Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Разработка методики оценки достоверности геологических результатов испытания скважин при поисках и разведке нефти и газа

ВАК РФ 25.00.12, Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Разработка методики оценки достоверности геологических результатов испытания скважин при поисках и разведке нефти и газа"

На правах рукописи

СОКОЛОВА Надежда Анатольевна

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ДОСТОВЕРНОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ СКВАЖИН

ПРИ ПОИСКАХ И РАЗВЕДКЕ НЕФТИ И ГАЗА, (на примере месторождений Западно-Сибирской НГТГ)

I

Специальность 25.00.12 «Геология, поиски и разведка горючих ископаемых»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва, 2005 г.

Работа выполнена в ООО «Нефтяная Геологическая Компания», г Нижневартовск

Научный руководитель Кандидат геолого-минералогических наук,

профессор ЮИ Брагин

Официальные оппоненты Доктор геолого-миперадогических наук.

М.М. Иванова V

Доктор геолого-минералогических наук, В Л. Шустер

Ведущая организация. ОАО «НижневарговскНИПИнефть»

Защита состоится » 2006 г в /5Гчасов в аудигорир^^ла

заседании диесергационною совета Д 212 200.02 при Российском Государственном Университете нефти и газа им ИМ I убкина по адресу 119991, Москва, В-296, ГСП-1, Ленинский пр, 65

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке РГУ нефти и газа имени ИМ Губкина

Автореферат разослан «/»

Ученый секретарь диссертационного совета , кандидат геолого-минералогических наук

[ Н. Руднев

ЛЯ&6А

/329

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. В ряд)' источников геологических сведений о разрезе нефтегазовой скважины лишь испытание может подтвердить продуктивность разреза, предрешая тем самым судьбу скважины, а часто и разбуриваемой площади.

Наиболее информативными являются результаты испытания обсаженной скважины, которые и наиболее подвержены технологическим воздействиям в процессе работ Вследствие этого геологические результаты испытания обсаженной скважины (далее ГРИОС) определяются не только геологическими особенностями испытываемых пластов, но существенно зависят и от герметичности скважины, качества цементажа обсадной колонны и других технологических факторов

Существующая 1ехнология строительства скважины позволяет минимизировать влияние этих факторов на ГРИОС На практике же нередко нарушаются не только технология работ, но часто и правила контроля и\ качества Например, в исследуемом в данной работе массиве ГРИОС по месторождениям Западной Сибири, открытым в 70-9П-Х годах XX в Х0% ГРИОС получены с нарушением контроля герметичности скважины, в 50% случаев нарушена технология проведения работ по цементаж\ обсадной колонны Эти и другие нарушения при строительстве скважины приводят к искажению ГРИОС и принятию за достоверный геологический результат факт получения воды из нефтенасыщенного пласта вместо чистой нефти Этому способствовала принятая в то время система экономического планирования буровых работ через плановый меграж проходки, а затем - плановую скважину, законченную испытанием Такая система стимулировала ускоренное строительство скважины, в том числе и за счет качества работ, что создавало предпосылки для появления искаженных ГРИОС

При освоении эксплуатационных скважин эти искажения выявляются легко и быстро по отличию между притоками полученными и ожидаемыми из уже изученных пластов - объектов разработки. ~ сках и

разведке нефти и газа сравнивать полученные ГРИОС не с чем, искажения резулыа¡ов испытания остаются незамеченными и могут лтательное время влиять на последующий ход геологоразведочных работ В истории освоения Западной Сибири немало примеров, когда по этой причине пыли неверно истолкованы геологические модели продуктивных пластов, пропущены нефтегазовые залежи, ошибочно определены категорийность и объемы запасов, на многие годы задержаны открытия месторождений Поэтому уберечь от ошибочных решений может лить предварительная оценка достоверности используемых геологических результатов испытания скважин

В связи с этим, исследуемый автором вопрос оценки достоверности геологических результатов испытания поисково-разведочных скважин (с точки зрения решения научной задачи) весьма актуален не только для современного этапа геологоразведочных работ, но и дня анализа накопленного массива в деся 1 ки тысяч ГРИОС по открытым в прошлом свыше тысячи только нефтяным месторождениям, ожидающим по данным Минприроды РФ лицензирования на их доразведку и разработку.

В основном это поисковые участки и месторождения малых запасов УВ, с одной - двумя пробуренными ранее скважинами, и информация, полученная из них, зачастую является единственным источником.

Немаловажна оценка достоверности ГРИОС и при возврате к бездействующему фонд}' скважин в пределах разрабатываемых лицензионных участков.

Цель работы:

1 Разработка методики выявления неискаженных (достоверных) ГРИОС в массиве данных, накопленных за многие тды поисков и разведки УВ. в том числе полученных при некачественной подготовке скважин к испытанию или при отсутствии сведений о качестве этой подготовки.

2,Оперативное обеспечение качества работ в процессе испытания обсаженных скважин на основе использования научно разработанной методики.

Основные решаемые задачи:

1 Сравнительный анализ особенностей изучения разреза нефтегазовой скважины различными методами включая испытание в обсаженном стволе

2.Оценка влияния технологических факторов на геологические результаты испытания объектов в обсаженных скважинах.

3 Выяснение условий, при которых возможна оценка достоверности ГРИОС при некачественной подготовке скважины к испытанию, равно как и при отсутствии сведений о качестве этой подготовки

4.Разработка методики оценки достоверности ГРИОС

Методы решения поставленных задач' анализ фактических результатов испытания обсаженных и необсаженных скважин, условий подготовки скважины к испытанию и его проведения- сведений о физико-химических характеристиках полученных пластовых флюидов, о величине их притока, оценке качества герметичности внутри- и заколонного пространства, надежности привязки перфорации к разрезу, соотношения резулыаюв испытания в открытом и обсаженном стволе, в смежных объектах и т д, чго позволило установить факторы недоосвоенности «сухих» объектов, получения недостоверных результатов, а так же др\гие характеристики, определяющие решение поставленных задач

Исходным материалом явились первичные данные о результатах испытания, зафиксированные в актах для 183 объектов в 63 поисково-разведочных и 2 эксплуатационых скважинах, пробуренных в 1970-1990-х годах на 12 нефтяных месторождениях Тюменской (55 скв) и Томской (Юскв) областей в пределах Фроловской и Васюгакской нефтегазоносных областей Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции

Научная новизна. Впервые

- предложены критерии и методика оценки достоверности ГРИОС для приточных и бесприточных объектов

- обоснована целесообразность обязательной оценки достоверности ГРИОС

перед их использованием в решении геологических задач, Практическая ценность работы заключается в предоставлении геологической службе возможности.

- предотвратить ошибочную оценку запасов УВ, пересмотрев геологическую модель продуктивного пласта, выявив пропущенные нефтегазовые залежи, а так же решить другие геологические задачи путем ревизии результатов испытания скважин по множеству поисковых структур и месторождений, открытых в прошлые десятилетия и в настоящее время вое гребованных,

- оперативно корректировать процесс работ по испытанию скважин для \ получения гарантированно достоверных ГРИОС

Реалшация работы. Основные положения диссертации автор использовал в своей производственной деятельности в Западной Сибири, результаты которой бы ш положены в основу пересмотра геологических моделей продуктивных юриюнтов. подсчета балансовых запасов нефти, разработки планов I еологорачведочных рабог на Южно-Охтеурском, Южно-Киняминском, Черногорском, Западно-ГГылинском, Фобосском, Западно-Чумпасском, Средне-Нюрольском, Мало-Ключевом и других месторождениях и площадях, что подтверждается актами внедрения

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на геолого-технических совещаниях в ЗАО «СИНКО - Нижневартовское нефтедобывающее предприятие» (Нижневартовск, 2004г), региональной научно-практической конференции по проблемам минерально-сырьевой базы (Томск, 2004г), XVII Губкинских Чтениях в РГУ нефти и газа им И.М. Губкина (Москва, 2004г), опубликованы в чепырех работах

Защищаемые положения.

