Оценка состояния нефтегазовых скважин по результатам интерпретации акустических и ядерно-геофизических исследований

Ташкинов, Илья Владимирович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Оценка состояния нефтегазовых скважин по результатам интерпретации акустических и ядерно-геофизических исследований
ВАК РФ 25.00.16, Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр

Автореферат диссертации по теме "Оценка состояния нефтегазовых скважин по результатам интерпретации акустических и ядерно-геофизических исследований"

На правах рукописи

ТАШКИНОВ ИЛЬЯ ВЛАДИМИРОВИЧ

ОЦЕНКА СОСЮЯШШ НЕФТЕГАЗОВЫХ СКВАЖИП ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ШП ЕРПРЕТАЦНИ АКУСТИЧЕСКИХ И ЯДЕРНО-ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВУШИ

Специальность 25 00 16 «Горнопромышленная и нефтегазопрочысловая геологик, геофизика, маркшейдерское дело н геометрия недр»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Пермь-2007

003069653

Работа выполнена в ООО «Предприятие РХС-ПНГ» и Горном институте Уральского отделения Российской академии наук

Ведущая организация: ЗАО Пермский ИТ1Д «Геофизика»

Защита состоится ,23 СЬ~ 2007 г в 14 час 00 мин ка заседании диссертационного совета Д 004 026 0) при Горном институте УрО РАЛ по адресу 614007, г Пермь, ул Сибирская , 78а Факс (342) 216-75-02

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Горного институ та УрО

Научный руководитель:

доктор геолого-минералогических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ В М Новоселицкий

Официальные оппоненты: доктор технических наук Н И Крысин

доктор технических наук В А Силаев

РАН

Автореферат разослан^фдпреля 2007 г Ученый секретарь

Б А Бач> рин

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность

В современных усповиях в связи с увеличением объема и повышением качества информации, записываемой геофизической аппара'урой исследования скважин, остро встает проблема создания адекватных методических средств и технологий, позволяющих выполнять высококачественную обработку и интерпретацию данных В значительной степени существующие методические подходы и пакеты программ не удовлетворяют всему спектру требований по полноте, адаптивности и технологичности решаемых задач Данное обстоятельство связано с использованием устаревших методик обработки и интерпретации, мнотообразием аппаратуры и программного обеспечения, решающих различные частные задачи и обладающих ограниченной функциональностью, создаваемых в условиях быстрого развития технологий цифровом регистрации и обработки данных геофизических исследований скважин (ГИС) В святе с этим становится актуальным создание новых метода ¡еских и программных средств, предназначенных длч обработки данных ГИС

Цечь диссертации Совершенствование методического обеспечения обработки и интерпретации данных акустического и радиоактивного каротажа и его программная реализация в новых компьютерных системах обработки и интерпретации данных геофизических исследований скважин

Основные задачи-

1 Анализ состояъи? методического и программного обеспечения ГИС, проектирование рационального варианта компьютерной технологии обработки и интерпретации данных геофизических исследований скважин

2 Совершенствование методического обеспечения и технологии обработки данных волнового акустического каротажа (ВАК), включающего выделение волн рзхпичных типов, компрессию акустических данных, учет влиония скпажигшого прибора и плотности цемента при акустической це-ченточетрич

3 Совершенствование методик обработки и интерпретации даьных геофизических исследовании скьахин для селективного гамма-дефсктомера-толшиномера (СГДТ), учитывающих особенности колонн и приборов

4 Создание компьютерной технологии комплексной интерпретации данных В Л К 1! СГДТ, реализующей полный технологический цикл обработки каротажных данных

На защиту выносятся следующие положения

1 Эффективн&ч методика сжатия акустических данных и новые метода интерпретации еолноеого акустического каротажа, позволяющие осуществлять выделение волн методом максимального подобия, а также учет влияния сквахинного прибора и плотности цемента при акустической

цементометрии

2 Усовершенствованные методы обработки да иных селективного гамма-дефектомера-толщичомера, обеспечивающие повышение точности определения результативных параметров с учетом многоколонной конструкции. диаметра и эксцентриситета колонн, вращения прибора и позволяющие проводить обработку по нескольким опорным интервалам или калибровкам с различной плотностью, а также выполнять построение развертки плотности цемента по периметру скважины при круговом опросе датчиков

3 Компьютерная технология «Соната», предназначенная для обработки и интерпретации данных геофизических исследований скважин, обеспечивающая решение широкого круга геолого-технических задач н реализующая новый подход к комплексной интерпретации ВАК и СГДТ при оценке технического состояния нефтегазовых сьважин

Научная новизна работы

1 Разработана методика сжатия данных ВАК и метод автоматического выделения пакетов целевых волн, повышающие геолого-экономическую эффективность применения В<\К

2 Увеличена разрешающая способность метода акустической цементометрии, что обусловлено учетом влияния скважинною прибора и фактической плотности цемента в затрубном пространстве в процессе интерпретации

3 Проведена оценка влияния эксцентриситета колонны и многоколонной конструкции скважины при определении плотности вещества в затрубном пространстве по данным I амма-гамма-цементометрии

4 Созданы технологии, позволяющие осуществлять построение развертки плотности цемента при круговом опросе датчиков, учет вращения измерительного прибора относительно оси скважины, высокоточное определение плотности цемента в затрубном пространстве по нескольким опорным интервалам

5 Впервые реализована компьютерная технология, предназначенная для комплексной интерпретации данных ВАК и СГДТ, с высокой достоверностью характеризующая степень герметичное!и заколонного пространства

Практическая значимость

Создание методов и компьютерных технологий обработки и интерпретации данных акустических и ядерно-геофизических исследований, зарегистрированных различной геофизической аппаратурой, повышает информативность и геологическую содержательность получаемых результатов для оценки состояния нефтегазовых скважин. Разработанные методы и технологии реализованы в программных комплексах, внедрены и эффективно испопьзуются в производственных условиях на более чем 30 геофизических предприятиях России и ближнего зарубежья

Личный ьклад артора

Автор руководил проектом по создрччю модульлои системы интерпретации данных геофизических исследований скважин «Сонатам, разработав концепцию построения компьютерной технологии создал архитектурную обьектную и компонентную модели системы, атакле принял участие в разработке основных модулей программного комплекса

Автор внес существенный вклад в создание методик обработки данных ВАК и СГ ДТ гровет исследование и ьыбор оптимальных параметров сжатии дтя различных геофизических задач, создал итерационны!! алгоритм подбора мультгплгка1ивного коэффициента длч таблицы квантования при сжатии вочнового сигнала, произвел оценку физических ограки-ченнй, нагадываемых на параметры исследуемых волл р методе макс"-\'ал:-ного подобия, обработал и пр'кнплизпровал данные физического моделирования, построил загнсимости для коэффициента затихания гслы по колонне, ввел новый параметр индекс цемент ирояанич, зависящий or плотности цемента, разработал схему комплексной интерпретации СГДТ и АКЦ, предложил и реализовал методы, \ совершенствующие обработку данных СГДТ с учетом многоколонной конструкции, диаметра и элсп?к-фиснтета колот: и позвдзуюшпе проводить обработку по нескольким опорьыу интервалам или калибровкам: с различной плотностью разработал hosi.ai (Ьормаг обмена дапимх ГИС

С непосредственны" участием автора созданы программ!« е комплексы ('Определение качество цементирования сксажин» ;ГИС-АКЦ), «Сжатие полного вонючого пакета акустического капота жг» (Сжатие ВС), «Сисгема обработки вопногого сг.гнзлал (ГИС-Ак\сгика), «Обработка волнового сш нала» (WSP) [1,2 4]

Реализация работь! Разработки автора внсдоены в ОАО «Пермнеф-•■егсофнзнка». ОАО «Бз'ьнефтегеофнзика>\ ОАО '«Газшзочгеофизика» тресте «Сургуткефтегсофнзчка^ ОАО «Сургутнефтегаз, ОАО лКрааши'рчсф-тегеофизичач, 3 АО «КррС|Ю1рнефте1еофчзчка>/, ОАО ^ИюпееарторскнеФ геофизика» ЗАО "Пермсшй И1Ц «'Гео&изгка« ООО <Сиб;'рскал геофизическая компаний), ОАО (.Татнеф^егеофизика», ЗАО «Тюмеиьпромгеофчзч-ta>>, ООО «УдмуртнегЬтегеофизика». ОАО «Ухтачефтегазгсопопш,, ООО чЮгая^.ч'игфтегазгеофизлка^, ООО <'Томскнефте!гзгеофкзн*-а», ОАО «Кога-лььмнефтегео&изика,), ООО «Оргк5ургнефтегеофизика>4. «Компания. ГЖ> Казахстан, УПГР <'Бет?руснеф~ь>>, УПГР «Туркменгаз», «Казпрсмгеобизика» идр

Апробация работы и пубчикаини Основные пололсеичя диссертационной работы докладывались на Ш Российско-китайском симпозиуме «Новые технологии ь геотсгии и геофизике» (Уфа, 2004), Третьем конгрессе гефгегазопромышлечников России (Уфа, 2001), Третьем научном симпозиуме «Высокие технологии в промысловой геофизике». (Уфа, 2004), Научно-практической конференции по проблемам современной

геофишки (Пермь, 2004). Молодежной научно-гфактической конференции по проблема?! современной геофизики (Пермь, 2006), IV Российско-китайском симпозиуме <-Новые достижения в об пасти геофизических исследований скважин» (Санья, Китай, 2006)

Основные положения диссертации опубликованы в 14 печатных работах, в то\' числе 4 свидетельства ос официальной регистрации программ для ЭВМ

Объем и структура работы Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изнеженных на 142 страницах в том «исле 46 рисунков, 7 таблиц и список неподкованной лптерапры из 90 наименований

Автор вырэгезет глубокую признательность своему научному руководителю профессору В И Новаселицкому В процессе исследог.лчий автор пользовался советами сотрудников ОАО «Перчнефгегеофшяьа» к т н А В Шумилова, к т и ("В Белога, к т н АД Савича, А А Семенцова, Е В Заичкина, ООО Предприятие «ГХС-ППГ>< к г -м в В А Шумипова О В Наугольных, ЗАО ПИТЦ ^Геофизика» к г н ИН Жуланов^. Горьог о института УрО РАН кандидатов наук И В Генмка, В К Сидорова, коюрым он выражает свою благодарность

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Первая )лава «Основные вопросы обработки и интерпретации данных геофизических шследований сквяжнн (ГИС)» состоит из трех разделов Здесь используются результаты исследовании Р Д Ачметсафина, С В Белова, А А Булкткова, А Г Деревянко, И Н Хулачова, А А Семенцова, А Л Храмцова. Д А Кожевникова, С В Матчшова, В II Потапова, А В Шумилова

