Введение к работе
Актуальность проблемы. В последние годы прирост разведанных запасов іефти в терригенных коллекторах Татарстана постепенно сокращается, троблема выявления новых месторождений нефти, связана со сложно по-троенньши карбснатными коллекторами и породами кристаллического фундамента. Основанием для изучения кристаллического фундамента :лужат материалы бурения и методов исследования скважин в процессе 5урения (СКИБР), которые показывают, что в теле фундамента имеются іронкцаемьіе зоны, в которых существуют благоприятные условия для :копления углеводородов.
Между тем, задача выявления и изучения сложнопостроенных кол-гекторов не всегда решается современным комплексом промысловой еофизики из-за глубокого проникновения промызочной жидкости в юллекторы трещинного и трешинно-кавернового типов и потерей гео-югической информации о разрезе, связанной с разницей между временем іурения скважины и временем проведения ГИС.
В значительной мере эта проблема может быть решена повышением ффективности прсмыслово-геофизических исследований бурящихся кважин, в том числе и комплексом исследований в процессе бурения, юлучившим название геолого-технологического контроля и управления іроцессом бурения глубоких скважин.
Геолого-технологический контроль бурения скважины должен ре-тать комплекс геологических и технологических задач, направленных на перативное выявление в разрезе бурящейся скважины перспективных на ефть и газ пластов-коллекторов и обеспечения безаварийной проводки кважин.
В настоящее время в Республике Татарстан работают несколько се-ийно изготовленных станций геолого-технологической информации ГТИ), одна из которых установлена на сверхглубокой опорно-араметрической Ново-Елховской скважине N20009. Ввиду отсутствия на гих станциях датчиков, позволяющих решать геологические задачи, за сключением проведения газового карогажа, они, в основном, решают ідачи технологического контроля процесса бурения и проводки сква-:ины.
В связи с этим возникла необходимость в разработке рационально-э комплекса исследований, позволяющих в процессе бурения скважин гшать с достаточной эффективностью и экономичностью геологические ідачи по выявлению проницаемых зон в исследуемом разрезе, определе-ий характера их насыщения и коллекторских свойств.
Цель работы. Разработка методов исследования разрезов буря-;ихся скважин, включая теоретические основы, аппаратуру, методику эоведения работ и методику интерпретации материалов.
Основные задачи исследований:
-
Разработка физико-теоретических основ , дебитометрического, расходомерного, электрического, термометрического , плотностемерного и вискозиметрического методов.
-
Лабораторные исследования процесса фильтрации глинистого раствора через проницаемые перегородки.
-
Разработка станции комплексного исследования параметров бурового раствора- СКИБР.
-
Разработка методики исследования аппаратурой СКИБР.
-
Разработка методики качественной и количественной интерпретации результатов исследований скважин СКИБР.
-
Исследование аппаратурой СКИБР разрезов осадочного чехла и кристаллического фундамента сверхглубоких скважин.
Научная новизна:
-
Разработаны физико-теоретические основы дебитометрического, расходомерного, электрического, термометрического, плоткостемерного и вискозиметрического способов исследования разрезов бурящихся скважин.
-
Лабораторные исследования полностью подтвердили правильность теоретических выводов о характере фильтрации глинистого раствора в коллектор при вскрытии его в процессе бурения.
-
Разработана аппаратура, методика проведения работ и эталони-ровки датчиков аппаратуры СКИБР.
-
Разработана методика качественной и количественной интерпретации результатов исследований скважин аппаратурой СКИБР.
-
Показана возможность использования воздушных аномалий для точного определения границ проницаемых зон, выделяемых по электрическим, термометрическим, плогностемерным и вискозиметрическим данным.
-
Разработана методика определения коэффициентов проницаемости и пористости по гидродинамическим данным.
-
Разработан на уровне изобретения (авторское свидетельство N610987). способ по предотвращению аварийных нефтегазовых выбросов из скважины в процессе ихбурения.
Основные защищаемые положения работы.
-
Разработанные физико-теоретические основы методов исследова ния скважин доказывают возможность зыделения проницаемых зон в процессе бурения скважин.
-
Результаты лабораторных исследований позволили подтвердить правильность.сделанных теоретических разработок.
-
Разработанная аппаратура СКИБР и её выносные датчики позволяют непрерывно фиксировать в процессе бурения различные параметры промывочной жидкости.
4. Разработанная методика проведения исследований и эталонировки
датчиков СКИБР позволяет повысить точность проводимых исследова
ний.
-
Разработанная методика качественной и количественной интерпретации позволяет выделять на диаграммах СКИБР все типы полезных аномалий, пласты-колллекторы, определять их кровлю и подошву, характер типа флюида, насыщающего проницаемую зону, сделать расчет коллек-торских свойств пород, включая Кпр и Кп.
-
Регистрация воздушных аномалий позволяет определить дебит промывочной жидкости, нагнетаемой в скважину, и истинную глубину залегания коллекторов.
Практическая ценность работы.
Предложенные методы гидродинамических исследований дают возможность выделять в разрезе бурящихся скважин проницаемые пласты, определять их кровлю и подошву, тип насыщающего их флюида, коллекторские свойства горных пород, (проницаемость и пористость), прогнозировать нефтегазовые выбросы до выхода нефти и газа на дневную поверхность.
Реализация результатов.
Разработанными методами исследованы разрезы более двадцати разведочных скважин в Татарстане и Удмуртии, и десять глубоких опорно-параметрических скважин, в коїорьіх проводились исследования СКИБР в фундаменте. При исследовании скважин гидродинамическим методом использовались методические разработки диссертации. Ряд технико-методических разработок автора были переданы для внедрения гидродинамического метода в ПО "Татнефтегеофизика," в Урайскую геофизическую экспедицию и во ВНИИ "Нефтепромгеофизика" г.Уфа.
Апробация работы.
Результаты исследований докладывались и обсуждались на научно-технической конференции "Геологические и технологические особенности заложения Ново-Елховской сверхглубокой скв. 20009" (Альметьевск, 1988), научно-технической конференции "Проблема повышения эффективности геолого-разведочных работ в Татарии" (Альметьевск, 1989), на ежегодных координационних совещаниях ВНИИ "Нефтепромгеофизика"(г.Уфа), объединенном совещании УБР, "Урайнефтегаз", Урайская геофизическая экспедиция (г. Урай, Тюменской области). Основные положения данной работы докладывались на итоговых научных конференциях Казанского государственного университета. Станция СКИБР дважды экспонировалась в г. Москва на ВДНХ.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 22 печатных работах, из них одно изобретение, изложены в 11 научно-технических отчетах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения. Содержит^ /^ машинописных страниц, 57 рисунков, 14 таблиц. В списке использованной литературы125 наименований.
Автор выражает глубокую благодарность и признательность научному руководителю доценту Ю.А.Дикгофу, памяти которого и посвящена данная работа, а также научным консультантам, доцентам П.ГЛсонову, Д.К.Нургатиеву, доцентам А.С.Борисову, Ш.З.Ибрагимову, Д.И. Хасанову, а также всем способствовавшим выполнению данной работы.
Особую признательность автор выражает д.г.м.н., проф.Г.Е.Яковлеву за ценные консультации и замещания сделанные при просмотре работы и подготовке ее к защите.