1 Методика оценки достоверности геологических результатов испытания скважин, для проверки возможности влияния технологических факторов на эти результаты

2 Критерии оценки достоверности геологических результатов испытания скважин, характеризующие качество подготовки этой скважины к испытанию и особенности проведенного испытания

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, чешреч (лав, заключения, списка литературы из 41 названия Объем - 156 страниц, включая 9 рисунков, 15 таблиц и два табличных приложения

В своих исследованиях автор опирался на опубликованные труды И.Х Абрикосова, АМ Агаджанова, АНАфрикяна, ЮМ Басарылша, Я Н Басина, А М Блюменцева. Ю И Брагина, А И Булатова, С Б Вагина, Ю В Вадецкого, Б Ю Вендельштейна. В С Войтенко, Б П Гвоздева, И С Гутмана, В М Добрынина, А Г Казакова. В А Карасева, М Л Карнаухова. В Ф Козяра, В Е Копылова, А Курбанова, М И Максимова, М Ф Мирчинка, К М.Обморышсва, И.Г Пермякова, Ю М Проселкова, РАРезванова, Н Ф Рязанцева, Ю В Семенова, В Я Соколова, М Ф.Толкачева. М И Файзулина. Н.Ш.Хайрединова, И П.Чоловского, АФШакирова, F..H Шевкунова. В П Щербакова, Я А Эдельмана, А М Ясашина, Г ГЯценко и других ученых.

Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю профессору Ю И Брашну, профессорам С Б Вагину, В И Ермолкину, И П Чоловскому. д г -м н Г.Е Бондаренко. коллегам по работе А В Головашкину И В Давыдову, А.М Логвинову, А Н Лукашову, Е В Мельниковой. Г В11онину. СССергиенко, АА.Чеглову, Е Ю.Чернову, дружеская поддержка и ценные советы, которых помогли автору в работе над диссертацией Особую признательность автор выражает доктору г.-м н В Я.Соколову, светлой памяти которого посвящена работа.

Содержание работы. При 1еологических расчетах, основанных на результатах испытания обсаженной поисково-разведочпой скважины, обычно предполагается, что были выполнены два требования Во-первых, зарегистрированные притоки флюидов, были получены из пластов разреза залегающих строго в заданном интервале глубин объекта опробования И, во-

вторых, на величину и стабилизировавшийся состав притока пластовых флюидов не влияли внутри- и заколонные перетоки, обусловленные технологическими факторами.

">! и гребования определили композицию диссертационной работы. В главе 1 в форме обзора литературы, автором рассматриваются вопросы взаимосвязи геологических методов изучения разреза скважины с точки зрения возможной точности определения глубины интервала, выбранного для опробования В главе 2 на основе литературных источников и собственных наблюдений автора рассматривается негативное влияние технологических факторов на процесс испытания обсаженных скважин и связанные с этим искажения результатов испытания В главе 3 показана возможность оценки достоверности результатов испытания посредством аналитической переработки этих результатов Сравнительно большая трудоемкость такого подхода побудила автора к разработке методики оценки достоверности результатов испытания обсаженных скважин, изложенной в главе 4

В первой главе автором проанализированы методы изучения разреза скважины, которые делятся на предварительные, представленные полого-техническими исследованиями в процессе бурения, позволяющие расчленить разрез не на отдельные пласты, а на включающие их толщи с размытыми по глубине границами, и на детальные, представленные методами триады «Керн-ГИС-Испытание» и дающие возможность выделять в разрезе отдельные пласта.

Особенностью керновых данных, полученных с помощью колонкового бурения, является возможная неточность их привязки по глубине из-за погрешностей в определении длины бурильной колонны, а при неполном выносс керна - еще и неоднозначность привязки его к разрезу. Поэтому сопоставление таких керновых данных с оценкой фильтрационно-емкостных свойств пород объекта опробования может быть ненадежным

Использование данных интерпретации ГИС, также не исключает появление ошибочных и неопределенных результатов о характере насыщения

объектов испытания из-за влияния зоны проникновения, либо из-за некорректности формирования нетрофизической базы интерпретации данных ГИС К тому же, хотя и редко, но возможна ситуация, когда не гарантируется точная перфорация заданного изучаемого интервала разреза Случается это. когда перфоратор устанавливается с замером абсолютной глубины, отсчитываемой от плоскости стола ротора Допускаемые при этом ошибки промера кабеля при глубине уже с 2000 м измеряются метрами В связи с этим, важную роль приобретает проведение перфорации с установкой перфоратора с помощью ГИС-контроля по относительной глубине, т е по реперному пласту, залегающему вблизи интервала перфорации, тогда ошибки в глубине сводятся к нескольким сантиметрам.

Современные аппаратурно-технические возможности изучения характера насыщения, пластового давления, других характеристик изучаемых пластов в открытом или в обсаженном стволе скважины позволяют рассматривать термины «испытание» и «опробование» как синонимы.

ГИС-контроль глубины установки испытателя пластов на кабеле в открытом стволе обеспечивает однозначное по глубине и по характеру притока соответствие результатов испытания в открытом и обсаженном стволе Аналогично, однозначное соответствие и по другому признаку - по ФЕС пород в кернах, отобранных в открытом стволе грунтоносом на каротажном кабеле и породами объекта опробования в обсаженной скважине

При опробовании в открытом стволе с помощью испытателя пластов на трубах, однозначное соответствие по глубине будет обеспечено только в случае, если работа проводилась по методу «Каротаж - Испытание - Каротаж»

Испытание обсаженной скважины, не только наиболее информативный метод по числу решаемых геологических задач при поисках и разведке но и эталонный метод Так, если результат испытания обсаженной скважины не совпадает с ожидаемым по данным интерпретации материалов ГИС, то с учетом обстоятельств, отмеченных выше, ошибочным считается геофизическое заключение. Хотя следует признать, что сам эталон - результат испытания,

часто подвержен негативному влиянию технологических факторов и может быть искажен.

Во второй главе автором сформулировано понятие «геологические результаты испытания обсаженных скважин» (ГРИОС)'

- для беспригочных и слабоприточных «сухих» объектов - это совокупность полевых данных, подтверждающих полное отсутствие притоков или очень слабые притоки пластовых флюидов;

- для приточных объектов - это совокупность полевых и лабораторных данных об объекте приточных флюидов, а также полевые данные о [идродинамических характеристиках притока при вызове и стабилизации его на различных режимах.

При интерпретации результатов испытания каждого такого объекта нодлежт учету совокупность сведений о виде и физико-химических характеристиках полученных пластовых флюидов в условиях пласта и на поверхности, о величине их притока на различных режимах испытания, о величине пластового давления (Рпл) и температуры (Тпл), плюс фиксируемые в ходе испытания объекта первичные сведения о вызове притока, включая количество снижений уровня жидкости в скважине, его глубины, скорости продвижения уровня, давление и дебит на устье скважины в случае перелива жидкости, текущие контрольные замеры плотности и температуры приточных флюидов, хлор-ионов в воде, а также наличие у флюидов запаха, растворенного газа и его горючести

При анализе выше перечисленных сведений необходимо учитывать возможное негативное воздействие технологических факторов на полученные результаты.

Автором отмечено, что наибольшая вероятность искажения ГРИОС связана с неподтвержденной герметичностью скважин. Среди рассмотренного массива ГРИОС из 100 объектов в обсаженных скважинах, достоверное отсутствие влияния этого фактора установлено лишь в 20 %

случаев (хотя формально скважины были спрессованы н 100% случаев)

Под негерметичностью скважин, влекущей искажения Г'РИОС, автор понимает наличие в обсаженной неперфорированной скважине приточного дефекта в обсадной колонне и/или в забое, в перфорированной - наличие указанных дефектов вне фильтра До 90-х г по единым техническим правилам строительства скважин, они считалась герметичными, если до перфорации выдерживали лишь нормативное давление внутри колонны Автором показано, что эта внутренняя опрессовка из-за обычно низкой приемистости пластов «не замечает» дефекта, легко выявляемого внешней опрессовкой путем снижения в неперфорированной колонне уровня заполняющей скважину воды до глубины не меньшей, чем при последующем освоении скважины. Причина этого в том. что закачка воды в пласт (что и происходит при внутренней опрессовке при наличии дефекта) требует значительной репрессии, как правило, недостижимой при создании давления в стволе скважины Для продвижения же пластового флюида в направлении «отдающий пласт - затрубье - дефект - скважина» требуе1ся несравненно меньший перепад давления, обычно достигаемый при снижении уровня в скважине на 1300-1500м. Но такая опрессовка на внешнее давление, обязательная в 50-х годах, была отменена Результат - нередкая негерметичность форма тьно «герметичных» скважин и часто незамеченные искажения геологических результатов испытания скважин

Возможное влияние некачественного тампонажа обсадной колонны (наличие каналов заколонной циркуляции, достигающих фильтра) для приточных объектов связано с 50% случаев

Относительно же других, рассмотренных технологических факторов, могущих искажать ГРИОС, автором установлено, что наименее верояггно влияние возможного несоответствии ыубин заявленною интервала перфорации фаллическому и недоосвоенности объектов, т е получение фильтрата промывочной жидкости или «сухо» (добывпые возможности пласта в данной работе не рассматриваются) Документально доказанное отсутствие влияния этих двух факторов наблюдалось в 97 и 89% случаев соответственно