В первом разделе приведен обзор общих интерпретационных проблем геофизических методов исследования сквзаик Интенсивный рост компьютерных технотогии дал мощный стимул к развитию методов ГИС, совершенствованию их интерпретационных ь петрофизических моделей Вместе с тем, выявился разительный контраст между быстрым развитием техники и рутинностью, слабой обоснованностью некоторых интерпретационных методик, эмпиризмом многих алгоритмов интерпретации переносящих в компьютерные программы устаревшие палеточные и поправочные меюдчки Дополнительную трудность создает зачастую неоптимальный комплекс ГИС и технологий исследовании, методик индивидуальной и комплексной интерпретации данных ГИС Преодоление недостатков традиционных подходов возможно лишь на пути создания адаптивных, самонастраивающихся на условия измерений методик

Во втором разделе рассмотрены вопросы программно-методического обеспечения обработки и интерпретации данных волнового акустического каротажа [3,9 10,12,14]

На производстве применяется целый ряд аппаратуры АК и регистраторов волнового сигнала Обработка полерыч материалов, полученных разными регистраторами, затрудняется кз-за необходимости поддерАИ-вагь в программных комплексах многочисленные существующие форматы регистрации болночого сигнала (ВС1

Современные системы позволяют регистрировать совместно с волновым сигналом и дру1 не данные ГИС Поэтому необходимо обеспечить совместную загрузку волнового сигнала с другими данными ГИС для одновременной увязки по глубине и возможности совместной интерпретации Важным этапом обработки является анализ качества и редактирование полевого матернхла Здесь выделяются дье независимые задачи апэ-ли! и коррекция 'луиич полевого материала анализ качества и редаклиро-рише Д1"ных Анализ качеств? са1* ого материала включает анализ сбоев еин>ро"изации, ограничена записи волновых пакетов, смешения нуля си1 нала, оценку уровнч шумов, выявление е;п,яичных импульсных помех

Предварительная обработка материала направлена ча улучшение отношен!'', сигнал/ц^ ч, выделения полезных сигналов нафонерегу ларныч и нерегулярных помех а также для объединение и вырезан»? интервалов волнового сигнала по глубине Основной задачей программ обработки ВАК является выделение зарегистрированных тгпс; волн Необходима возможность автоматического прослеАпванмя волн, с возможностью в дальнейшем ручного редактирования В обрабатывающей программе требуете? расчет максимально возможною количества кинематических и динамических параметров волнового сигнала Совместно с гиксматическимн и амплитудными параметрами ьадо рассчитывать и набор спектральных хара.-слерлегик в I ыдслснном волновом пакете

Параметры полученные в результате обработки ВАК, можно использовать ь системах комплексной интерпретации совместно с другими методами ГИС

Таким образом, несмотря па преимущества ВАК, имеются ряд фач-торор, сдергивающих его эффективное применение в стандартном комплексе ГИС а1 сьваэммная и наземная агг.аратура не всегда удовлетворяют требочанчяч ь регистрации и обработке волногого сигнала, б) значи-1ельно увеличивается, по сравнению с аналоговыми кривыми, объем данных, в) известные комплеьсы интеопретации ГИС не предназначены для работы с дачными ВАК, а используют тольго уже полученные результаты, г) методики обработки и получения параметров ВАК устарели и были заимствованы из способа получения их при аналоговой регистрации что ведет !< невысокой достоверности получаемых параметров и к зависимости их от типа применяемо? аппаратуры, д) отсутствует единый стандарт формата хранения волнового сигнала и, как следствие, невозможно использование различных материалов в одном программном комплексе и передачи, дачных в другой комплекс

В третьем разделе рассмотрены вопросы хранения данных ГИС [6, 8, 10, 12, 14] Одна из проблем, возникающих при работе с данными ГИС, -хранение больших массивов исходных данных, получаемых в процессе интерпретации В связи с этим необходимо использовать сжатие информации, чему благоприятствует значительный прогресс соответствующих методов

Работа алгоритма сжатия состоит в повторном кодировании данных в другую, более компактную форму, которая, тем не менее, позволяет передать информацию бе* искажения или с определенной его степенью В разделе дана классификация алгоритмов сжатия в зависимости от варианта преобразования информации Наиболее подходящими для целей сжатия представляются методы на основе двумерного дискретного косинус-преобразования

Вторая глава «Подготовка данных для компьютерной обработки»

состоит из двух разделов

В первом разделе рассмотрены вопросы разработки формата обмена данных ГИС [3, 8, 10, 12, 14] Одной из важнейших задач в технологии обработки и интерпретации данных i еофизических исследований скважин является обмен данными ГИС, поскольку используемые пакеты программ не позволяют эффективно решать все задачи, то зачастую предприятия имеют на своем вооружении несколько разных программных комплексов по обработке и интерпретации ГИС Поэтому необходимо решить вопрос об обмене информацией между различными программными системами Обмен данными ГИС, архивирование и долговременное хранение, невозможны без поддержки единых, открытых, форматов файлов Создание оригинальной системы обработки и интерпретации данных ГИС («Соната») потребовало анализа существующих форматов и выявило необходимость разработки нового формата данных

Файловые форматы данных ГИС можно разбить на две категории полевые форматы, предназначенные для хранения только зарегистрированной в скважине информации и форматы обмена, позволяющие хранить как зарегистрированные, так и полученные в результате обработки данные Рассмотрены особенности основных используемых форматов, большинство из них являются полевыми, предназначенными для хранения результатов полевых исследований, при этом многие из них имеют существенные ограничения Для использования в качестве форматов обмена, имело бы смысл воспользоваться универсальными форматами, поддерживаемыми большинством комплексов по обработке и интерпретации ГИС, но у каждого из этих форматов также есть определенные недостатки Наиболее перспективен стандарт WI1SML, имеющий следующие преимущества файлы XML можно просматривать стандартными браузерами, наличие готового API позволяет легко встраивать поддержку формата в ПО, исполь-

зование табтицы стилей XS1. позволяет представлять информацию в удобной дтя пользователя форме без необходимости написания программ, легкая расширяемость за счет создания собственных схем данных, поддержка всеми ведущими международными сервисными и нефтяными корпорациями готовые схемы данных в качестве общепризнанного стандарта по многим областям скважинной информации

К недостаткам формата можно отнести большое количество различных документов, описывающих схемы данных XML, большой размер XML документа при хранении многомерных данных и невозможность использования алгоритмов сжатия для представления многомерных данных Поэтому, чтобы устранить вышеназванные недостатки, предложен на базе стандарта новый формат хранения данных ГНС (Enhanced WITSML), гго-звопяющий передавать любую информацию по скважине, включающую как материалы каротажа, так г, результаты обработки и интерпретации ГИС в компактном виде

Во втором разделе рассмотрено сжатие данных волнового акустического каротажа [2, 4, 6-8]

По статистике объем данных акустического каротажа составляет около 70-80% всех данных ГИС В современных условиях для оперативной передачи данных, архивирования исходного и обработанного материала необходимо обеспечить коэффициент сжатия около 20-30 При сжатии необходимо гарантирован,, что погрешность, извлекаемых из волнового сигнала, параметров до и после сжатия, находится в пределах per ламентиро-ваннои погрешности измерении Алгоритмы сжатия можно подразделить на две группы сжатие без потерь и сжатие с потерями информации Ни один из известных методов сжатия без потерь не обеспечивает требующуюся степень компрессии В работе предложено сжатие данных с потерями на основе дискретного косинус-преобразования (ДКП)

ДКП относится к группе алгоритмов под общим названием «сжатие преобразованием» ггх работа основана на предположении, что данные, полу чаемые в результате Фурье-преобразования сигнала, несут разную информационную нагрузку В частности, низкочастотные компоненты сигнала информативнее высокочастотных ДКП использует разложение только по косинусам

Пусть исходные данные представляют собой блок размером 8x8 В результате ДКП получим спектр действительных значений того же размера Как и в Фурье-анализе, каждое значение в спектре представляет собой

амплитуду базисной функции Аналитически эти (

»ункции выглядят сле-

(2л + 1)!/7Г

(2>--])tT

дующим образом Ь[х, V] -

[_ 16

где неременные х и у индексируют пространственные координаты, и и \ -частотные

Осуществлять сжатие полученного спектра без предварительных

преобразований не целесообразно Поскольку ДКП является точным преобразованием, то восстановленный из спектра сигнал, равен исходному сигналу Следует так изменить (огрубить) полученный спектр сигнала, чтобы добиться эффективного сжатия спектра, но при этом не потер^то полезной информации Возможно использование разных подходов к огрублению спектра использовать для хранения значений спектра количество бит, заведомо меньшее, чем необходимо (обнуление младших разрядов числа), отбрасывать некоторые значения из полученною спектра

Предложено над спектром выполнить обе указанные операции, объединив их в одну называемую квантованием спектра и выполняемую с помощью таблиц;.' квантования Процесс квантования заключаете? в том, что каждое значение в спектре делится на соответствующее значение в таб нще квангавани» и округляется до ближайшего целого

После квантования спектра сигнала его необходимо сжать каким-либо стандартным алгоритмом сжатия без потерь При этом для достысе-ни.. большей степени слатит полезно выполнить над у/.е квантованным спектром операцию линейного упорядочивания Суть ее заключается в рл ¡ворачивашш блока данных в линейную постедовательность таким образом, чтобы высокочастотные компоненты спектра находились в конце последовательности Поскольку эти компоненты квантуются сильнее всего, в конце послед л вате чьносги получают нулевые значения После применения к этим значениям поблочного кодирования, а за)ем, например, алгоритм Хаффмана или Ьарроу зз-Уилеоа получится сжатый файл

Важной задачей является подбор значений в таблице квантования, чтобы искажения после распаковк» не превысили допустимого уровня, и чтобы степень с-латия осталась максимально высокой Для этого используется итерационный алгоритм подбора мультипликативного коэффициента д'тя таблицы ¡свантования В результате находится такой коэффициент, что его увеличение ведет к превышению допустимой погрешности, а уменьшение - к уменьшению степени сжатия

При обработке и интерпретации данных ВАК, зачастую используется только часть сигнала по времени, в которой и определяются все необходимые параметры Эга часть сил нала должна быть окага с минимальными потерями Остальная часть лкбо совсем не информативна (шумы до первых вступлении), либо используется, только на качественном уровне Поэтому- лчя достижения оптимального соотношения минимальные исгазте-ния почезиого сигнала'иаксииальная степень сжатия следует задавать разные величины искажений с разные моменты времени

При разработке алгоритмов сжатия с потерями встает проблема опенки вносимых искажений Было рассмотрено несколько различных подходов к оценке вносимых искажений [8] — стандартное отклонение, среднеквадратичное отклонение, пиковое отношение сигнал/шум и др В результате выбран способ оценки искажений, который назван «средняя от-

носительная амплитудная ошябьа» Этот способ оценки дает наиболее адекватный результат в любых (да>\е имеющих особенности) участках волнового сигнала

В зависимости от решаемых задач геофизических исследований и требуемой степени очаги? необходим гыбор оптимальных парзмегров лля соотношения минимальные искажения полезного а-иэлл/максимлльчая степень схатия В связи с этим в работе установлены значения допустимых погрешностей для решение следующих задач '-оптрогь качес■ м цементирования, определения скорости продольной волны, определение ф.!-зико-механичссм'.х свойств, коэффициента пористости н неф генасыщек-ности, расчет полной энергии волнового пакета, архивация неходкого .материала

