Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Прогнозирование и диагностика зон поглощения бурового раствора по комплексу геофизических и других методов

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

Автореферат диссертации по теме "Прогнозирование и диагностика зон поглощения бурового раствора по комплексу геофизических и других методов"

государственный комитет по вксее.17 образован:® • российской федерации-

государственная шде.ш нб5ги и газа ем.. и. м. пекина

На правах рукописи

ашрахманова Лилия Габдрашитовна

прогнозирование и диагностика зон погжшенш бурового раствора по комплексу- геофизических

и других методов

Специальность 04.00.12 - геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-ыинералогических наук

Москва 1595

Работа выполнена на кафедре ГИС Государственной Академии нефти и газа ем.И.М.Губкина.

Научный руководитель - доктор геолого-шшера логических

наук, профессор БЛ-.Взндельптейн

Официальные оппоненты - доктор технических наук

Н.НЛйхайяэв

- кандидат геологонжнералогических наук В.Б.Поспелов

Ведущее предприятие - Татарский государственный научно-

исследоЕзтельский и проектный институт нефтяной промышленности ( ТатНИПИнефть )

Зашита состоится " 31 " 0<С4У)~. 1995г. в /^ часов на заседании Спешализированного Совета г 053.27.08 пр: сударственной Академии нефти и газа им.ИЛ.1.Губк::нэ по адресу 117917, г.Москза," Ленинский проспект, 65.

С диссертацией могло ознакомиться в библготеке ГАНГа.

Автореферат разослан _" _ 1995 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета, кандидат геолого-^инерало^ гическлх наук

'..•етсов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Повышение эффективности и качества строительства окважин в районах Урало-Поволхья в значительной степени зависит от сокращения затрат времени и материалов на борьб? с поглощениями бурового раотвора и увеличения надежности изоляционных работ.

Несмотря на достигнутое успехи в области создания новых способов,'- материалов и технических средств для ликвидации поглощений, потеря',' связанные с этим видом осложнений, на сегодня огромны. Одной из основных причин сложившегося положения является отсутствие точных количественных характеристик изолируемых зон поглощения (на-дехннх методов прогнозирования и диагностики осложненности условий бурения скважин)что значительно сникает эффективность применения имесотхся технических средств и технолог^'ссгх-.процессов. Следовательно;' своевременное изучение поглощащих пластов, определение их параметров и особенностей строения является необходимым условием оперативного я качестзенного проведения изоляционных работ. Получение же полных и достоверных сведений о зонах поглощения"невозможно без привлечения в том числе данных промыслово-геофизкческпх исследований. До сих пор, однако',' изучение погдссээтас горизонтов являлось больше делом буровиков-технологов; чем геологов и геофизиков, что приводило к потере большой части информации об объекте исследований.

В сатзи с этим, актуальным является использование ГШ в комплексе с другими методами для разработки рекомендаций по прогнозирование я оперативному выбору в процессе строительства скважины технологических решений по изоляции зон поглощения бурового раствора.

Цель работы. Исследование причин интенсивного поглощения буро-= зого раствора при бурении скважин на нефтяных месторождениях Тага-

рии, разработка комплекса методов прогнозирования и лиагролтитп? зон поглощения и алгоритма выбора наиболее эффективного способа их изоляции.

Ссноз-тде задачи я направление исследований. I. Изучение геологических особенностей поглотавших горизонтов на месторождениях Татарии. 2. Анализ суеестБутаих методов исследования поглошаших пластов и прогнозирования поглощений. 3. Классификация зон погло-^ шения бурового раствора по категориям осложненностг. 4. Ксследо--вание возможности применения дистанционных методов (материалов аэрокосмрческлх съемок)' для прогнозирования тектонической треши-новах'иити и с^эоинах о ней псзттгнений при бурении скзэтг.к. 5. Разработка .методики прогнозирования степени осло.ткенности условий бурения скважины и технологических решений по изоляции зон поглощения на основе информации по ранее пробуренным скважинам1(в том числе материалов проыысловснгеофизичеоких исследований) и сведений о зонах повыпенной треоиноватости (по материалам азрокосмогеологи-ческих исследовани!"!- АКГИ). 6. Установление зависимости интенсив^-ности поглощения от строения поглошатаего пласта (с исполь-1-зованием методики изучения порового пространства карбонатных коллекторов Добрынина В.М.). 7. Разработка схемы выбора необходимого метода исследования для точной диагностики зоны поглощения. 8.Разработка гекомензациЁ по оперативному выбору наиболее гффективного способа 1'золлгши поглотавшего тт^пта пг> ранним геофизических иссле довакий скнзжкн.

