Введение к работе
Актуальность проблемы. В нашей стране и за рубежом уделяется серьезное внимание разработке оперативных методов и средств определения гидродинамических параметров пластов- в"гих естественном залегании. Опробование объектов,, перспективных на нефть и газ, методом пробной эксплуатации после, завершения бурения скважины и спуска обсадной колонны длительней, трудоемко. Общие затраты времени на испытание а опробование разведочных скважин близки к времени их бурения и превышают его. В непродуктивных скважинах, составляющих до 50 % всех поисково-разведочных скважин, безвозвратно теряется большое количество обсадных труб и цемента.
Опробование и испытание пластов в открытом стволе позволяет получить к окончанию бурения сведения'о наличии -в. разрезе нефтегазоносных объектов, что позволяет повысить информативность разведочных работ, отказаться от опробования. в колонне- непродуктивных объектов.
Наиболее экономичными и высокопроизводительными, при- детальных поинтервальных исследгчаниях-могут быть.технические средства, ис-пользувдие каротажное оборудование и кабель, с-помощью которых обеспечивается быстрая установка прибора в интервалах исследования, дистанционное управление его работой с поверхности и получение информации о гидродинамических средствах исследуемых пластов. Данные анализа керна,-а также.детальные исследования с опробовате-лями пластов на кабеле показывают значительную- неоднородность исследуемых в скважине объектов как под проницаемости, так и.по пластовому давлению, что требует большого количества опробований для их оценки. В этих условиях применение опробователей пластов на кабеле, требующих для исследования каждого проницаемого интервала отдельно спуска прибора, оказывается малопроизводительным и зконо-
мически невыгодным.. Нужны специальные средства и методические приемы, которые, используя преимущества каротажных опробователей по дифференциальности исследований, точности привязки результатов к отдельным участкам разреза и оперативности, Ошт бы значительно производительней опробователей. '
В 1970 г. во ВНИИГМСе автором диссертационной работы были разработаны, изготовлены и прошли испытания на стенде, экспериментальной и производственных скважинах первые макеты высокопроизводительной аппаратура по исследованию притоков и давлений. Опытные образцы аппаратуры, изготовленные на Бакинском опытно-экспериментальном заводе і геофизических приборов,, в, начале 1974 г. прошли межведомственные приемочные -испытания и рекомендованы к серийному изготовлена» под шифром АЖЩ-7-І0, начиная с 1975 г.
Под руководством автора термобаррстойкость аппаратуры гидродинамического каротазка была повышена до 60 Ша" и І20С (ГДК-І и ГДК-2). Дальнейшее совершенствование аппаратуры проводилось во ВНИИГИСе в направлении повышения термостойкости и живучести клапанных устройств при 80 МПа и ІБОС (0ИПК-І и АГИП).
Начиная с 1974 г., автор до 1992 г. занимался отработкой методики применения аппаратуры и. принимал непосредственное участие в исследовании скважин в различных регионах страны (Якутия, Иркутская область, Тюменская область>, поэтому в диссертационной работе изложены принципы построения и результаты разработки аппаратуры ШЩ-7-І0 на начало работ по этой проблеме.
Целью работы является разработка аппаратуры и методики исследования притока и давления в необсазкенных скважинах приборами на кабеле.
Основные задачи исследований:
; учение возможности обеспечения многократного возбуждения
івдродинамического возмущения в исследуемом участке -пласта и регистрации этого возмущенияи нэ поверхности;'-'
разработка аппаратуры для многократных определений пластовых давлений -и уточнения, эффективных толщин пласта; -
разработка методических приемов проведения скважинных работ с аппаратурой и интерпретации получаемых материалов; -
опробование и внедрение разработанного ашгаратурно-методичес-кого комплекса в различных геолого-технических условиях страна.-'
Методами решения поставленных задач являются экспериментальг ные исследования, проведение расчетов на ЭВМ, поиски и реализация оптимальных конструкторских решений при- разработке аппаратуры, опытно-методкческие и производственные работы в скважинах, анализ-и обобщение полученных данных.
Научная новизна выполненной работы состоит в следующем:
-
Разработана наиболее рациональная схема метода обеспечения многократного возбуждения гидродинамического возмущения в исследу-: емом участке пласта при гидродинамических исследованиях прибо- рами на кабеле.
-
Разработаны впервые в нашей стране основные направления и принципиальная схема исследования притока и давления, обеспечивающие многократность срабатывания за один рейс в необсаженную скважину.
-
Обоснована детальность исследования в различных по толщине пластах, оптимизирована продолжительность притока и регистрации диаграмм давления, приведены критерии оценки качества проведенных исследований, приемы первичной обработки и интерпретации материалов, с целью определения пластового и сквакинного давлений и эффективной толщины коллекторов.
_4-Практической ценностью работы является разработка, серийное
изготовление и широкое промышленное внедрение нового класса аппаратуры для многократных исследований притока и давления за один рейс в необсаженную скважину (АИЇЇД-7-Т0;' ГДК-І и др.), что позволило повысить информативность и достоверность комплекса ГИС, особенно в слокных геолого-технических условиях.
Результаты внедрения. Разработанный аппаратурно-методический комплекс по исследованию притока и давления в настоящее время нашел всеобщее признание производственных геофизических организаций, занимающихся исследованием необсаженных скважин, бурящихся на нефть и газ. Еачиная с 1974 г., опытным производством ВНИМГИС изготовлено 190 комплектов аппаратуры АЩЦ-7-І0 и ГДК-І. Аппаратура широко применяется в Татарстане, Башкортостане, Республике Саха (Якутия), Узбекистане, Украине, Тюменской, Оренбургской и Архангельской областях России.
Экономический эффект от применения аппаратуры на производстве составил 7,1 млн.руб. (в ценах до 1991 г.).
Апробация работы. Основные положения диссертации и результаты исследований докладывались на всесоюзных и республиканских конференциях (Октябрьский, 1974 г.; Якутск, 1981 г.; Якутск, 1983 г.), а также на заседаниях научно-технических советов производственных геологических объединений и трестов "Ленанефтегазгеология", "Тат-нефтегеофизика", "Башнефтегеофизика", "Ттаеньпромгеофизика".-
Аппаратура АЖЩ-7-І0 экспонировалась на ВДЖ СССР и удостоена серебряной и двух бронзовых медалей. Аппаратура ГДК-І экспонировалась на Международных выставках в Японии, США и на Международной Багдадской ярмарке, где получила высокую оценку.
личный вклад автора. Весь комплекс работ, результаты которых представлены в диссертации, выполнен автором лично или при его
участии и под его руководством во ВНИИГЙСе', затем в ЦОМЭГИСе "и ВНИГЖе. Личный вклад автора заключается в постановке и проведении экспериментальных исследований, обосновании параметров и характеристик аппаратуры и выборе основных узлов на стадии НИР, разработке общих видов модификаций аппаратуры и текстовой документации на этапах ОКР, проведении значительной части сквакинных исследований и разработке методических рекомендаций по работе с аппаратурой.
Большую помощь автору в проектировании, отладке и испытаниях опытных образцов аппаратуры оказывали сотрудники отдела опробования пластов ВНИИГИС Н.Н.Бильков, Р.В.Китманов, Р.С.Хасаншин, Л.А. Соломинов, В.М.Нагорный, А.Х.Хакимзянов, Р.Ф.Давлетбаев и др., которым автор выражает сердечную признательность и благодарность.
Автор выражает искреннюю благодарность доктору технических наук профессору П.А.Бродскому и доктору технических наук А.И.Фио-нову за научное руководство, ценные советы, поддержку и помощь в выборе темы диссертации, постановке задач и проведении исследований.
При широком промышленном внедрении аппаратуры автор неизменно пользовался большой помощью ведущих специалистов научных и производственных организаций В.Ф.Козяра, Г.Г.Яценко, А.В.Синькова, М.З. Юсупова, А.П.Шараева, Я.Т.Сталенного, Б.Я.Глушакова, А.А.Дамаски-на, В.П.Демина, В.А.Котляревского, М.М.Мендельбаума, В.А.Ващенко.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ, в том числе 5 авторских свидетельств.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 154 стр. машинописного текста, содержит 41 рисунок, 8 таблиц и библиографию из 52 наименований.