Совместно с техническим комитетом по стандартизации <<•! еоЛизи-ческие исследования и рлботп в скмА-ьнах» рл?ргботан ру,чор'«хящич документ <чМетодика слатия данных ВАКъ Реализация отшч дачгь.х ВАК осуществлена ь программе ''Сжатие нотного волноього пакета аклеличе-скою карота/. а» (С/сэтье ВС)[4] Сопоставление сигналов н гривыч до и после очатия пр.тедено на р,<с 1 1де видно их достаточно хорошее соответствие

Рис 1 Сравнение ео шопих сигналов и полуен^ыч параметров до и гюсл., скатил Степень сед г ил 44 Ошосчггипая нофешность ¡ьтатсз сосгаычс! чсн;с 2%

Третья глава <'Методическое и программное обеспечение компьютерной системы обработки и интерпретации данных геофизических исследований скважин» состоит из трех разделов

В первом раздепе рассмотрены вопросы, связанные с обработкой и интерпретацией волнового акустическою каротажа

Основное применение ВАК в обсаженных скважинах состоит в оценке качества цементирования, а точнее в оценке состояния конгатега на границе цемеит-кочоьна и цемент-города

В настоящее время для акустической цементометрпн (А.КЦ), в основном применяется методика обработки и нптерпре;аиин данных АК разработанная дтя аналоговых регистраторов Такая методика эффектиьна только в условиях шикоскоростного разреза и высо'ого качества полевою матер чага

Основные задачи, решаемые по данным ВАК определение скорости распростраченич упруi их both в горных породах, лигологичеа ос расчленение разпе определение типа и коэффициента пористсстч, определение характера насыщенности пород-котлекторов выяснение в разрезах скважин коллекторов со сложиоГ* структурой порового пространства, определение упруго-деформационных свойств горных пород, оценка вторичной пористости в трещинных и порово-ьаверновюс коллекторах, опенка проницаемости коллекторов, оценка преимущественно»" ориентации трещин по отношению к сси скважины, выделение нефти азонзеглщечных коллекторов

Длч решения всех выше перечисленных задач необходимо выделить в волчогом поле цепевче волны и получить их кинематические и динамические характеристики

Интервальное время продольной волны испочьзустсч для определения скорости распоострансния упругих волн в горных породах, литотоги-ческого расчленении разреза, определения коэффициента пористости

Определение упруго-деформационных свойств горных пород по ВАК бырастзатруднено необходимостью выделения кал продольной, тек и поперечной волны, «то не всегда розможно, например, в условиях ?ы«н ой трешинноватости или кавериозкости, а также для низкоскоростных пород Оценка анизотропии с свальны и пренмунгественнон ориентации трещин по отношению к оси с^ва-лины возможна только при записи дипольной и кросс-дипольной аппаратурой АК Оценка проницаемости коллекторов но ВАК делается по кинематическим и динамическим параметрам солнн Сгоугли и в основном на качественном уровне

Определение характера насыщенности пород-коллекторов н коэффициента нефтенасыщенности может производиться по различным методикам, использующим как кинематические, так и динамические параметры продольной и поперечной волны Наибольшую известность и распростра-

нение почучила методика определения коэффициента нефгенасыщенгюсти, разработанная в РГУНГ В М Добрыниным, В Н Черноглазовым, А Н Го-родносым Ограничения данной методики связаны с необходимостью очень высокоГ точности определения кинематических параметров продольной и поперечной волш! (в пределах 1 - 2 мкс'м. тогда как дт? многих приборов, заявленная погрешность составляет 5 мкс/%<)

Оцеш-а вторичной пористости в трещинных и иорово-каверчо^ых коллекторах может прэизеоднтьсь по параметрам поперечной волны и по энергии полною ьолнояою пакета Решение большинства из вышеперечисленных запач, возможно точько с привлечение11! полного комплекса

гис

В настоящий момент в России и странах ближнего зарубельч существует рчд программных комплексов, которые актигно прнуеняютс в производстве йчл обработки и интерпретации данных ВАК к.»к в оосчисч-нои, гак и в необсакеннои скважине Недостаточна^ эффектигноезь применении многих таких систем пока 1Ю позволяет ¡ссорить о сложившейся технологии по обработке и интерпретации ВАК Нзибочее распространенными и универсальными являются три программных комплекса, вклю-чзюпее в свой состав обраСог ,у н интерпретацию ВАК «Камертон >, НПП Гетэк, г Москва «гестои^ », УкрГУРИ г Киеп, "Соната» ООО Предприятие «РХС-ПНГ» г Пермь

Система «Со,тага;) обеспечивает полную техноло'ическую цепочку от ввода полевого материала, оценки качества Р.АК, предварительной обработки. получения параметров волн, интерпретации получерных пара-метро?, до построения заключения и вычода его на планшет печати Выдги'чиг вон: щун а и стичсском ^апопатег метобоч макермачыюго подобия Совершенствование методик интерпретации акустического каротажа и появление новых поколений многоэлементных приборов АК привело к необходимости в произрочетрен^ом реки^е выделять не только первые вступления продольной вотльг, но и гочучать характеристики поперечной волны и годны Стоуили До сих пор выделение этих волн осуществлялось либо пороговые способом, либо корреляцией соответствующих 4 аз на ка-/;доч, канате волнового сигнала Такой способ был опрардан при записи трехэлементным зондом достаточной дчины, при условии отсутствия интерференции исследуемых вечн Но такой способ выделения волн сильно зарисит от субъективного выбора оператором идентичных ф<»з какой-либо волны, а также является чрезвычайно трудоемким при обработке многоэлементной аппаратуры АК

Величины скоростей распространения продольной, поперечной и Стоун пи волн предложено находить расчетом функции подобия длч ьол-повых начетов, зарегистрированных многоэтементными измерительными зондами [13]

А - '^Т Г 1"

Фуннция подооия рассчитывается f V гAt ?)'

как J ' т \

пг(м rl = '~rL'J - - --J-где т— время, 7 — ширина окна интсгриро- л „ ™

вания, равная длине пакета волны, п - ко- «У) Jf*iC + -у,)]2

личество приемников, x,{t) - сигнал, приня- '-г

тый от / приемника, т,- расстояние между первым и / приемниками Значение г) находятся в интервале [0,!] Оно равно 1, если сигналы полностью идентичны в пределах интервала интегрирования, значение, равное 0. соотрегстсуег совершенно разным сигналам Положения на графике "Л/ - > " цокольных максимумов функции подобия, в которых значения функции приближаются к 1, соответствуют по оси Л! интервальным Бременам распространения волн идентификация которыч ведется с применением определенных априорных сведении

Использование только Функции подобия для выделения пакетов волн и определения интерватьною времени по максимуму функции не всегда приводят к желательным результатам Так, например, р счучае слишком длинного пакета волны возможны ситуации, когда максимум достигается со сдвигом на период сигнала Такие случаи могут быть исключены заданием физических ограничений (интервальные времена и скорости) на исследуемые волны, а также зависимости одних типов eojih or других

Сопоставление прослеженных кривых ручным способом методом максимального подобия представлено на рис 2, из которого следует и\ достаточно ховошач сходимость Учет вшчния скшьсиниого прибора при акустической цечентомемрир При изучении параметров сигналов, возбуждаемых в обсадных трубах, недостаточно внимания уделяется влиянию конструкции прибора на регистрируемые параметры Известны зависимости зртухшш и амплитуды волны по колонне только для приборов одною типа Остался tie изученным вопрос метрологического обеспечения других типов приборов Поэтому были проведены работы по физическому моделированию ВАК в моделях обсаженной скважины [5]

Наблюдения в моделях выполнялись предназначенными для акустической цементометрии промышленными приборами Из\-ерения выполнялись как в специально построенных моделях гак и в поверочных установках Модели охватывали шесть основных состояний зацементированной скважины микрозазор юлонна-немент, низкоскоростной разрез, верти-калоиый канал, низкоскоросгиой разрез (цементное кольцо из портландцемента или гельцемента), скважина без дефектов цементирования, низко-скоростноь разрез (цементное кольцо из портландцемента или гельцемента), скважина без дефектов цементирования, высокоскоростной разрез Методика измерении предусматривала следующие этапы регистрация сигналов от скважииных приборов через имитатор каротажного кабеля, обработка записанных сигналов с целью выделения волны по колонке и

ОТь(к-п*> поя^х^

2 й 2Л ХО З^П

-4

Г'Т" иуоь гч-^к?) | !

X IX 2СС ЗЯ 2Л -грЗ 4Г0

(

ХГ б).

к /

с <

- - * -4

Рнс 2 Срачьс«.'е ичлегвалы'ых ¡?р-чсн Р, Ь ш, полученных мет уом уакимал' «л о тдоОи' л руччым способом П)Ч;с .;-и*гач1"я по <[ л»;

определения ее кинематических и динамических параметров Для определения зависимости интервального времени пробег и коэффициента затухания от частоты длл калдои записи волнового сигнала выполнились низкочастотная фильтрация, вырезание волны по колонне к осину с непрямоугольным окном, преобразование Фурье, построение энергетических и фазовых спектров, вычисление спектральных характеристик

Анализ экспериментальных зависимостей параметров волны по колонне показал следующее

Ширина спектра волны по колонне примерно одинакова для всех типов приборов и равна 10-12 кГц, а частота максимума изменяется от 14 до

20 кГц и определяется конструкцией прибора Интервальное время волны по колонне определяемое по времени прихода максимумов сигнала зависит от параметров подели, особенно этот эффект проявляете1; на чодечи зрзора О уменьшением вечичины зазора происходит уменьшение интервального времени, что является следствием изменения дисперсии фазовой скооости и частотной зависимости затухани« при уменьшении зазора, вызванного увеличением давления в колонне Коэффициент затухания ярлч-ется наиболее устойчивой динамической характеристикой вот-пы Полученная зависимость позволяет определять тип дефекта цементирования по 'ачеренням затухания волны по колонне на разных частотах зондирующего импульса Оснорныч критерием является разность измеренного коэффициента затухания Есчи разность не превышает заданной величины, то предполагается дефект объемного типа, иначе - контактного типа

Ре*ульыш расчетов коэффициента зотухани» в частотной области покашвают, что ззвьсимость от частоты г знагнтетьней мере злчлеш от конструкции прибора

Таким образом при оценке величины зазора по затуханию волны по колонне образуется систематическая погрешность, связанная как с частотой импучьса, так и с конструкт ивнымн параметрами приборов Дпт учета этой по1решнос,ти необходимо применение специальной калибровки приборов в моделях обсаженной скважин,. Для каждого типа прибора строятся зависимости коэффициента затухания от величины зазора при дьу\ значениях волнового сопротивления цемента Z Полученные зависимости линейно интерполируются но Z для построения палеток определения дефекта по заданным значениям затухания и волновому сопротнвпению цемента Если конструкция прибора позволяет работать на нескольких частотах ич-путьса, то зависимости- строятся для всех режимов работы прибора

