрических полей в скважине. Эти методы основаны на том, что вторые производные можно интерпретировать, как изменение потока вдоль ■ некоторого направления. Аппаратурно измеряя вторую разность распределения поля вдоль оси скважины, м- шо судить из закона сохранения суммарного потока, о величине потока в стенку скважины, который связан с физическими свойствами исследуемой среды. Т.е. наличие неоднородней включений и их свойства можно определять по измеренной второй разности [35].

Следует отметить, что особое место в методах ГИС эанимакл-гидродинамические испытания пластов. Эти методы позволяют напрямую определять коллекторские свойства пласта, состав насыщающего его флюида, пластовое давление. Однако существующая теория интерпретации измерений. справедливая для простых пористых пластов, дает неудовлетворительную точность в случае сложнопостроенных коллекторов. насыщенных газожидкостным флюидом с большим газосодержанием.

Все это указывает на необходимость развития теории новых в том числе, дифференциальных и гидродинамических методов ГИС.

1. Теоретические основы методов теплового каротажа скважин Тепловые методы определения неоднородностей широко используются в дефектоскопии £6,11] и геофизике. Несмотря на некоторые недостатки, тепловые геофизические методы могут помочь в тех случаях, когда другие методы не работают. В частности тепловые методы позволяют определять наличие неоднородностей в обсаженных скважинах. Однако в настоящее время остаются открытым вопросы; как конструировать измерительный зонд, что измерять, с какой скоростью двигать зонд, использовать ли активный тепловой источник, как влияют на результаты измерения обсадная колонна, каверны, цементный камень и т.п.

На эти вопросы могут помочь ответить решения ряда нестационарных задач теплообмена в системе скважина-пласт приводимые в работах [39,43].

С помощью математической модели нестационарного теплообмена, рассмотренной в [39, 43], можно исследовать влияние границы двух пластов на становление теплового- поля в зависимости от теплофизических свойств пластов, скважинной жидкости и материала обсадной колонны скважины.

Рассматриваемая модель нестационарного теплообмена позволяет исследовать влияние каверн на характер становления теплового поля в системе скважинС| - окружающие породы. Были проведены расчеты на ЭВМ для различных теплофизических и геометрических параметров модели.

На построенной математической модели был проведен анализ

влияния обсадной колонны из стали на распределение температуры на. стенке, скважины, пересекающей три пласта с различными теплофизическими параметрами, при движении в скважине теплового источника.

В работе С43] приводится решение задачи, подобной описанной выше, с той только разницей, что учитывается наличие в системе цементного камня и анализируется влияние его размеров на оптимальный режим измерения.

В результате математического моделирования нестационарного теплообмена в обсаженной скважине, был разработан метод дифференциального теплового каротажа, использующий прижимной зонд с активным тепловым источником и позволяющим не только определять наличие горизонтальных границ пластов, но и определять величину некоторого теплофизического параметра, характеризующего материал стенки скважины [42].

2. Основы теории дифференциального способа барометрии скважины

Дифференциальный способ барометрии основан на измерении второй разности поля давления (DP) в скважине и может быть использован для определения местоположения и фильтрационных свойств поглощающего (или проявляющего) пласта, качества перфорации обсадной колонны, выявления положения трешин и т.п.

Зонд для измерения второй разности представляет собой цилиндрический снаряд диаметром D1 и длиной 21. который позволяет, измеряя давление в, трех точках (Р^. PQ. скважины, определить вторую разность давления:

<

ВР

Р1+Р2 2 < "Г - Ро> *о

Значение ИР может быть получено с помощью специальных высокочувствительных дифференциальных манометров. Показание такого дифференциального манометра будет зависеть от разницы падений давления на плечах зонда, получаемых за счет ■ разницы величин обгемных потоков, возникающей в интервале проявления или поглощения. Величина ПР зависит также от длины плеча 1. величины зазора С^-Бр, вязкости жидкости (г?), коллекторских свойств пласта и т.п.С34].

Получен обший вид значения ПР в случае, когда измерения производятся для выявления поглощающего или проявляющего пласта мощности Ь с проницаемостью К^, насыщенного флюидом с динамической вязкостью ц.

Сравнение расчетных результатов со стендовым экспериментом описанным в С34] дает хорошее совпадение, что говорит о правильности построенной математической модели.