Научная новизна и зашиваемые положения. Впервые линеаментный анализ материалов аэрокосмических съемок использован для пр'огнозк-•рэвания поглощений бурового раствора.

Впервые результаты геофизических исследований скважин (в комп лексе с другими методами) применены для количественной оценки степени ослатнекности зоны поглощения при составлении прогноза условп

бурения для кз~до! конкретной скванины и пси диагностике -осле вскрытия поглощающего пласта.

Доказана возможность использования методики изучения пзрззо-го пространства карбонатных коллекторов (Добрынина Б.?.!.) для определения строения пород в разрезах скзаяин на месторо.-дениях Татарии, в том числе в интервалах поглощения бурового раствора.

Зпервые разработана схема выбора наиболее эффективного способа изоляции зоны поглощения на основе показаний геофизических уэ-тодов исследования сквакин СНХ7Л и кавернсметрип) с учете.*.!, третино-ватости пород (по данным АКГИ ).

На защиту выносятся:

- методика прогнозирования степени осло.~яеннзстл у слов;;:"! бурения екзаг-ин и технологических реззний по изоляции зон поглощения бурового раствора тгя основе комплекса данных КС и АКТ,'.'

- алгоритм выбора метода исследования поглощающего пласта в зависимости от условий его вскрытия;

- технологическая карта по выбору наиболее эффективного способа изоляции зоны поглощения бурового раствора на основе данных проынсяово^геофизических исследований.

Практическая ценность и реализация- сабота в тгсоудленности.

Разоаботанный автором комплекс методов птзогнозисоззния и диагнос-

«

тики зон поглощения бурового раствора, позволяет оперативно выбирать наиболе е элективный способ изоляции поглещзкпего пласта ( з частности стальными профильными трубами ), без проведения "пробных" изоляционных работ, что значительно сокращает затраты средств и времени на борьбу с этии видом осложнений при бурении скзэ~пя. А именно,, экономия, эксплуатационных затрат на изоляции одной зоны интенсивного поглощения с использованием профильного перекрывателя составит 61,69 млн.руб.(в цен&х на 01.01.95г.).

Результаты исследований, изложенные в диссертации, легла з ос-

нов? разрабатываемого в институте "ТатНЙПИнефть" програмыно-тех-'етчёокйгй. комплекса то-прогнозированию г диагностике осложненной сти у с лове 6 бурения скважин на базе ЭВМ типа IK-.Î PC/AT.

На оонове предложенных рекомендаций разработана отраслевая инструкция по диагностике и изоляции зон интенсивного поглощения профильными псрекрывателями для нефтяных месторождений Татарии.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы кзло жено в трех статьях, двух фондовых отчетах по научно-исследовательской работе и одной инструкции.

Объем себотн. Диссертация состоит из введения, пяти глав и основных выводов, изложенных на 127 страницах машинописного текс та, содержит 20 рисунков, 4 таблицы, одно приложение на II страницах. Список использованной литературы включает 57 наименований

Результата, изложенные в диссертации, являются итогом гссле дований автора, выполненных в период обучения в очной аспиранту! Государственной академии нефти и газа им. И.М.Губкина.

Работа выполнена.под научным руководством доктора геолого-минера логических наук,', профессора Б,Ю.Венделштейна, которому аз тор выражает самую искреннюю благодарнооть и признательность.

СОДЕРЕАШЩ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность постановки тема диссерг; циоеной работы, определена цель, сформулированы основные задачи исследований,

В первой главе дана технико-экономическая оценка кзоляцион нкх работ, связанных с ликвидацией поглощений бурового раствора оснозэензя на анализе данных по борьбе с поглощениями в целом п АО "Татнефть" в 1991 году и только по одному Лештногорскому упх влению буровых работ в 1992 году.

Es нефтяных месторождениях Татарии поглощение промывочно{

жидкости язляетоя основным видом осложнений при проводке скважин. В 1991 году в АО "Татнефть" на ликвидацию всех зицоэ осложнен?;* было затрачено 72524 часа, из них 53262 часа (73$) - на ликвидация поглощений бурового раствора. Причем, больше половины этих ззтрзт ■ (56$) приходится на борьбу о интенсивными поглощениями (на изоляцию зон с полнкм уходом бурового раствора). Ча^е всего такие зоны встречаются при -разбуриванзп нефтяных площадей в Лениногорсхом УЕР, где на изоляцию 12,4£ зон интенсивных поглощений было затрачено бо-яее 50£ времени и материалов,' а на ликвидации всего 3,4? так нззы- ' ваемых катастрофических поглощений - 1/4 часть времени и материалов.