Во глором разделе рассмотрена обработка данных селективного гамча-дгФектомера-толщнномера Применение метода рассеянного гамма-излучения основано ча зависимости интенсивноеги рассеянного излученн« от плотности вещестра осноьних сред, слагающих обсаженную скважину Количество гачма-кгантов, попавших в приемник зависит от плотности вещества - чем больше плотность вещества, тем меньше гамма-квантов попадет в приемник

В рчздеге выполнено сопоставление характеристик основных приборов СГДТ

Обработка и анализ материала с различными скважинными условиями, полученного разным» приборами СГДТ показали, что в большинстве случаев, рез^тьтаты, полученные по стандартной гетодике, удовлетворительны, но имеются существенные ограничения, не позволяющие в ряде случаев выдавать достоверное заключение и получать необходимые конечные результаты Кроме того, в связи с применением нового типа аппа-

рпуры с одновременным опросом датчиков и наличием канала ориентации прибора появились новые требования к результатам интерпретации — построение разьертки плотности по периметру скважины и учет вращения прибора

Для совершенствования методики обработки данных СГДТ были решены следующие задачи, учитывающие возможность обработки, как старых, так и новых приборов, и позволяющие расширить возможности известной методик!? обработка данных для колонн диаметром отличных от 146 и 168 мм, построение развертк ! плотности цемента при записи старыми приборами с круговым опросом датчиков, построение развертки и селективных плотностей с учетом эксцентриситета, поправка разрертки пготносги за вращение прнГора скважины, вычисление плотностей в случае многоколонной конструкции, настройка по нескольким опорным интервалам или калибровкам с различной плотностью

Постольку печазачия интенсивности завчечт от толшины цементного кольт то с угеличемнеч диаметра колонны толщина цементного кольца при неизменном диаметре скважины уменьшаете? Вследствие тою, что зависимости построены для 146 мм колонны и различных диаметроч скважины, то решено было вводить лилейную поправ! у в диаметр скважины, п зависимости от толщины цементного кольца Справедливость такой поправки была подтверждена обработкой скважин с другими диаметрами колонн

Построение развертки плотности цемента при записи приборами с круговым опросом датчиков необходимо для унификации обработки СГДТ приборов со старой телеметрией В случае эксцентриситета колонны селективные ьрирые кругового опроса имеют вид синусоиды Период данной синусоиды характеризует скорость записи кривой Принимая, что датчики опрашиваются через одинаковые промежутки времени, и при известной скорости записи, можно определить показания селективной кривол для любого дат"ихл Таким образом, вычисляя период исходной селектпвчоп кривой можно построить н?бор селективных крлпых для каждого датчика

В случае большого эксцентриситета колонны, получаемые селективные плотности 11 развертка не отражают реальной плотности затрубим о пространства, а характеризуют эксцентриситет колонны Поэтому для того чтобы получить реальное представление о плотности цемента за трубой необходимо внести коррекцию за эксцентриситет колонны Исходя зн рассчитанного эксцентриситета коло.шы, для каждого датчика определяется относительное расстояние до стенки скважины и строится зависимость плотности цемента от этою расстояния. Угол наклона линии соответствует попраеочно»*у коэффициенту для рассчитанных селективных плотностей

Современные приборы СГДТ оснащены датчиком ориентации относительно оси колонны После ввода поправки в развертку ьа регистрируемую кривую азимута получается представление развертки плотности с ис-

ключенным влиянием врашения прибора Это достигается смещением дачных в развертке на заданный угол из показаний кривой азимута

В случае двухколонной конструкции скважины показания цементо-грамм резко снижаются за счет поглощения гам"а-кваитов дополнительной колонной и цементом в мелколонном пространстве При стандартной обработке в таких интервалах определяемая плот;¡ость среды достигает величин, сопоставимых с интервалами, представленными заиемеьлиронан-ной колонной Допускал, что вторая колонна и цемент за ней рносял систематическое искажение и учитывая, что при увеличении плотности затру оного пространства показания нечектограмм уменьшаются экспоненциально, ввод! гея поправка в исходные иементограммы

где - исправленные показания, J - старые показания, К - коэффициент который подбирается исходя из предположение, что при перехосе из одноколонной в двухколонную среду плотность цемента между колоннами практи кски не изменится

Эталонировка плотности вводгггея для решения функционала ос - 0П, <1с), где ос - плотность цемента, 5К - толщина колот».!, ап- плотность пород, (1с- диаметр скважины

Однако в реальных скваяашиых условиях вид зависимостей, используемых в функционале монет сушест!енно измениться Это мокет быть связано, например, с влиянием промывочной жидкости ь скважине. с неполными исходными данными (информацией по плотности породы, диаметру скважины), другой диаграммой направленности прибора и тд В этих случаях ввод дополнительных эталонировочных данных позволяет скорректировать зависимости в функционале для расчета плотности

На рис 3 представлена обработка данных СГДТ известным и новым способом, из которого видно, что прежние методики давали завышенные значения плотности цемента к случае дву хколошюй конструкции

В разделе подробно рассмотрена технологическая схема обработки данных СГДТ в системе «Соната»

До создания системы «Соната» обработка и к;перппетац.;я АКЦ и СГДТ для большинства типа аппаратуры проводились независимо друг от друга, при этом информация, выдаваемая по результатам обработки АКЦ и СГДТ, могла существенно отличаться, например, в высоте подъема цемента, а также в характере заполнения затрубного пространства и в оценке качества сцепленИ), Другой проблемой являлся не»чет плотности закаченного цемента при интерпретации АКЦ, особенно это проявляло себя при использовании облегченных (пористых) цементов пониженной плотности В этом случае при интерпретации АКЦ геофизиками зачастую выдавался плохой контакт между цементом и колонной по всему интервалу облегченного цемента

Для оценки качества сцепления на границе цемет-колонна и учета плотности цемента предлагается строить кривую индекса цементирования как функцию от коэффициента затухания волны по колонне («.) и плотно-с1и цемента (оц)

Сам функционал имеет вид / -Р(а,,еи)~ ———

(а, Д<т„ )-«,,„)

где «„„- затухание в свободной колонне, <г, 1( - коэффициент затухания при жестком контакте цемент-колонна для заданной плотности цемента а Зависимость а (<тч) строится интерполяцией между известными значениями коэффициента затухания для различных плотностей цемента из приведенных модельных работ

Заключение по состоянию контакта на границе цемент-колочна строится уже не по 1раничным значениям коэффициента затухания, а по граничным значениям кривой индекса цементирования 1„

• /,( <0,3 - отсутствие контакта

• 0,3 < /, < 0,7 - плохой контакт

• 0,7 < /,, < 1 - частичный контакт

• 1Ц >— 1 — жесткий контакт

Таким образом учет ппотности цемента, полученный по результатам обработки С! ДТ, при интерпретации ЛКЦ, позволяет с более высокой точностью и достоверностью получать представление о качестве контакта между колонной и цементным кольцом

Для выявления интервалов возможных перетоков жидкости, впервые предлагается выполнять определение герметичности заколонною пространства с учетом комплексной интерпретации результатов АКЦ и СГДТ

Результат определения герметичности включает четыре градации

• "Герметичность отсутствует" - пласты не изолированы, вероятность перетоков очень высокая,

• "7 ерметичноспь пониженная" - пласты в основном изолированы, но при эксплуатации возможны перетоки,

• "Герметичность ьысокая" - пласты изолированы, вероятность перетоков очень низкая,

• "Герметичность не опредечена" - невозможно оценить изоляцию пласюв и вероятность перетоков

В третьем разделе описано построение системы комплексной компьютерной обработки данных ГИС- системы «СОНАТА» [7. 10, 12, 14] Характерные особенности сложных программных систем определяют требования к методам и инструментальным средствам, поддерживающим жизненный цикл их разработки Во-первых, иерархичность, облегчающая понимание и позволяющая ограничиваться рассмотрением только опреде-

ленного уровня, не вдаваясь в детали реализации Во-вторых, групповая разработка, при которой деятельность каждого участника проекта ограничивается соответствующим иерархическим уровнем Одновременно должны быть предусмотрены возможности интеграции результатов работа отдельных участников проекта и защиты их от несанкционированного доступа В-третьих, удобство внесения изменения в проект, что связано как с устранением ошибок, выявленных в процессе разработки и отладки системы либо при ее эксплуатации, так и с необходимостью внесения изменении и дополнений, вызванных изменениями внешних условий и требований к системе В-четвертых, исполыование концепции сборочною проектирования, основанного на идее повторно используемых компонент

Классический подход к разработке сложных систем базируется на методологии структурного проектирования, в основе которой лежит алгоритмическая декомпозиция системы по методу «сверху вниз» Жизненный цикл прикладной системы в этом стучае складывается из этапов анализа, проектирования, программирования, тестирования и сопровождения, которые выполняются последовательно Каскадный принцип не согласуется с итеративным характером разработки программной системы, поскольку на последних этапах может выясниться необходимость внесения изменений в решения, принятые на предыдущих этапах

Стремление избавиться от недостатков структурного подхода привело к развитию новых идей, основанных на объектной декомпозиции Такой подход к разработке программных стгстем получил название объектно-ориентированного проектирования (ООП) Особенность процесса разработки на основе ООП состоит в том, что центр тяжести смещается от программирования к более ранним этапам - анализу и проектированию Применение средств, осуществляющих автоматическую генерацию кодов, возможность повторного использования проектных решений и сборки системы из готовых компонентов значительно упрощают процесс разработки, поэтому эффективность принятых метоцик анализа и проектирования имеет решающее значение для судьбы проектов Таким образом, основные достоинства ООП состоят в следующем распараллеливание работ, простота внесения изменений, гибкая архитектура и переносимость, повторное использование компонент, естественность описания При разработке системы «Соната» было использовано инструментальное CASE средство Rational Rose, для описания моделей применялся унифицированный язык моделирования (UML) - промышленный стандарт для описания объектно-ориентированных (00) моделей, используемый в Rational Rose

На основе анализа требований к программному продукту была построена объектная модель предметной области - обработки и интерпретации данных ГИС Проект - базовый объект в системе - набор исходных данных, пара-

метров и результатов обработки и интерпретации полученных в отдельной скважине Проект еоегоит из набора наблюдений Иабтденче - замер в скважине. обычно, сделанный зэ один спуско-подъем Под наблюдением понимается, также, забор данных увязанных по глубине и имеющих обшую шкапу глубин Наблюдение содер/ыт нгбор кривых, каналов волнового сигнала, разбивок (непрерывный набор интервалов упорядоченный по глубине), разверток (набор данных по окружности скважины) спектров волнового сигнала, пла-стоз попластовых крив! :х, злеменгов конструкции скважины

Архите'яурр программной системы <<Со»ата» основана на 1ласси"ееко.1 трехуровневой архитектуре клиент-сервер. с которой выделяются три основных уро^н? графический пользовательский интерфейс, бизнес-лотка или уровень обработки и операций с данными. урэг,ень представлена данных предметной области В основе проектирования каздот) урорня лежат известие шаблоны 00 проектирован.«, пж назывгечы паттерны проектирован«*

