Разработка геофизических технологий предупреждения осложнений при строительстве скважин в соляном массиве

Масленников, Владимир Иванович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Разработка геофизических технологий предупреждения осложнений при строительстве скважин в соляном массиве
ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Разработка геофизических технологий предупреждения осложнений при строительстве скважин в соляном массиве"

На правах рукописи

Масленников Владимир Иванович

РАЗРАБОТКА ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ОСЛОЖНЕНИЙ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ СКВАЖИН В СОЛЯНОМ МАССИВЕ

Специальность 25.00.10 — Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа - 2005

Работа выполнена в ООО «Оренбурггеофизика»

Научный руководитель: доктор технических наук

Анатолий Степанович Деркач

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Василий Федорович Назаров

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Валерий Михайлович Коровин

Ведущая организация: ОАО НПФ «ВНИИГИС», г. Октябрьский

Защита диссертации состоится 11 марта 2005 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 520.020.01 при открытом акционерном обществе научно-производственной фирмы «Геофизика» по адресу: Республика Башкортостан, 450005, г. Уфа, ул. 8-е Марта, 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО НПФ |«Геофизика»

Автореферат разослан 10 февраля 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор химических наук,

старший научный сотрудник

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Поиск и разведка месторождений углеводородного сырья на больших глубинах в условиях развитой соляной тектоники характеризуются такими специфическими проблемами проводки и крепления скважин, как деформации стволов и обсадных колонн в результате пластического течения соли. Анализ отечественного и зарубежного опыта проводки глубоких скважин на нефть и газ показал, что эта проблема является крайне серьезной для многих регионов, имеющих в осадочном комплексе мощные соленосные отложения.

Особую проблему представляет строительство глубоких скважин до 7000 м, вскрывающих хемогенные отложения мощностью более 5000 м в северной и северо-восточной частях Прикаспийской впадины и Предуральского прогиба, территориально входящих в состав Оренбургской области. При ведении поисково-разведочного бурения в этих районах предприятиями «Оренбурггеология» с начала 1970-х годов и в последующем с 1993 г. «Оренбурггазпром» 47 скважин отмечены осложнения и аварийные ситуации, связанные с деформацией стенок скважин и обсадных колонн в соляном массиве, в 23 скважинах.

При ведении буровых работ в новых неизученных регионах со сложными горно-геологически ми условиями (солянокупольная тектоника, высокие температура и горное давление) риск техногенных солепрояв-лений повышается. Возникающие осложнения при бурении отрицательно влияют на технико-экономические показатели проводки скважины, а ликвидация сложных аварий и бурение новых стволов скважин требуют привлечения дополнительных материальных средств на поисково-разведочные работы в целом.

Высокая аварийность при проводке и креплении глубоких скважин в хемогенных отложениях свидетельствует о необходимости углубленного изучения этой проблемы. При этом актуальной задачей является разработка эффективных технологий прогнозирования и предупреждения техногенных проявлений соленосного массива. Решение таких важных задач, как выявление в разрезе скважин зон неустойчивых пород и принятие опережающих мероприятий по сохранению ствола и целостности обсадных колонн, с высокой эффективностью возможно на основе комплекса данных геолого-геофизических исследований.

Актуальность разработки и применения эффективных мероприятий по прогнозированию и предупреждению техногенных проявлений соленосного массива при строительстве глубоких поисково-разведочных скважин неоднократно отмечалась в решениях НТС ОАО «Газпром» и ООО «Оренбурггазпром» в 1998-2004 г. г.

Цель диссертационной работы. Разработка эффективных технологий и методик прогнозирования и предупреждения осложнений в соляном массиве при строительстве глубоких поисково-разведочного скважин по геофизическим данным.

Основные задачи исследований

1. Анализ состояния изученности проблемы техногенных проявлений соляного массива при строительстве глубоких скважин.

2. Разработка геофизических технологий предупреждения проявлений соляного массива при строительстве глубоких скважин:

- развитие существующих методик изучения напряжений горных пород в условиях скважинной выработки,

- разработка методик прогнозирования и выявления потенциально опасных зон в соляном массиве,

- разработка методик предупреждения техногенных проявлений соляного массива при проводке и креплении глубоких скважин.

3. Обоснование рационального комплекса геофизических исследований при прогнозировании и предупреждении техногенных проявлений соляного массива при проводке и креплении глубоких скважин.

4. Апробация и внедрение комплекса методик прогнозирования и предупреждения деформации стволов и обсадных колонн глубоких скважин в соленосных отложениях на объектах ООО «Оренбург! азпром».

Методы решения поставленных задач. Анализ и обобщение отечественного и зарубежного опыта, опытно-методические работы в скважинах, разработка и внедрение новых технологий и программно-методических комплексов по прогнозированию и предупреждению техногенных проявлений соленосного массива при проводке и креплении глубоких скважин.

Научная новизна работы

1. Впервые научно обоснован системный подход к решению проблемы строительства глубоких поисково-разведочных скважин в соленосных отложениях на основе эффективных геофизических технологий и методик по выявлению зон неустойчивых пород и предупреждению их техногенных проявлений.

2. Предложена методика выявления зон текучих солей при проводке скважин, основанная на контроле изменений профиля ствола при гидродинамическом воздействии на стенки скважин за счет перемещений бурового инструмента.

3. Предложена методика прогнозирования зон высоких давлений соляного массива на обсадную колонну поданным акустических исследований в открытом стволе скважин при изменении гидростатического давления на стенки скважин.

4. Предложена методика опережающего выявления зон высоких давлений соляного массива на обсадную колонну по изменению механического контакта цемента с колонной и перераспределению напряжений в горном массиве после крепления ствола скважин по данным временных акустических исследований.

5. Обоснован рациональный комплекс геофизических исследований на основе высокоинформативных методов (АКШ, СГК, ПТС и др.) и специальной технологии их выполнения, обеспечивающий высокую объективность результатов прогнозирования и предупреждения деформации стволов и обсадных колонн скважин в соленосных отложениях.

6. Разработаны программно-методические комплексы обработки данных геофизических исследований («АКШ-АКЦ», «Профиль»), обеспечивающие высокий уровень решения геолого-технических задач.

Основные защищаемые положения

1. Рациональный комплекс геофизических методов исследования технического состояния глубоких скважин на этапах проводки и крепления в условиях сложной соляной тектоники.

2. Технология геофизических исследований по прогнозированию и выявлению зон текучих пород и предупреждению деформаций стволов и обсадных колонн скважин в соленосных отложениях.

3. Методика комплексной обработки и интерпретации данных геофизических исследований по предупреждению осложнений при строительстве глубоких скважин в соляном массиве.

Практическая значимость работы заключается в том, что впервые в практике поисково-разведочных работ в сложных горно-геологических условиях реализована технология системного информационного геофизического сопровождения процесса строительства скважин на этапах проектирования, проводки и крепления; впервые разработаны и реализованы эффективные методики прогнозирования и выявления зон неустойчивых пород и предупреждения деформации стволов и обсадных колонн скважин в соленосных отложениях. Экономическая эффективность выполненной работы заключается в высокой достоверности результатов, выразившейся в снижении количества осложнений и аварий при строительстве скважин.

Разработанные геофизические технологам предупреждения осложнений при строительстве скважин в соляном массиве, с учетом особенностей геологического строения юга Оренбургской области (сложная соляная тектоника, экстремальные термобарические условия и др.), могут служить основой для технико-методического перевооружения отечественных геолого-геофизических предприятий, имеющих аналогичные проблемы сохранения устойчивости стволов и обсадных колонн скважин в условиях проявлений горного давления.

Внедрение результатов работы. Разработанные автором технологии и методики геофизических исследований и комплексной обработки данных поэтапно внедрялись в производство на объектах ООО «Оренбург-газпром» и ООО «Астраханьгазпром» с 1994 г. в более чем 100 скважинах. В настоящее время рациональный комплекс, технология и методика проведения исследований утверждены ООО «Оренбурггазпром» в виде следующих нормативно-технических документов:

1. Стандарт предприятия «Обязательный комплекс ГИС при контроле технического состояния скважин на объектах ООО «Оренбург-Газпром»» (Оренбург, 1999);

2. Временная инструкция «Контроль технического состояния поисково-разведочных и эксплуатационных скважин на объектах ООО «Оренбурггазпром» методами промысловой геофизики», (Оренбург, 1999);

3. Регламент геолого-геофизического сопровождения строительства поисково-разведочных скважин (Оренбург, 2004);

4. Временная инструкция «Прогнозирование и предупреждение техногенных проявлений соленосного массива при строительстве глубоких скважин на объектах ООО «Оренбурггазпром» по геофизическим данным (Оренбург, 2004).

Апробация работы. Основные положения и результаты выполненной работы докладывались на Научно-техническом совете ООО «Оренбурггазпром» (Оренбург, 1999), 3-й Международной научно-технической конференции «Техническое диагностирование оборудования и трубопроводов, подверженных воздействию сероводородсодержащих сред» (Оренбург, 2000), 4-й Международной научно-технической конференция «Техническое диагностирование оборудования и трубопроводов, подверженных воздействию сероводородсодержащих сред» (Оренбург, 2002), Научно-технической конференции «Геофизические технологии XXI века» (Оренбург, 2004), 5-й Международной научно-тех-

нической конференции «Техническое диагностирование оборудования и трубопроводов, подверженных воздействию сероводородсодержащих сред» (Оренбург, 2004).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 30 печатных работах.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Текст изложен на 167 страницах, включая 30 рисунков, 10 таблиц, библиографию из 149 наименований.

В диссертации представлены результаты исследований, выполненных лично автором, а также под руководством и при непосредственном участии в соавторстве с коллегами.

Диссертационная работа выполнена в ООО «Оренбурггеофизика» под научным руководством д. т. н. А. С. Деркача, которому автор выражает глубокую благодарность за помощь в постановке задач и проведении исследований.

Автор выражает искреннюю благодарность и признательность д. т. н., профессору, член-корреспонденту АН РБ, действительному члену РАЕН Р. А. Валиуллину за неоценимую помощь, конструктивные замечания и полезные советы при подготовке диссертационной работы.

Автор также благодарен специалистам АО НПФ «Геофизика» М. А. Сулейманову, В. И. Стрелкову; ОАО «ВНИИГИС» к. г-м. н.

A. В. Миллеру, к. т. н. А. И. Лысенкову, ООО «РИАЛОГ» к. т. н.

B. Н. Иванову, Ю. К. Ионе; ООО «Нефтегазгеофизика» д. т. н В. Ф. Козя-ру; ООО «Астраханьгазпром» А. К. Токману; ООО «Астраханьгазгеофи-зика» Р. Ш. Алиеву и специалистам ООО «Оренбурггазпром» к. г-м. н.

C. М. Карнаухову, С. А. Михайленко, к. т. н. В. А. Маркову, к. т. н. В. Ф. Шулаеву, к. г-м. н. А. В. Савинкову, Н. А. Ивановой за оказанную активную поддержку и помощь в проведении исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, представлены цель, задачи и научная новизна работы.