Институтом "ТатНИПИнефть" разработана техника и технология по-^ следовагельяого локального крепления зон осложнений секциями профильных обсадных колонн длиной 17-250 м без уменьшения диаметра скважины и без цементирования, с помощью которой можно в короткое время ликвидировать поглощения любой интенсивности. Однако, экономически целесообразно применять данный способ для изоляции только самых "тяжелых" зон поглощений, что з итоге а происходит, но из-зз отсутствия единой классификации и надежных методов прогнозирования и диагностики поглощений предварительно проводится до 10-15 операций по изоляции пласта другими методами с затратой в среднем: 80т цемента, 19 т глинопорсзка, 24 т наполнителя, 274 м3 глинистого рз-'створа и 145 часов времени, а затем зона перекрывается прсфилышми трубами с затратой в среднем 50 часов времени и 55 метров труб.

Во второй главе описана геолого^физическэя сущность явления поглощения,' рассмотрены основные характеристики поглощающих пластов на нефтяных месторождениях Татарии.

Вопросами изучения геологических особенностей поглощающих горизонтов в Татарии занимались Абдуллин Н.Г., Бабпк С.Г._, Кинзикееэ А.?., Хайретдинов Н.Ш.,- ЧоловсяиЗ И.П. и другие ученые. Ими была.определена стратиграфическая приуроченность поглсшаках пластов, вы-

явлена их генетическая связь с геологическими факторами.

В Татарии поглощения бурового раствора возникает почти во всех стратиграфических подразделениях, что связано с наличием зон аномально низких пластовых давлений - АНИД. Однако, наиболее интенсивные приурочены (как и во всех районах Урало-Позо~ья) к карбонатным отложениям перми, карбона и девона. Причем, доказано, что в формировании зон поглощений в каменноугольных отложениях преобладание роль играли процессы выщелачивания, связанные с перерывом в осадконакоплении, а в девонских отложениях преобладавшее значен ние имели тектонические процессы, обусловившие интенсивную треши-новатость в верхнефранско-фаменских отложениях. Распределение поглощений по площади обусловлено неравномерными и неодновременными подвижками блоков фундамента, различающихся тектонической активностью. Установлено таете, что частота встречаемости зон интенсивных и катастрофических поглощений в франско-фаменских отложениях верхнего девона гораздо вызе, чем в других стратиграфически интервалах. Именно поэтому эти отложения были выбраны в качестве объекта исследований в данной диссертационной работе. Из этих г.е соображений выбрана для анализа Седотозскзя площадь Ново-Влхозского месторождения - как о Dis самых "тя-г.елых" в Татарки.

Был рассмотрен Еопрос о нефтеносности исслеэдемы* поглодаших горизонтов, перспективности их на предмет открытия реологических залежей нефти. В связи с этим, в плане охраны недр еде раз подчеркивалось значение разработки надежных методов прогнозирования и диагностики для решения задачи предупреждения поглощений буровых раствор оз или, ликвидации их в самом начале.

В тгетьей глазе сделан обзор сушествутаих методов исследования поглощавхих пластов: гидродинамических, геофизических, методов устьевого контроля; проведен анализ эффективности :эс использования. Критически рассмотрены применявшиеся на сегодня методы прогнозное-

ваняя лзглсцо-нЯ и существующие классификация зон поглощений по • степени осложненности.

Анализ классификаций, провезенный с целью зыбора косвенного признака,наиболее полно отражающего сложность изоляции поглощав:;:* пластов, показал, что'таким признаком может служить время, затраченное на ликвидации поглощения; кроме того, это один из немногих параметров, которые обязательно фиксируются з буровом журнале, и следовательно такие-данные имеются по каждой скважине. Поэтому з данной работе зоны поглощений были разделены по степени ослоннен-ности на шесть категорий в зависимости от затрат времени на проведение изоляционных работ( з часах ) : . - -I - 0 4 10;: Ш - 24 4 48; У - 96 4 168; П - 10 $ 24; 17 - 48 4 95; ' П - > 168 .

Исследовании вопросов, связанных с изучением зон поглощений, разработкой средств н способов их исследования, прогнозирования, а также обоснованием технологии их изоляции, посвящены работа многих ученых: Абдрахманова Г.С., Аветисова А.Г., Еелоусовз А.З., Бикбу-латоза И.Х., Винарского М.С., Высторопз В.К., Гайзоронского A.A., Крылова З.И., Кукина А.Н., Курочкина ЕЛ., .Тебедева Е.А., 'Ьвл^от>-ва М.Р., МарзаджанзадеА.Х., Мищевича,3.1!., ''озсумозэ A.A., Мыс—-ка М.А., Полякова В.Н., Сеид-Рза М.К., Ситдыкозз P.A., Сухенко К.:'., Титковз Н.И., Ясова В.Г. и других.

Однако эффективность изоляционных работ в зонах интенсивного поглощения остается все еще низкой.

Зо многом это объясняется тем, что: " - до сих пор геофизические исследования скважин з качестве самссто-я^.тгчгого изучения зон поглощения не применялась, они использовались только з качестве дополнительного источника информации для определения границ поглощающего интервала и качественного разделения пород в разрезе скважины по типу плотные/пористые;

хотя роль Ш5 при изучении поглощавших пластов несомненно ioc?-нз заключаться в количественном определении объемных и фильтрационных свойств коллекторов, изучении их строения, заявлении зависимости между параметрами пласта и его приемистость-с; для этого наряду с использованием одного или нескольких методов для диагностики зон поглоаения необходимо проводить детальные исследования этих интервалов в нескольких скЕаяинах на каждой площади с применением расширенного комплекса ГИС (включашего и новые методы, такие как ГГК-П, AK^j, CAT, наклонометрия и др.);

- в практике буровых работ встречается еще стремление использовать какой-либо один метод исследования "для всех случаев тизкя", что недопустимо, - для выбора наиболее эффективных срэдстз и методов борьбы с поглощениями необходим комплексный подход в изучении поглощающих- пластов,* т.е. с учетом возможностей каждого способа ис-следования(гидродинзмические, геофизические и др.методы) должен быть составлен алгоритм выбора оптимального комплекса методов для •конкретных геологических .и технологических условий и в зависимости от поставленных задач;

- используемые на сегоднязний день методы статистического анализа для прогнозирования поглощений привлекают только косвенные показатели, характеризующие поглощавшие пласты, и даст т:;~ъ усредненный прогноз по ряду сква-ин;' для получения ке прогнозных данных по кзг.дой конкретной скванине необходимо учитывать геологические особенности строения того участка площади, где она будет заложена.

Так как на нефтяных месторождениях Татарии возникновение поглощений сказано, как правило, с прохождением трещиноватых и разру-гекных пород, прогнозирование поглощений в зависимости, о? места зз-локения схбзу.икы возмогло лишь при учете закономерностей и особенностей развития системы трещин в горных породах на данной площади.

В этой связи в четвертой главе диссертации рассматривается .возможности различных методов исследований но определении трзщинс-ватоста горных пород: аэрокосмических (дистанционных), магните- , грави- з электроразведки, сейсморазведки МОП, сейсмических исследований э скважинах, индикаторных методов исследования .межскважик-ного пространства.

Анализ возможностей использования этих методов ддя выделения зон естественной трещиноватости пород, определения направления простирания оснозных систем'трещин и их. приуроченности ?. отдельным

стратиграфическим интервалам показал, что кзядзй из этих методов как"

имеет определенные достоинства, так и существенные ограничения. Поэтому выбор того или иного метода исследования или их хомплексиро-^ вания следует осуществлять с.учетом степени разведанное?»! месторождения, стадии его разработки,' а таете в зависимости от решаемых задач.

Поскольку зля решения задачи прогнозирования поглощений необходимо знание геологических условий не только з делом по площади, но и на конкретном ее участке (где будет заложена скважина), результатов исследования в единичных скважинах (или по нескольким профилям) явно недостаточно. Дистанционные методы, схватывание значительные территории и имеющие разную степень разрешения, представляются в данном случае наиболее приемлемыми. Кроме того, они ::меют и другие преимущества: I) на крупномасштабных М£С дещифрпрузтся "-гг.г-и микреамплитудкые дизъюнктивные нарушения (зоны повь-пэнкой трещи-новэтости), которые'плохо улавливаются традиционными геолого-гэсси-з'.гческими методами, но имеет решающее значение при прогнозировании поглощений; 2) дешифрирование ГДЦС основывается на принципе комплексности, т.е. проводится только с учетом всех имегоихся геологических,- геофизических и промысловых данных по„объекту исследования,

которые служат критерием достоверности результатов АКГИ, в частнос-«

ти, например, сейсмические исследования в скважинах в ряде случаев позволяют уточнить привязку дешифрированных линеаментов к тому ила иному стратиграфическому горизонту, а данные промысловых исследований, индикаторные методы - подтвердить правильность выбора преобладавшего направления трещин.

Таким образом, для выделения зон повышенной трещзковатости в данной диссертационной работе был использован линезменткый анализ материалов дистанционных съемок (ВДС). Б результате дешифрирования ?СС, с использованием принципа нсторико-генетического развития территории и с привлечением имеющейся геолого-промысловой информации была поотроена карта суммарной плотности линеаментов по Федотовс-кой площади Ново-Едхозского месторождения, отракая интенсивное! развития трешкноватости в исследуемых отложениях верхнего девона.

Пятая глава посвящена разработке методов прогнозирования и ц* агноотики зон поглощения бурового раствора и схемы выбора на этой основе технологических решений по их изоляции.

Объективно могао считать, что наиболее точно прогноз осложне} ности условий бурения скважины может быть сделан только при наличии данных о : а) результатах бурения и борьбы с осложнениями в с| седних скважинах; б) геофизических исследованиях этих скважин; в) особенностях строения пород на участке структуры, где зекладызает< ся новая скважина.

• Поэтому по всем пробуренным с 1976 по 1993 гг. сквгтанам кг Федотовской площади .(около 300) были собраны: материалы ГИС, свед ния об условиях вскрытия поглощэрдих пластов (провалы инструмента полная или частичная потеря циркуляции), данные по затратам'време^ ни, наполнителя, цемента е перекрытию зон поглощений, обсадными трубами. Каждая скважина в соответствии с принятой классификацией была отнесена к той ияг иной категории осложненностк (с присвоени ей условного знака данной категории). Затем эти знаки бнп какесе

нн на карту в точках, соответствующих проекциям интервалов поглощения не траекториях стволов скважин. Кек оказалось, никакой определенной системы (закономерности) в расположении скважин одинаковых категорий на первый взгляд не наблюдается (это или единичные скважины, или группы, охватывавшие участки различной конфигурации и размеров, и разбросанные по площади). Это объясняется тем, что геологические параметра гэке одного и того же поглощающего пласта могут меняться от скза.тины к скватнне. Следовательно, для поиска закономерностей в распределении зон поглощений по площади необходимо сначала найти зависимость степени их ослотаенности от геологической характеристики пластов, к которым они приурочены (их коллекторских свойств или параметров, отрагатих эти свойства).

Для анализа был выбран нейтронный гамма-метод (КГМ), как один из самых распространенных и получивший вследствие этого сирокое опробование, достаточно надетый, хоропо отра-агляй изменение кол-лекторских свойств пород по разрезу, входящий з обязательный комплекс исследований, проводимый на каждой сквзгане.

Для выявления соответствия определенных значений ЕГО той или иной категории ослогненносте были построены гистограммы распределения показаний этого метода в интервале поглощения по всем скважинам для каждой из шести принятых категорий. Сопоставление графиков показало, что распределение косит не случайный характер, и каждой категории соответствует определенная область значений ^Цр в которую попадает максимальное число скважин данной категории: I и П - > 1,4 усл.ед. - нелтая область;'

0 - 1,2 + 1,4 усл.ед. - зеленая область;

17 - 1,0 + 1,2 усл.ед. - синяя область;

У и У1 - < 1,0 усл.ед. - красная область. Как видно, ка-дой ;:з четырех областей значений СЦ-для удобства присвоен свой цвет, з соответствии с которым они в дальнейшем назына-

застоя. Для проведения дальнейшего анализа, для наглядности и облегчения обработки данных карта Оедотовской площади была разбита на зоны с различными показаниями ЕГМ в интервалах поглощения, согласно полученной градации, т.е. соответственно на крзсную, синея, зеленую а желтую зоны.

При помощи построенной карты бала решена обратная задача - получены графики распределения гсех категорий скважин по каждой из четырех обозначенных зон. Установлено, что все скважины I категорш находятся в желтой зоне, а почти все скважины 71 категории (69$) -с катастрофическими поглощениями- в красной. Другие категории присутствуют в разных пропорциях 50 всех зонах, причем в зеленой зоне максимальное число скважин Ш категории, а в синей - 17 категории.

Таким образом, установленная з результате анализа закономерность позволяет сделать вывод о том, что по положению проектной скважины в одной из четырех выделенных зон ( с различными показаниями ШО можно судить о степени осложненности условий бурения. Однако прогноз этот будет неточным. Это и понятно, поскольку интенсивность поглощения не монет определяться только пористостью погло-вавдего пласта (показания КГМ в данном случае отражает пористость породы, так как показания ГМ против поглощающих пластов в фрзнско-фаменских отложениях, как правило, очень низкие, что говорит о том, что сложена они неглинистнми или слзбоглинистымя породами), з большей мере она зависит от его проницаемости. Проницаемость поглощающих горизонтов определяется наличием дренажных каналов, главным образом, треиин и трешиноподобных пустот. Следовательно, прогнозирование поглощений должно осуществляться с учетом расположения скважины по отношению к зонам повышенной трещиноватостп, для выделения котоиах в данной работе был использован линеаментный анализ материалов дистанционных съемок.

Карта суммарной плотности линезментоз была соотнесена со схе-

мой расположения различных категорий скважин. Проведенный анализ *

показал, что между степенью развития треаановатости и осложненно-стыз зон поглощений существует прямая зависимость. К зонам повышенной трешиноватости приурочено и 75£ скважин с интенсивным поглощением (соответственно 17 и У категории) и 95% скважин с катастрофическим поглощением (У1 кзтегория). Кроме того, почти половина (42%) скважин с зонами катастрофических поглощений - это скважины, траектории стволов которых пересекают отдельные линевменты, скважины же без поглощений линеаменты не пересекают.

Таким образом, результаты анализа свидетельствует о том, что при„бурении скважин на участках с высокой плотностью линеаментов (или вероятном пересечении ствола скважины с отдельными линеамента-ми) можно сжидать вскрытия зон интенсивных, вплоть до катастрофических поглощений. В то же время, з зонах повышенной трешиноватости находится достаточное количество скважин с не значительны?,! я пей глощениями (П и И категорий), причем эти скважины в большинстве своем попадают в желтую или зеленую зону по показания:.! НГМ. Из этого следует, что для большей достоверности при прогнозировании поглощений нужно использовать и те , и другие данные в совокупности.

В результате проведенных исследований по определению характера совместного влияния этих факторов были выявлены следующие закономерности :

- к желтым зонам (по показаниям НИ) приурочено наибольшее число скважин I, П и Ш категорий, причем Ш категория представлена скважинами, пробуренными на участках с потгаенной тресиноватостью горных пород, или (и) пересекающими отдельные линегменты;

- к зеленым зонам приурочено наибольшее число скважин Ш и 1У категорий, причем 37 категория представлена скважинами, пробуренными на участках с повыпенной трещинэватостью горных пород, или (х) пересекашими отдельные линеаменты;

Аналогично идя синей и красной зо".

На основе этих закономерностей разработана схема прогнсз'иро- ' ваная ослажненности условий бурения скважин и технологических решений по изоляции поглотавших пластов»

Для оценки эффективности разработанной методики был состазлен прогноз для II скважин, которые бурились на Седстовской площади в 1994 году (в анализе участвовали только скважины, пробуренные о 1976 по 1993 гг.). Процент совпадения прогнозных и фактических данных ¿„-¿гуляет 61,8^, ьз чего следует, что с помощью разработанной схема ыояно прогнозировать осложпенкость зон поглощения буроЕого ■ раствора с большой степенью достоверности.

Однако, для еше более успешного прогнозирования поглощений необходимо в обязательном порядке проводить детальное изучение погло-^ сшгадх пластов с применением расширенного комплекса ГИС . хотя ба з нескольких скважинах на площади (о целыз получения более полных и точных сведений о характеристиках слагающих их пород). Но, к больпоыу сожалению, в Татарии если и проводятся исследования новыми методами," то делается это только в отдельных интервалах разреза (как правило, в продуктивных)г и практически никогда - в интервалах поглощения. За исклшением, пожалуй, .-стандартного акустическое го метода (АМ).

Б связи с этим, во втором разделе пятой главы, в соответствии с поставленной задачей, исследуется возможность использования методики изучения порового пространства карбонатных коллекторов с использованием АМ (Добрынина В.М.) для определения строения пород в интерзадах азгдощения бурового раствора, "

Бала рассчитана и. построена палетка для определения типа порового пространства пород франсксмЬэыенсхих отложений Ново-Злховского месторождения.

Далее проводилось исследование зависимости интенсивности поглощения от особенностей строения пород,' в которых оно происходит.

Для анализа были выбраны скзазины; в которых проводились исследования акустическим методом? относящиеся к разным категориям осложненкостЕ и располокенные на отличающихся по своей геологиче^ ской характеристике участках площади: в зоне повышенной трещиной ватости - не в такой зоне," пересекает отдельные линеаменты - не пересекает. На основании подученных результатов моясно сделать следующие выводы:

- когда исследуемый интервал-разреза скважины представлен породами преимущественно порово^казернозого типа, поглощения в нем^ незначительные или'слабые; степень ослагненности скважины невелика и в трм случае, когда в.интерзале поглощения присутствуют пласты

с трещинной пористостью'; но значения её невелики;

- когда исследуемые отделения предстазлены зысокопорястыми породами преимущественно трещинного типа и присутствуют интервалы разрупе'нных пород (с аномальными д Т), -при бурении скважины отмечаются интенсивные (с полной потерей циркуляции), вплоть до катает-1 рофичеекдх,' поглощения;

г если сквап«на расположена з зоне повышенной треииноватоста или пересекгет- отдельные линеамэнты, з рэзрззе её присутствуют по^ роды трещинного типа,' что э какой-то степени подтверждает достозер^ ность вздэления зон повышенной трзщнноватости горных пород по АКШ.

Третий раздел пятой главы посвящен диагностике зон поглощения бурового расгзорэ.

В процессе бурения екзакин проектные технологические решения по изоляции зон поглощений должны уточняться по данным исследования их после вскрытия. Эти исследования могут проводиться различными методами, однако, они будут иметь максимальную эффективность, если выбор составляющих комплекса методов исследования будет сделан верно (из условия получения максимума точной информации при минимальной стоимости). С этой целью был проведен анализ возможностей геофизических, гидродикам^еских и геодого-технологичеекгх

исследований для г*-»яспек2я условий, когда применение того или иного метода наиболее целесообразно.

Одним из перспективных направлений в области исследования по-' глотающих пластов является определение их параметров непосредст^ венно в процессе бурения скважин, в частности по механической скорости проходки. Для выявления характера связи механической скорой ота бурения и пориотости пород был проведен анализ по нескольким скважинам. Оказалось,1 что в некоторых из них связь между этими параметрами очень хорошая, причем точки на всех этих графиках группируются с одинаковой тенденцией, осрецняюшие прямые имеет один а тот же угол наклона и отличаются только, отрезком, отсекаемым на ооа. Тбур (что объясняется,' по-видимому, разной нагрузкой на долек то). В других же скважинах связь эта'наруиена - пласты с высокой пористостью отмечаются несоответствующими им низкими скоростями. При сопоставлении полученных результатов'с осложнетаостью скважин и преобладающим типом (по структуре порового пространства) пород в исследуемом интервале разреза было установлено, что:

- в тех скважинах,' где связь пористости и скорости проходки хорошая,' наблюдались незначительные и слабые поглощения, а по стрс ению пласты в разрезе этих скважин относятся в большинстве своем

к порово-каверновому типу;

- в тех скважинах,' где связь эта нарушена, наблюдались значительные, вплоть до.катастрофических (с полным уходом бурового раствора) поглощения, в ряде случаез вскрытие таких зон сопровождалось провалами бурильного инструмента; в разрезах этих скважин присутствуют интервалы, разрушенных пород (о аномальными Д Т).

'Из вышеизложенного следует, что методы устьевого контроля целесообразно применять для количественной оценки параметров зон п> глошения только в том случае, если вскрытие их не сопровождалось провалами инструмента при полном уходе бурового раствора.

Было установлено также, что точность диагностики зон интенсивных поглощений б трещйЕовато^казрряозных пластах гидродинамическими методами невелика, и , что самое главное, они не могут дать однозначного ответа на вопрос о необходимости перекрытия наиболее ослогнеккьк зон обсацнкми трубами (профильными перекрнв«тед.<аш\,.. .., всяедствии чего затрачивается дополнительно большое количество материалов и времена на "пробные" изоляционные работы.

На основе всех, этих внводоз (включая вышеизложенные по геофи-зическш^етодам) разработан алгоритм выбора способа исследования поглощавшего пласта исходя из условий, которыми сопровождалось его вскрытие: ' '

1) если вскрытие пласта сопровождалось провалам инструмента и полной потерей циркуляции бурового раствора, необходимо провести дополнительные геофизические исследования РМ и каверномером и по их результатам принимать решение о спЬсобе изоляции зоны поглощения;

2) геофизические исследования необходимо проводить и э тех сква-ингх, где в результате гидродинамических исследований получено, что. при закачке жидкости в пласт при 0= 60 м5/час, давление на устье скважины меньие I Ша, даже если при вскрытии такого пласта

не отмечалось значительного увеличения механической скорости бурения;

3) во всех остальных случаях технологические решения по изоляции зон поглощений принимаются по паяным гидродинамических иссле^ дований илг исследований в процессе бурения.

Существует много разработанных разными авторами рекомендаций по выбору способов и средств изоляции поглошаидих пластов на осно^ ве исследований гидродинамическими методами. Поэтому в данной.работе рассматривается только диагностика зон поглощений по ГЖ, тем более, что проблема борьбы с поглощениями бурового раствора представит наибольшую трудность как раз в этих 10-15* случаев.

Разработанная схема выбора технологических решений по изоляции

- -

поглотает пластов на основе показан;!? НГ." аналогична описанной вуле схеме прогнозирования сслоккенности услоз:::; бурения скважин, с той разницей, что здесь е~е учитыэзягся данные уазернометрии. Ниже, на рисунке,приводятся обе эти схемы:

а) Прогнозирование технологических ресениЯ по изо .тли:::-: зон поглощения бурового раствора.

б) Диагностика зон поглощения бурового раствора.

; ПРВЕХТШ СХВШШ

! ЗОНЕ ПОВЫШЕННОЙ

• ТРЕЩИИШТОСТН

j шшш ктт ! не в ЗОНЕ i ТРВДШШСТи

Г7 • Ш05ТНИЕ ПЕРЕСЕЧЕНИЕ ЕШИШ ОТДЕЛЬНЫЙ ШЕЯМЕНТОВ'-- -л • ПЕРЕСЕЧЕНИЕ СКВЯЩШН ЛШМЕНШ МЯЛр ВЕРОЯТНО.

©

т- вешовки праФшиош пэшышеля;

£3 • ШЫЗ МЯЛШ1ШЕЛЕЫ U ЦШЕИШРОВЯННС ; S3- ИЙШ! ШОШГШН* Z3 • ИПШ1ШШЕ ПЙРЙМЕГРВВ БУР. РЯСТ5СРВ • ШЧИВШ ЯРИ ДШНОСТНКЕ ПОСЛЕ ВСХРЫ-

ти юш ШОЫЕШ

^ШЯЗЯННЯ I

' Сшшкня В ЗОНЕ

i ПОВЫШЕННОЙ ÏPE-

I шшвятсстн

I СКВШНЯНЕВ I ЗОНЕ

! ТРЕЩШ1ШШН

7 • сшгаа шетш шеяшты:

А • СОТНИ НЕ ПЕРЕСЕКШ 1ШШаиТЫ=. О' ШЕРНЙ Ф-гООтм li Н*2м.

н г м. исл.ед.

L0-H2 ! IIЧА

U 4.5

ВРЮТКОГЗ ПЕРЕМЫШЕЙ-ЕЭ ■ НЯМЫ8 ШОШЕЯЙ H ¡[ЕМЕНШЕЖЕ: ^ - ИЯМЫЗ ШШШЕИ:

• PEffflPOBUHliE И0ЯМСТЗЗ 535. P«:iS0Pfl.

ОСНОВНЫЕ ВЫЗОЛЫ И Р2ЧШЕЩШШ

1. Доказана необходимость использования геофизических методов исследования скважин для прогнозирования и диагностики зон поглощения бурового раствора, з том числе необходимость проведения детальнее исследований поглощаотих пластов в нескольких скважинах на каждой площади'с использованием распаренного комплекса П1С.

2. Установлено, что" динеамзнтный анализ материалов аэрокосмя-ческих съемок совместно с • имеющимися геологсь-про.мысловт/й данными является одним из наиболее перспективных методов прогнозирования тектонической трешинозатости и связанных с ней осложнений при бурения скважин.

3. Разработана методика прогнозирования ослажненности условий бурения по комплексу лягппяс аэрокосмоге о логических и прокыслозо^ге-офвзическях ксслслоглкий, позволяющая на этапе составления проектов на строительство скважин предусматривать моры по предупреждению и ликвидации поглощений бурового рэстворэ.

4. Доказана возможность использования методики лучения норового пространства карбонатных коллекторов (Добрынина В.!.'.) для определения строения пород з разрезах скважин на месторождениях Татарии, в тс:.; число з интервалах поглощения бурового раствора. Установлена зависимость интенсивности поглощения от строения поглотаю-~его пласта.

5. Составлена ?. обоснована схема ¿¿."бора к»обходимого метода исследования для точно)? и эффективной диагностики зоны поглощения.

Б. Разработвнз технологическая карта по выбору нзибояеа оф$ех-тигаого способа изоляции пагяоаагезго* пяаота из оснагз зизгностзкз его методами ГИС (КГМ и кавернометраи), с учетом трсщгтногэтости шь род.

7. Результаты исследований, изложенные в диссертации, легли в

основу разрабатываемого в институте "ТатНШйнефть" программно-технического комплекса по прогнозированию и диагностике сслогненности условзй бурения скважин на базе 33.1 типа ШМ PC/AT. Основные рекомендации включены в отраслевую инструкцию по диагностике зон интенсивного поглощения бурового раствора и изоляции их,профильными пе-рекрызателями.

8. Внедрение предложенного метода диагностика только по Лэни-ногорскому управлению буровых "работ позволит ежегодно экономить П72 млн.руб. (в цеиах на 0I.0I.95r).

По теме диссертации автором опубликованы следующие работы:

1. Прогр^ирпэение зон осложнений при бурении скваяин по материалам дистанционных исследований. (В соавторстве с П.А.Шалиным, Т.НДвороновой и Т.Н.ГДингазовнм). - "Нефтяное хозяйство", 1995, И

2. Выбор способа изоляции зон поглощения бурового раотвора на стадии составления проектов на строительство скза*ин. - "Нефтяное хозяйотво", 1995 (в печати).

3. Диагностика зо* поглощения бурового раствора. - "Нефтяное хозяйство", 1995 (в печати).

Заказ №

Тираж 400

Типография издатгльстза "Нефть и газ"