компоьенткэл модель системы состоит из набора модулей, которые разделяются на 3 ¡категории 1) базовые модули включающие ядро системы основные операции с данными ГИС, ввод исходных данных и экспорт результатов 2) модуль пользовательского интерфейсу состоящие из графического рхбочего планшета, планшет? печати, отображен»« всех данных ГИС, назнга-тора данных, генератор отчетов 3) динамическо-подключаемые модули калькулятор крирькх, интерактивный редактор кривых, оценка качества исходных дачных модуль обработки и интерпретации АКЦ модуль обработки данных гамма-гамма цеменгемегрии, модуль совместной интерпретации дачных АКЦ и СГДТ, модуль, включающий набор з.здач обработки и шперпрстащш ВАК в открытом стволе, определение плотности породы

Система «Соната» содержит набор модулей для решения различных геофизических задач как р открытом стволе, так и з колонне Особенностью системы является возможность загрузки данных из большинства геофизических форматов, обработка данных полученных любой скча>«ии-ной и наземной аппаратурой АК и СГД], наличие «мастеров» которые помогают в последовательном выборе необходимых данных, установке правильных пгтп"*етроь обработки, автоматическая оценка качестра полевого материала в том числе ВАК адаптивность методов обработки к любым ¡еолого-техиическим условиям, скважин:.-, формирование протоколов обработки для контроля ведущими специалистами правильности получения результатов, высокая технологичность достигается введением шаблонов и настроек длч различных геофизических задач

К основным задачам в <'Сонгте» относятся обработка данных СГДТ, АКЦ, определенке герметичности заселенного пространства, выделение волн в полном волновом пакете, расчет физико-механических свойств горных пород, определение зон приточносш в низкопористых карбонатных отложениях, определение плотности горных пород по комплексу гамма и нейтронного карозажа

Немаловажным фактором для производственных предприятий является то, что все алгоритмы и методики интерпретации, использованные в системе «Соната» соответствуют утвержденным руководящим документам и методическим указаниям и опробованы в производственном режиме на различных геофизических предприятиях, по авюрскнм разработкам даны подробные описания Кроме того, ПО «Сонатам прошло сертификацию в Евро-Азиатском геофизическом обществе (ЕАГО) на соответствие стандарта гю оценке качества цементирования, разработанного НК «Роснефть» и соотвслсгние требованиям стандарта ЕАГО по сертификации программных пакетов и систем обработки и интерпретации геофизических данных

В четвертой главе «Решение задач ГИС с нсп'пьзовпнием системы «Соната» [7, 10-1?, 14] приведен ряд примеров обработки и интерпретации данных с использованием предлагаеуых методических подходов и технологий

Рассмотрена технология обработки данных АК в открьном стволе, записанная аппаратурой ВАК-8 Отличительной особенностью данного Рида аппаратуры АК является наличие грех монопольных источников с частотами 16 12 и 5кГц и двух ортогональных дипольных источников частотой 5 кГц, а также набора из 8 монопольных и 8 диполъных приемников Всего при записи рсгистриру ется 40 каналов волнового си: нала

На примерз обработки данных прибора ВАК-8 показана технология обработки ВАК, включающая оценку качества, предварительную обрабол-ьу данных и выделение волн е волновом пакете Используя оценку качества волновою сигнала, было принято решение о выборе процедур предварительной обработки сигнала для повышения уровня сигнал/помеха Затем с помощью метода подобия были получены параметры продольной, поперечной волны и волны Ооунли для разных излучателей По построенным дипольным поперечным волнам рассчитан коэффициент анизотропии Разработанная технология по обработке данных ВАК и метод максимального подобия дл? выделения волн позволил оперативно провести обработку 40 каналоз волново'о сигнала с низким качеством исходного материала В результате интерпретации сква-кины 5039 в открытом стволе с использованием системы «Соната» были выявлены следующие закономерности В интервалах 2169-2172 м, 2193 - 2194 5 м, 2257 3 - 2259 3 м, 2259 7 -2260 8 м наблюдается понижение коэффициента Пуассона < 0,3, коэффициента бокового распора <' С',4, повышение частоты максимума волны Сто-унли и снижение частоты максимума поперечной волны, уменьшение энергии поперечной ьолны и волны Стоунли увеличение коэффициента затухания волны Стоунли уменьшение энергии спектра этих волн, уменьшение энергии полного волнового пакета, увеличение коэффициента рассеяния Все это с высокой степенью вероятности свидетельствует о наличии в этих интервалах проницаемых зон повышенной трещичоватости

Разработанная технология по обработке данных ВАК, метод подобия

выделения волн позволили получить достоверные параметры поперечной и волны Стоунли, большое количество динамических и спектральных характеристик волн, физико-мехаиичесчие свойства горных пород, благодаря которым стало возможным с высокой степенью достоверности выделить в разведочной скважине проницаемые зоны повышенной трещиноватое™

В сква&ине Л?303, на примере обработки прибора СГДТ-НВ со старой телеметрией, тес круговым опросом датчиков плотномера показано построение развертки плотности цемента по окружности скважины При прежней обработке возможно было только получение интегральной плотности цемента и одчой селективной плотности, соответствующей мечси-мальиым показаниям цементогра^м

Интерпретация АКЦ в этой скважине бьиа осложнена наличием высокоскоростных карбонатных егглол-ений, в которых происходит постоянная интерференция волны по колонке и по породе Совместная тгтерпоетгция ВАК е открытом стволе и в обедченнои скважине, разбивка па -л ты разпеза, автоматическая корреляция кр!ГЕЫХ интервального времени в открытом стволе и в колонне, позволила уточнить интервалы хорошего и плохого контакта цемента с колонной

Совместная интерпретация СГДТ и АКЦ показана на примере обработки скважины №164 Ьш проведен комплекс исследований прибором С~ДТ-П и двухчзстотной акт,стическей аппаратурой АК8-1 С использованием иозых ме-тодоз обработки СГДТ была получена достоверная плотность цемента в шп ер-вале двухколонной конструкции, посолившая точи) определить высоту подъема цемента По дзухчгстотнои методике с испо.гьзоюнпем нормированных амплитуд, полученных прл регистрации от игту«агелей на разных частотах определялся тип дефекта цечентнроеания и его величина. Интсрпретшси» АКЦ проведг«-ная с учетом плотности облегченного цемента показала реальную каршку о со-стопнни контакта на границе цс^агг-копонка. По результатам комплексной интерпретации СГДТ и АКЦ построено совместное заточение о гсрме-птиосги засолочного пространства, которое показывает, например, что в отдельных интервалах хорошего контакта цемента с колонной герметичность понижена, ввиду высокого эгатаггрнентета колонн1 и прилегаю« колонны к стечкам Слвгкины

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе рассмотрены вопросы, связанные с созданием методического обеспечения и компьютерной технологии обработки и интерпретации акустических и кдерно-геофизических методов

1 Показано, что в условиях ускоренного развития современной технической основы ГИС, позволяющей получать большой объем разнообразной информации, основные проблемы обработки и интерпретации данных ГИС смещаются к методическим и технологическим вопросам, решение юторых возможно при переходе от палеточных и поправочных методик к адаптивным методам интерпретации, самонастраивающимся на условия измерений В евг-

зи с этим актуальным является разработка новых компьютерных систем свободных от ограничений, свойственных предшествующим системам и в полюй мере реализующих новые возмолаюсти обработки и интерпретации данных ГИС В настоящее время к числу важных требований для новой системы относятся технологичность и интеграция в общую информационную среду предприятия Система должна обеспечивать поддержку полной технологической цепочки о г врода полевого формата до вывода получаемых параметров и заключения на печатающее устройство или в файл Программный комплекс должен быть эффективным средством для массовой обработки и интерпретации данных, обеспечивая быстрое получение конечного результата и, вместе с тем, предостазлять возможности для детальных исследований

2 Разработана к программно реализована новая методика сжатия данных ВАК Применение слагая связано в первую оиередь с необходимостью оперативно:"! передачи большого объема данных ВАК со сквакниы в интерпретационные центры, уменьшением объема хранимых дачных Реализованные подходы к сжатию сигнала используют двумерное дискретное госинус-пресбразонание, при этом погрешность, извлекаемых из волнового сигнала, параметров до и после сжатия, находится в пределах регламентированной погрешности измерении Произведен выбор оптимальных параметров сжатия в зависимости от решаемых задач, посредством настройки степей и искажения денных отдельно для разных участков сигнала

3 Предложен и программно реализован метод автоматического выделение целевых волн методом подобия при акустическом каротаже, что позво.!1яет эффективно определять и фиксировать их характеристики в зарегистрированном потном волновом пакете Пии этом сокращается трудоемкость работы и исключается субъешивность при выборе фазы волчьг Данный метод поззопя-ет использсвап. все преимущества мчогоэлемеьтнои аппаратуры, увеличивая достоверность и точность определения скоростей волн

4. Выполнено физическое моделирование ВАК в моделях обсаженной скважины с целью учета влияния скважинного прибора при акустической цементометрии Измерения выпотнялись как в специально построенных; моделях, так и в поверочных установках Показано наличие дисперсии фазовой скорости и частотной зависимости затухания Оценка величины зазора по затуханию волны по колонне дает систематическую погрешность, связанную как с частотой импульса, так и с конструктивными параметрами приборов Учет этой погрешности возможен при применении специальной калибровке приборов в моделях обсаженной скважины

5 Разработан новый формат обмена данных ГИС на основе формата \V1TSML Универсальность фермата связана с розможностыо обмена хранения любой скважиной информации; легкостью просмотра и модификации, наличием поддержки ведущими международными сервисными и нефтяными корпорациями, объектным подходом при реализации исходного стандарта, наличием готовых схем данных

6 Рассмотрено применение селективного гамма-дефектомера-толщиномера. который наряду с ВАК нацелен на контроль ряда технических характеристик скважины Проведена оценка влияния эксцентриситета колонны и многоколонной конструкции скважины при определении плотности вещества в затрубном пространстве по данным гамма-гамма-цементометрии Созданы технологии, позвотяющие осуществлять построение развертки плотности цемента при круговом опросе датчиков, учет вращения измерительного прибора относительно оси скважины, высокоточное определение плотности немента в затрубном пространстве по нескольким опорным интервалам,

7 Предложена схема комплексной интерпретации результатов акустической и гамма-гамма цементе? 'етрин для определения герметичности заколониого пространства Показана необходимость учета плотности цемента при интерпретации АКЦ Введен новый параметр - индекс цементирования, характеризующий состояние контакта на Гранине цемент-колонна с учетом плотности цемента

8 Разработана модульная система обработки и интерпретации данных ГИС «Соьата», реализующая полный технологический цикл обработки результатов акустических и ядеоно-геофшических исследований Обоснованы принципы построения компьютерной системы, доказана необходимость использования объектно-ориентированного подхода, применение которого открывает возможность унификации программ, обрабатывающих различные методы ГИС и создания единою обрабатывающего комплекса для скважинных геофизических методов Подробно рассмотрены структурные особенности и функциональные возможности системы

