Введение к работе
Актуальность темы: Современное состояние и дальнейшее развитие нефтедобывающей отрасли требует использования геофизических методов для контроля за разработкой нефтяных месторождений. Одним из наиболее информативных и широко применяемых методов является термометрия.
Развитие скважинкой термометрии до последнего времени шло по пути повышения разрешающей способности аппаратуры и использования метода при различных условиях измерений в скважинах. Между тем. в термометрии практически не использовалась информация о тепловых характеристиках горних пород и, как правило, не учитывалось геотермическое распределение температуры в иедрах. Вследствие этого, получаемые результаты носили "качественный" характер и отсутствовала "количественная" интерпретация, а выдаваемые заключения имели низкое качество, которое не удовлетворяло заказчиков.
Основной причиной сложившегося положения были низкий уровень метрологического обеспечения скважинкой термометрии, отсутствие замеров геотермического распределения температуры до начала разработки месторождения и, практически, полное отсутствие информации о теплофизическнх свойствах горных пород в нефтеносных районах.
Для изменения сложившегося положения требуется создание сравнительно дешевых и оперативных средств измерения теплофизическнх параметров горных пород, обеспечивающих получение достоверной информации на образцах керна малого размера и пригодных для массовых измерений в производстве. Кроме того, необходимо снижение аппаратурной погрешности при измерениях температуры в условиях переменного (по физико-химическим свойствам) состава скважинной среды с минимальным искажением абсолютной температуры и градиента температуры в режиме непрерывной регистрации по глубине.
При наличии информации о тепловых характеристиках окружающего горного массива и количественно сопоставимых термограмм по достаточно большому числу скважин на месторождении возможен переход к выделению и учету эксплуатационных эффектов с последующим восстановлением фонового распределения температуры на месторождении.
Задачи исследований:
I. Разработка средств и методов исследования теплофизическнх характеристик горных пород в лабораторных условиях.
2. Изучение основных факторов, влияющих на динамическую погрешность
измерения температуры в скважинных условиях.
-
Изучение влияния процессов разработки нефтяных месторождении на температурное, поле простаивающих скважин. Разработка методики восстаноЕления геотермического поля разрабатываемого месторождения по результатам исследования отдельных простаивающих скважин.
-
Комплексное опробование разработанной технологии на месторождении с использованием результатаов лабораторных и полевых исследований.
Научная новизна:
1. На основе многолетних экспериментов в простаивающих скважинах
показана возможность восстановления геотермического поля на
разрабатываемых месторождениях. Разработана методика построения сводного
теплового разреза месторождения.
2. На основе численного моделирования и физического эксперимента
разработано малогабаритное лабораторное устройство* для оперативного
измерения теплопроводности горных пород на образцах малого размера путем
прямого сравнения с эталоном. Проведено измерение теплофкзических
характеристик плотных горных пород харбонатных отложений девона Башкирии.
-
На основе экспериментальных исследований в скважинах установлена необходимость определения постоянной времени термометра т в скважинных условиях и оптимизации скорости регистрации. Предложен способ оптимизации скорости регистрации термограмм в скважинах.
-
Разработано программное средство для обработки, оценки качества и хранения результатов градуировки скважинных термометров, обеспечивающее подбор оптимальной функции преобразования прибора, расчет нормируемых метрологических параметров и рабочих таблиц, выдачу протокола градуировки и хранение результатов в базе данных.
Практическая ценность. Разработанные автором методы проведения термических исследований длительно простаивающих скважин в комплексе с лабораторными измерениями тепловых параметров горных пород позволяют рассчитывать фоновые геотермические поля для нефтяных месторождений, находящихся на поздней стадии эксплуатации, повысить эффективность применения термических исследований при контроле за разработкой. Использование сводных температурных разрезов по нефтяным месторождениям существенно повышает информативностьтермических исследований, что особенно
важно при контроле за экологическим состоянием пресноводных горизонтов. Оперативное исследование теплофизических характеристик пласта и окружающих горных пород и использование их в базе знаний по месторождению необходимо при интерпретации материалов термокаротажа и, особенно, при контроле за тепловыми методами воздействия на нефтяные пласты.
Результаты работы используются в . ОАО "Башнефтегеофизика", АО "Красноленинскнефтегеофнзика". Разработанные лабораторные методы исследования теплопроводности горных пород широко используются в лаборатории геофизики Института теологии БНЦ УО РАН и в учебном процессе на физическом факультете БашГУ.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на II Всесоюзной конференции ло проблемам горной теплофизики (Ленинград, 1981); на республиканской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов (Уфа, БашНИПИНефть, 1986); на Всесоюзной научно-практической конференции по метрологии и метрологическому обеспечению измерении параметров объектов нефтепромысловой геофизики (Уфа, ВНИИНПГ, 1986); на международной научно-практической конференции по экологии в Урало-Каспийском регионе (Уфа, БашГУ, 1996); на научно-технических сонетах ОАО "Башнефтегеофизика" (Уфа, 1981-1995), АО "ІСрасноленинскнефтєгеофизика" (Нягань, 1989 - 1991), АНК "Башнефть" (Уфа, 1994, 1995).
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 16 работах.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы, включающего 143 наименования. Работа изложена на 146 страницах машинописного текста, включая 58 рисунков. .