3. Математическая модель процессов, возникающих в системе, включающей слоисто-неоднородный пласт, скважину и штуцер Была решена двухмерная задача нестационарной фильтрации в слоисто-неоднородном коллекторе, сложенном пластами с резко отличающимися коллекторскими свойствами С38,41]. в модели, (вместо традиционно принимаемого условия постоянства дебита на

стенке скважины) учитывается влияние на распределение давления в системе двухфазного течения в скважине и штуцере. В такой постановке граничное условие , обычно задаваемое на стенке скважины;переносится на выход из штуцера, а величина депрессии и дебит флюида из пачки пластов получаются в результате решения задачи. Математическая модель позволяет исследовать процессы, возникающие при гидродинамических испытаниях ■ и разработке пластов сложного строения.

В качестве уравнений, описывающих процессы, протекающие в двухфазном штуцере, взяты соотношения из работы Н.Паскаля, которые получены в ряде упрошакшх предположений для гомогенного течения газо-жидкостной смеси через диафрагму.

Численный алгоритм поставленной задачи представляет систему итераций трех подалгоритмов. Решение отдельных частей модели - фильтрации . в пачке пластов, течения двухфазной гомогенной жидкости в трубах и штуцере - позволяет, задавшись определенной точностью и зная все параметры модели, определить распределения давления и расходов во всей системе в данный момент времени. Найдя решение системы в момент времени Ъ, переходим к поиску решения на следующем шаге иг и так пока не будет пройден весь интересующий нас временной интервал.

В качестве численного алгоритма решения двухмерной задачи нестационарной фильтрации использована одна из модификаций метода конечных разностей. Выбранная на области сетка имела постоянный шаг по оси а(Ь^) и переменный по радиусу 1 )• Течение в трубе рассчитывалось методом

Рунге-Кутта, а в штуцере - методам половинного деления, позволяющим решать нелинейные уравнения . Задача решалась на ЭВМ ЕС-1065, время решения зависело от параметров модели и задаваемой точности. В среднем 1 ч счета ЭВМ соответствовал 10 ч реального времени процесса.

Из проведенных исследований можно сделать следующие выводы;

1. Из решения задачи при условии d^ const для всей системы следует, что забойное давление Р3(t> и суммарный объемный расход Q (t) изменяются одновременно, поэтому использование для интерпрентации гидродинамических испытаний аналитических выражений в предположении Q(t)=const, вносит ошибку в результаты.

2. Предположение о радиальности потока в моделях Баренблатта и Уоррена-Рута, а также независимость обмена флюида между пластами от времени, также может вносить ошибку при интерпретации.

3. Давление на выходе штуцера (р£) влияет на режим работы всей системы, что связано с сильной зависимостью величины объемного газосодержания (при постоянном . массовом газосодержании 7)=const) от распределения давления в трубах и штуцере, а также с зависимостью пропускной способности штуцера от отношения Pg/P^. Как следует из расчетов существует оптимальный режим работы всей системы, т.е. такое значение Р2,

когда достигается максимальный отбор флюида из пласта. Это

■»

явление напоминает уменьшение отбора флюида при рассмотрении

двухфазной фильтрации из порового пласта при снижении в нем давления ниже давления насыщения, что приводит к разгазированию нефти и уменьшению фазовой проницаемости пласта для жидкости. На этом эффекте основывается новый способ оптимизации работы фонтанной скважины [53].

4. Линии изобар , которые получаются из решения

задачи для модели при наличии в пачке пластов пропластка' с высокой проницаемостью С или раскрытой горизонтальной трещины), вытянуты вдоль этого пропластка. С увеличением времени кривизна изобар уменьшается, и они становятся почти прямыми линиями. Физически это объясняется разным временем установления воронки депрессии в пластах с различной проницаемостью (пьезопроводностью). Сначала воронка депрессии быстро ггспространяется в 'пропластке с высокой проницаемостью, а флюид поступает в скважину в основном из указанного пропластка. При этом появляются вертикальные градиенты давления. которые приводят к перетоку флюида из поровых пластов с более низкой проницаемостью в этот пропласток (трещину). Далее воронка депрессии постепенно начинает продвигаться от скважины. Давление в вертикальном направлении выравнивается, и перетоки между пластами уменьшаются.

5. Если модель пласта содержит зону пониженной проницаемости, расположенную в высокопроницаемом пропластке .характер изобар в пачке пластов изменяется.