В первой главе обобщен отечественный и зарубежный опыт изучения условий и механизмов возникновения неупругой деформации соляных пород при вскрытии горного массива скважиной. Геолого-

технические условия возникновения пластической деформации соли многообразны. Установлено, что до настоящего времени не выработано научно обоснованных представлений об источниках, механизмах и закономерностях техногенных проявлений вскрываемого соляного массива. В этой области многими отечественными и зарубежными исследователями выдвинут ряд гипотез, в соответствии с которыми разработаны и в практике строительства скважин используются различные технологии проводки и крепления стволов скважин. Автором сделан вывод, что при проводке и креплении скважин в условиях сложной соляной тектоники основными специфическими проблемами являются деформации стенок ствола и обсадных колонн в результате пластического течения соляных пород под действием высокого горного давления. Выполненный анализ возникающих аварийных ситуаций при строительстве скважин в неустойчивых соленосных отложениях различных регионов, в том числе на юге Оренбургской области, позволил определить следующие основные геолого-технические факторы, вызывающие осложнения:

в открытом стволе скважин

— сужение ствола в результате пластической деформации соли, проявляющееся в посадках и прихватах бурильного инструмента;

— образование глубоких каверн за счет размыва стенок скважин в соленосных отложениях и разрушения ствола в плотных породах;

в обсаженной скважине

— искривление труб в кавернах и изменение пространственного положения обсадных колонн под действием горного давления;

— механический износ и снижение прочностных свойств стенок труб в местах изгиба обсадных колонн;

— высокое боковое горное давление, вызывающее деформацию (смятие) обсадных колонн.

В результате обобщения отечественного и зарубежного опыта и собственных исследований сделан вывод, что одним из определяющих факторов деформации стенок скважин в соленосных породах является действие горного напряжения в околоскважинном пространстве. При этом установлено, что на устойчивость соляных пород, вскрытых скважиной, существенное влияние оказывает горизонтальная составляющая горного давления. В настоящее время не выработано общепринятой методики определения величины тектонической составляющей горного давления, поэтому для выявления наиболее общих закономерностей распределения напряжений в горных породах в различных геологических условиях широкое применение находят расчетные методы. Перс-

пективным направлением является дальнейшее изучение вопроса влияния горизонтальной компоненты горного давления на механизм пластического деформирования горных пород в приствольной зоне в условиях естественного залегания горных пород по геофизическим данным.

Анализ опыта строительства глубоких скважин в соленосных отложениях показывает, что бороться с уже начавшимися деформационными проявлениями очень трудно и часто остановить их просто невозможно. Поэтому наряду с разработкой методов борьбы с деформациями ствола и обсадных колонн важное значение имеет разработка и применение научно обоснованных опережающих мероприятий, таких как прогнозирование и предупреждение техногенных проявлений горного массива.

Отмечается, что для однозначной интерпретации результатов неупругой деформации реальных горных пород пластическая деформация соли должна рассматриваться как результат физико-механических процессов, происходящих на уровне строения ее кристаллической решетки. На основании того, что компонентный состав и физико-механические свойства определяют специфику проявления механизмов пластичности и напряженности соляных пород в реальных горных условиях, сделан вывод о необходимости выделения в разрезе и изучения характерных особенностей главных разновидностей соли.

На определенных этапах исследований физико-механических свойств и устойчивости горных пород для объяснения процессов, происходящих в горных условиях, важное значение имеет экспериментальный подход. Однако наиболее объективные результаты о вещественном составе и прочностных характеристиках соленосных пород в условиях их естественного залегания могут быть получены только на основе данных высокоинформативных методов геофизических исследований. Результаты лабораторных исследований в этом случае представляют важную информацию для петрофизического подтверждения данных ГИС.

Рассмотрено состояние развития технологий геофизических исследований и работ по изучению вопроса влияния напряженности горного массива на устойчивость ствола скважин. При оценке напряженного состояния горных пород в околоскважинном пространстве одним из эффективных методов является акустический широкополосный каротаж. По параметрам волнового сигнала в комплексе с данными других методов ГИС оцениваются физико-механические свойства (коэффициент Пуассона, модули продольного и поперечного сжатия и др.) и компонентный состав горных пород в условиях их естественного залегания.

Отмечается, что повышение степени решаемости задач и объективности получаемой информации возможно на основе применения эффективных программно-методических средств сбора, обработки и интерпретации геофизических данных, метрологического и петрофи-зического обеспечения. На основании анализа действующей в практике изучения технического состояния скважин нормативной и технической документации сделан вывод о необходимости разработки соответствующих документов, учитывающих специфические вопросы прогнозирования и предупреждения техногенных проявлений соляного массива при строительстве глубоких скважин по геофизическим данным.

Во второй главе рассмотрен опыт строительства глубоких скважин в условиях сложных горно-геологических условий юга Оренбургской области. Интенсивная соляная тектоника, разнообразие литологическо-го состава, большие глубины и мощности залегания соленосных пород определяют серьезные проблемы при строительстве скважин такие, как деформации стволаскважин и спускаемых обсадных технических колонн.

Негативное влияние соляного комплекса на ведение поисково-разведочного бурения обусловлено особенностями его строения, в первую очередь, проявлением солянокупольногодиапиризма. Мощность солей в Прикаспийской впадине и Предуральском прогибе изменяется от О метров в межсолевых мульдах до 6000 метров в соляных куполах. В бортовых частях Прикаспийской впадины соляные купола расположены цепочками, образуя соляные гряды, валы отражающие блоковое строение фундамента, ступенчато погружающегося в южном направлении.

Обработка и анализ геолого-геофизических материалов позволил определить преимущественный состав соленосных отложений. Широким развитием в разрезе и по площади характеризуются хлоридные и сульфатные соли К и М^ (галит, сильвинит, карналит, полигалит, кизерит, бишофит и др. ). Значительное отличие галогенных пород по механическим, физическим и химическим свойствам от сопутствующих карбонатных пород обусловливает необходимость разработки и применения комплекса новых технологических решений по безаварийному бурению скважин в соляных отложениях на основе широкого привлечения данных геофизических исследований.

Выполненный анализ аварийности при глубоком поисково-разведочном бурении в хемогенных отложениях на юге Оренбургской области показал, что главным фактором нарушения устойчивости стенок скважины и обсадных колонн является пластическое течение солей под влиянием давления перекрывающих ее горных пород и что проблема обостряется с выходом работ в новые тектонически неблагоприятные районы.

Опыт бурения глубоких скважин свидетельствует, что основной трудностью при проводке скважин в соленосных отложениях является поддержание длительной устойчивости стенок скважины. Как правило, при решении проблем, связанных с осложнениями и аварийными ситуациями, отдается предпочтение и уделяется основное внимание технологическим способам, которые сложны в реализации и часто мало эффективны. Предупреждение и борьба с потерей устойчивости открытого ствола в отложениях, склонных к пластическому течению, осуществляется главным образом за счет регулирования физико-химических свойств бурового раст

вора, таких как плотность и минерализация. Из опыта изучения технического состояния глубоких скважин в сложных горно-геологических условиях юга Оренбургской области следует, что ограничиваясь только технологическими мерами предупреждения осложнений без широкого привлечения информационного потенциала данных геофизических исследований, невозможно определение реальной модели, механизмов техногенных проявлений горного массива и принятие эффективных и опережающих мероприятий по сохранению устойчивости ствола и целостности колонн.

Низкая эффективность применяемых на практике методических и технологических мероприятий для решения проблем устойчивости ствола скважин и обсадных колонн при ведении глубокого бурения в соле-носных отложениях вызывает необходимость разработки и применения комплексных технико-методических решений на основе системного информационного геофизического сопровождения. Автором определены основные направления развития геофизических технологий сква-жинных исследований и эффективных методик обработки данных.

В третьей главе для решения проблемы аварийности при строительстве глубоких скважин в хемогенных отложениях автором предложен системный подход, основанный на научно обоснованных, практически и экономически целесообразных мероприятиях, позволяющий на этапе проектирования своевременно и объективно оценить степень риска и определить оптимальное место заложения скважин; на этапах проводки и крепления скважин выявить опасные зоны и применять опережающие мероприятия по обеспечению устойчивости ствола и целостности обсадных колонн.

Прогнозирование геолого-тектонического строения разреза предлагается осуществлять по:

— сейсмическим данным МОГТ с целью выбора оптимального места заложения скважин относительно тектонических нарушений на этапе проектирования;

— сейсмическим данным ВСП с целью выявления зон механически неустойчивых пород в хемогенных отложениях в околоскважинном пространстве и ниже забоя в процессе строительства скважин;

— данным ГИС оценка относительной величины и преимущественного направления действия тектонических напряжений в разрезе скважин.

На этапе проводки скважин по комплексу ГИС предлагается производить:

— прогнозирование устойчивости пород и зон повышенной напряженности горного массива по АКШ;

— выявление потенциально опасных зон подвижной соли по АКШ и профилеметрии при меняющемся гидростатическом давлении в скважине;

— обеспечение устойчивости стенок скважины за счет технологических операций при информационном сопровождении по ГИС (периодическая проработка ствола при гидростатическом воздействии на стенки скважины).

На этапе крепления ствола скважин по комплексу ГИС предлагается производить:

— прогнозирование устойчивости соляного массива по изменению бокового горного давления по данным АКШ;

— выявление зон высоких напряжений, действующих на обсадную колонну, по изменению механического контакта на границе цемент-колонна по данным АКЦ;

— предупреждение деформации обсадных колонн снижением напряжения за счет размыва соли в околоскважинном пространстве через специальные перфорационные отверстия.

Высокая точность и объективность результатов предложенной технологии предупреждения проявлений соляного массива обеспечивается за счет применения следующих технико-методических разработок, выполненных под руководством и при участии автора:

— технология производства ГИС в экстремальных термобарических условиях;

— программно-методические комплексы сбора и обработки данных исследований;

— петрофизического обоснования данных ГИС;

Оценка тектонической составляющей горного давления в соляном массиве по геофизическим данным

При строительстве глубоких скважин в соленосной толще определяющее влияние на устойчивость ствола оказывает результирующее действие составляющих горного давления. Особую актуальность представляет прогнозирование тектонических напряжений по геофизическим данным. При этом на первый план ставится вопрос о целесообразности определения степени риска проявления горного давления с целью выбора оптимального местоположения и траектории скважин поданным сейсморазведки с привлечением информации общегеологического плана.

Автором выделены основные структурно-тектонические особенности залегания хемогенных пород, определяющие вероятность различных

осложнений при строительстве скважин:

— аномальные проявления горного массива в условиях сбросов и зон смятия пород, обрамляющих диапиры;

— осложнения при строительстве скважин, возникающие в результате наклонных перемещений (сползаний) масс горных пород из-за гравитационной неустойчивости, в основном, по плоскостям, представленным мягкими породами, которыми являются соли и глины;

— осложнения при бурении в пределах диапиров, где распределение тектонических напряжений определяется их формой и внутренним строением;

— наиболее благоприятным геологическим строением, где проблемы при проводке скважин отмечены в меньшей степени, характеризуются районы с двухъярусным типом залегания хемогенных пород, когда в нижней части залегают чередующиеся пласты каменной соли и ангидритов, а верхняя часть купола слагается каменной солью с примесью калийных солей.

Установлено, что при проводке скважин в массиве пород под действием бокового горного давления ствол скважины в поперечном сечении приобретает эллипсовидную форму. Автором предложена методика определения пространственной ориентировки тектонической составляющей горного давления, действующего в околоскважинном пространстве, основанная на азимутальной привязке поперечного профиля ствола.

На большом объеме петрофизических исследований кернового материала и скважинных геофизических исследований автором разработана методика определения преимущественной направленности и степени трещиноватости горных пород, которая может быть применена для прогноза действующих напряжений в хемогенных отложениях.

Технологии раннего обнаружения зон техногенных проявлений соляного массива

а) Методики выявления зон повышенной текучести соли

Автором разработана и реализована методика опережающего

выявления интервалов повышенной текучести соли в открытом стволе и прогнозирования состояния соляного массива для условий, возникающих после крепления скважин. Установлено, что интервалы пород с низкими прочностными свойствами наиболее уверенно выделяются в условиях изменяющегося гидростатического давления столба промывочной жидкости на стенки скважины. Поданному способу изменение напряженности горного массива в условиях открытого ствола скважины создается за счет снижения гидростатического давления путем понижения уровня бурового раствора. Контроль за изменением бокового горного давления производится по данным широкополосного акустического каротажа. Циклически меняющееся гидродинамическое давление на стенки скважин при спуско-подъемных операциях отрицательно влияют на устойчивость стенок скважин, вызывая пластические деформации соленосных пород. Этот факт автором предлагается использовать для выявления механически неустойчивых пород путем направленного воздействия переменным давлением на стенки скважин и контроля за изменением профиля ствола.

б) Методика контролязаразвитием пластической деформации соли в процессе проводки скважины

В результате исследования технического состояния ствола скважин установлено, что процесс пластической деформации соли имеет затухающий характер и на последних стадиях завершается. При подготовке ствола скважины перед спуском обсадных колонн рекомендуется периодическая его проработка с созданием гидростатического давления, соответствующего условиям после крепления ствола скважины. Контроль за стабилизацией ствола производится по данным профилеметрии.

в) Прогнозированиезон текучихпород в соляноммассиве по состоя-ниюмеханического контакта цементного камня с колонной

В условиях сменившейся гидростатической обстановки за колонной после цементирования за счет течения соли происходит разгрузка горного давления на обсадную колонну через цементное окружение. Разработана и предложена методика выявления зон текучих солей за колонной на основе использования возможностей двухчастотной акустической цементометрии по выявлению и идентификации дефектов по

типу (контактный или объемный). Временной контроль за изменением величины кругового микрозазора и объемного дефекта позволяет оценить характер и направленность воздействия горного массива на обсадную колонну.

Контроль технологических режимов при проводке и креплении скважин

Установлено, что в условиях соленосных отложений технологические режимы проводки и крепления скважин в значительной степени определяют техническое состояние как ствола, так и обсадных колонн. В процессе бурения и спуска обсадных колонн важной технологической задачей является обеспечение равномерного и плавного перемещения бурового инструмента, так как многократные переменные гидродинамические нагрузки на стенки скважины, имеющие импульсный характер, способствуют снижению механических свойств устойчивости соленосных пород, слагающих стенки скважин. При спуске обсадных колонн в условиях высокой кавернозности ствола скважин против солевых пород создаются дополнительные осевые нагрузки на колонну за счет ударов об уступы каверн. Одновременное действие таких факторов, как снижение гидростатического давления бурового раствора внутри колонны, циклически меняющееся гидростатическое давление в нижней части колонны при ее спуске со скоростью, близкой к критической, и осевые нагрузки на колонну при ударах об уступы каверн, могут являться причинами снижения прочностных свойств стенок труб и возникновения начальных деформаций спускаемых обсадных колонн. Автором рекомендуется выполнение контроля за соблюдением оптимальных режимов технологических операций в соленосном массиве с учетом кавернозности ствола скважины.

Технология разгрузки обсадных технических колонн

При проводке скважин в подсолевых отложениях в случаях возникновения первых признаков деформации обсадных технических колонн с целью безаварийной проводки скважины до проектной глубины применяется ряд возможных в этих условиях технологических мероприятий по продлению их функциональных назначений. При этом на практике применяется разгрузка зон напряжения обсадных колонн, возникшего под действием бокового горного давления, путем растворения соляных пород промывкой пресной водой в заколонном пространстве через перфорационные отверстия. Отмечается, что с применением кумулятивной перфорации в большинстве случаев такие работы не приводят к желаемым результатам.

Проведенные автором аналитические расчеты создаваемых импульсных давлений при кумулятивной перфорации (ПКС-80, ПКО-89) показывают, что при этом на обсадную колонну и окружающее пространство действует интенсивная ударная волна, способствующая повышению сдвиговых деформаций соли.

Учитывая чувствительность соляного массива к переменным гид-ро-динамическим нагрузкам, для целей разгрузки напряжений обсадных колонн автором предложено применение щадящих способов перфорации без ударного воздействия на обсадную колонну и околосква-жинное пространство (например, сверлящей перфорации).

Изучение литологического и компонентного состава хемогенных отложений комплексом геофизических методов

а) Определение геофизическиххарактеристик галогенных пород

Отмечается, что для предупреждения техногенных проявлений отдельных разновидностей солей ввиду их высокой пластичности в поле динамических напряжений, важным является оперативное их выделение в разрезе скважин и детальное литологическое изучение. Компонентный состав изучаемых солевых отложений определяется содержанием К,

Са, С1 и S. Самой распространенной породой в составе соленосного массива является каменная соль — галит (^О). Наиболее низкими физико-механическими свойствами характеризуются хлоридные соли К и Mg (сильвинит, карналит, бишофит и др.). Автором определены геофизические характеристики основных разновидностей соли и сопутствующих им пород. Для прямого исследования литологии вскрытых пород и обоснования данных геофизических исследований предлагается обязательный литологопетрофизический анализ образцов керна.

б) Прогнозирование физических свойств горных пород по геофизическим данным

При прогнозировании напряженного состояния горного массива на заданной глубине на практике расчет геостатического давления производится с учетом плотности вышележащих горных пород. При этом в условиях отсутствия информации о плотности слагающих разрез пород (по причине существенного влияния на точность измерений технического состояния ствола) принимается среднестатистическое значение плотности равное 2300 кг/м3. В реальных условиях хемогенных отложений плотность пород изменяется в широких пределах, например галит — 2150 кг/м3, ангидрит - 2950 кг/м3, и поэтому рассчитанное таким способом геостатическое давление значительно отличается от фактического. Ав-

тором предложена методика определения плотности пород в осложненных скважинных условиях по корреляционным зависимостям. Выполнен расчет и построена карта распределения горного давления по 67 скважинам ОНГКМ по подошве хемогенных отложений кунгурского яруса.

в) Петрофизическое обоснование геофизических данных

По комплексу петрофизических и геофизических данных по скважинам ОНГКМ и других площадей юга Оренбургской области автором отработана методика определения типа пустотного пространства пород, в том числе трещиноватости и ее преимущественной направленности. Наличие трещиноватости горных породах и, особенно, преимущественная ориентировка трещин позволяют оценить распределение напряжений в горном массиве, окружающем скважину. Технология петрофизических исследований керна, в том числе с моделированием пластовых условий, реализована в комплексной лаборатории исследования керна (КЛИК) ООО «Оренбурггеофизика».

Совершенствование технологии геофизических исследований

Информационное геофизическое сопровождение процесса строительства глубоких поисково-разведочных скважин в экстремальных горно-геологических условиях является важным звеном единой технологической системы обеспечения безаварийности буровых работ. По техническому заданию ООО «Оренбурггеофизика» фирмой «РИАЛОГ» был изготовлен комплект аппаратуры с повышенными термобарическими характеристиками — температурой до 200°С и давлением до 155 МПа. При непосредственном участии автора совместно с сотрудниками фирмы «РИАЛОГ» выполнен большой объем базовых и скважинных испытаний аппаратуры и программно-методического обеспечения на регистрацию и обработку и внедрение их в производство ГИС.

С учетом предъявляемых высоких требований к качеству и достоверности регистрируемой информации и результатам обработки на основе полученного опыта производства ГИС аппаратурой «ЛОГИС» с участием и под методическим руководством автора разработан программно-методический комплекс на регистрацию и обработку данных «КВАНТ». Данное программное средство обеспечило высокую надежность управления сборками модулей разных методов в любой комбинации, в том числе не входящих в состав «ЛОГИС», высокую технологичность процесса исследования скважин и обработки данных. Разработанные и внедренные в практику ГИС программно-методические комплексы «Квант», «АКШ-АКЦ», «Профиль» «ЭМДС» позволили обес-

гтечить высокую степень точности и достоверности исследований и обработки данных основных информационноемких геофизических методов. С применением технологии «РИАЛОГ» выполнены исследования полным комплексом ГИС более чем в 20 объектах глубоких скважинах с высокими термобарическими условиями на юге Оренбургской области и на Астраханском своде.

Обоснование рационального комплекса методов геофизических исследований

С целью оптимизации процесса безаварийной проводки и крепления глубоких скважин автором разработана и предложена технология системного изучения технического состояния открытого ствола и обсадных колонн на основе рационального комплекса методов ГИС. Геофизическое информационное сопровождение процесса проводки и крепления глубоких поисково-разведочных скважин представляет собой ряд отработанных методик, направленных на поэтапный периодический контроль технического состояния открытого ствола, обсадных колонн и заколонного пространства в условиях аномальных проявлений горного массива.

Анализ эффективности геофизических методов и технических возможностей скважинной аппаратуры при изучении устойчивости стенок скважин и обсадных колонн в условиях действия горного давления позволил выделить основные из них:

- сейсмические методы при прогнозировании геологического разреза и выявления тектонически неблагоприятных зон;

- полноволновой акустический каротаж для изучения физико-механических свойств пород и бокового горного давления в открытом стволе и качества цементирования и изменения состояния механического контакта цементного камня с колонной после крепления скважин;

- плотностной гамма-каротаж при определении литологии и плотности пород;

- спектральный гамма-каротаж для выявления в соленосных отложениях калий содержащих пород;

- геолого-технологические исследования для контроля и корректировки технологических режимов проводки скважин;

- профилеметрия для выявления зон пластической деформации и размыва стенок скважин и смятия обсадных колонн;

- электромагнитная дефектоскопия колонн для выявления интервалов нарушений обсадных колонн;

- перфорация обсадных колонн для разгрузки обсадных колонн от действия горного давления.

В четвертой главе выполнен анализ практических результатов изучения устойчивости соленосного массива при строительстве глубоких скважин. Установлено, что применяемые различные технологические мероприятия, основанные на данных геофизических исследований, способствуют сохранению устойчивости открытого ствола в соляном массиве. Основные проблемы возникают на начальных этапах крепления ствола, когда после цементирования скважин в результате перераспределения гидростатического и горного давлений происходит передача нагрузки на обсадную колонну.

В результате изучения условий возникновения осложнений и аварийных ситуаций при строительстве глубоких скважин в хемогенных отложениях установлено следующее:

- основным из факторов нарушения устойчивости стенок скважины и обсадных колонн является пластическое течение солей под действием горного давления и переменных гидродинамических нагрузок при технологических операциях;

- в соленосных отложениях на юге Оренбургской области пластической деформации подвергается также каменная соль, ранее считавшаяся наиболее устойчивой;

- наличие механических примесей плотных пород, таких как ангидрит и известняк, повышает устойчивость соли к пластической деформации;

- с выходом поисково-разведочного бурения в новые тектонически активные районы вероятность возникновения осложнений при проводке и креплении глубоких скважин возрастает;

- большой степенью вероятности проявления высокого горного давления характеризуется район поисково-разведочных работ Прикаспийской впадины, что выражается широким диапазоном возникающих осложнений при строительстве скважин на глубинах 2500-6200 м;

- основное количество осложнений приходится на интервалы глубин 2500-3500 м (50% — в открытом стволе, 68% — в обсадной колонне);

- при высоком уровне аварийности при строительстве глубоких скважин достигнуто его снижение на 16. 7% в обсаженной скважине и на 37. 5% — при проводке скважины за счет оптимизации буровых работ и внедрения новых технологий, в том числе основанных на геофизических данных.

Разработанный и предложенный автором рациональный комплекс геофизических исследований позволил обеспечить эффективное решение задач контроля технического состояния скважин в рамках проектного задания на бурение и оценку риска вскрытия зон с высоким горным давлением в интервалах механически неустойчивых соленосных пород.

По глубоким поисково-разведочным скважинам площадей Оренбургского региона по геофизическим данным автором изучены прочностные параметры горного массива, позволяющие оценить динамику изменения физико-механических свойств основных типов горных пород с глубиной и спрогнозировать устойчивость разреза во вновь забуриваемых скважинах:

— неустойчивому состоянию стенок ствола скважины, характеризующемуся сужением ствола и образованием каверн за счет размыва и обрушения пород, соответствуют высокие значения коэффициента Пуассона (0,35-0,37) и низкие значения модуля Юнга (7-10*103 МПа);

— при низких значениях коэффициента Пуассона (0,25-0,29) отмечается хрупкое разрушение пород с образованием каверн большого размера.

Постоянное накопление статистической геолого-геофизической и технологической информации позволило внести коррективы в существующие проекты, разработать эффективные мероприятия по профилактике и ликвидации различного рода осложнений в процессе бурения. Данные расчетов бокового горного давления по ГИС использованы при выборе марок стали и толщины стенок обсадных труб при креплении ствола скважин, плотности и типа бурового раствора, а также при разработке технологических мероприятий по профилактике и ликвидации осложнений. По рекомендациям автора, основанных на данных ГИС, были внесены коррективы по креплению скважин в интервалах возможного течения горных пород с низкими прочностными свойствами. В оперативном плане по фактам выявленных интервалов текучести соли выдавались рекомендации на спуск высокопрочных труб. Результаты работы явились основой для определения параметров буримости слагающих разрез пород и выбора наиболее эффективного породораз-рушающего инструмента.

Автором разработана и впервые применена методика расчета бокового горного давления в солевом массиве в закрепленной скважине через обсадную колонну и определение передаваемой части нагрузки на ее стенки. Зоны напряжения обсадных колонн под действием бокового горного давления со стороны солевого массива уверенно выделены по данным повторных исследований методом акустической цемен-тометрии состояния механического контакта цементного камня со стенками колонны и породой. Отмечено, что время с момента спуска обсадных труб до их деформации в различных скважинах существенно различается, что свидетельствует о разной скорости генерации разрушающих нагрузок со стороны горного массива.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненный анализ и обобщение отечественного, зарубежного и собственного опыта изучения проблемы проводки и крепления скважин в соленосных отложениях позволили автору разработать геофизические технологии предупреждения техногенных проявлений соляного массива при строительстве глубоких скважин. Впервые в практике поисково-разведочных работ в сложных горно-геологических условиях при непосредственном участии и методическом руководстве автора получены следующие результаты:

1. Научно обоснован системный подход к обеспечению информационного геофизического сопровождения безаварийного строительства глубоких поисково-разведочных скважин в соленосных отложениях на основе привлечения всей геолого-геофизической информации, применения разработанных эффективных методик, программно-методических и аппаратурно-технических средств.

2. Разработаны эффективные геофизические технологии предупреждения осложнений при строительстве глубоких поисково-разведочных скважин:

— прогнозирование и опережающее выявление зон текучих пород в соляном массиве на основе изучения распределения горного давления в околоскважинном пространстве в открытом стволе и после крепления скважин;

— предупреждение деформации обсадных колонн в зонах текучих соляных пород путем контролируемого по ГИС снижения сжимающих напряжений на стенках скважин в открытом стволе за счет периодических проработок и после крепления ствола скважин размывом соли через специальные перфорационные отверстия.

3. Обоснован рациональный комплекс геофизических методов по прогнозированию и выявлению зон неустойчивых пород и предупреждению деформации стволов и обсадных колонн скважин в соленос-ных отложениях.

4. Для достижения высокой точности и объективности результатов прогнозирования и предупреждения техногенных проявлений соленос-ного массива усовершенствованы стандартные и разработаны новые эффективные программно-методические системы сбора и обработки информации:

— для исследования открытого ствола и заколонного пространства через обсадную колонну выполнено усовершенствование, с учетом широкого спектра решаемых геолого-технических задач в изучаемом регионе, модульной термобарической аппаратуры фирмы «РИАЛОГ»;

— повышена точность и оперативность регистрации и предварительной обработки данных с применением программно-методического комплекса «Квант»;

— повышена информативность и качество обработки данных методов исследований технического состояния скважин с применением программно-методических комплексов «АКШ-АКЦ», «Профиль», «ЭМДС».

5. Разработаны и введены в практику 4 руководящих нормативных документа, учитывающие специфические вопросы предупреждения осложеий при строительстве глубоких поисково-разведочных скважин в соленосых отложениях на объектах ООО «Оренбурггазпром» по геофизическим данным.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Масленников В. И., Струков А. С. Изучение порового пространства карбонатных коллекторов акустическим каротажем на поперечных волнах // Прикладная геофизика. — М.: Недра, 1984. — Вып. 108. — С. 123-126.

2. Масленников В. И. Рациональный комплекс и технология ГИС для оценки технического состояния обсаженных скважин // — Сб.: От скважинных сейсморазведочных работ до промыслово-геофизических исследований в скважинах и их комплексной обработки с материалами сейсморазведки МОГТ при поисках, разведке, разработке месторождений углеводородов и эксплуатации ПХГ. — Уфа, 1998. - С. 21-29.

3 Масленников В. И. Некоторые вопросы профилеметрии открытого ствола и обсадных колонн // Сб.: От скважинных сейсморазведоч-ных работ до промыслово-геофизических исследований в скважинах и их комплексной обработки с материалами сейсморазведки МОГТ при поисках, разведке, разработке месторождений углеводородов и эксплуатации ПХГ. - Уфа, 1999. - С. 46-51.

4. Деркач А. С, Масленников В. И. Изучение технического состояния ствола скважин комплексом ГИС // Сб.: От скважинных сейсмо-разведочных работ до промыслово-геофизических исследований в скважинах и их комплексной обработки с материалами сейсморазведки МОГТ при поисках, разведке, разработке месторождений углеводородов и эксплуатации ПХГ. — Уфа, 1999. - С. 43-46.

5. Марков В. А., Масленников В. И. Технология и методика проведения контроля технического состояния скважин на объектах исследований ООО «Оренбурггеофизика» // Сб.: От скважинных сейсморазве-дочных работ до промыслово-геофизических исследований в скважи-

нах и их комплексной обработки с материалами сейсморазведки МОГТ при поисках, разведке, разработке месторождений углеводородов и эксплуатации ПХГ. - Уфа, 2000. - С. 34-63.

6. Результаты диагностирования технического состояния скважин методами промысловой геофизики на объектах ООО «Оренбурггаз-пром»/ В. А. Марков, Р. Г. Темиргалеев, В. И. Масленников, С. А. Ми-хайленко // Материалы 3-й Международной научно-технической конференции «Техническое диагностирование оборудования и трубопроводов, подверженных воздействию сероводородсодержащих сред». -Оренбург, 2000. - С. 85-89.

7. Марков В. А., Масленников В. И. Вопросы оптимальной технологии акустической цементометрии // Проблемы геофизического и геолого-технологического контроля разработки Оренбургского нефтегазо-конденсатного месторождения. - М.: Нефть и газ, 2002. — С. 71-77.

8. Диагностика технического состояния скважин ОНГКМ геофизическими методами/ В. А. Марков, В. Ф. Шулаев, В. И. Масленников, О. В.

Иванов//Материалы 4-й Междунаодной научно-технической конференции «Техническое диагностирование оборудования и трубопроводов, подверженных воздействию сероводородсодержащих сред». -Оренбург, 2002. - С. 104-111.

9. Масленников В. И., Марков В. А. Эффективность двухчастот-ной акустической цементометрии // Проблемы геофизического и геолого-технологического контроля разработки Оренбургского нефтегазо-конденсатного месторождения. - М.: Нефть и газ, 2002. — С. 78-83.

10. Масленников В. И., Можаев В. Н. Петрофизическое обоснование данных ГИС в сложных геолого-технических условиях скважин // Проблемы геофизического и геолого-технологического контроля разработки Оренбургского нефтегазоконденсатного месторождения. -М.:Нефть и газ, 2002. - С. 89-94.

11 Технология геофизических исследований скважин с высокими термобарическими условиями/А. С. Деркач, В. А. Марков, В. И. Масленников, М. Б. Жуков // НТВ Каротажник. - 2004. - Вып. 118-119.-С.62-67

12. Контроль качества крепления скважин при строительстве и эксплуатации/А. С. Деркач, В. И. Масленников, В. А. Марков, В. Ф. Шулаев // НТВ Каротажник. - 2004. - Вып. 118-119. - С. 254-259.

13. Технология электромагнитной дефектоскопии обсадных колонн разведочных и эксплуатационных скважин/ В. А. Марков, В. Ф. Шула-ев, В. И. Масленников, О. В. Иванов // НТВ Каротажник. - 2004. -Вып. 118-119.-С 259-265.

14. Масленников В. И., Волжанин В. Г. Направления развития спектрального гамма-каротажа при поисково-разведочных работах на юге Оренбургской области // НТВ Каротажник. - 2004. - Вып. 118-119. — С. 124-128.

15. Масленников В. И. Литологическое расчленение галогенных отложений комплексом геофизических методов// НТВ Каротажник. — 2004.-Вып. 118-119.-С. 128-136.

16. Масленников В. И. Изучение устойчивости ствола скважин в соляном массиве по данным ГИС // НТВ Каротажник. -2004. - Вып. 118-119.-С. 265-274.

17. Масленников В. И. Перфорация как способ разгрузки обсадных технических колонн в интервале текучих солей // НТВ Каротаж-ник. - 2004. - Вып. 118-119. - С. 275-282.

18. Деркач А. С, Масленников В. И. Гидродинамические аспекты проводки скважин в соляном массиве // НТВ Каротажник. — (в печати).

19. Масленников В. И. Системное геофизическое сопровождение процесса строительства скважин // Материалы Научно-технической конференции: Геофизические технологии XXI века. - Оренбург, 2004. -(в печати).

20. Временная инструкция «Контроль технического состояния поисково-разведочных и эксплуатационных скважин на объектах ООО «Оренбурггазпром» методами промысловой геофизики». - Оренбург: ООО «Оренбурггазпром», 1999. — 51с.

21. Стандарт предприятия «Обязательный комплекс ГИС при контроле технического состояния скважин на объектах ООО «Оренбурггаз-пром». - Оренбург: ООО «Оренбурггазпром», 1999. - 13 с.

22. Регламент геолого-геофизического сопровождения строительства поисково-разведочных скважин. - Оренбург: ООО «Оренбурггазпром», 2004. - 104с.

23. Временная инструкция «Прогнозирование и предупреждение техногенных проявлений соленосного массива при проводке и креплении глубоких скважин на объектах ООО «Оренбурггазпром» по геофизическим данным». - Оренбург: ООО «Оренбурггазпром», 2004. - 55с.

24. Патент 2003120812/03 РФ, МПК Е21 В 47/00. Способ оценки качества цементирования скважин/ А. С. Деркач, В. И. Масленников, В. Ф. Шулаев // приоритет от 07. 07. 2003 г.

25. Патент 2003120813/03 РФ, МПК Е21 В 47/00. Способ прогнозирования устойчивости ствола скважины в соляном массиве/А. С. Дер-кач, В. И. Масленников, В. Ф. Шулаев // приоритет от 07. 07. 2003 г.

26. Патент 2003129257/03 РФ, МПК Е21 В 47/00. Способ выявления интервалов пластической деформации соли в разрезе скважин/А. С. Деркач, В. И. Масленников, В. Ф. Шулаев // приоритет от 30. 09. 2003 г.

27. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2003612135. Оценка технического состояния скважин и обсадных колонн методом профилеметрии/ А. В. Зайцев, А. П. Воронин, В. И. Масленников, В. А. Марков // приоритет от 11. 09. 2003 г.

28. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2003612136. Программно-методический комплекс (КВАНТ)/А. С. Деркач, В. П. Беляев, В. И. Масленников, О. В. Иванов// приоритет от 11.09.2003 г.

29. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2004610716. Программно-методический обрабатывающий комплекс (АКШ-АКЦ)/ В. И. Масленников, В. А. Марков, А. В. Зайцев // приоритет от 19. 03. 2004 г.

30. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2004610717. Программно-методическийобрабатывающий комп-лекс(ЭМДС) / В. Ф. Шулаев, В. И. Масленников, О. В. Иванов // приоритет от 19. 03. 2004 г.

Масленников Владимир Иванович

Специальность25.00.10 Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Сдано в набор 3.02.2005 г. Подписано в печать 5.02.2005 г. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,0. Бумага офсетная. Печать офсетная. Гарнитура Newton. Тираж 100 экз. Заказ № 77.

И ПК «Газпромпечать» ООО «Оренбурггазпромсервис» 460000, г. Оренбург, пр-т Дзержинского, 2

25,00

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Масленников, Владимир Иванович

Введение.

Глава 1. Современное состояние изученности проблемы техногенных проявлений горного массива при строительстве глубоких скважин.

1.1. Физико-механические условия возникновения пластической деформации соли.

1.2. Анализ геолого-технологических факторов нарушения устойчивости соленосного массива при проводке и креплении скважин.

1.3. Изучение устойчивости горного массива по комплексу сейсмо-акусти-ческих методов исследований.

1.4. Состояние развития технологии геофизических работ и исследований по изучению техногенных проявлений горного массива.

1.4.1. Нормативно-техническая база изучения технического состояния глубоких скважин.

1.4.2. Информативность геофизических исследований и работ при изучении соляного массива.

1.4.3. Программно-методическое обеспечение геофизических исследований глубоких скважин в сложных геолого-технических условиях.

1.4.4. Метрологическое обеспечение данных ГИС.

1.5. Выводы к главе 1.

Глава 2. Изучение геолого-технических предпосылок техногенного проявления солевого массива при проводке и креплении скважин на примере нефтегазовых месторождений юга Оренбургской области.

2.1. Геолого-тектонические особенности проводки глубоких скважин на юге Оренбургской области.

2.1.1. Структурный план тектонических элементов изучаемого района.

2.1.2. Стратиграфия и литологофациальные особенности осадочного чехла изучаемого региона.

2.2. Состояние геолого-геофизической изученности района исследований

2.3. Опыт проводки глубоких скважин в соленосных отложениях в Оренбургской области.

2.4. Технология бурения и крепления глубоких скважин в соленосных отложениях.

2.5. Выводы к главе 2.

Глава 3. Разработка технологии прогнозирования н предупреждения техногенных проявлений соляного массива при проводке и креплении скважин.

3.1. Оценка тектонической составляющей горного давления в соляном массиве по геофизическим данным.

3.2. Разработка технологий раннего обнаружения зон техногенных проявлений соляного массива.

3.2.1. Разработка методики опережающего выявления зон повышенной текучести соли на основе изучения противодействия горного и гидростатического давлений в открытом стволе.

3.2.2. Методика снижения интенсивности развития пластической деформации соли в процессе проводки скважины.

3.2.3. Прогнозирование и опережающее выявление зон текучих пород в соляном массиве по состоянию механического контакта цементного камня с колонной после крепления ствола скважин.

3.3. Контроль технологических режимов при проводке и креплении скважин в соленосных отложениях.

3.4. Технология разгрузки обсадных технических колонн в интервалах текучих солей.

3.5. Изучение литологического и компонентного состава хемогенных отложений комплексом геофизических методов.

3.5.1. Определение геофизических характеристик галогенных и сопутствующих пород

3.5.2. Прогнозирование физических свойств горных пород по геофизическим данным в сложных скважинных условиях.

3.5.3. Технология петрофизических исследований с целью обоснования геофизических данных.

3.6. Совершенствование технологии геофизических исследований скважин 120 3.6.1. Совершенствование технологии геофизических исследований скважин с высокими термобарическими условиями.

3.6.2. Программно-методическое обеспечение сбора и обработки данных исследований скважин.

3.7. Разработка рационального комплекса геофизических исследований и работ при прогнозировании и предупреждении техногенных проявлений соляного массива.

3.8. Выводы к главе 3.

Глава 4. Анализ практических результатов при прогнозировании и предупреждении техногенных проявлений соленосного массива по геофизическим данным.

4.1. Результаты анализа аварийности при строительстве глубоких скважин по промысловым и геолого-геофизическим данным.

4.2. Результаты разработки технологии прогнозирования и предупреждения техногенных проявлений горного массива по ГИС.

4.3. Выводы к главе 4.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка геофизических технологий предупреждения осложнений при строительстве скважин в соляном массиве"

Поиск и разведка месторождений углеводородного сырья на больших глубинах в условиях развитой соляной тектоники характеризуются такими специфическими проблемами проводки и крепления скважин, как деформации стволов и обсадных колонн в результате пластического течения соли. Анализ отечественного и зарубежного опыта проводки глубоких скважин на нефть и газ показал, что эта проблема является крайне серьезной для многих регионов, имеющих в осадочном комплексе мощные соленосные отложения.

Особую проблему представляет строительство глубоких скважин до 7000 м, вскрывающих хемогенные отложения мощностью более 5000 м в северной и северо-восточной частях Прикаспийской впадины и Предуральского прогиба, территориально входящих в состав Оренбургской области. При ведении поисково-разведочного бурения в этих районах предприятиями «Оренбурггео-логия» с начала 1970-х годов и в последующем с 1993 г. «Оренбурггазпром» 47 скважин отмечены осложнения и аварийные ситуации, связанные с деформацией стенок скважин и обсадных колонн в соляном массиве, в 23 скважинах.

При ведении буровых работ в новых неизученных регионах со сложными горно-геологическими условиями (солянокупольная тектоника, высокие температура и горное давление) риск техногенных солепроявлений повышается. Возникающие осложнения при бурении отрицательно влияют на технико-экономические показатели проводки скважины, а ликвидация сложных аварий и бурение новых стволов скважин требуют привлечения дополнительных материальных средств на поисково-разведочные работы в целом.

Высокая аварийность при проводке и креплении глубоких скважин в хемо-генных отложениях свидетельствует о необходимости углубленного изучения этой проблемы. При этом актуальной задачей является разработка эффективных технологий прогнозирования и предупреждения техногенных проявлений соленосного массива. Решение таких важных задач, как выявление в разрезе скважин зон неустойчивых пород и принятие опережающих мероприятий по сохранению ствола и целостности обсадных колонн, с высокой эффективностью возможно на основе комплекса данных геолого-геофизических исследований.

Основные задачи исследований

- развитие существующих методик изучения напряжений горных пород в условиях скважинной выработки,

- разработка методик прогнозирования и выявления потенциально опасных зон в соляном массиве,

4. Апробация и внедрение комплекса методик прогнозирования и предупреждения деформации стволов и обсадных колонн глубоких скважин в соле-носных отложениях на объектах ООО «Оренбурггазпром».

Научная новизна работы

3. Предложена методика прогнозирования зон высоких давлений соляного массива на обсадную колонну по данным акустических исследований в открытом стволе скважин при изменении гидростатического давления на стенки скважин.

Основные защищаемые положения

Разработанные геофизические технологии предупреждения осложнений при строительстве скважин в соляном массиве, с учетом особенностей геологического строения юга Оренбургской области (сложная соляная тектоника, экстремальные термобарические условия и др.), могут служить основой для технико-методического перевооружения отечественных геолого-геофизических предприятий, имеющих аналогичные проблемы сохранения устойчивости стволов и обсадных колонн скважин в условиях проявлений горного давления.

Внедрение результатов работы. Разработанные автором технологии и методики геофизических исследований и комплексной обработки данных поэтапно внедрялись в производство на объектах ООО «Оренбурггазпром» и ООО «Астраханьгазпром» с 1994 г. в более чем 100 скважинах. В настоящее время рациональный комплекс, технология и методика проведения исследований утверждены ООО «Оренбурггазпром» в виде следующих нормативно-технических документов:

1. Стандарт предприятия «Обязательный комплекс ГИС при контроле технического состояния скважин на объектах ООО «Оренбурггазпром»» (Оренбург, 1999);

3. Регламент геолого-геофизического сопровождения строительства поисково-разведочных скважин (Оренбург, 2004);

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 30 печатных работах.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Масленников, Владимир Иванович

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 25 научных статьях, докладах на конференциях и защищены 11 патентами.

Полученные при выполнении работы результаты внедрены в практику работ ООО «Оренбурггеофизика» и широко апробированы на объектах ООО «Оренбурггазпром» и ООО «Астраханьгазпром».

Разработанный соискателем системный подход в изучении проблемы аварийности при строительстве глубоких скважин в условиях развитой соляной тектоники, основанный на научно обоснованных, практически и экономически целесообразных мероприятиях, позволяет своевременно оценить степень риска, определить оптимальное место заложения скважины и принять своевременные, эффективные решения по предотвращению техногенных проявлений горного массива, тем самым, обеспечить высокую экономическую эффективность и устойчивый уровень поисково-разведочных работ в сложных горно-геологических условиях.

Системная технология прогнозирования и предупреждения техногенных проявлений соляного массива при строительстве глубоких скважин по геофизическим данным на примере глубоких поисково-разведочных скважин на юге Оренбургской области может быть распространена на другие регионы с аналогичными горно-геологическими условиями, в том числе для глубоких скважин различных категорий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненный анализ, патентные исследования и обобщение состояния изученности проблемы и практического опыта строительства скважин в соленосных отложениях отечественных и зарубежных исследователей позволили соискателю разработать системную технологию прогнозирования и предупреждения техногенных проявлений соляного массива при строительстве глубоких скважин. В результате выполнения работы впервые в практике поисково-разведочных работ в сложных горно-геологических условиях получены следующие результаты:

1. Научно обоснован системный подход к обеспечению информационного геофизического сопровождения безаварийного строительства глубоких поисково-разведочных скважин в соленосных отложениях на основе привлечения всей геолого-геофизической информации, применения эффективных методик, программно-методических и аппаратурно-технических средств.

2. Разработан ряд эффективных методических решений по прогнозированию и предупреждению техногенных проявлений соленосного массива на различных этапах поисково-разведочных работ в сложных горно-геологических условиях:

- оценки тектонической составляющей горного давления в солевом массиве по геофизическим данным,

- опережающего выявления зон неустойчивых пород в соляном массиве на основе изучения противодействия горного и гидростатического давлений в открытом стволе скважин,

- прогнозирования и опережающего выявления зон текучих пород в соляном массиве после крепления ствола скважин,

- оптимальной технология разгрузки обсадных технических колонн в интервалах текучих солей,

- определения литологического и компонентного состава хемогенных отложений комплексом геофизических методов,

- прогнозирования физических свойств горных пород по геофизическим данным в сложных геолого-технических скважинных условиях,

3. Обоснован рациональный комплекс геофизических исследований и работ по прогнозированию и предупреждению деформации стволов и обсадных колонн скважин в соленосных отложениях.

4. Для достижения высокой точности и объективности результатов прогнозирования и предупреждения техногенных проявлений горного массива при непосредственном участии и методическом руководстве соискателя усовершенствованы стандартные и разработаны новые эффективные программно-методические системы сбора и обработки информации:

- для исследования открытого ствола и заколонного пространства через обсадную колонну применяется модифицированная, с учетом широкого спектра решаемых геолого-технических задач в изучаемом регионе, модульная термобарическая аппаратура фирмы «РИАЛОГ»,

- повышена точность и оперативность регистрации и предварительной обработки данных в процессе исследований с применением разработанного программно-методического комплекса «Квант»,

- повышена информативность и качество обработки данных методов исследований технического состояния скважин с применением разработанных программно-методических комплексов «АКШ-АКЦ», «ПТС», «ЭМДС» и др.

На основе анализа и обобщения результатов изучения технического состояния скважин геофизическими методами, в том числе глубоких поисково-разведочных на объектах ООО «Оренбурггазпром», при непосредственном участии соискателя разработаны и введены в практику руководящие нормативные документы, отражающие вопросы выявления зон неустойчивых соленосных пород, прогнозирования и предупреждения их техногенных проявлений при строительстве глубоких скважин:

- Временная инструкция «Контроль технического состояния поисково-разведочных и эксплуатационных скважин на объектах ООО «Оренбурггазпром» методами промысловой геофизики» (Оренбург, 2000г.).

- Стандарт предприятия «Обязательный комплекс ГИС при контроле технического состояния скважин на объектах ООО «Оренбурггазпром»» (Оренбург,2000г.).

- Регламент геолого-геофизического сопровождения строительства поисково-разведочных скважин (Оренбург, 2004 г.).

- Временная инструкция «Прогнозирование и предупреждение техногенных проявлений соленосного массива при строительстве глубоких скважин на объектах ООО «Оренбурггазпром» по геофизическим данным» (Оренбург,2004г.).

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Масленников, Владимир Иванович, Уфа

1. Авилов В.И., Каретко О.Н. Контроль за состоянием крепи скважин/Юбзор-ная информ. Сер. Бурение.- М.: ВНИИОЭНГ. -1983.- Вып.17.^8с.

2. А.с. 1208237 СССР, МКИ Е 21 С 39/00. Способ определения направлений главных тектонических напряжений в массиве горных пород/ А.А. Козырев, Ю.Г. Горбунов, А.А. Ширяев, В.И. Панин. № 3771121/22-03,// Бюл. Открытия. Избретения.- 1986.-№4.

3. А.с. 1224400 СССР, МКИ Е 21 В 47/00. Способ предупреждения смятия обсадных колонн скважин в зоне пластической деформации солей/ М.Я. Малыхин, А.С. Тердовидов. № 3669314/22-03,//Бюл.Открытия.Изобрете-ния.-1986.-№14.

4. А.с. 1239319 СССР, МКИ Е 21 С 39/00. Способ определения напряженного состояния массива горных пород/ С.И. Рубинраут, Г.А. Марков, O.JI. Кузнецов, А.А. Козырев. № 3755247/22-03//Бюл. Открытия. Изобретения.-1986.-№23.

5. А.с. 2097551 RU, МКИ G01V1/40. Способ определения параметров устойчивости пород приствольной зоны скважины/ Г.А. Семенычев.- Приоритет 27.11.97.

6. А.с. 2125533 RU, МКИ B65G 5/00. Способ предупреждения смятия обсадных колонн труб скважин при сооружении подземных резервуаров в хемогенных отложениях/ B.C. Новиков, В.И. Смирнов/ № 96121586/03, //Бюл. Открытия. Изобретения.-1999.

7. Ананьев А.Н., Векслер Л.И. Бурение и крепление скважин в соленосных отложениях //РНТС. Сер.Бурение. М.: ВНИИОЭНГ.-1972.-124 с.

8. Багринцева К.И. Трещиноватость осадочных пород.-М.:Недра, 1982.- 256с.

9. Белоконь Д.В., Козяр В.Ф. Акустические исследования разрезов нефтегазовых скважин через обсадную колонну // НТВ Каротажник.-1996.-Вып. 29.- С.8-30.

10. Блюменцев A.M., Цирюльников В.П., Козыряцкий Н.Г. Принципы комплексной технологии метрологического обеспечения диагностики технического состояния обсадных колонн//НТВ Каротажник.-2001.-Вып.83.-С.57-63

11. Боярская Ю.С. Анизотропия пластической деформации щелочно-галоид-ных кристаллов при действии сосредоточенной нагрузки // Деформирование кристаллов при действии сосредоточенной нагрузки.- Кишинев: Изд. Штииница, 1978.-128 с.

12. Булатов А.И. Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин. -М.:Недра, 1981.-240 с.

13. Булатов А.И. Технология цементирования нефтяных и газовых скважин.-М.: Недра, 1983.-255 с.

14. Булатова Ж.М., Волкова Е.А., Дубров Е.Ф. Акустический каротаж.-JI.: Недра, 1970.-264 с.

15. Возможные причины повреждения обсадных колонн/ Ж.А. Поздеев, Ю.А. Куц, А.Ю. Игнатов и др.// НТВ Каротажник.- 1998.- Вып. 48.- С.56-63.

16. Войтенко B.C., Леонов Е.Г., Филатов Б.С. Выделение в пластичных породах интервалов, опасных в отношении смятия обсадных колонн// РНТС. Сер. Бурение.- М.: ВНИИОЭНГ.-1975.- Вып.4.- С. 33-39.

17. Временная инструкция. Контроль технического состояния поисково-разведочных и эксплуатационных скважин на объектах ООО «Оренбурггазпром» методами промысловой геофизики/ ООО «Оренбургтазпром».-Оренбург, 1999.-51с.

18. Временное методическое руководство по проведению гамма-гамма-каротажа в нефтяных и газовых скважинах аппаратурой РГП-2 интерпретации результатов измерений/ ВНИИГИС.-М., 1978.-100 с.

19. Временные методические рекомендации по проведению исследований и интерпретации спектрометрического гамма-каротажа/ ВНИИГИС.-Октябрьский, 1996.-37с.

20. Временные методические указания по применению акустических цемен-томеров и интерпретации полученных данных/ ВНИИГеофизика.- М., 1973.- 72с

21. Геологическое строение и нефтегазоносность Оренбургской области.-Оренбург: Оренбургское книжное издательство, 1997.- 272 с.

22. Гребенников Н.П. Некоторые вопросы технологии бурения соленосных отложений Волгоградской области//РНТС. Сер.Бурение и крепление скважин в соленосных отложениях.- М.: ВНИИОЭНГ.-1966.- 43 с.

23. Гребенников Н.П. О повреждении обсадных колонн в интервале залегания соленосных отложений // РНТС. Сер. Бурение.- М.: ВНИИОЭНГ.- 1972.-Вып.4.- С. 24-26.

24. Гуторов Ю.А. Выбор рабочих параметров комплексной аппаратуры для акустического контроля цементирования и технического состояния обсаженных скважин // Геофизическая аппаратура,-1980.-№ 71.- С. 129-140.

25. Гуторов Ю.А. Геолого-технические особенности цементирования разведочных скважин на площадях Оренбургской области// РНТС. Сер. Нефтегазовая геология, геофизика и бурение.-М.: ВНИИОЭНГ.- 1985.-Вып. 11.-С.37-40.

26. Гуторов Ю.А. Метод широкополосного акустического каротажа для контроля технического состояния обсаженных скважин нефтяных и газовых месторождений.- Уфа:-ВНИИГИС, 1995.- 243 с.

27. Дементьев Л.Ф. Системные исследования в нефтегазопромысловой геологии.- М.: Недра, 1988.- 208 с.

28. Деркач А.С., Масленников В.И. Гидродинамические аспекты проводки скважин в солевом массиве// НТВ Каротажник (в печати).

29. Деркач А.С. Многоцелевые комплексные технологии контроля строительства и эксплуатации нефтегазовых скважин.- М.: Нефть и газ, 2002.- 336 с.

30. Еремеев Ю.А., Леонов Е.Г. К расчету обсадных труб на смятие неравномерным давлением соляных пород // PC. Сер.Бурение газовых и газокон-денсатных скважин,- М.: ВНИИГазпром.-1974,- Вып.З.-С.21-28.

31. Ержанов Ж .С., Сагинов А.С. Ползучесть осадочных горных пород.-Алма-Ата.: Наука, 1970.- 208 с.

32. Ивакин Б.Н., Карус Е.В., Кузнецов О.Л. Акустический метод исследования скважин.- М.: Недра, 1978.- 320 с.

33. Иванников В.И., Кузнецов Ю.И. К вопросу об устойчивости стенок глубоких и сверхглубоких скважин в кристаллических горных породах// Вопросы нелинейной геофизики.- М.:ВНИИЯГТ, 1981.- С.159-166.

34. Иванова Н.А., Карнаухов С.М., Трунова М.И. История геологического развития Соль-Илецкого поднятия и примыкающих к нему структур// НТВ Каротажник.- 2004.- Вып.118-119.- С. 91-101.

35. Игревский В.В. Технология проводки скважин в солевых отложениях// Обзор Заруб.Литературы. Сер. Бурение.- М.: ВНИИОЭНГ.-1974.- 52 с.

36. Измайлов Л.Б. Современные способы предупреждения повреждений обад-ных колонн/Юбзорная информ. Сер. Бурение.-М.:ВНИИОЭНГ.-1978.- 40 с.

37. Изучение технического состояния обсадных бурильных и насосно-компрес-сорных труб методом электромагнитной дефектоскопии/ В.К.Теп-лухин, А.В. Миллер, А.А. Миллер и др.//НТВ Каротажник.-2000.-Вып. 68.- С.35-40.

38. Инструкция по расчету обсадных колонн на особые условия эксплуатации. ВРД 39-1.9-048-2001/ ОАО «СевКавНИПИгаз.- М., 2001.- 41 с.

39. Инструкция по регистрации и обработке полного сигнала акустического каротажа/ ВНИИГеофизика.- М., 1977.- 57 с.

40. Исламов Я.Р., Карабаев Т.К., Абдукаххаров М.А. Построение модели длядинамической составляющей давления для условий бурения Бешкентского прогиба // Бурение нефтяных и газовых скважин в осложненных условиях.-Ташкент, 1978.-Вып. 33.- С. 51-57.

41. Клещев К.А., Петров А.И., Шеин B.C. Геодинамика и новые типы природных резервуаров нефти и газа.- М.: Недра, 1995.- 286 с.

42. Кожевников Д.А. Гамма-спектрометрия в комплексе геофизических исследований нефтегазовых скважин//НТВ Каротажник.-1997.- Вып.38.- с.39-76.

43. Кожевников Д.А. Гамма-спектрометрия в комплексе геофизических исследований нефтегазовых скважин// НТВ Каротажник.-1997-.Вып.39.- с.37-67.

44. Кожевников Д.А. Нейтронные характеристики горных пород и их использование в нефтегазопромысловой геологии.- М.гНедра, 1982.- 184 с.

45. Койтер В.Т. Общие теоремы теории упруго-пластических сред.- М.: Изд. Иностранной литературы, 1961.- 79 с.

46. Контроль качества крепления скважин при строительстве и эксплуатации/ А.С. Деркач, В.И. Масленников, В.А. Марков и др.// НТВ Каротажник.-2004.-Вып. 118-119.-С.254-259.

47. Короткевич Г.В. Соляной карст.- М.: Недра, 1970.- С. 24-35.

48. Кошелев Н.Н., Сидоров Н.А., Фролов Е.П. Измерения конфигурации ствола скважины и связанные с ними осложнения// Обзорная информ. Сер. Бурение.- М.: ВНИИОЭНГ.-1983.- 68 с.

49. Лебедев Е.А. О погрешностях при замерах профилемером КС-3 в искривленных участках стволов скважин// РНТС. Сер. Бурение.- М.: ВНИИОЭНГ.-1983.- С.10-11.

50. Леонов М.Я. О механизме деформации полухрупкого тела// Пластичность и хрупкость.- Фрунзе .:Илим, 1967.- 128 с.

51. Лехницкий С.Г. Определение напряжений в упругом изотропном массивевблизи вертикальной цилиндрической выработки круглого сечения // Изв. АН СССР. Сер. Технические науки.-1948.- Вып.7.

52. Лукьянов Э.Е., Стрельченко В.В. Геолого-технологические исследования в процессе бурения.-М.: Нефть и газ, 1997.- 680 с.

53. Лысенков А.И., Федоров Г.А., Зараменских Н.М. Применение спектрометрического гамма-каротажа для решения нефтеразведочных и геоэкологических задач// НТВ Каротажник.- 2004.- Вып.114.- С. 51-75.

54. Мамедов А.А. Предотвращение нарушений обсадных колонн.- М.: Недра, 1990.- 240 с.

55. Маркова Л.И. Опыт проводки скважин в неустойчивых соленосных отложениях Западно-Сосновского газоконденсатного месторождения// РНТС. Сер.Бурение.- М.: ВНИИОЭНГ.- 1976.- Вып. 9.- С. 14-15.

56. Марков В.А., Масленников В.И. Вопросы оптимальной технологии акустической цементометрии// Проблемы геофизического и геолого-технологического контроля разработки Оренбургского нефтегазоконденсатного месторождения.- М.: Нефть и газ, 2002гС.71-77.

57. Масленников В.В., Ремизов В.В. Системный геофизический контроль разработки крупных газовых месторождений.- М.: Недра, 1993.- 303 с.

58. Масленников В.И., Волжанин В.Г. Направления развития спектрального гамма-каротажа при поисково-разведочных работах на юге Оренбургскойобласти// НТВ Каротажник.-2004.- Вып. 118-119.- С.124-128.

59. Масленников В.И. Изучение устойчивости ствола скважин в соляном массиве по данным ГИС// НТВ Каротажник.- 2004.- Вып. 118-119.- С.265-274.

60. Масленников В.И. Цитологическое расчленение галогенных отложений комплексом геофизических методов// НТВ Каротажник.- 2004.- Вып. 118119.- С.128-136.

61. Масленников В.И., Марков В.А. Эффективность двухчастотной акустической цементометрии// Проблемы геофизического и геолого-технологического контроля разработки Оренбургского нефтегазоконденсатного месторождения.- М.: Нефть и газ, 2002.- С.78-83.

62. Масленников В.И. Перфорация как способ разгрузки обсадных технических колонн в интервале текучих солей// НТВ Каротажник.- 2004.- Вып. 118-119.- С. 275-282.

63. Масленников В.И. Системное геофизическое сопровождение процесса строительства глубоких скважин// Материалы Научно-технической конференции: Геофизические технологии XXI века.- Оренбург, 2004. (в печати).

64. Масленников В.И., Струков А.С. Изучение порового пространства карбонатных коллекторов акустическим каротажем на поперечных волнах// Прикладная геофизика.- М.: Недра, 1984.- Вып. 108.- С. 123-126.

65. Масленников В.И., Хусаинов Ш.З. Оценка тектонического напряжения в горном массиве по геофизическим данным/Материалы Научно-технической конференции «Геофизические технологии XXI века».- Оренбург, 2004.

66. Машинский Э.И. Физические причины различия статических и динамических модулей упругости горных пород// Геология и геофизика,- Новосибирск, 2003.- № 9.- с. 953-959.

67. Меликбеков Р.А., Исмайылов Ш.И. Влияние тектонических сил на напряженное состояние приствольной зоны// Бурение глубоких нефтяных и газовых скважин в осложненных условиях Азербайджана.- Баку, 1976.-Вып. 39.- С. 99-106.-(Тр.АзНИПИнефть).

68. Меликбеков Р.А., Исмайылов Ш.И. Определение напряженного состояния пласта вокруг ствола скважины// Бурение глубоких нефтяных и газовых скважин в осложненных условиях Азербайджана.- Баку, 1975.-Вып.34,-С.21 -28,- (Тр.АзНИПИнефть).

69. Методические рекомендации по выделению в разрезах скважин зон трещи-новатости и кавернозности методом акустического каротажа и оценке их параметров/ ВНИИЯГГ.- М., 1981.- 42 с.

70. Методические рекомендации по интерпретации диаграмм, зарегистрированных прибором СГДТ-З/ВНИИНефтепромгеофизика.- Уфа, 1984.- 22 с.

71. Методические рекомендации по интерпретации материалов акустичес-кого каротажа АКН-1/ ВНИИЯГГ.- М., 1980.- 91 с.

72. Методические рекомендации по определению электрических, акустических свойств осадочных горных пород/ ВНИИГеофизика.- М., 1975.- 83 с.

73. Методические рекомендации по оценке напряженного состояния околоствольной части глубоких скважин с помощью сейсмоакустики/ ВНИИЯГГ.- М., 1979.- 12 с.

74. Методические рекомендации по приведению лабораторных значений физических свойств осадочных пород и петрофнзическнх связей к глубинным термодинамическим условиям/ ВНИИГеофизика.- М., 1977.-51 с.

75. Методические рекомендации по применению данных акустического каротажа в целях сейсморазведки/ ВНИИГеофизика.- М., 1978.- 91 с.

76. Методическое руководство по компьютерной технологии контроля технического состояния и качества цементирования обсадных колонн нефтегазовых скважин/ВНИИНефтепромгеофизики,-Уфа, 1997.- 185 с.

77. Методическое руководство по применению акустического каротажа обсаженных и необсаженных скважин и интерпретации его результатов/ ВНИИЯГГ.- М., 1975.- 304 с.

78. Методические указания по акустическому каротажу/ ВНИИГеофизика,-М., 1974.- 91 с.

79. Методические указания по обработке и интерпретации материалов акустического каротажа нефтяных и газовых скважин/ ВНИИЯГГ.-М., 1986.-119с.

80. Методические указания по проведению плотностного гамма-гамма-каротажа в нефтяных и газовых скважинах аппаратурой СГП2-АГАТ и обработке получаемых результатов/ ВНИИГИК.- Калинин, 1988.- 42 с.

81. Метрологическое обеспечение геофизических исследований скважин/ A.M. Блюменцев, Г.А. Калистратов, В.М. Лобанков, В.П. Цирульников -М.гНедра, 1991.-266 с.

82. МИ 41-06-093-89 Каротаж акустический широкополосный с цифровой регистрацией волновых картин/ ВНИИГеоинформсистем.- М., 1989.- 89 с

83. МУ 41-06-081-87. Аппаратура акустического каротажа. Методика поверки/ ВНИИГеоинформсистем.- М., 1987.-22с.

84. Муравьев В.В., Якубсон К.И. Изучение состава галогенных пород в скважинах ядерно-геофизическими методами// Обзорная информ. Сер.Регио-нальная, разведочная и промысловая геофизика.- М.:ВИЭМС.- 1980.- 69 с.

85. Наставление по интерпретации. Определение емкостных свойств и литологии пород в разрезах нефтегазовых скважин по данным радиоактивного и акустического каротажа/ ВНИГИК.- Калинин, 1984.- 111 с.

86. Огибалов П.М., Мирзаджанзаде А.Х. Нестационарные движения вязко-пластичных сред.- М.: МГУ, 1977.- 376 с.

87. Орлов Л.И., Карпов Е.Н., Топорков В.Г. Петрофизические исследования коллекторов нефти и газа.- М.: Недра, 1987.- 217 с.

88. Панасьян Л.Л. О возможных изменениях структуры поля напряжений при совместном действии гравитационных и тектонических сил// Вопросы нелинейной геофизики.- М.: ВНИИЯГГ, 1981.- С. 147-155.

89. Патент 2003129257 РФ, МПК Е 21 В 47/00. Способ выявления интервалов пластической деформации соли в разрезе скважин/ А.С. Деркач, В.И. Масленников, В.Ф. Шулаев// приоритет от 30.09.2003 г.

90. Патент 2003120812 РФ, МПК Е 21 В 47/00. Способ оценки качества цементирования скважин/ А.С. Деркач, В.И. Масленников, В.Ф. Шулаев// приоритет от 07.07.2003 г.

91. Патент 2003120813 РФ, МПК Е 21 В 47/00. Способ прогнозирования устойчивости ствола скважины в соляном массиве/ А.С. Деркач, В.И. Масленников, В.Ф. Шулаев // приоритет от 07.07.2003 г.

92. Петровский М.А. Релаксация напряжений в массиве горных пород, вскрываемых скважиной// Вопросы нелинейной геофизики.- М.: ВНИИЯГГ, 1981.- С. 155-159.

93. Пешалов Ю.А. Бурение нефтяных и газовых скважин.-М.:Недра,1980.-334с

94. Поляков Е.А. Методика изучения физических свойств коллекторов нефти игаза.- М.: Недра, 1981.- 182 с.i

95. Правила геофизических исследований и работ в нефтяных и газовых скважинах.- М.: ГЕРС, 1998.- 67 с.

96. Производственный опыт внедрения компьютеризированной технологии ГИС на нефтегазовых месторождениях Оренбуржья/ А.С. Деркач, Ф.Х. Еникеева, Б.К.Журавлев и др.// НТВ Каротажник.- 1996.- Вып.21.- С. 85-97.

97. Юб.Пятецкий Е.М. Изучение технического состояния ствола скважины методом профилеметрии// РНТС.-М.: ВИЭМС.-1970.- 36 с.

98. Пятецкий Е.М, Мякотина Г.И. Исследование состояния ствола скважины спомощью профилемеров// РНТС. Сер. Бурение.- М.:ВНИИОЭНГ.-1973.-Вып.З.- С. 31-35.

99. Рабинович Н.Р. Инженерные задачи механики сплошной среды в бурении.-М.: Недра, 1989.-270 с.

100. РД 39-4-1204-84 Технология проведения исследований и интерпретации данных, получаемых аппаратурой ЦМГА-2 и УЗБА-21 в различных геолого технических условиях обсаженных скважин.- Уфа: ВНИИНефтепромгео-физика, 1986.- 95 с.

101. Решение инженерных задач в обсаженных скважинах по данным акустического каротажа/ В.Н.Журба, И.А. Кострюков, И.Ф. Попов и др.// НТВ Каротажник.-1998.- Вып. 48.- С. 41-55.

102. Руководство по применению акустических и радиометрических методов контроля качества цементирования нефтяных и газовых скважин/ ВНИИНефтепромгеофизика.- Уфа, 1978.- 110 с.

103. Русинко К.Н. К теории пластичности, основанной на концепции скольжения// Деформация неупругого тела.- Фрунзе: Илим, 1970.- 175 с.

104. Русинко К.Н. Особенности неупругой деформации твердых тел.-Львов: Вища школа, 1986.- 152 с.

105. Саркисов Н.М., Шишов С.В. Гидромеханическая щелевая перфорация// НТВ Каротажник.- 2002.- Вып. 91.- С. 45-53.

106. Саркисов Н.М., Шишов С.В. Особенности гидромеханической щелевой перфорации//НТВ Каротажник.- 2002.- Вып. 92.- С.62-67.

107. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2004610716. Программно-методический обрабатывающий комплекс (АКШ-АКЦ)/В.И. Масленников, В.А. Марков, А.В. Зайцев// приоритет от2801.2004 г.

108. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2003612136. Программно-методический комплекс (КВАНТ)/ А.С. Деркач, В.П. Беляев, В.И. Масленников, О.В. Иванов// приоритет от 11.09.2003 г.

109. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2003612135. Оценка технического состояния скважин и обсадных колонн методом профилеметрии/ А.В. Зайцев, А.П. Воронин, В.И. Масленников и др.// приоритет от 11.09.2003 г.

110. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2004610717. Программно-методический обрабатывающий комплекс (ЭМДС) / В.Ф. Шулаев, В.И. Масленников, О.В. Иванов// приоритет от 28.01.2004 г.

111. Сеид-Рза М.К., Исмайылов Щ.И., Орман JI.M. Устойчивость стенок скважин.- М.: Недра, 1981.-176 с.

112. Сеид-Рза М.К., Фараджев Т.Г., Гасанов Р.А. Предупреждение осложнений в кинетике буровых процессов.- М.: Недра, 1991,- 272 с.

113. Сидоров В.А. Скважинные дефектоскопы — толщиномеры для исследования скважин//НТВ Каротажник.- 1996. Вып.24. С.68-71.

114. Системный контроль технического состояния скважин/Я.Р. Адиев, Р.А. Валиуллин, В.М. Коровин, А.А. Шилов// НТВ Каротажник. 2003.- Вып. 111-112.-С.169-178.

115. СТП. Обязательный комплекс ГИС при контроле технического состояния скважин на объектах ООО «Оренбурггазпром».- Оренбург: ООО «Орен-бурггазпром», 1999.-1 Зс.

116. Струков А.С., Щербакова Т.В., Масленников В.И. Изучение ориентированной трещиноватости карбонатных пород ультразвуковым способом// Обзорная информ. Региональная, разведочная и промысловая геофизика.

117. М.:ВИЭМС.-1981.- Вып.4.- С. 6-12.

118. СТ ТК 293-020-01. Дефектоскоп-толщиномер электромагнитный скважин-ный типа ЭМДС-ТМ-42.- Тверь: ГЕРС, 2000.- 17 с.

119. Судоргина В.М., Иванова Н.А., Матвеев В.Г. Особенности строения Верхнепермского разреза в прибортовой части Прикаспийской впадины// НТВ Каротажник.- 2004.- Вып. 118-119.- С. 105-116.

120. Терентьев В.Д. Деформация обсадных колонн в толще каменной соли// Обзорная информ. Сер.Бурение.- М.: ВНИИОЭНГ.- 1980.- 31с.

121. Терентьев В.Д. Проблемы бурения скважин в сложных горно-геологических условиях юга Оренбургской области// Геологическое строение и нефте-газоносность Оренбургской области.- Оренбург: Оренбургское книжное издательство, 1997.- С. 235-258.

122. Техника и технология геофизических исследований нефтяных и газовых скважин гибкими сборками/ М.А. Барминский, В.Н. Иванов, А.В. Иванов и др. // НТВ Каротажник.-2002.- Вып. 93.- С.69-89

123. Техническая инструкция по проведению геофизических исследований и работ на кабеле в нефтяных и газовых скважинах.- М.: Недра, 2001.- 272 с.

124. Технология геофизических исследований скважин с высокими термобарическими условиями/ А.С. Деркач, В.А. Марков, В.И. Масленников и др.// НТВ Каротажник.- 2004.- Вып. 118-119.-С.62-67.

125. Технология электромагнитной дефектоскопии обсадных колонн разведочных и эксплуатационных скважин/ В.А. Марков, В.Ф. Шулаев, В.И. Масленников, О.В. Иванов// НТВ Каротажник.-2004. Вып. 118-119.- С. 259-265.

126. Тимофеев Н.С., Вугин Р.Б., Яремийчук Р.С. Усталостная прочность стенок скважин.- М.: Недра, 1972.

127. Турчанинов И.А., Иофис М.А. Каспарьян Э.В. Основы механики горных пород.- JL: Недра, 1977.

128. Урманов Э.Г. Спектрометрический гамма-каротаж нефтегазовых скважин.-М.: ВНИИОЭНГ.- 1994.- 81 с.

129. Условия проводки поисковых скважин в эвапоритовых отложениях юга Оренбургской области/ А.О. Сафонов, Г.А. Айсин, М.И. Трунова, О.В. Фокша// НТВ Каротажник.- 2004.- Вып. 118-119.- С. 117-123.

130. Хусаинов Ш.З. Особенности структурных построений в районах соляного диапиризма по сейсмическим данным// НТВ Каротажник.- 2004. Вып. 118119.- С. 149-158.

131. Черняховский А.И., Костенко Н.А. Бурение глубоких скважин в соленосных отложениях// Обзорная информ. Сер. Бурение газовых и газоконден-сатных скважин.- М.: ВНИИОЭНГ.- 1984.- 41 с.

132. Яруллин Р.К., Орлова Г.В. Об особенностях применения нового типа сверлящего перфоратора// НТВ Каротажник.- 2004.- Вып. 114.- С. 158-162.

133. Яруллин Р.К., Теплухин В.К., Миллер А.В. Сверлящая перфорация и геофизические методы контроля интервала вскрытия// НТВ Каротажник.-2000.- Вып. 75.- С. 62-68.

134. Halliburton Logging Services, ink., 1989.

135. Leggott R., Cowley J. «The case for applying wave equation depth migration in the North Sea» in FIRST BREAK, № 22, 2004, p.75-80.

136. Mundy Brink «Improving marine acquisition through innovative seismic processing» in «CGG World», p. 8-10.

137. Pharez S. «Geocluster's Vista family offers innovative perspective whatever the problem» in «CGG World», p. 14-16.

138. Schlumberger Wireline Services Catalog, June 1995.

Информация о работе

Масленников, Владимир Иванович
кандидата технических наук
Уфа, 2005
ВАК 25.00.10

Диссертация

Разработка геофизических технологий предупреждения осложнений при строительстве скважин в соляном массиве - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы