2. капиллярные - 0,5-0,0002мм (значительно препятствуют также капиллярные силы);
3. субкапиллярные - менее 0,0002мм (из-за действия капиллярных сил движения жидкости в природных условиях практически невозможно, поэтому горные породы, хотя и обладающие значительной пористостью, но имеющие поры преимущественно субкапиллярного характера (глина, глинистые сланцы и др.) не относят к коллекторам).
Содержание в пустотах горных пород нефти, газа, воды называется насыщенностью. Коэффициент нефтенасыщенности - доля объема пустот в горной породе, заполненной нефтью. Аналогично определяются коэффициенты газо-водонасыщенности.
Проницаемостью горных пород называют их способность пропускать жидкость или газ под действием перепада давления. Проницаемость является одним из важнейших коллекторских свойств. Проницаемость измеряется объемным расходом невзаимодействующей с породой жидкости определенной вязкости, протекающей через заданное поперечное сечение горной породы, перпендикулярное заданному градиенту давления.
Удельное электрическое сопротивление горных пород изменяется в очень широких пределах и определяется минеральным составом, пористостью, минерализацией пластовых вод, соотношением воды и нефти в поровом пространстве. В зависимости от характера насыщения и глинистости коллекторов, удельное сопротивление песчаников изменяется от 1,5 до 60 Ом.м. Водоносные коллектора отмечаются сопротивлением от 1,5 до 6,4 Ом.м, продуктивные от 6 до 60 Ом.м. Для глинистых пород удельное электрическое сопротивление характеризуется низкими и сравнительно постоянными значениями 1-10 Ом.м.
Естественная радиоактивность горных пород обусловлена присутствием в них радиоактивных элементов. Максимальной радиоактивностью характеризуются глины 20-25 мкр/час, радиоактивность песчаников и алевролитов возрастает с увеличением глинистости 2-20 мкр/час.
Глава 2. Геолого-технологические задачи, решаемые по данным ГТИ
По целевому назначению основные задачи ГТИ проводимые в ОАО «КНГФ» подразделяются на геологические, технологические, планово-экономические, и информационные. Самыми важными и главными являются геологические и технологические задачи. Они очень тесно взаимосвязаны и поэтому должны быть рассмотрены вмести.
Решаемые геологические задачи:
1. Оптимизация получения геолого-геофизической информации - выбор и корректировка:
- интервалов отбора керна, шлама, образцов грунтов;
- интервалов, методов и времени проведения изменяемой части обязательных детальных исследований ГИРС.
2. Оперативное литолого-стратиграфическое расчленение разреза.
3. Оперативное выделение в разрезе пластов-коллекторов;
4 Оперативная оценка характера насыщения выделенных коллекторов;
5. Выявление в разрезе реперных горизонтов.
Для решения геологических задач производился отбор шлама и анализ ЛБА - через 5 метров, а при подходе к проектной глубине вскрытия продуктивных проектных пластов и в пласте - через 1-2 метра.
Регистрировались следующие геолого-геохимические параметры:
- суммарное газосодержание в БР – Гсум;
- количественный состав УВ газов (С1-С5) в газовоздушной смеси, полученной в результате непрерывной частичной дегазации БР (ГВЛ), абс.%;
- процентное содержание основных литологических разностей в пробах шлама %;
- люминесцентно-битуминологический анализ проб шлама (ЛБА шлама);
- люминесцентно-битуминологический анализ проб бурового раствора (ЛБА раствора) выполняется в случаях повышения газопоказаний или утяжеления относительного состава УВ-газов, неподтверждаемых геологическими причинами;
рассчитывались следующие геолого-геохимические параметры:
- суммарное содержание УВ газов по ГВЛ (ΣС1+С5), абс.%;
- относительное содержание УВ газов (С1-С5) по ГВЛ, %.
Решаемые технологические задачи:
1 Раннее обнаружение газонефтеводопроявлений и поглощений при бурении.
2 Оптимизация процесса углубления скважины в зависимости от геологических задач.
3 Распознавание и определение продолжительности технологических операций.
4 Выбор и поддержание рационального режима бурения с контролем отработки долот.
5 Раннее обнаружение проявлений и поглощений при спуско-подъемных операциях, управление доливом.
6 Оптимизация спуско-подъемных операций (ограничение скорости спуска, оптимизация работы грузоподъемных механизмов).
7 Контроль гидродинамических давлений в скважине.
8 Контроль пластовых и поровых давлений, прогнозирование зон АВПД и АВПоД.
9 Контроль спуска и цементирования обсадной колонны.
10 Диагностика предаварийных ситуации в реальном масштабе времени.
11 Диагностика работы бурового оборудования.
Для решения выше описанных задач в реальном времени регистрировались следующие технологические параметры:
- вес на крюке, т;
- давление в нагнетательной линии, атм;
- положение тальблока относительно стола ротора, м;
- число ходов насосов, х/мин;
- поток на выходе, усл.ед;
- температура раствора на выходе, С°;
- объем в рабочих емкостях и в емкости долива, м3;
- текущее время, сек;
и рассчитывались следующие технологические параметры:
- нагрузка на долото, т;
- текущая глубина забоя, м;
- глубина положения долота, м;
- скорость СПО, м/сек;
- расход БР на входе, л/сек;
- механическая скорость проходки, м/ч;
- детальный механический каротаж (ДМК), мин/м;
- определение режимов на буровой (бурение, проработка, СПО, ГИС, ”над забоем” и т.д.);
- суммарные времена по рейсам, час-мин;
- время отставания по раствору и шламу, мин.
Глава 3.Комплексы ГТИ для скважин разного назначения.
Комплекс ГТИ при бурении опорных, параметрических,
структурных, поисковых, оценочных и разведочных скважин
Таблица 4
| Решаемые задачи | Обязательные исследования и измерения | Дополнительные исследования и измерения |
| Геологические задачи· Оптимизация получения геолого-геофизической информации (выбор и корректировка: интервалов отбора керна, шлама, образцов грунтов; интервалов, методов и времени проведения изменяемой части обязательных детальных исследований ГИРС).· Оперативное литолого-стратиграфическое расчленение разреза.· Оперативное выделение пластов-коллекторов.· Определение характера насыщения пластов-коллекторов.· Оценка фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) пластов-коллекторов.· Контроль процесса испытания и определение гидродинамических и технологических характеристик пластов при испытании и опробовании объектов.· Выявление реперных горизонтов. | Исследование шлама, керна, бурового раствора:· Отбор образцов шлама через 5м. по всему разрезу и через 1-2 м. в перспективных интервалах;· Фракционный анализ шлама;· Определение карбонатности пород (кальцит, доломит и нерастворимый остаток);· Люминесцентный анализ шлама и бурового раствора;· Оценка плотности и пористости шлама;· Определение объемного газосодержания бурового раствора;· Измерение суммарного газосодержания бурового раствора;· Дискретное или непрерывное измерение компонентного состава углеводородного газа (УВГ) в газовоздушной смеси (ГВС), извлеченной из непрерывно дегазируемого бурового раствора;· Периодическая термовакуумная дегазация (ТВД) проб раствора для калибровки дегазатора;· ТВД проб шлама. | · Измерение окислительно-восстановительного потенциала;· Пиролиз горных пород;· Фотоколориметрия;· Определение вязкости и водоотдачи бурового раствора. |