Последнее связано с тем, что флюид не может поступать в скважину непосредственно из высокопроницаемого пропластка

(трещины) и вытекает в окружающие низкопроницаемые пористые пласты. Значение депрессии (ДР=Рги]-Р3) заметно возрастает, по сравнению с предыдущим случаем . Это объясняется ослаблением эффекта шунтирования трещиной низкопроницаемых пластов и приводит к увеличению отбора в них флюида.

Полученная математическая модель системы может помочь не только понять физический смысл процессов, протекающих в ней, но и способствовать созданию методов интерпретации гидродинамических испытаний, а также созданию методов увеличения нефтеотдачи при разработке месторождений, которые содержат коллекторы сложного строения.

Рассмотренная математическая модель может в дальнейшем продолжать совершенствоваться, в частности, в настоящее время она позволяет учитывать эффекты, связанные с разгазированием в ближней зоне пласта [44].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, являющейся законченной самостоятельной работой, на основании выполненных автором исследований осуществлено создание теории и новых методов геолого-технологического и геофизического исследования скважин, связанных с предупреждением, обнаружением и локализацией газонефтепроявлений. Вместе с разработанными методиками термогидродинамических расчетов, используемых при проведении ГТИ и методами теплового каротажа и теорией гидродинамических испытаний сложнопостроенных коллекторов-они представляют собой

- ч

решение крупной научной проблемы. имеющей важное

народнохозяйственное значение.

Использование в практике приборы раннего обнаружения и локализации газонефтепроявлений "ПРОЛОГА" и новых методик термогидравлических расчетов при проведении ГТИ и ГИС позволит снизить аварийность при проводке скважин. повысить экономические показатели разведочного и эксплуатационного бурения. На основании разработанной автором теории термо- и барокаротажа, а также теории гидродинамических испытаний сложнопостроенных пластов могут быть созданы аппаратурные решения и методики интерпретации, позволяющие реализовать эти новые методы ГИС, использование которь. повысит эффективность и точность выявления продуктивных нефтяных и газовых пластов.

В результате выполненных в диссертации исследований получены следующие выводы и результаты.

1. Разработаны теоретические основы методов ' раннего обнаружения газонефтепроявлений при бурении и проведении спуско-подЕемных операций. Для этого решен ряд гидродинамических задач о прохождении импульсов давления возбуждаемых на устье или забое скважины, по каналу скважины, заполненному раствором, обладающим неньюгоновскими свойствами и включающим газированную пачку.

2. Используя результаты этих теоретических исследований разработаны методы раннего обнаружения газонефтепроявлений, основанные на изменении параметров импульсов давления. Был проведен скаажинный эксперимент подтверждающий работоспособность этих методов.

3. Разработан гидролокационный метод определения местоположения и других параметров газированной пачки, поднимающейся в стволе газопроявляюшей скважины. Проведен скЕажинный эксперимент по проверке этого метода.

4. На основании "разработанной теории и скважинного' эксперимента создан прибор раннего обнаружения и локализации газонефтепроявлений "ПРОЛОГ" успешно прошедший промысловые испытания в Западной Сибири и Мангышлаке. Этот прибор может использоваться автономно или же в комплексе станции ГТИ.

5. Разработаны теоретические основы расчета гидродинамической составляющей давления при проведении спуско-под£емных операция: с колоннами труб. Для чего решен ряд одномерных и двухмерных задач неныотоновской гидродинамики, учитывающих сжимаемость жидкости, этапы разгона и торможения колонны. Проведен скважинный эксперимент по измерению гидродинамического давления, подтвердивший значимость учета сжимаемости жидкости и неравномерности движения колонны.

6. На основании разработанной теории и эксперимента была создана методика расчета гидродинамической составляющей давления при спуско-подъемных операциях с колоннами труб, реализованная в виде программы для компыотизированной станции ГТИ.

7. Разработаны теоретические основы расчета давления циркуляционной системы скважины при промывке и цементаже, полученные в резульате использования полиномной и трехточечной реологических моделей неныотоновской ' жидкости, созданных

автором. Показана предпочтительность этих моделей, в случае использования промывочных и тампонажных жидкостей со сложной реологией.