Отсутствие притока при испытании скважины следует рассматривать не как отрицательный результат, а как неопределенность, требующую повторного исследования, включая интенсификацию притока, с целью выяснения причины «сухости» объекта, либо геологической - низкие ФЕС пород, либо технологической - кольматация пород при хороших ФЕС При исследовании геологических результатов 100 объектов опробования, 15 пришлось на «сухие» объекты, из которых 27% оказались недоосвоенными Лишь в 18% «сухих» объектов посредством интенсификации притока была подтверждена причина «сухосги» - низкие ФЕС, а в оставшихся 55% влияние кольматации пород не подтверждено, но и не опровергнуто

Таким образом, результаты испытания обсаженных скважин могут быть подвержены негативному влиянию таких факторов, как, например, ко плгспация пород призабойной зоны, некачественный цементаж обсадной ко шнны, отсутствие геофизического контроля интервала перфорации, недоосвоенность объекта опробования Наиболее частая возможная причина искажения ГРИОС - недостаточный контроль герметичноеги эксплуатационной ко тонны и/или забоя перед испытанием

В третьей главе сформулировано понятие достоверные ГРИОС. к которым автор предлагает относить геологические результаты испытания обсаженных скважин, полученные в случаях, доказываемых первичными документами (актами, диаграммами и др ), отражающими условия подготовки испытания и его проведения, включая данные о расположении фильтра колонны в заданном интервале изучаемого разреза, а так же'

- для приточного объекта - получение из этого интервала стабильного по составу и дебиту притока пластовых флюидов, не обусловленного заколонными и/или внутриколонными перетоками,

- дтя «сухого» объекта - отсутствие притока из -этого интервала ичи получение притока флюидов дебитом не более минимально принятого в данном районе работ, если такой приток вызван не кольматацией пород изучаемого разреза, что подтверждается интенсификацией притока, а их филъграционно-

емкостными свойствами при депрессии достаточной по длительности (8 час ) и величине снижения уровня воды в скважине, принятой в данном районе работ

Если истинность результатов доказать невозможно. ю они рассматриваются как недостоверные, т е. они мотуг как отражать, так и не отражать истину, но получить однозначный результат с имеющимися материалами не удается Поэтому недостоверные результаты не обязательно ошибочны, они просто ненадежны, в от личие от достоверных.

Для конкретизации понятия минимально принятых - дебита и уровня снижения воды в стволе скважины автором была проанализирована связь отсутствия притока, либо наличия притока жидких флюидов с динамическим уровнем при их вызове отдельно для объектов испытания Фроловской и Васюганской НТО.

На основании этого анализа с }чеюм применения интенсификации для условий Фроловской (Васюганской) НТО, по мнению автора, объект признается «сухим», если при его освоении приток нефти и\или пластовой воды не превышал 0,Зм3\сут, причем

• достоверно «сухим», те низкие притоки обусловлены низкими ФЕС если уровень воды в скважине снижался ниже 1600 (1200)м, либо ниже 1400 (900)м. но после интенсификации притока.

• недостоверно «сухим», если интенсификация не проводилась и у ровень не снижался ниже 1600 (1200)м,

• недоосвоенным «сухим», если уровень не снижался ниже 1300 (900~)м. независимо от того была интенсификация или нет

В случае, если не достигнуто постоянство химического состава притока или приток отсутствует при депрессии менее минимально установленной в данном районе работ, независимо от того была интенсификация или нет то объест опробования признается недоосвоенным. а ГРИОС недостоверными.

Причем, в рассматриваемое понятие достнернос|И ГРИОС включены чисто геологические оценки, необходимые для решения поисково-разведочных задач и не затрагивается экономическая сторона вопроса, связанная с

минимально рентабельным дебитом нефти, являющаяся главным образом функцией хозяйственно-экономической конъюнктуры в районе работ

На конкретных примерах объектов опробования, приуроченных к палеозойским и мезозойским отложениям месторождений нефти ЗападноСибирской НГП, показана принципиальная возможность оценки достоверности ГРИОС посредством интерпретации и детального анализа результатов испытания При этом отмечено, что лабораторные данные о физико-химических характеристиках пластовых флюидов могут являться лишь дополнительным средством при оценке достоверности ГРИОС Ведущая же роль - за первичными полевыми данными.

В частности, проанализированные результаты испытания баженовской свиты в семи объектах на двух месторождениях все же не смогли доказать ее неф1еносность В 3-х случаях притока не получено Из них в одном (скв 304) -объект оказался достоверно «сухим», в двух (скв 302, 306) - недостоверно «сухим» В других 2-х случаях (скв. 102, 103) получены фильтраты ПЖ, те объекты испытания оказались недоосвоенными И в последних двух объектах (скв 104, 303) наблюдались притоки нефти дебитом до 7мЗ/сут, но при этом полностью отсутствуют доказательства того, что нефть получена не за счет перетоков, а является «своей» Поэтому ГРИОС по этим «нефтеносным» объектам автором рассматриваются как недостоверные

Таким образом, автором сформулировано понятие достоверные ГРИОС. Для выработки системного подхода к оценке ГРИОС рекомендовано для каждого района работ устанавливать минимальный дебит и достаточные депрессии при освоении пластов На конкретных примерах рассмотрены варианты оценки достоверности ГРИОС при негативном влиянии на них технолошческих факторов, коюрые зачасгую на практике и не учитывались

В четвертой главе подчеркнуто, что практическому использованию ГРИОС должна предшествовать оценка их достоверности, путем интерпретации первичных промысловых данных, полученных в ходе опробовательских работ.

Автором разработана методика оценки достоверности ГРИОС, базирующаяся на оценке условий подготовки скважины к испытанию и условий его проведения Если эти условия исключают возможность негативного влияния какого-либо технологического фактора, могущего исказить геологические результаты испытания, то эти результаты рассматриваются как достоверные.

Характеристика указанных условий осуществляется диагностическими критериями оценки достоверности ГРИОС Всего автором предложено восемь наиболее информативных критериев, разделенных на основные и дополнительные

Все критерии носят оценочно-качественный характер, и сопровождаются знаком «плюс» при выполнении требуемого условия работ и «минус» при невыполнении этого условия Отсутствие сведений о выполнении того или иного условия обозначается нулем (таблица 1) Сочетание значений этих критериев зависит от того, каким является объект испытания - приточным или «сухим», единственным в скважине или имеются смежные с ним объекты исследования, полученный приток монофазный или смешанный

ГРИОС приточного объекта однозначно оцениваются как достоверные при положительной характеристике по каждому из трех основных криггериев-А, Б, В При отсутствии сведений или при отрицательной характерно! икс хотя бы одного из трех названных критериев оценки готовности объекта к испытанию, ГРИОС рассматриваются только как ненадежные, а значит недостоверные

Однако в ряде случаев ГРИОС оцениваются так же как достоверные, если недостающие сведения о подготовке скважины к испытанию могут быть восполнены дополнительными критериями, указывающими на фактически благоприятные условия проведенного испытания

Автором сформулированы условия достоверности ГРИОС ГРИОС приточного объекта достоверны.

- если сумма А+, Б+, В+;

- если возможна замена при А- или АО на Д+, Д-, Е+, Ж+;

Таблица 1

Диагностические критерии оценки достоверности ГРИОС.

(определяются для каждого объекта опробования в отдельности)

Критерии Оцениваемые факторы, условия испытания Условия оценки

1 2 3

Основные критерии (характеризуют качество подготовки скважины к испытанию).

А Герметичность скважины Доказана, если скважина опрессована на внутреннее даатение (созданное в стволе скважины) и на внешнее (снижение уровня воды в стволе скважины на глубин)' не меньшую, чем при последующем вызове притока) Оценка А+. При опрессовке только на внутреннее или только на внешнее даатение герметичность не доказана Оценка А-. При отсутствии сведений об опрессовке -оценка АО.

Б Качество цементажа обсадной колонны Отсутствие заколонных перетоков доказано, если цементаж колонны качественный в пределах интервала фильтра, выше и ниже него Оценка Б+. При некачественном цементаже заколонные перетоки возможны Оценка Б- При отсутствии сведений о качестве цементажа - оценка БО

В Соответствие интервалов фильтра и изучаемого разреза Доказано, если подтверждено ГИС-контролем интервала перфорации Оценка В+ Если ГИС-контроль не подтвердил соответствие, оценка В- Если отсутствуют сведения о проведении ГИС-контроля или его не проводили, оценка ВО.

