Введение к работе
Актуальность проблемы
В нефтегазодобывающей отрасли постоянную актуальность имеет задача повышения эффективности геолого-разведочных работ на нефть и газ. Традиционный в прежних условиях планирования путь увеличения объемов бурения уже не эффективен в современных условиях рыночной экономики.
Один из путей решения данной задачи - внедрение прогрессивных технологий и современных технических достижений в области контроля за процессом бурения нефтяных и газовых скважин, а также новейших компьютерных технологий, обеспечивающих автоматический сбор, обработку, хранение и передачу больших объемов информации по различным канатам связи. Кроме этого, весьма актуальной является задача сокращения затрат на каждую тонну добываемой нефти и соответственно затрат на строптельство скважины. Затраты времени на ликвидацию осложнений и аварий в разведочном бурении велики и составляют до 14% календарного времени бурения, причем имеется тенденция роста этих затрат, связанная, в основном, с увеличением глубин бурения и сложностью геологического разреза.
Одним из средств повышения эффективности проводки скважин являются геолого - технологические исследования (ГТИ), входящие в состав комплекса ГИС для бурящихся скважин [1]. Информация ГТИ получается с помощью наземной информационно - измерительной аппаратуры, включающей комплект датчиков технологических параметров и приборы анализа шлама, керна и бурового раствора. Данные исследования должны обеспечить получение информации о разрезе скважины, а также решать задачи раннего обнаружения и предупреждения осложнений и аварий в процессе бурения, определять величину давлений в скважине и пласте, обеспечивать рациональную отработку долот и проводку скважины [2].
Прогресс в области ГТИ немыслим без научного обоснования и создания новейших технологий исследований, а также методического обеспечения для решения стоящих перед службой задач.
Цель работы
Разработка комплекса методов геолого-технологических исследований, обеспечивающих повышение технико-экономических показателей проводки скважин за счет предупреждения осложнений и аварий и оптимальной отработки долот.
Основные задачи работы
-
Исследовать информативность измеряемых параметров для решения задач геолого-технологических исследований и выявить признаки начальной стадии развития типичных осложнений и аварий по данным ГТИ.
-
Разработать основанный на данных ГТИ комплекс методов предупреждения осложнений и аварий, контроля давлений в скважине и пласте и рациональной отработки долот.
-
Разработать технологическую схему оперативного анализа опасных аномалий и оценки сложившейся ситуации.
-
Обосновать систему управления данными ГТИ, алгоритмы и программы, реализующие комплекс методов ГТИ.
-
Разработать и внедрить технологию проведения геолого-технологических исследований.
Научная новизна
-
Разработан метод оценки, уточнения и прогноза пластовых давлений при отсутствин информации для построения тренда.
-
Разработан оперативный метод определения давления начала поглощения в процессе бурения, заключающийся в замерах интенсивности поглощения при создании различных репрессий на пласт.
-
Разработан метод оперативной оптимизации нагрузки на долото путем анализа фактических данных разгрузки в реальном масштабе времени без проведения планируемого эксперимента.
-
Впервые разработана технология оперативного анализа опасных аномалий и оценки ситуаций в процессе бурения по данным ГТИ на базе рекурсивных алгоритмов.
-
Впервые разработана структура и конфигурация системы управления данными ГТИ (база данных ГТИ), алгоритмы и программы, реализующие весь комплекс методов.
Защищаемые положения
1. Обоснование комплекса технологических исследований в составе нового направления промысловой геофизики - геолого-технологических исследований.
-
Комплекс технологических методов предупреждения осложнений и аварий, контроля и прогноза пластовых давлений, оптимальной отработки долота и технология оперативного анализа аномалий и оценки ситуаций в процессе буреній скважин на основе данных ГТИ.
-
Система управления данными ГТИ, программное обеспечение всего комплекса ГТИ.
Практическая значимость и реализация результатов
Разработанные с участием автора диссертации методы техноло
гических исследований вошли составной частью в методическое
руководство "Геолого-технологические исследования" РД 39-0147716-102-87,
которое широко внедряется службами ГТИ во всех промыслово-
геофизических предприятиях России и стран Содружества. Внедрение
технологии ГТИ существенно повышают эффективность проводки скважин
и позволяют снизить затраты на бурение. Под руководством автора
разработана "Технология предупреждения осложнений и аварий на
месторождении Тенгиз", содержащая руководство по анализу аномалий и
оценки ситуаций, альбом типичных ситуаций и прикладное программное
обеспечение применительно к конкретным геолого- техническим условиям.
Технология внедрена в ПО Тенгизнефтегаз; опыт, приобретенный при
данной разработке, может быть использован для аналогичных
месторождений в России. Разработанное под руководством автора
программное обеспечение повышает эффективность геолого
технологических исследований, обеспечивая решение самых сложных задач ГТИ, а также возможность хранения и последующего анализа информации.
Апробация и публикация результатов работ
По теме диссертации опубликовано 19 научных работ, в том числе монография с соавторами [3]. Основные положения диссертационной работы докладывались на Ученом совете ВНИИнефтепром-
геофизики, республиканской научно-практической конференции по
проблемам развития нефтяных месторождений (Уфа, 1986 г.), областной
научно-практической конференции "Состояние и перспективы геолого-
геофизических и технологических исследований, проводимых в процессе
бурешю скважин" (Тюмень 1987 г.), научном семинаре при кафедре
бурения нефтяных и газовых скважин Уфимского нефтяного института
(1990 г), на Всесоюзной школе передового опыта Теолого-
технологические исследования в процессе бурения нефтегазовых скважин" (Тверь, 1990 г.), на научно-техническом семинаре в рамках выставки "Нефть. Газ. -96" (Уфа, 1996 г.), на постоянно действующих курсах повышения квалификации специалистов ГТИ в г.Саратове.
Технология ГТИ экспонировалась на ВДНХ в 1988 г., автор диссертации удостоен серебряной медати ВДНХ.
Объект исследований и фактический материал
Диссертация является итогом многолетних (1980-1996 гг) исследований проводки скважин в условиях Западной Сибири, Урало -Поволжья, республики Коми, Башкортостана и Западного Казахстана. В ее основу положены результаты выполненного диссертантом изучения промыслового материала геолого - технологических исследований, включающего диаграммы аналоговой регистрации, данные промыслово - геофизических исследований и испытания скважин, постановки и выполнения экспериментов, технологические и геологические результаты бурения, результаты анализа и обработки данных с помощью прикладного программного обеспечения, а также литературные и фондовые материалы производственных и научных организаций.
Объем работы
Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы из 55 наименований. Работа изложена на 143 стр. машинописного текста, содержит 24 рис. и 7 таблиц.
и доктора геолого-минераіогических наук Е.В. Лозина, которым автор глубоко благодарен. Автор выражает свою
Ю.Ф.Алексеева
Работа выполнена в НПФ "Геофизика" (ранее - ВНИИнефтепромгео-физика) в 1985-1996 гг. под руководством доктора технических наук профессора
ризнательность Б.Н.Славнитскому, под руководством которого было азраоотано направление геолого-технологических исследований.Ценные эветы и замечания были получены автором от профессоров .М.Орлннского, Н.Ф.Кагарманова и Г.А.Ситдыкова при подготовке [іссертащш к защите. Автор искренне благодарит своих коллег по аботе П.П.Муравьева, С.Н.Шматченко, Л.М.Боровнкову, В.Р.Токарского і помощь в работе и проведении совместных разработок, исследований и сспернментов.