8. На основании разработанной теории создана методика гидравлических расчетов элементов циркуляционной системы скважины для полиномной реологической модели жидкости, реализозанная в виде программы для компьюгизированной станции ГТИ.

9. Разработаны теоретические основы температурных расчетов системы скважина-пласт при промывке скважины, полученные в результате решения задач нестационарного теплообмена в системе, с учетом изменения с глубиной геометрии скважины и бурильной колонны. теплофизических параметров и геотермического коэффициента в окружающих скважину породах.

10. На основании разработанной теории создана методика температурных расчетов системы скважина-пласт, реализованная в виде пакета программы для компьюгизированной станции ГТИ.

11. Решена квазистационарная задача, моделирующая подъем а кольцевом пространстве скважины газированной негомогенной пачки. Модель включает газовый пласт аномально высокого давления и штуцер с переменным сечением. С помощью этой модели были расчитаны динамика процесса глушения скважины я возникновения открытого газового 5гнтана.

12. Были решены задачи, связанные с динамикой формирования зоны проникновения при СПО и глинистой корки на стенке скважины с учетом предельного градиента в корке.

13. Разработаны теоретические основы термометрии скважины, полученные в результате решения двухмерных нестационарных задач теплообмена в системе скважина-пласт, с учетом обсадной колонны, цементного камня и горизонтальных границ в пласте, а также в случае использования при каротаже скважины теплового подвижного источника.

14. На основании созданной теории разработаны методы дифференциального теплового и барометрического каротажа, использующие измерение второй разности распределения температуры и давления вдоль оси скважины.

15. Предложен новый способ гидроразрыва пласта, основанный на использовании гидродинамического Удара, возникающего при движении колонны труб и резонансного его усиления в •скважине.

16. Разработана математическая модель процессов

возникающих в системе штуцер-скважина-пласт, при проведении гидродинамических испытаний сложнопостроенных- пластов с учетом движения двухфазного флюида в системе..

' СПИСОК ТРУДОВ ГО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. О совместном использовании АВМ и ЦВМ при решении одной задачи математической физики. Доклад V меж.ВУЗ.конф. по физ. и мат. моделированию,1968 (соавтор Р.Л.Т&чкелевич),о.33-37.

2. К решению осесимметичной задачи об ускорении плазмы в МГД постановке с использованием АВМ. Об. Ускорители плазмы вып.У, 1969 (соавтор Р.Л.Танкелёвич и др.).

3. ^Метод итераций по уравнениям для расчета двумерных

МГД течений". Сб. доклЛВсесоюзн.конф. по плазм, ускорителям в (ЮТУ, 1971 (соавторы: И.Н.Острецов, В.Л.Петросов, А.А.ПЬротников).

4. ":Плазменные ускорители" под редакцией акад. Л. А. Арцимовича. Сб. статей, 1973(соавторы": И.Н.Острецов, А. А.ПЬротников и др.).

5. Метод решения прямых задач теории индукционного каротажа. Прикладная геофизика N 75, 1974 (соавторы: Б.И.Вильге, М.И.Птоснин) ,с198-202.

6. Расчет нестационарного температурного поля в двухслойной пластине при нагреве подвижным источником в присутствии неоднородностей по поверхности контакта слоев. Инженерно-физический журнал, том XXXI, N4, 1976 (соавторы: ".А.Яншин и др.) ,с.'721-72б,

7. Численное решение задачи теории индукционного каротажа методом переходных процессов. "ФизикаЗемли" Изв. Акад. наук СССР, N 6,1976 (соавтор Б.И.Вильге),с.52-59.

8. Алгоритмы оптимизации при проектировании трубопроводных сетей. ТОВсесоюзн. сов. по проб.управления, 1977 Ссоавтор А.й.Полешук).

9. Оптимизация нефтегазосборной схемы на сети известной конференции. Нефтяное хозяйство, N 2, 1977 (Соавтор Р.Т.Булгаков) ,¿.43-4.6.

10. Поиск оптимальных диаметров трубопроводной сети. Проблемы нефти и газа Тюмени, ,N 50, 1978 (соавтор А. И. Полету к) ,с. 83-88.

11. Сравнительная оценка выявляемое™ дефектов типа несплошностей при различных режимах и способах активного теплового контроля. "Дефектоскопия" Изв. АН СССР. N9, 1978 (соавторы: Ю.А.Попов и др.),с.44-53.

