Введение к работе
Актуальность проблемы. В последние годы в Российской Федерации подземные хранилища газа (ПХГ) приобрели важное стратегическое значение. Значительная часть бюджета страны складывается из прибылей, полученных при экспорте топливно-энергетических ресурсов за границу и продажи на внутреннем рынке. Интенсивное освоение газовых месторождений на Севере и строительство магистральных газопроводов в Европейской части России выдвинули проблемы, связанные с регулированием газоснабжения, на первое место. Строительство в Южном федеральном округе газопровода «Голубой поток», важнейшей частью которого стали Кущевское и Краснодарское подземные хранилища газа, предопределило необходимость точной оценки количества закачанного и отобранного из ПХГ газа в новых геолого-промысловых условиях. Выбор Кущевского ПХГ в качестве одного из перевалочных газосборных пунктов был сделан, прежде всего, ввиду его выгодного географического положения и хорошо развитой технологической инфраструктуры региона
Оценка объемов газа в ПХГ традиционно осуществляется определением текущей газонасыщенности объектов закачки и отбора газа промыслово-геофизическими методами. Несмотря на длительный период функционирования ПХГ в нашей стране, эта задача газопромысловой геофизики является достаточно сложной. Особую актуальность эта проблема приобретает в объектах закачки и отбора, представленных сложными коллекторами - с высокой глинистостью, сложным распределением глинистого материала, низким удельным сопротивлением пласта, наличием примесных компонентов и других факторов, затрубняющих правильную оценку фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) таких объектов. Для Кущевского ПХГ эта проблема усугубляется еще и тем> что количественная оценка газонасыщенности пластов-коллекторов осуществлялась только в бурящихся скважинах, а заключения о газосодержании пластов в обсаженных скважинах делались только на качественном уровне.
Изучением степени влияния геолого-промысловых условий на эффективность оценки газонасыщенности пород в сложных коллекторах посвящены работы отечественных ученых Ф.А. Алексеева, А.Н. Басина, Л.Б. Бермана, В.Ф. Бакланов-ской, Б.Ю. Вендельшгейна, И.В. Головацкой, Ю.А. Гулина, А.С. Деркача, В.А. Ени-кеевой, Н.Н. Михайлова, Р.А. Резванова, Ю.В. Коноплева, А.С. Михайлина, СП. Омесь, Ю.П. Потапенко, Р.И. Клюкиной, И.Г. Шнурмана, В.А. Юдина и зарубежных Segesman, S.A Holditch, W. Fertl, C.W. Tittle, S.D. Joshi и др.
Основными методами геофизических исследований скважин (ГИС), позволяющими оценить изменение газонасыщенности коллекторов в обсаженных не-перфорированных скважинах, являются нейтронный гамма-каротаж (НТК), нейтрон-нейтронный каротаж по тепловым нейтронам (ННКТ), импульсный нейтрон-нейтронный каротаж (ИННК). Оценка степени влияния геолого-промысловых условий проведения ГИС и структурно-тектонических, петрографических, петрофи-зических и других особенностей сложных коллекторов на показания нейтронных методов (НК) на циклах закачки и отбора газа является недостаточно разработанной до настоящего времени задачей. Применительно же к условиям Кущевского ПХГ обоснование эффективной методики расчета коэффициентов газонасыщенности коллекторов с учетом имеющихся анализов кернового материала, современного комплекса ГИС, учета газодинамических параметров, и влияния на показания
3 I РОС. нлцьон/., ,. БИБЛИОТЕКА
нейтронных методов процессов, происходящих в прискважинной зоне пласта, практически не проводилось.
Целью работы является повышение эффективности использования подземных хранилищ газа за счет увеличения точности определения промыслово-геофизическими методами подсчетных и текущих параметров сложных коллекторов-объектов закачки и отбора газа.
Основные задачи исследований
1. Анализ существующего методического обеспечения при определении газонасыщенности сложных коллекторов-объектов закачки и отбора газа, обоснование объекта исследований.
2 Выявление закономерностей в связях газонасыщенности Кг с водородосо-держанием W, пористостью Кп и глинистостью Кгл для терригениых коллекторов альбских отложений нижнего мела
-
Разработка методики количественного определения текущей газонасыщенности, продуктивности и газодинамических параметров объектов закачки и отбора газа в Кущевском ПХГ.
-
Опробование предложенных технико-методических решений по определению газосодержания и продуктивности сложных коллекторов в геофизических и действующих скважинах Кущевского ПХГ.
Научная новизна
-
Исследовано влияние вещественного состава, термобарических условий, распределения глинистого вещества на показания нейтронных методов ГИС в обсаженных неперфорированных скважинах Кущевского ПХГ
-
Разработана методика количественного определения коэффициента газонасыщенности и продуктивности сложных коллекторов в обсаженных скважинах Кущевского ПХГ.
-
Обоснованы параметры технологического процесса исследований нейтронными методами ГИС обсаженных скважин ПХГ, учитывающие флюидонасы-щение и газодинамические процессы в пласте, индивидуальные особенности и метрологию промыслово-геофизической аппаратуры.
Защищаемые положения
-
Методика количественной оценки газонасыщенности сложных коллекторов-объектов закачки и отбора газа на ПХГ в приконтурных наблюдательных скважинах.
-
Методика количественной оценки газосодержания и продуктивности коллекторов - объектов закачки и отбора газа в действующих скважинах ПХГ.
-
Способ учета газодинамических параметров объектов эксплуатации ПХГ при оценке текущей газонасыщенности сложных коллекторов.
-
Оптимальная технология и методика проведения геофизических исследований в действующих и наблюдательных скважинах Кущевского ПХГ.
Практическая ценность и реализация результатов
Результаты выполненных автором исследований нашли применение при решении оперативных задач эффективного использования природных резервуаров Кущевского ПХГ, в том числе для оценки методами ГИС текущей и остаточной газонасыщенности объектов закачки и отбора газа, анализа изменений состояния прискважинной зоны пластов-коллекторов, выборе режима использования отдельных действующих скважин и всего ПХГ для обеспечения эффективной и бесперебойной циклической эксплуатации. По предложенной автором методике проведена
интерпретация материалов ГИС в более чем сорока скважинах. Кроме того, усовершенствованы методики проведения исследований и обработки данных газодинамического каротажа, тарировка аппаратуры радиоактивного каротажа (приборы СРК и СРКм), которые внедрены в ПФ «Кубаньгазгеофизика» с 2000 г. Результаты внедрения разработок автора в предприятиях ОАО «Газпромгеофизика» подтверждаются соответствующими документами.
Фактический материал
В основу работы положены результаты исследований автора за период с 1999 по 2005 г. в ПФ «Кубаньгазгеофизика» Исследован керновый материал (в лаборатории НТЦ «Кубаньгазпром») из семи скважин Кущевского ПХГ (343 образца керна) Проведено опробование рекомендаций автора в течение четырех полных циклов отбор-закачка в 5 геофизических скважинах Кущевского ПХГ Проанализировано более 120 тыс метров (более 40 скважин) фактического диаграммного материала ГИС. В работе использованы полевые материалы из фондов ПФ «Кубаньгазгеофизика», ОАО «Кубаньгазпром», результаты исследований, проводимых автором в качестве соисполнителя и руководителя научно-исследовательских работ, проводимых тематической партией ПФ «Кубаньгазгеофизика» в период с 1999 по 2004 г., и данные из научных и технических источников, указанных в библиографии диссертации.
Апробация работы
Основные положения диссертации прошли первичную апробацию на Третьей Всероссийской конференции молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России, г. Москва, 1999 г.; Международной геофизической конференции, «Геофизика 2001», г. Новосибирск, 2001 г.; Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов «Геологи XXI века», г. Саратов 25-27 марта 2002 г, на заседаниях НТС «Кубаньгазпром» 2001-2004 гг.
Публикации