| Технологические задачи · Раннее обнаружение газонефтеводопроявлений и поглощений при бурении.· Оптимизация процесса углубления скважины в зависимости от геологических задач.· Распознавание и определение продолжительности технологических операций.· Выбор и поддержание рационального режима бурения с контролем отработки долот.· Оптимизация спуско-подъемных операций (ограничение скорости спуска, оптимизация загрузки грузоподъемных механизмов).· Контроль гидродинамических давлений в скважине.· Раннее обнаружение проявлений и поглощений при спуско-подъемных операцях, управление доливом.· Определение пластового и порового давлений (прогнозирование зон АВПД и АВПоД).· Контроль спуска и цементирования обсадной колонны.· Диагностика предаварийных ситуаций в реальном масштабе времени.· Диагностика работы бурового оборудования. | Измерение и определение технологических параметров:· Глубина скважины и механическая скорость проходки;· Вес на крюке и нагрузка на долото;· Давление бурового раствора на стояке манифольда;· Давление бурового раствора в затрубье;· Число ходов насоса;· Расход бурового раствора на выходе из скважины (допускается индикатор потока);· Уровень и объем бурового раствора в приемных емкостях и доливочной емкости; · Скорость спуска и подъема бурильного инструмента;· Плотность бурового раствора на входе и на выходе из скважины;· Скорость вращения ротора (при роторном бурении);· Крутящий момент на роторе (при роторном бурении);· Температура раствора на входе и на выходе из скважины. | · Удельное электрическое сопротивление раствора на входе и выходе;· Виброакустические характеристики работы бурового инструмента. |
Комплекс ГТИ при бурении горизонтальных скважин
Таблица 5
| Решаемые задачи | Обязательные исследования и измерения | Дополнительные исследования и измерения |
| Геологические задачи· Оперативное литолого-стратиграфическое расчленение разреза.· Оперативное выделение пластов-коллекторов.· Определение характера насыщения пластов-коллекторов.· Выявление реперных горизонтов. | Исследование бурового раствора:· Определение объемного газосодержания бурового раствора;· Измерение суммарного газосодержания бурового раствора;· Дискретное или непрерывное измерение компонентного состава углеводородного газа (УВГ) в газовоздушной смеси (ГВС), извлеченной из непрерывно дегазируемого бурового раствора;· Периодическая термовакуумная дегазация (ТВД) проб раствора для калибровки дегазатора. | · Отбор образцов шлама из пласта-коллектора через 1-2 м;· Макро и микроскопия шлама;· Люминесцентный анализ шлама;· Оценка плотности и пористости шлама;· Проведение инклинометрических замеров автономными приборами;· Измерение геофизических параметров с помощью забойных телеметрических систем;· Контроль процесса цементирования;· Контроль экологического состояния на территории буровой. |
| Технологические задачи · Раннее обнаружение газонефтеводопроявлений и поглощений при бурении.· Распознавание и определение продолжительности технологических операций.· Выбор и поддержание рационального режима бурения с контролем отработки долот.· Оптимизация спуско-подъемных операций (ограничение скорости спуска, оптимизация загрузки грузоподъемных механизмов).· Контроль гидродинамических давлений в скважине.· Раннее обнаружение проявлений и поглощений при спуско-подъемных операцях, управление доливом · Диагностика предаварийных ситуаций в реальном масштабе времени.· Диагностика работы бурового оборудования. | Измерение и определение технологических параметров:· Глубина скважины и механическая скорость проходки;· Вес на крюке и нагрузка на долото;· Давление бурового раствора на стояке манифольда;· Давление бурового раствора в затрубье;· Число ходов насоса;· Расход бурового раствора на выходе из скважины (допускается индикатор потока);· Уровень и объем бурового раствора в приемных емкостях и доливочной емкости (при наличии последней на буровой);· Скорость спуска и подъема бурильного инструмента;· Плотность бурового раствора на входе и на выходе из скважины;· Скорость вращения ротора (при роторном бурении);· Крутящий момент на роторе (при роторном бурении);· Температура раствора на входе и на выходе из скважины. | · Удельное электрическое сопротивление раствора на входе и выходе;· Виброакустические характеристики работы бурового инструмента. |
Комплекс ГТИ при бурении эксплуатационных скважин