12. Решение задачи индукционного каротажа методом переходных процессов. "Прикладнаягеофизика". N93, 1978 (соавтор Б.И.Вильге),с. 178-185.

13. Численное решение прямых задач теории бокового и индукционного каротажа. Изв. АН СССР "Физика Земли", N9, 1979 (соавтор Б.И.Вильге),с.69-76.

14. Модель размещения объектов на строительной площадке. Проблемы нефти и газа Тюмени, 1980 С соавторы: П. Мысовских и др.),с.60-63.

15. Численное решение одной двухмерной задачи нестационарной гидродинамики неньютоновской сжимаемой жидкости. Инженерно-физический журнал, т.ХЬ, N 4, 1981,с.664-672.

16. Квазистационарная модель течения газожидкостной смеси в длинном вертикальном канале кольцевого сечения. Инженерно-физический журнал. т.XIII. N 1, 1982,с.142-143.

17. Влияние теплового поля Земли на динамику теплообмена при промывке скважины. Инженерно-физический журнал, т. XIII,

N 3. 1982,С.485-486.

18. Расчет потерь давления в трубах кольцевого сечения при ламинарном течении в них неныотоновских жидкостей. Инженерно-физический журнал, т.ХЫУ, N 4, 1983,0.682-683.

19. Нестационарная модель вскрьггия скважиной газового

пласта с аномально высоким давлением. В кн. ^Оптимизация и совершенствование технологии бурения", М. ВНИГНИ, 1984,с.156-167.

20. Нестационарная модель начального этапа динамики взаимодействия между скважиной и пластом с аномальным давлением. Всесоюзн. сем. "Современые проблемы и мат. методы .теории фильтрации" Тезисы докл. ,М., 1984,с. 108-110.

21. Трехточечная реологическая модель вязкаапастичной жидкости. Инженерно-физический журнал, т.ХЫХ. N1, 1385,0.144-145.

22. Нестационарное двумерное течение сжимаемой неныотоновской жидкости в длинном кольцевом канале, вызванное движением внутренней трубы. Инженерно-физический журнал. т.ХЫХ, N г, 1985 (соавтор М С.Таршиш) ,С.226-233.

23. Динамика формирования зоны проникновения пласта в процессе спуско-подьемных операций при бурении скважин.

Изв.Вузов, сер."Геология и разведка", N 11, 1985,с. 134-140.

24. Распространение ударных возмущений в циркуляционной системе газопроявляющей скважины при определении положения и скорости подъема газированной пачки. Изв. Вузов, сер. "Геология и разведка". N 7. 1985,с. 118-124.

25. Задачи гидродинамики сжимаемой неныотоновской жидкости. связанные с изучением процессов. вoзникaJoщиx при бурении глубоких и сверхглубоких скзажин на газ и нефть. В кн. "Повышение эффективности бурения и испытание поисковых и разведочных скважин1", М. ВНИГНИ. 1985,с.20-30.

26. "Теоретический анализ процесса теплоотдачи в

электрическом нагревателе коаксисального тепла", Шлектромагнитная обработка материалов". N10, Изв.АН СССР,

1985,с.29-32,(соавторы: А.Д. Джабраилов К.А.Исаев)

27. Расчет величин гидродинамических нагрузок настенки скважины, возникаюиие'при спуско-подъемных операциях. В кн.

" ^Совершенствования и испытания скважин в осложненных условиях ",

1986,с. 40-^7.

28. Новый способ раннего обнаружения газопроявления при бурении скважины. Изв.Вузов "Геология и разведка", N 6

1987,с.121-124.

29. Методика гидравлических расчетов циркуляционной системы скважины, основанная на двухстепенной модели промывочной жидкости^. Сб. Трудов ВНИГНИ. 1987,с.27-34.

30. "Гидроакустические методы обнаружения и определения параметров газожидкостной пачки, движущейся в длинном вертикальном канале заполненном сжимаемой неныагоновской жидкостью". В кн. "Динамика многофазных систем", АНООСР, 1987,с.26&-274,(соавтор А Т Шмарев) .

31. "Гидродинамический разрыв пласта". Изв.Вузов сер."Геология и разведка". N 10. 1987,с. 139-141.

32. Новый способ измерения гидродинамической составляющей

,, давления при спуско-подъемных операциях. Тр. ЦГЭ, 1989 (соавтор Э.Е.Лукьянов),с.59-65.