9 Применение разработанных и программно реализованных методик и технологии рассмотрено на большом числе примеров Показана высокая результативность разработок при оценке технического состояния скважин с использованием ВАК и СГДТ и при интерпретации данных ВАК в открытом стволе

В целом выполненное исслгдовагше реатизует комплексную обработку дашгых вочнового акустического и радиоагпгвного каэотажа и намечает пути комплексной обработки /^гих каротажных методов в рамках системы комплексной компьютерной обработки данных ГИС - модульной системы обработки и тггерчретрлии данных геофизических исследованггй скважин «Соната»

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1 Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ «Обработка волнового сигнала (ХУБР)» Москва, РосАПО, 03 02 1997, Кг 970037 (Соавторы Белов С В , Жуланов И Н )

2 Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ «Определение качества цементирования скважин» (ГИС-АКЦ) Москва, РОСПАТЕНТ, 16 08 2000, № 2000о 10746 (Соавторы Шумилов А В , Жуланов И Н , Белов С.В )

3 Система «ГИС-АКЦ» - эффективное средство контроля качества це-

ментирозания обсадных колонн // Новые технологии в геофизике Третий конгресс нефтегазсчромышлеиников России Научный симпозиум Тезисы докладов Уфа, 2001 С 86-87 (Соавторы Белов С В , Жуланов И Н, Шумилов А В )

4 Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ «Сжатие потного волнового пакета акустического каротажа» (Сжатие ВС) Москва, РОСПАТЕНТ, 11 12.2002, № 2002612073 (Соавторы Заичкин Е В , Шумилов А. В , Белов С В )

5 Учет влияния сквауачшого прибора при акустической цементо-метрии // Новые технологии в геологии и геофизике Доклады (II Россий-сю-китайского симпозиума Уфа, 2004 С 90-96 (Соавторы Белов С В, Шумилов А В , Злччкин Е В )

6 Сжатие данных волнового акустического каротажа на основе дискретного косинус-преобразования Сборник докладов научно-практической конференции по проблемам современной геофизики ОАО «Перм-нетегеофизика>> Пермь, 2004 С 11-13 (Соавторы За.! л кии Е В )

7 Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ «Модульная система обработки и интерпретации данных геофизических исследований сквзхин (Соната)1) /' Москва, РОСПАЧЕНТ, 22 01 2004, № 2004610273 (Соавторы Белов С В, Заичкин Е В Наугольных О В, Шумилов А В )

S Методы оптимизации алгоршмоч сжатия данных ВАК А' Высокие технологии в промысловой геофизике Третий шучнын симпозиум Тезисы докладов Уфа, 2004. С 51-52 (Соавторы Заичкин ЕВ, Шумилов А В, Наугольных ОБ)

9 Программа «ГИС-АКЦ» - эффективное средство контроля качества цементирования обсадных колонн // Каротажник, №93 С 90-94 'Соавторы Белов С В , Жуланов И Н , Шумилов А В )

10 Развитие технологии обработки и интерпретации данных волнового акустического каротажа // Карогамчшк, ЛЪ51 С 29-35 (Соавторы Се-мснцов А А , Белов С В , Жуланов И Н , Шумилов AB)

11 Соьершенстьовачне методики обработки данных СГДТ // Горное эхо (Вестник Горного института УрО РАН), №2. Пермь, 2005 с 29-42

12 Требования к современным системам обработки и интерпретации волнового аку стичес*ого каротажа // Каротажник №65 С 40-45 (Соавторы Семенцов А \ , Жуланов И Н , Белов С В , Шумилов AB)

13 Выделение волн при акустическом каротаже методом максимального подобия // Сборник докладов молодежной научно-практической конференции по проблемам современной геофизики ОАО «Пермиетегео-физнка» Пермь, 2006 С (Соавторы Шилов А А )

14 Совершенствование технологии обработки данных ГИС в программном комплексе «Соната» // Новые достижения в области геофизических исследований счгажин Доклады IV Российско-китайского симпозиума. Уфз, 2006 (Соавторы Белов С В, Заичкин Е В, Наугольных О В, Шилов А Н, Шумилов А В)

t .

Сдано в печать 18 04 2007 г Формат 60x84/16 Тираж 120 экз

Отпечатано сектором НТИ Горного института УрО РАН 614007, г Пермь, уд Сибирская, 78а

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Ташкинов, Илья Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ОБРАБОТКИ И ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН (ГИС).

1.1. Общие интерпретационные проблемы.

1.2. Программно-методическое обеспечение.

1.3. Особенности хранения данных ГИС.

2. ПОДГОТОВКА ДАННЫХ ДЛЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ ОБРАБОТКИ.

2.1. Разработка формата обмена данных ГИС.

2.2. Сжатие данных.

3. МЕТОДИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ И ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН.

3.1. Обработка и интерпретация волнового акустического каротажа.

3.2. Обработка данных селективного гамма-дефектомера-толщиномера.

3.3. Построение системы комплексной компьютерной обработки данных ГИС.

4. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ГИС С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИСТЕМЫ

СОНАТА».ИЗ

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Оценка состояния нефтегазовых скважин по результатам интерпретации акустических и ядерно-геофизических исследований"

Актуальность

В современных условиях в связи с увеличением объема и повышением качества информации, записываемой геофизической аппаратурой исследования скважин, остро встает проблема создания адекватных методических средств и технологий, позволяющих выполнять высококачественную обработку и интерпретацию данных. В значительной степени существующие методические подходы и пакеты программ не удовлетворяют всему спектру требований по полноте, адаптивности и технологичности решаемых задач. Данное обстоятельство связано с использованием устаревших методик обработки и интерпретации, многообразием аппаратуры и программного обеспечения, решающих различные частные задачи и обладающих ограниченной функциональностью, создаваемых в условиях быстрого развития технологий цифровой регистрации и обработки данных геофизических исследований скважин (ГИС). В связи с этим становится актуальным создание новых методических и программных средств, предназначенных для обработки данных ГИС.

Цель диссертации. Совершенствование методического обеспечения обработки и интерпретации данных акустического и радиоактивного каротажа и его программная реализация в новых компьютерных системах обработки и интерпретации данных геофизических исследований скважин.

Основные задачи:

1. Анализ состояния методического и программного обеспечения ГИС, проектирование рационального варианта компьютерной технологии обработки и интерпретации данных геофизических исследований скважин.

2. Совершенствование методического обеспечения и технологии обработки данных волнового акустического каротажа (ВАК), включающего выделение волн различных типов, компрессию акустических данных, учет влияния скважинного прибора и плотности цемента при акустической цементометрии.

3. Совершенствование методик обработки и интерпретации данных геофизических исследований скважин для селективного гамма-дефектомера-толщиномера (СГДТ), учитывающих особенности колонн и приборов.

4. Создание компьютерной технологии комплексной интерпретации данных ВАК и СГДТ, реализующей полный технологический цикл обработки каротажных данных.

На защиту выносятся следующие положения.

1. Эффективная методика сжатия акустических данных и новые методы интерпретации волнового акустического каротажа, позволяющие осуществлять выделение волн методом максимального подобия, а также учет влияния скважинного прибора и плотности цемента при акустической цементометрии.

2. Усовершенствованные методы обработки данных селективного гамма-дефектомера-толщиномера, обеспечивающие повышение точности определения результативных параметров с учетом многоколонной конструкции, диаметра и эксцентриситета колонн, вращения прибора и позволяющие проводить обработку по нескольким опорным интервалам или калибровкам с различной плотностью, а также выполнять построение развертки плотности цемента по периметру скважины при круговом опросе датчиков.

3. Компьютерная технология «Соната», предназначенная для обработки и интерпретации данных геофизических исследований скважин, обеспечивающая решение широкого круга геолого-технических задач и реализующая новый подход к комплексной интерпретации ВАК и СГДТ при оценке технического состояния нефтегазовых скважин.

Научная новизна работы

1. Разработана методика сжатия данных ВАК и метод автоматического выделения пакетов целевых волн, повышающие геолого-экономическую эффективность применения ВАК.

2. Увеличена разрешающая способность метода акустической цементо-метрии, что обусловлено учетом влияния скважинного прибора и фактической плотности цемента в затрубном пространстве в процессе интерпретации.

3. Проведена оценка влияния эксцентриситета колонны и многоколонной конструкции скважины при определении плотности вещества в затрубном пространстве по данным гамма-гамма-цементометрии.

4. Созданы технологии, позволяющие осуществлять построение развертки плотности цемента при круговом опросе датчиков; учет вращения измерительного прибора относительно оси скважины; высокоточное определение плотности цемента в затрубном пространстве по нескольким опорным интервалам.

5. Впервые реализована компьютерная технология, предназначенная для комплексной интерпретации данных ВАК и СГДТ, с высокой достоверностью характеризующая степень герметичности заколонного пространства.

Практическая значимость

Создание методов и компьютерных технологий обработки и интерпретации данных акустических и ядерно-геофизических исследований, зарегистрированных различной геофизической аппаратурой, повышает информативность и геологическую содержательность получаемых результатов для оценки состояния нефтегазовых скважин. Разработанные методы и технологии реализованы в программных комплексах, внедрены и эффективно используются в производственных условиях на более чем 30 геофизических предприятиях России и ближнего зарубежья.

Личный вклад автора

Автор руководил проектом по созданию модульной системы интерпретации данных геофизических исследований скважин «Соната», разработал концепцию построения компьютерной технологии; создал архитектурную, объектную и компонентную модели системы; а также принял участие в разработке основных модулей программного комплекса.

Автор внес существенный вклад в создание методик обработки данных ВАК и СГДТ: провел исследование и выбор оптимальных параметров сжатия для различных геофизических задач, создал итерационный алгоритм подбора мультипликативного коэффициента для таблицы квантования при сжатии волнового сигнала; произвел оценку физических ограничений, накладываемых на параметры исследуемых волн в методе максимального подобия; обработал и проанализировал данные физического моделирования, построил зависимости для коэффициента затухания волны по колонне; ввел новый параметр индекс цементирования, зависящий от плотности цемента; разработал схему комплексной интерпретации СГДТ и АКЦ; предложил и реализовал методы, усовершенствующие обработку данных СГДТ с учетом многоколонной конструкции, диаметра и эксцентриситета колонн и позволяющие проводить обработку по нескольким опорным интервалам или калибровкам с различной плотностью; разработал новый формат обмена данных ГИС.