Дополнительные критерии (характеризуют особенности проведенного испытания)

Г Соответствие ГРИОС результатам исследования того же разреза в открытом стволе приборами на кабеле (ИПК и/или Точная привязка к глубине результатов исследования в открытом стволе позволяет сопоставлять их с ГРИОС. При соответствии этих результатов оценка Г+ Несоответствие указывает на различие интервалов разреза, изучаемых испытанием в колонне и в открытом стволе. Оценка Г-

грунтоносом), либо на трубах с привязкой притока к разрезу методом «Каротаж-Испытание-Каротаж». При отсутствии испытаний в открытом стволе или сведений о них - оценка ГО. Критерий Г+ предназначается для подтверждения достоверности ГРИОС в случае, когда ВО.

__ д ! 1 1 ! 1 ! 1 «Сухость» объекта Наличие низких ФЕС доказано, если объект остался «сухим» и после интенсификации притока. Оценка Д+ При недоказанной «сухости» или невыясненности ее причины - оценка Д-Независимо от причины «сухости» объекта снижение уровня воды в скважине при его испытании - полный аналог опрессовки скважины на внешнее давление. Поэтому оценки Д+ и Д- могут указывать на достоверность ГРИОС последующего приточного объекта (в случае АО и А- из-за отсутствия внешней опрессовки), но только когда при вызове притока из приточного объекта уровень воды в стволе скважины был выше, чем при испытании «сухого» объекта. Для приточного объекта - оценка ДО.

| Е ! Различие видов , Такое различие, как и достоверная «сухость» флюидов, ' одного из них - свидетельство надежной полученных из | изолированности их фильтров друг от друга, смежных объектов 1 отсутствия внутри- и заколонных перетоков испытания одной 1 между объектами даже при некачественном скважины цементаже. Оценка Е+ Предназначена к ! использованию в случае когда для приточного объекта А-, АО, Б-, БО При недостоверной «сухости» одного из 1 объектов, так же как и сходстве флюидов из смежных приточных объектов разобщенность [ их не доказана. Оценка Е-| Для одиночного объекта опробования, так же : как для первого - оценка ЕО. Если испытанию в обсаженном стволе предшествовало ! испытание в открытом стволе, то ЕО ' указывается для объекта открытого ствола.

Ж [ Различие физико- 1 При сходстве видов флюидов из смежных | химических | объектов отсутствует свидетельство их | характеристик | надежной изолированности друг от друга, что 1 сходных видов | может указывать на наличие перетоков 11ри | флюидов, | этом различия дебитов непредставительны из-

полученных из смежных объектов испытания одной скважины за возможного влияния штуцирующего эффекта переточных каналов Об отсутствии между смежными объектами за- и внутргасолонных перетоков свидетельствуют различия в физико-химических параметрах флюидов (плотности, количестве растворенных газов, наличия Н^) При таком раэличии-оценка Ж+, которая свидетельствует об отсутствии перетоков Оценка Ж+ предназначена к использованию в случае, когда для приточного объекта А-, АО, Б-, БО Отсутствие указанных различий может свидетельствовать о сообщаемости между собой объектов испытания и о неясности вопроса, с каким из объектов связан приток флюидов В таком случае результаты испытания обоих объектов при отсутствии А+ и/или Б+ рассматриваются как недостоверные Оценка Ж- Оценкой ЖО характеризуются объекш одиночные, первые, недоосвоенные, оцениваемые по Е+ и если испытанию в обсаженном стволе предшествовало испытание в открытом стволе, то ЖО - для объекта открытого ствола.

3 Интенсификация притока «сухих» объектов. Если в результате интенсификации притока «сухого» объекта его дебит превысил минимально принятый в данном районе работ, то оценка 3+ и объект переходит в категорию приточных. Если же после интенсификации притока дебит по-прежнему меньше минимально принятого, то оценка 3- и объект признается достоверно «сухим». При отсутствии интенсификации или сведений о ее проведении, объект рассматривается как недостоверно «сухой» Оценка 30

- если возможна замена при Б- или БО на Е+, Ж+,

- если возможна замена при ВО на Г+. ГРИОС «сухого» объекта достоверны:

- если сумма В+ Д+;

- если возможна замена при ВО на Г+;

- если возможна замена при Д- или ДО на 3+

При недоосвоенности приточного (получен ФГ1Ж) или «сухого,> обьекта ГРИОС недостоверны Если результат испытания объекта - сметанный приток (например, нефть с водой), то критерии Е и Ж не применимы т к не могут ни подтвердить, ни опровергнуть чем обусловлен смешанный приток - наличием перетоков или зоной водонефтяного контакта (ВНК) Подтвердить наличие в пласте ВНК может липа качественная подготовка скважины к испытанию, зафиксированная в первичных документах- качественно проведенный цементаж 1 колонны (Б+), герметичность скважины (А+), привязка перфоратора к разрезу

<В+).

Различные комбинации характеристик критериев образуют алгоритм, составляющий основу методики оценки достоверности результатов испытания, полученных в условиях качественной, а в ряде случаев и некачественной подготовки обсаженной скважины к испытанию, равно как и при отсутствии сведений о качестве этой подготовки (рисунок 1) При совместном испытании двух и более объектов, являющихся разными гидродинамическими системами, ГРИОС недостоверны т к полученный приток невозможно «привязать» к конкретному объекп даже имея положительную характеристику критериев А Б В

Применение разработанной автором методики оценки досюверносш I ГРИОС отражено в таблице № 2 на примере скв 204. где рез\ платы испы гания

объектов представлены в закодированной форме В скв 204 каждый из пяти объектов является гидродинамически изолированным Для каждого объекта интервал перфорации привязан к разрезу, т.е критерий В+ Объект I. «Сухой» Уровень воды (Ну™*) в стволе скважины при освоении снижали до 1610м, т е ниже предельно установленного в данном районе работ, что характеризует критерий Д как «+» Условие достоверности ГРИОС для сухого» объекта В+ и Д+ выполнено и ГРИОС 1 объекта дос-1 оверны «Объект II. Приток пластовой воды, флюид монофазный Смежный объект -«сухой» Ну1ек=1498м, что выше Н>™жв =16 Юм, значит критерий Д+ 1объекта

Таблица 2

ОЦЕНКА ДОСТОВЕРНОСТИ ГРИОС ПО СКВАЖИНЕ 204

Диагностические критерии

' 5

3| й!

V I АС2

I

вода+ панефти 1

1,4

* Е I ¡4. |

1398

е

ж

Приюки смежных объектов

Р и

I в«

ни

без оцен

Достоверность ГРИОС

Обоснование выполнимоста или кевшкнмсмости услэвня достоверности

I

8 5

II

V 2

Смешанный приток Нет замены А-.

Уследив достоверности А+, Б+, В+

не выполнено

Ю2-3

нефть нефть

вода 0,8

1 без I оцен

Нет замены А- и Б-

Услстне достоверности А+, Б+•, В+ не выполнено

I!

т

I

1 °!

1 !

Ь-ь

М

, без I оцен

Е+ эквивалентно А+.

Условие достоверности А+, Б+, В+

выполнено

, Ну в1498м меньше Ну"'*1 -1 б 1 Ом . | Д + (I об) эквивалятгно А+ Ш об)

Е+ эквивалентно А+. оцсн Условие достоверности А+, Б+, В+ выполнено

Ну"* ~1610м больше Ну*"" =1600* Д+ УиЮБИС ДОСТО!*ерНОСТИ В+ и Д+ выполнено

эквивалентен критерию А+ для II объекта Условие достоверности ГРИОС приточного объекта А+, Б+, В+ выполнено и ГРИОС II объекта достоверны Объект П1 Приток нефти, флюид монофазный Смежный объект приточный, монофазный. Имеется различие в виде флюидов текущего (нефть) и смежного (вода) объектов, те критерий Е+, который эквивалентен критерию А+. Условие достоверности выполнено и ГРИОС объекта III достоверны Объект IV. Приток нефти, флюид монофазный Смежный объект приточный, монофазный Различий в виде флюидов текущего (нефть) и смежного (нефть) объектов нет, т е. критерий Е- Данных о физико-химическом составе полученных нефтей нет, т е. критерий ЖО Герметичность скважины первичными документами не доказана, те (А-) Условие достоверности не выполнено и нефть объекта IV может быть и «своей» и «переточной» ГРИОС IV объекта недостоверны.