33. "Экспериментальное исследование гидродинамической составляющей давления при спуско-подъемных операциях с колоннами труб". Изв.Вузов сер. Теология и разведка", N 4,

1989,0.144-146.

34. Теория дифференциального способа барометрии скважин. Изв. АНСССР, сер. "Геологияи Геофизика^N8. 1989(соавтор

A.С.Кантик) ,0.116-119.

35. "Новые геофизические методы, основанные на измерении вторых разностей распределения физических полей в скважине,и их использование при определении неоднородных вклкнений в земной коре". Всесоюзн. сем. "Нетрадиционные методы геофизических исследований неоднородностей в земной коре", АНСССР. тезисы докладов, М., 1989 (соавтор А.С.Калмк).

36. Метод объемного глушения газопроявляюшей скважины, основанный на гидролокационном способе слежения за газированной пачкой. Сб. трудов ЦГЭ. 1989,с.53-59.

37. "Распространение волн давления в длинном вертикальном канале, содержании газированную пачку". Инженерно-физический журнал, N 1, т. 58, 1990,с.20-27. •

38. "Математическое моделирование динамики системы, включашей слоисто-неоднородный пласт, скважину и штуцер, с учетом течения газожидкостной смеси в скважине и штуцере". Инженерно-физический журнал, N 4, т. 59, 1990 (соавтор

B.М.Ильинский),с.698-699.

39. "О влиянии скважины на естественное тепловое поле ". Изв. АНСССР, сер. "Физика Земли". N 8. 1990 (соавтор А.С^Кашик) ,с,112-121.

40. "Динамика формирования глинистой корки на стенке скважины с учетом предельного градиента давления", йзв.Вузов,

сер. "Геология и разведка", N 5. 1990,с.133-136.

41. "Математическая модель испытания слоисто-неоднородного пласта с учетом течения газожидкостной смеси в скважине и штуцере". Изв.Вузов, сер. Теология и разведка", N11, 1990

(соавтор В.М.Ильинский),с.107-113.

42. "Способ дифференциального теплового каротажа". Миннефтегазпром ЦГЭ, сб.научн. тр., 1990 (соавтор А.С.Кашик),с.74-82.

43. "Численное решение задачи нестационарного теплообмена в системе обсаженная скважина-пласт". Инженерно-физический журнал, N5, т.60, 1991 (соавторы; И.А.Ильин, Ю.А.Попов, А.С.Кашик),с.838-844.

44. "Анализ влияния эффекта разгазирования нефти в пласте на протекание гидродинамических процессов в системе штуцер-скважина-пласт". Инженерно-физический журнал, 1992,N5.

АВТОРСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

45. "Торцевой ускоритель плазмы большой мощности". Авт. свидет. N55866, 1970 (соавторы; А.А.Поротников, Л.М.Поляков).

46. Датчик поля для индукционного каротажа методом переходных процессов. Авт.свидет. N569988, 1974(соавтор Б.И.Вильге).

47. Способ определения параметров газированной пачки, движущейся в кольцевом пространстве газопроявляющей скважины. Авт.свидет. N 1155730, 1984 (соавтор А.А.Савенков).

48. Способ раннего обнаружения газопроявления при бурении скважины. Авт.свидет. N 1209836, 1984 (соавтор А.А.Савенков и др).

49. Способ электрического каротажа скважин. Авт. свидет. N1313198, 1985.

50. Способ гидродинамического разрыва пласта. Авт. свидет. N1652519 , 1989 (соавторы: A.C.Кашик, Э.Е.Лукьянов).

51. Способ оперативного обнаружения газопроявлений при бурении скважин и устройство для его осуществления. NV<? 0Z3 ^положительное решение от 10.04.90, 1990.

52. Способ раннего обнаружения газопроявления при спуско-подъемных операциях с коленной бурильных труб. Заявка. N4772249/03. положите/, ное решение от 21.12.89.

(соавторы; А.С.Кашик, Э.Е.Лукьянов).

53. Способ эксплуатации фонтанной нефтяной скважины. ■ Заявка N 4824737/03, положительное решение от 12.03.1991( соавторы: А.С.Кашик. В.М.Ильинский).

54. Способ определения границ системы пластов вскрываемых скважиной.Заявка N4029343X33 .положительное решение от 11.10.91.