Реализация работы. Разработки автора внедрены в ОАО «Пермнефтегео-физика», ОАО «Башнефтегеофизика», ОАО «Газпромгеофизика», тресте «Сургут-нефтегеофизика» ОАО «Сургутнефтегаз», ОАО «Краснодарнефтегеофизика», ЗАО «Красноярнефтегеофизика», ОАО «Нижневартовскнефтегеофизика», ЗАО «Пермский ИТЦ «Геофизика», ООО «Сибирская геофизическая компания», ОАО «Тат-нефтегеофизика», ЗАО «Тюменьпромгеофизика», ООО «Удмуртнефтегеофизика», ОАО «Ухтанефтегазгеология», ООО «Юганскнефтегазгеофизика», ООО «Томск-нефтегазгеофизика», ОАО «Когалымнефтегеофизика», ООО «Оренбургнефтегео-физика», «Компания ГИС» Казахстан, УПГР «Беларуснефть», УПГР «Туркмен-газ», «Казпромгеофизика» и др.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы докладывались на: III Российско-китайском симпозиуме «Новые технологии в геологии и геофизике» (Уфа, 2004), Третьем конгрессе нефтегазопро-мышленников России (Уфа, 2001), Третьем научном симпозиуме «Высокие технологии в промысловой геофизике», (Уфа, 2004), Научно-практической конференции по проблемам современной геофизики (Пермь, 2004), Молодежной научно-практической конференции по проблемам современной геофизики (Пермь, 2006), IV Российско-китайском симпозиуме «Новые достижения в области геофизических исследований скважин» (Санья, Китай, 2006).

Основные положения диссертации опубликованы в 14 печатных работах, в том числе 4 свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 142 страницах, в том числе 46 рисунков, 7 таблиц и список использованной литературы из 86 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр", Ташкинов, Илья Владимирович

ВЫВОДЫ

1. Для данных ВАК в открытом стволе показана возможность оценки качества материала, предварительной обработки волнового сигнала, выделения волн в автоматическом режиме методом подобия, получения динамических, спектральных параметров волн, расчет коэффициента анизотропии по данным дипольного прибора, расчет физико-механических свойств горных пород. Использование алгоритмов обработки волнового сигнала позволило в условиях низкого качества исходного материала выделить продольную и поперечную волну. Использования метода подобия для обработки данных ВАК-8 значительно сократило время для получения параметров волн. Устранение ограничений амплитуд на волне Стоунли позволило получить их динамические параметры и в дальнейшем выявить по динамическим параметрам проницаемые зоны. Возможность получения широкого спектра кинематических, динамических и спектральных параметров волн позволило с высокой степенью достоверности выявить зоны трещиноватости по данным ВАК.

2. Для данных СГДТ показано совершенствование методики по обработке данных гамма-гамма цементометрии, включающее определение плотности цемента в двухколонной конструкции, учет эксцентриситета колонны при построении развертки плотности цемента и расчете селективных плотностей цемента, учет вращения прибора в скважине, возможность построения развертки плотности по периметру скважины для приборов с круговым опросом датчиков. На примере обработки данных АКЦ показана необходимость учета плотности цемента при определении качества сцепления, учета типа разреза и сравнении параметров в открытом стволе и колонне для карбонатных разрезов. Совместная интерпретация данных АКЦ и СГДТ позволила выявить интервалы негерметичности заколонного пространства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе рассмотрены вопросы, связанные с созданием методического обеспечения и компьютерной технологии обработки и интерпретации акустических и ядерно-геофизических методов.

1. Показано, что, в условиях ускоренного развития современной технической основы ГИС, позволяющей получать большой объем разнообразной информации, основные проблемы обработки и интерпретации данных ГИС смещаются к методическим и технологическим вопросам, решение которых возможно при переходе от палеточных и поправочных методик к адаптивным методам интерпретации, самонастраивающимся на условия измерений. В связи с этим актуальным является разработка новых компьютерных систем свободных от ограничений, свойственных предшествующим системам и в полной мере реализующих новые возможности обработки и интерпретации данных ГИС. В настоящее время к числу важных требований для новой системы относятся технологичность и интеграция в общую информационную среду предприятия. Система должна обеспечивать поддержку полной технологической цепочки от ввода полевого формата до вывода получаемых параметров и заключения на печатающее устройство или в файл. Программный комплекс должен быть эффективным средством для массовой обработки и интерпретации данных, обеспечивая быстрое получение конечного результата и, вместе с тем, предоставлять возможности для детальных исследований.

2. Выполнено рассмотрение требований к интерпретационным программам ГИС. Для ВАК важным дополнительным этапом является сжатие данных, поскольку в процессе измерения и интерпретации возникают большие массивы исходной и промежуточной информации. В связи с этим проанализированы различные методы компрессии данных, и выбран подход на основе дискретного косинус-преобразования.

3. Разработана и программно реализована новая методика сжатия данных ВАК. Применение сжатия связано в первую очередь с необходимостью оперативной передачи большого объема данных ВАК со скважины в интерпретационные центры, уменьшением объема хранимых данных. Реализованные подходы к сжатию сигнала используют двумерное дискретное косинус-преобразование, при этом погрешность, извлекаемых из волнового сигнала, параметров до и после сжатия, находится в пределах регламентированной погрешности измерений. Произведен выбор оптимальных параметров сжатия в зависимости от решаемых задач, посредством настройки степени искажения данных отдельно для разных участков сигнала.

4. Предложен и программно реализован метод автоматического выделение целевых волн методом подобия при акустическом каротаже, что позволяет эффективно определять и фиксировать их характеристики в зарегистрированном полном волновом пакете. При этом сокращается трудоемкость работы и исключается субъективность при выборе фазы волны. Данный метод позволяет использовать все преимущества многоэлементной аппаратуры, увеличивая достоверность и точность определения скоростей волн.

5. Выполнено физическое моделирование ВАК в моделях обсаженной скважины с целью учета влияния скважинного прибора при акустической це-ментометрии. Измерения выполнялись как в специально построенных моделях, так и в поверочных установках. Показано наличие дисперсии фазовой скорости и частотной зависимости затухания. Оценка величины зазора по затуханию волны по колонне дает систематическую погрешность, связанную как с частотой импульса, так и с конструктивными параметрами приборов. Учет этой погрешности возможен при применении специальной калибровке приборов в моделях обсаженной скважины.

6. Разработан новый формат обмена данных ГИС на основе формата \VITSML. Универсальность формата связана с возможностью обмена хранения любой скважиной информации; легкостью просмотра и модификации; наличием поддержки ведущими международными сервисными и нефтяными корпорациями; объектным подходом при реализации исходного стандарта; наличием готовых схем данных.

7. Рассмотрено применение селективного гамма-дефектомера-толщиномера, который наряду с ВАК нацелен на контроль ряда технических характеристик скважины. Проведена оценка влияния эксцентриситета колонны и многоколонной конструкции скважины при определении плотности вещества в затрубном пространстве по данным гамма-гамма-цементометрии. Созданы технологии, позволяющие осуществлять построение развертки плотности цемента при круговом опросе датчиков; учет вращения измерительного прибора относительно оси скважины; высокоточное определение плотности цемента в затрубном пространстве по нескольким опорным интервалам.

8. Предложена схема комплексной интерпретации результатов акустической и гамма-гамма цементометрии для определения герметичности заколонно-го пространства. Показана необходимость учета плотности цемента при интерпретации АКЦ. Введен новый параметр - индекс цементирования, характеризующий состояние контакта на границе цемент-колонна с учетом плотности цемента.

9. Разработана модульная система обработки и интерпретации данных ГИС «Соната», реализующая полный технологический цикл обработки результатов акустических и ядерно-геофизических исследований. Обоснованы принципы построения компьютерной системы, доказана необходимость использования объектно-ориентированного подхода, применение которого открывает возможность унификации программ, обрабатывающих различные методы ГИС и создания единого обрабатывающего комплекса для скважинных геофизических методов. Подробно рассмотрены структурные особенности и функциональные возможности системы.

10. Применение разработанных и программно реализованных методик и технологий рассмотрено на большом числе примеров. Показана высокая результативность разработок при оценке технического состояния скважин с использованием ВАК и СГДТ и при интерпретации данных ВАК в открытом стволе.

В целом выполненное исследование реализует комплексную обработку данных волнового акустического и радиоактивного каротажа и намечает пути комплексной обработки других каротажных методов в рамках системы комплексной компьютерной обработки данных ГИС - модульной системы обработки и интерпретации данных геофизических исследований скважин «Соната».

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Ташкинов, Илья Владимирович, Пермь

1. Акустические и радиометрические методы определения качества цементирования нефтяных и газовых скважин/ Ю. А. Гулин, Д. А. Бернштейн, П. А. Прямое и др. М., Педра, 1971.

2. Александров Б.Л. Изучение карбонатных коллекторов геофизическими методами. М. Недра. 1979.

3. Аппаратура и оборудование для геофизических исследований нефтяных и газовых скважин. Справочник. М. Недра. 1987.

4. Ахметсафин Р.Д., Булгаков А.А. Сжатие данных при акустическом каротаже НТВ Каротажник 90. 2002. 51-56

5. Балдин А.В., Матвеева В.П., Карташова М.Н. Комплексная интерпретация результатов ГИС при изучении сложнопостроенных коллекторов на примере турнейской залежи Аптугайского месторождения нефти Перспективы развития геофизических методов в XX веке. Материалы международной научно-практической конференции. Пермь, 2004. 3-7.

6. Белов С В Моделирование и стандартизация параметров волнового поля в акустическом каротаже для оценки качества цементирования скважин. Дисс.... канд. техн. наук. Пермь, 2004.

7. Булатов А.И., Овечкин А.И., Петерсон А.Я. Оценка качества цементирования обсадных колонн. М. Недра. 1977.

8. Булатова A.M., Волкова Е.А., Дубров Е.Ф. Акустический каротаж. Л. Недра. 1970. 9. Буч Г. Объектно-ориентированное программирование с примерами применения. М. Конкорд. 1992. Ю.Геофизические методы изучения подсчетных параметров при определении запасов нефти и газа. М. Недра. 1985. И.Геофизические методы исследования скважин. Справочник геофизика. М. Недра. 1983.

9. Деревянко А.Г., Семенцов А.А., Храмцов А.Л. Возможности комплекса ГИС при выделении коллекторов и определении характера их насыщения //Геофизика (Научно-техн. журнал ЕАГО). Специальный выпуск к 50летию «Пермнефтегеофизики», 2000. 134-137.

10. Дзебань И.П. Акустический метод выделения коллекторов с вторичной пористостью. М. Недра. 1981.

11. Добрынин В.М., Вендельштейн Б.Ю., Кожевников Д.А. Петрофизика. М. Недра. 1991.

12. Жуланов И.Н. Использование данных CAT для решения различных задач промысловой геофизики. Дисс.... канд. техн. наук. Пермь, 1995.

13. Жуланов И.П., Матяшов С В Выделение сложных коллекторов на площадях севера Пермской области Геофизика (Научно-техн. журнал ЕАГО). Специальный выпуск к 50-летию «Пермнефтегеофизики», 2000а. С82-85.

14. Жуланов И.Н., Матяшов С В Оригинальный комплекс контроля качества гидропескоструйной перфорации Геофизика (Научно-техн. журнал ЕАГО). Специальный выпуск к 50-летию «Пермнефтегеофизики», 20006. 138-139.

15. Изучение карбонатных коллекторов методами промысловой геофизики. М Педра. 1977.