Объект V Приток воды с пленкой нефти, флюид сметанный Смежный IV объект тоже приточный Герметичность скважины первичными документами не доказана (Л-), поэтому ГРИОС V объекта недостоверны Полученный приток может быть обусловлен либо вскрытием зоны ВНК. либо перетоками

Итога подробного анализа результатов испытания поисково-разведочных скважин Фроловской и Васюганской НТО Западно-Сибирской НГП, пробуренных в 1970-90-е годы сведены в таблицу 3 Всего было рассмотрено 100 объектов опробования в обсаженных скважинах (строка 3), с привлечением, при необходимости, исследований в открытом стволе

В рассмотренном массиве ГРИОС среди приточных объектов в обсаженных скважинах Фроловской НТО только 2 (2%) объекта, а в Васюганской НТО - 9 (60%) объектов имеют положительную характеристику по всем трем основным критериям (строка Ч 1 2) и их ГРИОС признаны достоверными без привлечения дополнительных критериев

Применение разработанной методики, привело к увеличению надежных ГРИОС в Фроловской НТО на 19%, в Васюганской - на 7% (строка 3 1 3)

Во Фроловской НТО «сухих» объектов (в Васюганской НТО их нет), для

Таблица 3.

Итоги применения разработанной методики оценки достоверности ГРИОС на примере месторождений нефти Западно-Сибирской НГП.

№ I Характеристика изученного массива п.п. ! ГРИОС Н ГО

Фроловская шт. Васюганская шт.

1. Всего рассмотрено скважин 55 10

в т.ч. поисковых и разведочных 55 8

2 I Объектов опробования, всего 147 36

3 | Объектов в обсаженных скважинах 85 15

3.1 В т.ч. приточных объектов 70 15

3.1.1 Из них положительно охарактеризованы по критериям:

А 5 12

Б 36 9

В 67 15

» . 2 1 Объекты с ГРИОС достоверными по 1 сумме основных критериев А, Б, В 2(2%) 9(60%)

' Объекты с ГРИОС достоверными по 3.1.3 дополнительным критериям Г, Д, Е, !ж,з 16 (19%) 1 (7%)

3.1.4 Недоосвоенные объекты 7 0

' 3.2 В т.ч. "сухих" объектов 15 0

Из них положительно охарактеризованы по критериям:

3.2.1 А 3 0

Б 5 0

В 15 0

3.2.2 Объекты с ГРИОС достоверными по сумме основных критериев А, Б, В 0 0

3.2.3 Объекты с ГРИОС достоверными по дополнительным критериям Г, Д, 3 7(8%) 4 0 0

3.2.4 Недоосвоенные объекты

которых все три критерия А, Б, В положительны и соответственно ГРИОС

достоверны - нет (строка 3 2.2) С учетом же рассмотрения дополнительных критериев количество достоверных ГРИОС достигает 8%

Автором было проведено сопоставление результатов интерпретации ГНС и испытания скважин, сгруппированных но признаку полной и частичной сходимости или расхождения В первоначальном общем массиве расхождение составило 26% После выделения из него группы только с достоверными ГРИОС, процент несовпадений данных ГИС с данными ГРИОС понизился в этой группе до 13%, которые вызваны только ошибочными заключениями по ГИС. Разумеется, общее число проанализированных данных(52 объекта), еще недостаточно для окончательных выводов, тем не менее, закономерные тенденции проявляются весьма четко Не всегда справедливо при расхождении результатов интерпретации ГИС и испытания скважин, отдавать приоритет результатам испытания

Из 100 рассмотренных ГРИОС, более половины (59%) не отвечают условиям достоверности, что указывает на актуальность исследуемой задачи Ниже приводятся несколько примеров решения ряда геологических задач, необходимость которых стала очевидной после пересмотра результатов испытания по разработанной автором методике.

На Южно-Охтеурском месторождении (Томская область) была заново пересмотрена геологическая модель строения верхнеюрских отложений. Пленка нефти, полученная при испытании скважин 415, 418, 419, просто итерировались и никак не учитывались Однако опенка ГРИОС показала их достоверность, т.е то. что пленка неф) и соответствует именно своем) интервалу перфорации В итоге, вместо трех пластов (ЮВ1(1). ЮВ1(2) и ЮВ1(3)), официально числящихся на государственном балансе, автором было обосновано и закартировано шесть пластов (с ЮВ1(0) по ЮВ1(5)) Пересмотр модели привел к увеличению начальных извлекаемых запасов нефти до 1,5 млн тн и как следствие к корректировке программы проведения работ по доразведке месторождения

В результате ревизии результатов испытаний скважин по разработанной автором методике оценки достоверности ГРИОС возможно обнаружение пропущенных нефтяных залежей на эксплуатируемых месторождениях Наглядной иллюстрацией может служить все тоже Южно-Охтеурское

месторождение Получение в поисковых скважинах 411 и 418 притоков пластовой воды с пленкой нефти при испытании пласта Б7(0) (по данным автора ГРИОС недостоверны - вода «чужая») задержало открытие залежи нефти. И лишь спустя 7 лет, только при транзитном бурении эксплуатационных скважин на нижний горизонт, геологи обратили внимание на этот пласт, из которого впоследствии добыто свыше 130 тыс.тн нефти.

Анализ ГРИОС на предмет их достоверности позволяет вернуться к структурам. выведенным из поискового бурения с отринательиым результатом Так, анализируя результаты испытания (1981г) поисковых скважин 227 и 228 Щербаковской площади (ХМАО), автор пришел к выводу о пропуске в них нефтяного пласта Б 10(2), регионально нефтеносного в этом районе. По данным сейсморазведки прошлых лет. скважины пробурены на своде структуры При испытании этого горизонта в скв227 была получена пластовая вода, что автором признано как недостоверный результат В соседней скв 228, этот пласт при опробовании ИПТ вообще оказался «сухим», хотя его ФЕС лучше, находится он гипсометрически выше, а по каротажу -нефтенасыщен Этот факт также косвенно указывает на пропуск нефтяного пласта При возобновлении поисковых работ, ожидается открытие месторождения нефти с извлекаемыми запасами до 0,9 млн тн

При обосновании категорийиости запасов в пропессе их подсчета, автор рекомендует применять и разработанную методику оценки достоверности ГРИОС. Например, на Вареягском месторождении (Тюменская область) автор, проанализировав результаты испытания поисковой скв 1, пришел к выводу, что ГРИОС недостоверны, отсутствует стратиграфическая привязка полученного притока. При совместном испытании пластов АС 10(0) и АС 10(1) получен приток жидкоеш с 25% содержанием нефти Из какого именно пласта получена нефть - непонятно В тоге, все запасы нефти, поставленные на баланс почему- то именно пласш АС 10(1), по категории С1, автором признаны неправомерными и рекомендуется перевод их в категорию С2.

Таким образом, автор выделил наиболее информативные по его мнению

критерии оценки достоверности ГРИОС, сформулировал условия их достоверности, на базе которых разработал алгоритм, составляю гний суть методики оценки достоверности геологических результатов испытания обсаженных скважин Эффективность разработанной методики подтверждается увеличением доли достоверных ГРИОС на 24%, снижением доли расхождений ГРИОС и данных интерпретации ГИС с 26% до 13% Показаны примеры решения ряда геологических задач, необходимость которых стала очевидной пдсле пересмотра результатов испытания по разработанной автором методике.

Заключение.

Предложены критерии оценки достоверности ГРИОС, позволяющие учитывать возможное искажающее влияние технологических факторов на объекты исследования «А»-полнота проверки герметичности скважины: «Б»-качесгво цементажа эксплуатационной колонны; «В»-геофизический контроль интервала перфорации, «Г»-сопоставление результатов испытания одного и того же интервала разреза в обсаженном и в открытом стволе; «Д»-«сухостъ» объекта (для слабоприточных «сухих» объектов), «Бихарактеристика видов флюидов при испытании смежных объектов одной скважины, «Ж»-фичико-химическая характеристика одинаковых по виду приточных флюидов, полученных из смежных объектов одной скважины, «3 »-результат интенсификации притока «сухого» объекта

Сформулированы условия достоверности ГРИОС

Разработана методика оценки достоверности геологических результатов испытания скважины.

Обоснована целесообразность обязательной оценки достоверности ГРИОС перед их использованием в решении геологических задач

Для современного этапа геологоразведочных работ разработанная методика позволяет оперативно корректировать процесс работ по испытанию скважины для получения гарантированно достоверных геологических результатов

Ревизия результатов испытания скважин прошлых лет позволяет решить ряд геологических задач- пересмотреть геологические модели продуктивных пластов; выявить пропущенные нефтегазовые залежи; вернуться к структурам выведенным из поискового бурения с отрицательным результатом, пересмотреть категорийность и объем запасов; выработать новые направления геологоразведочных работ, технологических схем разработки месторождений, решить др геологические задачи

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1 Учет влияния технологических факторов на достоверность геологических результатов испытания обсаженных нефтегазовых скважин//Разведка и охрана недр.-2004.-№4.-с 48-50

2 Учет недостаточности практикуемой опрессовки эксплуатационных колонн - актуальная задача гашм «промысловой службы Материалы научно-практической конференции - Проблемы и перспективы развития минерально-сырьевого комплекса и производительных сил Томской области -Новосибирск. СНИИГТиМС, 2004 - с 140

3 О некоторых источниках искажения оценки нефтегазоносности разреза скважин Тезисы докладов XVII Губкинские Чтения - Нефтегазовая геологическая наука - XXI век.-Москва, 2004. - с 169

4 О некоторых причинах расхождения результатов интерпретации ГИС и испытания скважин //Каротажник Научно-технический вестник, вып 2 (129) Изд «АИС», Тверь -2005 -с 91-101 (совместно с Брагиным Ю.И., Огородниковой Н П.)

Подписано в печать 29.12.05 г Формат 60x80 1/16 Бумага офсетная. Уел печ л 1,5. Тираж 100 экз Закат№001604 Типография ПЦ «Петергоф-принт» Москва, Ломоносовский пр., д. 23

1339

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Соколова, Надежда Анатольевна

Список аббревиатур.

Введение.

Глава1. Сравнительный анализ методов изучения разреза скважины и их соотношение с результатами испытания . $

1.1. Предварительное изучение разреза скважины по промывочной жидкости, шламу, регистрации проходки

1.2. Данные керна - источник информации о литологии и ФЕС пород.

1.3. Геофизические исследования, как средство изучения геологического разреза скважины

1.4. Исследования пластов в открытом стволе, контроль глубины их залегания

1.6. Привязка перфоратора к глубине — один из важных критериев качества испытания пласта

1.7. Геологические результаты испытания обсаженной скважины - эталон для сравнения с результатами изучения разреза по данным керна и ГИС

Выводы

Глава 2. Факторы, искажающие геологические результаты испытания обсаженных скважин (ГРИОС)

2.1. Неточность «привязки» интервала перфорации к разрезу

2.2. Кольматация пород-коллекторов, «сухой» объект. Недоосвоенность объекта опробования

2.3. Некачественность цементажа обсадной колонны

2.4. Негерметичность скважины. Сложность ее распознавания при поисках и разведке нефти и газа

2.5. Причина негерметичности формально опрессованных скважин. Виды опрессовки . Выводы

Глава 3. Достоверность ГРИОС: определения, пути оценки.

3.1. О достоверности ГРИОС

3.2. Примеры достоверных и недостоверных ГРИОС - скв.204.

3.3. Примеры недостоверных ГРИОС - скв.

3.4. О результатах испытания баженовской свиты

Выводы

Глава 4. Разработка методики оценки достоверности ГРИОС

4.1. Диагностические критерии оценки достоверности ГРИОС.

4.2. Диагностика достоверности ГРИОС

4.3. Апробация разработанной методики оценки достоверности ГРИОС на примерах скважин 204, 807, 103, 104, 302, 303, 304,

4.4. Эффективность методики оценки достоверности ГРИОС подтверждается снижением доли расхождения ГРИОС и ГИС

4.5. Итоги применения методики оценки достоверности ГРИОС. Примеры решения геологических задач

Выводы .^

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка методики оценки достоверности геологических результатов испытания скважин при поисках и разведке нефти и газа"

В ряду источников геологических сведений о разрезе нефтегазовой скважины испытание ее занимает особое место, так как лишь оно может подтвердить продуктивность разреза, предрешая тем самым, судьбу самой скважины, а часто и разбуриваемой площади.

Наиболее информативным источником являются результаты испытания обсаженной скважины. Они позволяют не только подтвердить (или опровергнуть) продуктивность и оценить термобарические условия исследуемого интервала разреза, что возможно при испытании и в открытом стволе, но и достигать постоянства химического состава флюида и исследовать его притоки на различных режимах. Но в сравнении с другими методами изучения разреза испытание обсаженной скважины наиболее подвержено воздействию технологии работ. Вследствие этого геологические результаты испытания обсаженной скважины (далее ГРИОС) определяются не только геологическими особенностями испытываемых пластов (их литологией, характером насыщения и т.д.), но существенно зависят и от герметичности скважины, качества цементажа обсадной колонны и других технологических факторов.

Существующая технология строительства скважины позволяет минимизировать влияние этих факторов на ГРИОС. Но на практике нередко нарушаются не только технология работ, но часто и правила контроля их качества. Например, в исследуемом в данной работе массиве ГРИОС по месторождениям Западной Сибири, открытым в 70-90-х годах XX в., 80% ГРИОС получены с нарушением контроля герметичности скважины, в 50% случаев нарушена технология проведения работ по цементажу обсадной колонны. Эти и другие нарушения при строительстве скважины приводят к искажению ГРИОС и принятию за достоверный геологический результат факт получения, например, воды из продуктивного пласта. Этому способствовала принятая в то время система экономического планирования буровых работ через плановый метраж проходки, а затем — плановую скважину, законченную испытанием. Эта система стимулировала ускоренное строительство скважины, в том числе и за счет качества работ, что создавало предпосылки для появления искаженных ГРИОС.

При освоении эксплуатационных скважин такие искажения выявляются легко и быстро по отличию между притоками, полученными и ожидаемыми из уже изученных пластов - объектов разработки. В то время как при поисках и разведке нефти и газа сравнивать полученные ГРИОС не с чем, искажения результатов испытания остаются незамеченными и могут длительное время влиять на последующий ход ГРР. В истории освоения Западно-Сибирской Сибирской нефтегазоносной провинции немало примеров, когда по этой причине были неверно истолкованы геологические модели продуктивных пластов; пропущены нефтегазовые залежи; ошибочно определена категорийность и объемы запасов; на многие годы задержаны открытия месторождений. Поэтому. уберечь от ошибочных решений может лишь предварительная оценка достоверности используемых ГРИОС.

Надо заметить, что искажающее влияние технологических факторов на геологические результаты испытания скважин известно издавна, не раз отмечалось в литературе и, видимо, учитывалось в практике работ. Но как геологу в своих расчетах отличить достоверные ГРИОС от недостоверных, возможно искаженных - публикаций по этим вопросам автор не нашел.

В связи с этим можно полагать, что исследуемый автором вопрос оценки достоверности геологических результатов испытания поисково-разведочных скважин, рассматривается впервые.

Исходным материалом в решении названного вопроса явились первичные полевые данные о результатах испытания, зафиксированные в актах для 183 объектов в 63 поисково-разведочных и 2 эксплуатационых скважинах, пробуренных в 1970-1990-х годах на 12 нефтяных месторождениях Тюменской (55 скв.) и Томской (Юскв.) областей в пределах Фроловской и Васюганской нефтегазоносных областей Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции.

Поскольку современные условия недропользования требуют соблюдения конфиденциальности приводимых в диссертации сведений, наименования месторождений в работе не упоминаются, тем более что рассматриваемые вопросы испытания скважин носят методический характер и не требуют знания точного местонахождения скважин.

В настоящее время Федеральное агенство по недропользованию проводит аукционы на право пользования участками недр в целях их геологического изучения, разведки и добычи углеводородного (УВ) сырья. Все больше предлагаются мелкие поисковые участки и месторождения малых запасов, на которых в прошлом пробурено и испытано по одной-две скважины и сегодня перед потенциальными владельцами лицензий встает вопрос достоверности результатов их испытания. По данным Минприроды РФ свыше тысячи только нефтяных месторождений, открытых в прошлые годы, ожидают лицензирования на их доразведку и разработку.

Немаловажна оценка надежности результатов испытания и для добывающих предприятий, которые с целью прирастить запасы УВ сырья, вынуждены возвращаться к бездействующему фонду скважин в пределах своих лицензионных участков.

Ретроспективный анализ геологических результатов испытания скважин позволит выявить многие промахи и по-новому взглянуть на итоги поисково-разведочного бурения.

Из сказанного следует, что разработка методики оценки достоверности ГРИОС является актуальной научной задачей, решению которой посвящена данная диссертация.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка горючих ископаемых", Соколова, Надежда Анатольевна

Выводы

1. Подобно тому, как применению в геологической практике данных ГИС предшествует их интерпретация первичных результатов скважинных исследований, так и практическому использованию ГРИОС должна предшествовать оценка их

Структурная карта

Ъ"

Схема корреляции разрезов скважин Скв. 227

РЕВИЗИЯ СТРУКТУР, выведенных из поискового бурения с отрицательным результатом Щербаковская площадь (ХМАО)

I I

Результаты испытания скважин 2 Ь Л ц

Оценка достоверности результатов испытания м гс'п Коя ся л объатъ Гдлст Пгаттс выя ЛСн'сут Нутчик* м Спэесссеп К ;ттгда достоверности "рнмечаьж Доповер но«ъ ГРИОС ану^ ВЖТЛ{ А Б В Д £ Ж 3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 и 17 10 юла 21 1 им + ■ ■ • + 0 • 0 ей озея 4

227 1 Ю1 отсутствие лерстохсв не

108 227 2 £10(2) ЭОД1 ¿а 9С0 + - • + о • С бы ошк Гермепгакть ао и отсутствие гкрпоюв ас ■ о

X О я со

IX лпт реп и '1:1 : Нтрил ■£? Од* к НГТМГЖ»«]. н | V ати и С»со6 дай от П»: флши ДЙИ: СЭТ м

1 2 3 4 ( 1 » >

121 114 ЮВ1 2703-2714 ию-гкз 21(77.7711 ап-мп гне-8; га НИ 21 1 1100

Бв;и?) 13.4 13:5 7453.3440 и 151316 П-ГС.8С го «1 у 10

8 11в> Ш1 1700-3718 А эп: "сую" •

43Ч.;44' яю-жы ПГп он: Чу»* * гаю® мг •г/в/ * ■

Ожидаемые запасы нефти категории СЗ, тыс. т

Пласт Ожидаемые запасы, тыс тн

1 2

Б 10(2) геологические 5700 извлекаемые 1700 достоверности, путем интерпретации первичных промысловых данных, полученных в процессе опробовательских работ.

2. ГРИОС - функция геологических особенностей испытываемого интервала разреза и технологических условий испытания.

ГРИОС достоверны, если за- и внутриколонные перетоки отсутствуют, а сам приток флюидов, стабилизировавшийся по составу и дебиту, жестко увязан с породами интервала объекта испытания, истинность которых доказывается материалами (актами, диаграммами цементометрии и т.д.) или условиями испытания в случаях, отвечающих ряду требований.

3. Разработанная методика оценки достоверности ГРИОС базируется на оценке условий подготовки скважины к испытанию и условий его проведения. Если эти условия исключают (не исключают) возможность проявления какого-либо технологического фактора, могущего исказить геологические результаты испытания, то эти результаты рассматриваются как достоверные (недостоверные).

4. Характеристика указанных условий осуществляется восьмью диагностическими критериями оценки достоверности ГРИОС, разделенных на основные и дополнительные. Критерии носят оценочно-качественный характер, и сопровождаются знаком «плюс» при выполнении требуемого условия работ и «минус», при невыполнении этого условия. Отсутствие сведений о выполнении того или иного условия обозначается нулем.

Основные критерии, характеризуют качество подготовки скважины к испытанию:

- полноту проверки герметичности скважины, т.е. опрессовка ее на внутреннее (создание давления в стволе скважины) и на внешнее (снижение уровня воды в скважине) давление -критерий «А»;

- качество цементажа эксплуатационной колонны в зоне интервала перфорации - критерий «Б»; геофизический контроль интервала перфорации для привязки его к изучаемому интервалу разреза - критерий «В».

5. ГРИОС приточного объекта однозначно оцениваются как достоверные при положительной характеристике по каждому из трех критериев.

При отсутствии сведений или при отрицательной характеристике хотя бы одного из трех названных критериев оценки готовности объекта к испытанию, ГРИОС рассматриваться только как ненадежные, а значит недостоверные.

При совместном испытании двух и более объектов, являющихся разными гидродинамическими системами, ГРИОС недостоверны, т.к. полученный приток невозможно «привязать» к конкретному объекту, даже имея положительную характеристику критериев А, Б, В.

6. Однако в ряде случаев ГРИОС оцениваются так же как достоверные, если недостающие сведения о подготовке скважины к испытанию могут быть восполнены дополнительными критериями оценки достоверности, указывающими на фактически благоприятные условия проведенного испытания:

Критерий «Г», жестко привязан к глубине и эквивалентен критерию «В». Характеризует соответствие результатов испытания в обсаженной скважине результатам исследования того же интервала разреза в открытом стволе, жестко привязанным к глубине;

Критерий «Е», эквивалентен критериям «А» и «Б». Характеризует различие видов флюидов, при испытании смежных объектов одной скважины. Это свидетельство гидроизолированности обоих объектов между собой, а следовательно герметичности скважины, в зоне фильтра, включая отсутствие в этой зоне заколонных перетоков.

Критерий «Ж», эквивалентен критериям «А» и «Б». Характеризует различие физико-химических характеристик сходных по виду приточных флюидов, полученных из смежных объектов одной скважины. Это свидетельство гидроизолированности обоих объектов между собой.

Критерий «Д». «Сухость» объекта. Рассматривается только для слабоприточных «сухих» объектов. Оценивается глубина снижения уровня воды в стволе скважины при вызове притока по сравнению с оптимально принятой для района работ. Критерий Д может быть полным аналогом опрессовки эксплуатационной колонны на внешнее давление (эквивалентным критерию «А») для последующего смежного объекта, если при вызове притока из последнего, уровень воды снижался на глубину не ниже чем при освоении «сухого» объекта.

Критерий «3». Характеризует результат интенсификации притока «сухого» объекта и выявляет причину «сухости» - низкие ФЕС или кольматация пород.

Если результат испытания объекта - смешанный приток (например, нефть с водой), то критерии Е и Ж в данном случае не могут ни подтвердить, ни опровергнуть предположение чем обусловлен смешанный приток - наличием за- и внутриколонных перетоков или зоной водонефтяного контакта (ВНК). Подтвердить наличие в пласте ВНК может лишь качественная подготовка скважины к испытанию: герметичность скважины (А+), качественно проведенный цементаж колонны (Б+), «привязка» интервала перфорации к разрезу (В+), зафиксированные в первичных документах.

Условием достоверности ГРИОС для «сухого» объекта является сумма двух положительно охарактеризованных критериев «В+» и «Д+» (табл.1).

7. В оценке достоверности ГРИОС не могут участвовать данные по керну, отобранному колонковым долотом, и по ГИС, так как неточность данных по такому керну, обусловлена не только частой неполнотой его выноса, но и неточностью его привязки к глубине, а следовательно и к разрезу, а результаты интерпретации данных ГИС, базирующиеся в частности на тех же керновых данных, сами контролируются результатами испытания.

8. Комбинации значений основных и дополнительных критериев достоверности ГРИОС образует алгоритм, составляющий суть методики оценки достоверности результатов испытания объекта опробования, полученных в условиях качественной, а в ряде случаев и некачественной подготовки обсаженной скважины к испытанию, равно как и при отсутствии сведений о качестве этой подготовки.

9. Показано применение разработанной методики оценки достоверности ГРИОС на примере скв. 204, что отражено в табл.12, где результаты испытания объектов представлены в закодированной форме, по которой достаточно просто определяется достоверность ГРИОС на основе правил сведенных в табл.11. Результаты аналогичного анализа достоверности всех результатов испытания скважин Фроловской и Васюганской НГО Западно-Сибирской НГП отражены в приложении № 2.

10. Итоги применения сведены в табл.15. Из всего рассмотренного массива ГРИОС, скважины качественно были подготовлены к испытанию лишь в 11% случаев. С помощью разработанной методики оценки достоверности ГРИОС возможно было доказать достоверность ГРИОС в скважинах с нарушением технологии их строительства и увеличить долю достоверных результатов испытания до 35%.

11. Недостоверные ГРИОС случай нередкий. Автором проведено сопоставление результатов интерпретации ГИС и испытания скважин, сгруппированных по признаку полной и частичной сходимости или расхождения (табл.13). В первоначальном общем массиве расхождение составило 25%. После выделения из него группы только с достоверными ГРИОС процент несовпадений данных ГИС с данными ГРИОС понизился в этой группе до 13%, . которые вызваны только ошибочными заключениями по ГИС. Разумеется, общее число проанализированных данных (52 объекта), еще недостаточно для окончательных выводов, тем не менее, не всегда справедливо при расхождении результатов интерпретации ГИС и испытания скважин, отдавать приоритет результатам испытания.

12. В итоге ревизии результатов испытаний скважин по разработанной автором методике оценки достоверности ГРИОС предложено: перевести запасы нефти из категории С1 в С2 при обоснованиикатегорийностизапасов (Вареягское месторождение, Тюменская область); вернуться к структурам, выведенным из поискового бурения сотрицательным результатом (Щербаковская площадь, ХМАО); пересмотреть геологическую модель строения верхнеюрских и неокомских отложений (Южно-Охтеурское месторождение, Томская обл.). Так же возможно обнаружение пропущенных нефтяных залежей на эксплуатируемых месторождениях (Южно-Охтеурское, Томская обл.).

Заключение

Итогом диссертационной работы является разработанная автором методика оценки достоверности геологических результатов испытания обсаженной скважины для проверки неискаженности этих результатов технологическими факторами, в том числе в условиях некачественной подготовки скважины к испытанию или при отсутствии сведений о качестве этой подготовки.

Для оценки условий подготовки скважины к испытанию и его проведения, автором предложены диагностические критерии: «А»-полнота проверки герметичности скважины; «Б»-качество цементажа эксплуатационной колонны; «В»-геофизический контроль интервала перфорации; «¡"»-сопоставление результатов испытания одного и того же интервала разреза в обсаженном и в открытом стволе; «Д»-«сухость» объекта (для слабоприточных «сухих» объектов); «Е»-характеристика видов флюидов при испытании смежных объектов одной скважины; «Ж»-физико-химическая характеристика одинаковых по виду приточных флюидов, полученных из смежных объектов одной скважины; «3»-результат интенсификации притока «сухого» объекта.

Обоснована целесообразность обязательной оценки достоверности ГРИОС перед их использованием в решении геологических задач.

Для выработки единого подхода к оценке достоверности ГРИОС рекомендовано устанавливать предельную величину дебита притока, величину и длительность депрессии при освоении пластов, зависящих не только от геологических, но и от экономических причин. Поэтому в разных регионах предельные величины могут быть различными, но важно лишь то, чтобы они были установлены в практике работ.

Для современного этапа геологоразведочных работ разработанная методика позволяет оперативно корректировать ход работ по испытанию скважины для получения гарантированно достоверных ГРИОС.

Ревизия же результатов испытания скважин прошлых лет позволяет решить ряд геологических задач: пересмотреть геологические модели продуктивных пластов; выявить пропущенные нефтегазовые залежи; вернуться к структурам, выведенным из поискового бурения с отрицательным результатом; пересмотреть категорийность запасов; по новому взглянуть на итоги поисково-разведочного бурения прошлых лет, выработав новые направления ГРР, технологических схем разработки, решить др. геологические задачи.

Предметом дальнейших исследований по теме диссертации, автор видит привлечение других дополнительных критериев оценки достоверности ГРИОС, таких, как керн и каротаж.

- 137

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Соколова, Надежда Анатольевна, Москва

1. Абрикосов И.Х., Гутман И.С. Общая, нефтяная и нефтепромысловая геология.-М.,Недра, 1974, 360 с.

2. Агаджанов А. М., Максимов М.И. Нефтепромысловая геология, М. Гостоптехиздат, 1958.- 408 с.

3. Бакиров A.A., Рябухин Г.Е, Музыченко Н.М., Рожков Э.Л., Судариков Ю.А., Табасаранский З.А., Якубов A.A. Нефтеганзоносные провинции и области СССР, М. Недра 1979.- 456с.

4. Басин Я.Н. Блюменцев A.M. Создание в нефтегазоразведочных и нефтегазодобывающих предприятиях супервайзерской службы — веление времени //Каротажник., Научно-технический вестник, вып.45. Изд. "ГЕРС", Тверь, 1996. с.40-44.

5. Брагин Ю.И., Вагин С.Б., Гутман И.С., Чоловский И.П. Нефтегазопромысловая геология и гидрогеология залежей углеводородов. Понятия, определения, термины: Учеб. пособия для вузов. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2004. -399 е.: ил.

6. Брагин Ю.И., Огородникова Н.П., Соколова H.A. О некоторых причинах расхождения результатов интерпретации ГИС и испытания скважин.//Каротажник. Научно-технический вестник, вып.2(129) Изд. «АИС», Тверь -2005.-с.91-101.

7. Бурение нефтяных и газовых скважин: Учебн. пособие для вузов/ Басарыгин Ю.М., Булатов А.И, Проселков Ю.М. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002, 632 с.

8. Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин. М.: Издательский центр «Академия», 2003.- 352с.

9. Гвоздев Б.П. Опрессовка скважин. //Горная энциклопедия. Изд. Советская энциклопедия. М.: 1987. т.З - с.576.

10. Гвоздев Б.П. Освоение скважин.//Горная энциклопедия. Изд. Советская энциклопедия. М.: 1987. т.4 - с. 11.

11. Добрынин В.М., Венделыптейн Б.Ю., Резванов P.A., Африкян А.Н. Промысловая геофизика, М. Недра, 1986.-342с.

12. Единые технические правила ведения работ при строительстве скважин на нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождениях. М.: ВНИИБТ, 1983.

13. Жданов М.А. Нефтегазопромысловая геология и подсчет запасов нефти и газа. -М.: Гостоптехиздат. 1962.-536 с.

14. Иванова М.М., Дементьев Л.Ф., Чоловский И.П. Нефтегазопромысловая геология и геологические основы разработки месторождения нефти и газа: Уч. Для вузов. -М.: Недра, 1985.-422с.

15. Испытание нефтегазоразведочных скважин в колонне / Семенов Ю.В., Войтенко B.C., Обморышев K.M., Россихин Ю.А., Толкачев М.В., Казаков А.Г.- М.,Недра, 1983, 285 с.

16. Инструкция по каротажным и прострелочным работам -М.: Госгеоиздат -1952, 250 с.

17. Каналин В.Г. Интерпретация геологопромысловой информации при разработке нефтяных месторождений.- М.: Недра, 1984.-184с.

18. Карасев В.А. Гидравлический разрыв пласта//Горная энциклопедия — Изд. Советская энциклопедия М. 1986. Т.2 — с.35- 13919. Карнаухов М.Л., Рязанцев Н.Ф. Справочник по испытанию скважин, М., 1984.- 268с.

19. Копылов В.Е. Бурение?. Интересно!- М.: Недра, 1981.- 160с.

20. Нефтегазопромысловая геология. Терминологический справочник. Под ред. М.М. Ивановой. М.: Недра. 1983. -262с.

21. Пермяков И.Г., Хайрединов Н.Ш., Шевкунов E.H. Нефтегазопромысловая геология и геофизика. М.: Недра, 1986.-269 с.

22. Почему не ищут нефть? Редакция еженедельника «АиФ», № 48-2003. с.28

23. РД «Инструкция по испытанию обсадных колонн на герметичность». — Согласована с Госгортехнадзором России, ОАО «Газпром», ОАО НК «Роснефть», ОАО «СИДАНКО».- М.: 1999.

24. Словарь по геологии нефти и газа. Изд.-2е. Ред. Мирчинк М.Ф. -Ленинград. Гостоптехиздат. 1958.- с.776.

25. Соколов В.Я. Геологические расчеты в поисково-разведочном бурении на нефть и газ.- М.: Недра, 1991, 148 с.

26. Соколова H.A. Учет влияния технологических факторов на достоверность геологических результатов испытания обсаженных нефтегазовых скважин.//Разведка и охрана недр.-2004.-№4.-с. 48-50.

27. Соколова H.A. О некоторых источниках искажения оценки нефтегазоносности разреза скважин. Тезисы докладов. XVII Губкинские Чтения Нефтегазовая геологическая наука - XXI век.-Москва, 2004. - с.169.

28. Справочник по нефтепромысловой геологии /под ред. Н.Е. Быкова, М.И Максимова, А.Я. Фурсова.- М.: Недра, 1981.-525с.

29. Спутник нефтепромыслового геолога. Справочник. Ред. И.П. Чоловский. М.: Недра, 1989. - 376с.

30. Техническая инструкция по проведению геофизических исследований в скважинах. РД. М.: Недра, 1985.-215с.

31. Техническая инструкция по проведению геофизических исследований и работ на кабеле в нефтяных и газовых скважинах. РД. Москва. 2001.-215с.

32. Шакиров А.Ф. Каротаж, испытание, перфорация и торпедирование скважин. Москва. Недра. 1987.-300с.

33. Щербаков В.П. План, стимул и результат при геологоразведочных работах на нефть и газ //Советская геология.-1984.-№1-с.3-7.

34. Эдельман Я.А. Файзулин М.И. Грунтонос. //Горная энциклопедия.- Изд. Советская энциклопедия. — М.: 1986, т.2 — с.194.

35. Ясашин A.M. Вскрытие, опробование и испытание пластов. М.: Недра, 1979. с.286.

36. Ясашин A.M. Опробование пластов //Горная энциклопедия.-Изд. Советская энциклопедия. М.: 1987, т.З - с.578.

37. ГЕОЛОГО-ПРОМЫСЛО:® И РЕЗУЛЬТАТЫ ИХ ИС1 ФРОЛОВСКОЙ НТО (№>3п.п ! ( \ Скважина Опробованный объект № 1 1 Текущий забой« . глубина СКВ. 5 Ч- М \ м ( № г ! Дата ' Интервал м Стратиграфия Цементаж Перфорация Не