16. Интерпретация результатов геофизических исследований нефтяных и газовых скважин. Справочник. М. Педра. 1988.

17. Птенберг С. Интерпретация результатов геофизических исследований скважин. М. Педра. 1987.

18. Кожевников Д.А. Проблемы интерпретации данных ГИС Геофизика, 2001,№4.С.20-30.

19. Комплексирование методов разведочной геофизики: Справочник геофизика. М. Педра. 1984.

20. Кочнев В.А. Адаптивные методы интерпретации сейсмических данных. Повосибирск. Паука. 1988.

21. Кочнев В.А. Адаптивные методы решения обратных задач геофизики. Красноярск. Красноярский гос. университет. 1993.

22. Кочнев В.А. Особенности постановки и решения обратных задач геофизики в адаптивном методе Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей: Материалы 32-й сессии Международного семинара им. Д.Г.Успенского, Пермь, 24-29 января 2005 г., 131-133.

23. Кузнецов Г.С., Леонтьев Е.И., Резванов Р.А. Геофизические методы контроля разработки нефтяных и газовых месторождений. М. Педра. 1991. ЗО.Кузнецов О.Л., Ефимова А. Применение ультразвука в нефтяной промышленности. М. Педра. 1988.

24. Кунин Вычислительная физика. М. Мир. 1992. 32.КЭГЛ К. XML. М. Лори. 2006 ЗЗ.Лайонс Р. Цифровая обработка сигналов, М. Бином, 2006

25. Латышова М.Г. Практическое руководство по интерпретации диаграмм геофизических исследований скважин. М. Педра. 1991.

26. Латышова М.Г., Дьяконова Т.Ф., Цирульников В.П. Достоверность геофизической и геологической информации нри подсчете запасов нефти и газа. М. Недра. 1986. Зб.Маршал Б. XML в действии. М. Триумф. 2002.

27. Матяшов В, Воеводкин В.Л., Жуланов И.Н., Комплекс акустических методов для выделения множественной вертикальной и субвертикальной трещиноватости Геофизический вестник №6,2004а, 5-9.

28. Матяшов СВ., Воеводкин В.Л., Жуланов И.Н. О некоторой закономерности размещения зон трещиноватости в карбонатных разрезах севера Пермской области Геофизический вестник JSfeS, 20046, 5-9.

29. Методика выполнения измерений МИ 41-06-093-89 «Каротаж акустический широкополосный с цифровой регистрацией волновых картин», Москва. 1989.

30. Методическое пособие по интерпретации диаграмм полной энергии упругих волн Будыко и др. Душанбе, ПО «Таджикгеология», 1991.

31. Методическое руководство по компьютерной технологии контроля технического состояния и качества цементирования обсадных колонн нефтегазовых скважин. Уфа: Минтопэнерго РФ, ППФ «Геофизика», ВПИИнефтепромгеофизика, 1997, 173 с.

32. Методы оптимизации алгоритмов сжатия данных ВАК Заичкин Е.В., Ташкинов И.В., Шумилов А.В., Паугольных О.В. //Высокие технологии в промысловой геофизике. Третий научный симпозиум. Тезисы докладов. Уфа, 2004. 51-52.

33. Мюррей Д., Райпер У. Энциклопедия форматов графических файлов. Киев. Изд. BHV. 1997.

34. Оценка коллектора по данным волновой акустики новые возможности интерпретации. Добрынин В.М., Черноглазов В.Н., Городнов А.В. Геофизика, 2000, с 148-163

35. Петкевич Г.И. Информативность акустических характеристик неоднородных геологических сред. Киев. Наукова Думка. 1976.

36. Петкевич Г.И., Вербицкий Т.З. Акустические исследования горных пород в нефтяных скважинах. Киев. Наукова Думка. 1970.

37. Петухов А. П. Введение

38. Подбельский В.В. Язык Си++. М. Финансы и статистиув. 1995.

39. Потапов В.П., Храмцов А.Л. Петрофизическое обеспечение волнового акустического каротажа Геофизика (Научно-техн. журнал ЕАГО). Специальный выпуск к 50-летию «Пермнефтегеофизики», 20006. 128-133.

40. Программа «ГИС-АКЦ» эффективное средство контроля качества цементирования обсадных колонн/ Белов СВ., Жуланов И.Н., Ташкинов И.В., Шумилов А.В. Каротажник, №93., 2001 90-94.

41. Развитие технологии обработки и интерпретации данных волнового акустического каротажа Семенцов А.А., Белов СВ., Жуланов И.Н., Ташкинов И.В., Шумилов А.В. Каротажник, №51., 1998 С29-35.

42. Руководство по применению акустических и радиометрических методов контроля качества цементирования нефтяных и газовых скважин. ВНИИНПГ, Уфа, 1978.

43. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ «Модульная система обработки и интерпретации данных геофизических исследований скважин (Соната)» Белов СВ., Заичкин Е.В., Наугольных О.В., Ташкинов И.В., Шумилов А.В. Москва, РОСПАТЕНТ, 22.01.2004, 2004610273.

44. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ «Обработка волнового сигнала (WSP)» Белов СВ., Ташкинов И.В., Жуланов И.Н. Москва, РосАПО, 03.02.1997, 970037.

45. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ «Определение качества цементирования скважин» (ГИС-АКЦ) Шумилов А.В., Жуланов И.Н., Белов СВ., Ташкинов И.В. Москва, РОСПАТЕНТ, 16.08.2000, №2000610746.

46. Совершенствование технологии обработки данных ГИС в программном комплексе «Соната» Ташкинов И.В., Белов СВ., Заичкин Е.В., Наугольных О.В., Шилов А.Н., Шумилов А.В Новые достижения в области геофизических исследований скважин. Доклады IV Российско-китайского симпозиума. Уфа, 2006.

47. Сохранов Н. Н., Аксельрод С М Обработка и интерпретация с помощью ЭВМ результатов геофизических исследований нефтяных и газовых скважин: М., Недра, 1984. бЗ.Столниц Э., ДеРоуз Т., Салезин Д. Вейвлеты в компьютерной графике. Ижевск, НИЦ «РХД». 2002.

48. Страхов В.Н. Нроблемы математической геофизики XXI века Геофизи49. Страхов В.Н. Три парадигмы в теории и практике интерпретации потенциальных полей (анализ прошлого и прогноз будущего). М. ОИФЗ РАН, 19996. бб.Страхов В.Н. Геофизический "диалект" языка математики Электр, науч.-инф. журн. "Вестник ОГГГГН РАН". М.: ОИФЗ РАН, 2000. 2(12)2000. T.I. 44-50. (печатный аналог).

50. Сургучев М.Л., Кузнецов О.Л., Симкин Э.М. Гидродинамическое, акустическое и тепловое циклические воздействия на нефтяные пласты. М. Недра. 1975.

51. Сулейманов М.А. Разработка аппаратуры и методики контроля качества цементирования нефтегазовых скважин на основе многоэлементных акустических зондов. Дисс.... канд. техн. Наук, Уфа, 2005.

52. Ташкинов И.В. Совершенствование методики обработки данных СГДТ Горное эхо (Вестник Горного института УрО РАН), №2, Пермь, 2005. с. 29-32. 7О.Техническая инструкция по проведению геофизических исследований и работ приборами на кабеле в нефтяных и газовых скважинах. РД 15339.0-072-01. М. 2001.

53. Требования к современным системам обработки и интерпретации волнового акустического каротажа/ Семенцов А.А., Жуланов И.Н., Белов СВ., Ташкинов И.В., Шумилов А.В. Каротажник, №65., 1999 40-45.

54. Учет влияния скважинного прибора при акустической цементометрии/ Белов СВ., Шумилов А.В., Ташкинов И.В., Заичкин Е.В. Новые технологии в геологии и геофизике. Доклады III Российско-китайского симпозиума. Уфа, 2004. 90-96.

55. Фаронов В.В. Turbo Pascal. СНб. БХВ-Нетербург, 2004.

56. Холзнер С XML. Энциклопедия. СНб. Нитер, 2004

57. Частиков А.Н., Гаврилова Т.А., Белов Д.Л. Разработка экспертных систем. Среда CLIPS. СПб. БХВ-Петербург, 2003. 76.Чуи К. Введение

58. Элланский М.М., Еникеев Б.Н. Использование многомерных связей в нефтегазовой геологии. М. Недра, 1991.

59. Элькинд СЯ. Геофизические исследования при ремонтах нефтяных и газовых скважин Перспективы развития геофизических методов в XX веке. Материалы международной научно-практической конференции. Пермь, 2004. 160-167. 80.А Pattern Language Alexander С Ishikawa S., Silverstein M., Jacobson M. Oxford University Press, New York, 1977

60. Krasner G.E., Pope S.T. A cookbook for using the model-view controller user interface paradigm in Smalltalk. Journal of Object-Oriented Programming, 1(3): 26-49, August/September 1988.

61. Booch G. Object-Oriented Analysis and Design with Applications Bengamin/Cummings, Redword City, CA, USA, 1994

62. Boehm B. A spiral model of software development and enchancement IEEE Computer 25(5), 1988, p. 61-72

63. Latifa Qobi, Andre de Kuijper, XiaoMing Tang, Jonathan Strauss. Permeability Determination from Stoneley Waves in the Ara Group Carbonates, Oman, GeoArabia, Vol. 6, No. 4, 2001

64. Smith S.W. The Scientist and Engineers Guide to Digital Signal Processing. San Diego, California, Technical Publishing, 1999.

65. Wallace G.K. The JPEG Still Picture Compression Standard. Communications of the ACM. April 1

66. Методика сжатия данных волнового акустического каротажа: Руководящий документ Ташкинов И.В., Белов С В Заичкин Е.В. и др. Пермь, Технический комитет по стандартизации «Геофизические исследования и работы в скважинах» ТК 440 совместно с 0 0 0 Предприятие «FXC-ПНГ», 2006.

67. Отчет но НИР. Математическое моделирование, стандартизация параметров оценки качества волнового акустического каротажа (ВАК) для контроля цементирования скважин// С В Белов, А.В. Шумилов, Д.И. Чалышев, П.А. Селютин, И.В. Ташкинов, Е.В. Заичкин. Пермь, ОАО «Перменефтегеофизика», 2003

68. Отчет по ПИР. Возможности методики интерпретации диаграмм полной энергии в сложных карбонатных коллекторах, методика оценки качества волнового акустического каротажа (ВАК)// С В Белов, И.В. Ташкинов, Е.В. Заичкин, Пермь, 0 0 0 «Предприятие FXC-ППГ», ЗАО ПГО «Тюменьпромгеофизика», 2003

69. Документация по программе «Соната»// Ташкинов И.В., Белов СВ., Заичкин Е.В., Паугольных О.В., Шилов А.П., Пермь, 0 0 0 Предприятие «FXCППГ», 2006

Информация о работе

Ташкинов, Илья Владимирович
кандидата технических наук
Пермь, 2007
ВАК 25.00.16

Диссертация

Оценка состояния нефтегазовых скважин по результатам интерпретации акустических и ядерно-геофизических исследований - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы