8 800 333-39-37
Ваше имя:
Номер телефона:

Геолого технологические исследования скважин в процессе бурения


ГЕОЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ СКВАЖИН: ВИДЫ, ЗАДАЧИ, МЕТОДЫ

Аннотация. Прежде чем начать промышленную эксплуатацию нефтяного месторождения, обязательно проведите геолого-технологические исследования пластов. Это необходимо для того, чтобы точно определить интервалы, через которые будут проводиться испытания. Извлекается пластовая жидкость, на ее основе рассчитываются необходимые гидродинамические характеристики. Результаты получены в виде геолого-физических параметров пород, пересекающих скважину. В данной статье авторы рассматривают сущность геолого-технологических исследований (ГТИ) в процессе бурения скважин, их виды, задачи и методы.

 

Эффективность и безопасность бурения нефтяных скважин во многом определяется качеством ГТИ. В процессе бурения необходимо оперативно получать информацию, что особенно важно при проведении боковых горизонтальных ответвлений. Информация делится на три основные категории:

  • геологическая;
  • геохимическая;
  • технологическая [3].

На основании сведений по каждой из указанных категорий можно выполнить следующие действия:

  • Провести литологическое и стратиграфическое расчленение разреза.
  • Подготовить прогноз по глубине нахождения нефтеносного пласта.
  • Разработать подходящую для вскрытия нефтяного пласта траекторию стволов скважины.
  • Проводить быстрые корректировки направления горизонтального ствола в ситуациях, если долото выйдет за коллектор.
  • Снизить расходы на бурение скважины и свести к минимуму риски аварийности [1].

С помощью ГТИ получают всю необходимую и своевременную информацию, за счет того, что требуется минимум времени между вскрытием пласта и самими исследованиями. Полученная информация в ходе ГТИ определяет порядок вскрытия пластов, эффективность подбора сырья и всю дальнейшую эксплуатацию месторождений.

Основной задачей при проведении ГТИ является обеспечение оперативного управления нефтяной скважиной. Подобные научные исследования проводятся на протяжении всего строительства и подготовки к эксплуатации. В процессе бурения наиболее достоверная информация о геологическом разрезе необходима для своевременного внесения корректировок [3]. При этом правильная организация ГТИ способствует соответствию экологическим требованиям (рис. 1).

 

Рисунок 1. Процесс ГТИ

 

Для любой нефтяной компании ГТИ являются основным источником информации при бурении и разработки нефтяных и газовых скважин. В процессе ГТИ идет кроме обработки геологических данных осуществляется обработка технических параметров бурения. К ГТИ относятся следующие виды работ:

  • Отслеживание параметров бурения в режиме максимальной оперативности.
  • Контроль операций бурения, а также цементажных, ловильных и спуско-подъемных процедур (то есть, контролируются все сопутствующие работы).
  • Исследование полученных в ходе бурения горных пород, определение нефтеносных и газоносных пластов.
  • Химический анализ бурового раствора.
  • Исследование керна и шлама по нескольким направлениям [4].

При строительстве горизонтальных скважин, помимо перечисленных, так же решаются следующие задачи:

  • Определение реперных пластов и расчет времени вскрытия коллектора.
  • Корректирование направления движения ствола на горизонтальном участке.
  • Оперативная диагностика процесса бурения, немедленное оповещение по всем возникающим сложностям и аварийным ситуациям.

Получив информацию о контрольных точках и опорных слоях при вертикальном бурении, специалисты смогут правильно ориентироваться в разрезе и в нужный момент начать кривизну основного ствола нефтяной скважины. От этой кривизны в дальнейшем будут проложены дополнительные наклонные и горизонтальные ветви [1].

При использовании ГТИ методов выбор определенного метода зависит от задачи, которая решается в процессе бурения. Так, например, анализ проб шлама и Керна проводится в случае, когда необходимо определить момент начала кривизны вертикального ствола скважин.

При этом данный анализ предусматривает определенный комплекс обязательных видов работ:

  • Изучение состава керна и шлама с помощью микроскопа.
  • Анализ горных пород на содержащиеся в них минеральные компоненты.
  • Проведение люминесцентного и битуминологического анализа.
  • Установление точной плотности и коэффициента пористости горной породы [3].

После проведения всех вышеперечисленных ГТИ можно:

  • построить литологический разрез, с высокой точностью определить границы, по которым соприкасаются слои различного состава;
  • имеющуюся информацию сравнить с прогнозируемыми параметрами;
  • если обнаруживаются существенные различия в результатах, процесс бурения необходимо быстро скорректировать, так как кривизну скважины придется начинать на другой глубине [2].

В результате ГТИ часто обнаруживаются расхождения между фактическими и прогнозируемыми параметрами, это происходит вследствие сложности предварительных анализов определения точной глубины залеганий разнообразных пород. При этом неверный выбор кривизны скважины приводит к невозможности подведению горизонтальных боковых стволов к коллекторам.

Таким образом, проведение ГТИ является необходимой процедурой при бурении нефтяных и газовых скважин.

 

Список литературы:

  1. Альтемиров, Д. В. Основные задачи геолого-технологических исследований скважин в процессе бурения / Д.В. Альтемиров // Молодой ученый. - 2017. - №3. - С. 207-209.
  2. Булгаков, А.А. Современные интеллектуальные инструменты для обеспечения качественного бурения наклонно-направленных скважин / А.А. Булгаков, В.Я. Иванов, Е.А. Салов, И.А. Исхаков, Р.Х. Юмашев, И.И. Иконников. - Уфа: ВННИ ГФ, 2007. – 350 с.
  3. Сковородников, И.Г. Геофизические исследования скважин: Курс лекций / И.Г. Сковородников. - Екатеринбург: УГГГА, 2003. – 294 с.
  4. Шматченко, С. Н. Геофизические исследования и работы в скважинах: в 7 т. Т. 7. Геолого-технологические исследования в скважинах / С.Н. Шматченко. - Уфа: Информреклама, 2010. - 248 с.

sibac.info

Роль ГТИ в информационном, технологическом и  геологическом обеспечении строительства скважин

Автор: Е.В. Тарасова, ООО «Петровайзер»
Издание: «Каротажник» №10(208) 2011 г.

О ГТИ можно говорить часами в стихах и прозе. Непосвященные постоянно спрашивают – ну что там может быть интересного – буровая, шум, грязь, пыль… А материал – непонятные разноцветные кривульки… Цифры, значки, символы…. И в чем тут романтика? Вот раньше геологи…. Пешком по тропам нехоженым, тут золото, алмазы, там руда… Песни под гитару….

Дело в том, что такой романтики, где те самые тропы и грязь по колено и выше, ГТИшникам и сейчас хватает, порой буквально по горло. Не везде, конечно. До сих пор в нашем суперкосмическом 21 веке существует целый ряд проблем - оторванность от коммуникаций, бездорожье, низкий уровень оснащения техникой и технологиями буровых подрядчиков, жилищные проблемы, экстремальные погодные условия.

Тогда почему многие ГТИшники очень любят свою непростую работу? Не «отбывают срок» на скважине для зарабатывания денег, а преданы ей всей душой?! Что же это такое - ГТИ?

«Геолого-технологические исследования, ГТИ скважин в процессе бурения — одно из направлений промысловой геофизики.

Геолого-технологические исследования являются составной частью геофизических исследований нефтяных и газовых скважин и предназначены для осуществления контроля за состоянием скважины на всех этапах её строительства и ввода в эксплуатацию с целью изучения геологического разреза, достижения высоких технико-экономических показателей, а также обеспечения выполнения природоохранных требований.

ГТИ проводятся непосредственно в процессе бурения скважины, без простоя в работе буровой бригады и бурового оборудования; решают комплекс геологических и технологических задач, направленных на оперативное выделение в разрезе бурящейся скважины перспективных на нефть и газ пластов-коллекторов, изучение их фильтрационно-емкостных свойств и характера насыщения, оптимизацию отбора керна, экспрессное опробование и изучение методами ГИС выделенных объектов, обеспечение безаварийной проводки скважин и оптимизацию режима бурения. Газовый каротаж входит в комплекс ГТИ и составляет его существенную часть» [1].

За последние годы значительно возросла роль Геолого-технологических исследований (ГТИ). ГТИ стали необходимыми при проводке всех категорий скважин, в том числе эксплуатационных и специального назначения. Исследованиями ГТИ охвачены все этапы строительства скважины – проводка, крепление, освоение, капитальный ремонт.

Основная задача службы ГТИ - обеспечение безаварийности проводки скважины. Своевременные рекомендации операторов ГТИ позволили предотвратить несчетное количество аварий, осложнений процесса проводки скважин, найти выход из сложных предаварийных ситуаций. В реальном времени осуществляется расчет поровых давлений и гидродинамических параметров бурения, выдаются рекомендации для корректировки плотности промывочной жидкости.

Именно опираясь на результаты ГТИ, проводится анализ нештатных ситуаций, выбор параметров промывочной жидкости, грамотное проектирование бурения последующих скважин, разведки, освоения и эксплуатации месторождения, и т.д. Результаты ГТИ учитываются при количественной интерпретации ГИС и подсчете запасов УВ, являются важным компонентом для оценки продуктивности в сложных геологических условиях. При отсутствии ГИС (отказ либо непрохождение приборов, недостаточный комплекс) количественная интерпретация проводится только по данным ГТИ.

Неоднократно результаты ГТИ позволяли открыть новые залежи УВ в нестандартных ловушках и нетрадиционных коллекторах – например, глины хадумской свиты Ставрополья, низкоомные (1.2-1.5ОМм по методам электрометрии) коллекторы со слоистой глинистостью и пр. Однако ГТИ давно перестали быть только вспомогательным инструментом геолога. Сейчас это современный автоматизированный компьютеризированный комплекс, позволяющий оперативно решать ряд сложнейших задач.

Вся история проводки скважины посекундно фиксируется в станции ГТИ. Это и показания датчиков технологических параметров и промывки скважины, и геологическая информация, и статистическая, и баланс времени проходки, и все остальные данные о скважине - фактическая конструкция бурильной колонны на каждом этапе строительства, типоразмер долота, параметры промывочной жидкости и обсадной колонны и многое - многое другое… Оперативно строится фактическая литологическая колонка, выделяются коллекторы и оценивается характер их насыщения, поровые давления, гидравлические параметры, уточняются интервалы отбора керна и опробования выделенных пластов, выдаются рекомендации и предупреждения геологического и технологического характера, оптимизируется процесс проводки скважины. В процессе бурения постепенно формируется дело скважины.

Одно из основных направлений развития ГТИ - снижение стоимости бурения скважин за счет  повышения безопасности буровых работ, удешевления процесса бурения.

ГТИ – глаза и уши буровой бригады и супервайзерской службы, а с возможностями удаленного мониторинга – и непосредственно заказчика. Это неоценимая информация, интеллектуальная стоимость которой много выше, чем ее цена в масштабе стоимости буровых работ. Однако эта информация остается недостаточно используемой и оцененной всеми Заказчиками.

Для повышения эффективности интерпретации данных ГТИ необходимо помимо «метрового» архива данных (в масштабе глубин) обязательно использовать при количественной интерпретации «временные» данные (исходная информация в масштабе времени) и информацию по рейсам.

Информация в функции времени предоставляет дополнительные возможности для выделения и оценки коллекторов по газовому каротажу. Это результаты диффузионного газового каротажа (ГКПБ), привязка газовой аномалии к конкретному интервалу глубин после наращиваний, промывки, перерывов в циркуляции, анализ поглощений промывочной жидкости и проявлений флюидов, который невозможно провести без «временных» замеров. Кроме перечисленного наличие исходной информации в функции времени позволяет произвести контроль сформированного архива в функции глубин и пр.

Информация по рейсам дает возможность учесть влияние типоразмера долота и его износа при геологической интерпретации геолого-технологической информации.

Большой объем дополнительной информации получен в результате дополнительных исследований шлама, отобранного геологической службой ГТИ. Применение модифицированных геохимических методов позволяет уточнить характер насыщения и промышленную продуктивность перспективных отложений, флюидодинамические свойства покрышек. Изучение группового состава битуминозных компонентов шлама бурящихся скважин позволило выделить и оценить диффузионный углеводородный поток от нефтяных и газоконденсатных залежей. По результатам анализов шлама и керна определяется наличие генерации жидких УВ и степень зрелости органического вещества /2, 3/.

На одной из разведочных площадей Р.Болгария проводился специальный отбор и высокоэффективный хроматографический анализ проб промывочной жидкости с целью определения распределения по разрезу и концентрации предельных, непредельных и ароматических УВ. Выделение комплексных аномалий и их интерпретация позволяют оценить перпективность структур для поисков скоплений УВ.

Результаты газового каротажа позволяют выявить межскважинные перетоки УВ, оценить герметичность ПХГ.

К сожалению, недостаточно полно используются возможности дистанционного управления процессом строительства скважины (система удаленного мониторинга, конференц-связь), которые предоставляют воистину безграничные возможности для анализа и оперативной интерпретации полученной информации в реальном времени квалифицированными специалистами. Многие задачи интерпретации ГТИ (такие как выделение и оценка сложнопостроенных коллекторов, выделение зон АВПД и их оценка, особенно в поисковых и разведочных скважинах, комплексная интерпретация ГИС-ГТИ) не могут и не должны решаться операторами на буровой.

Непрерывная связь Заказчик-станция ГТИ является двусторонней, и Заказчик имеет возможность оперативного получения дополнительной информации.

Эффективность геолого-технологических исследований в первую очередь зависит от качества исходного материала. А качественное проведение исследований, привлечение высококвалифицированного персонала невозможно обеспечить за низкую цену. Поэтому экономия заказчика на оплате услуг мнимая.

Несмотря на это, основным требованием к потенциальному подрядчику со стороны многих заказчиков становится не возможность качественного проведения исследований, а их максимально низкая стоимость. Это дает возможность выигрывать тендеры на производство работ компаниям, весьма далеким от ГТИ, не имеющим ни опыта, ни квалифицированных кадров, а иногда даже ни одной станции. Необходимо в интересах заказчика определить процедуру для исключения случайных неквалифицированных компаний, которые только дискредитируют службу ГТИ.

Имеет место явный дисбаланс интересов в сторону заказчика. Это выражается в увеличении обязанностей исполнителя, завышении требований к уровню сервиса, возложении на персонал ГТИ дополнительной ответственности, в то время как со своей стороны заказчик стремится уклониться от выполнения необходимых обязанностей и значительно снизить оплату работы исполнителей и подрядчиков.

Стоимость услуг на рынке значительно снизилась за последние 2 года, что не может не беспокоить сервисные компании. Во многих регионах сложились настолько низкие расценки на производство работ, что сумм оплаты недостаточно даже на достойную оплату труда работников, не говоря уже о прибыли, поддержании работоспособности станций, достаточном ЗИП-комплекте, позволяющем обеспечить бесперебойную регистрацию параметров, об обучении кадров. В результате услуга из эффективной превращается в формальную – заказчик делает вид, что платит, оператор ГТИ делает вид, что работает.

В низкой оплате своего труда работники справедливо видят неуважение к результатам, недооценку роли ГТИ в процессе строительства скважин, своего опыта и квалификации. На первый взгляд обязанности оператора ГТИ - только сбор, хранение и передача информации. Все это сидя в чистой теплой станции за компьютером. На деле это большой объем разнообразной, в том числе грязной работы. Помимо основных обязанностей - технолог по бурению либо геолог, оператор ЭВМ – оператор станции ГТИ вынужден быть программистом, сварщиком, электриком, специалистом по ремонту сложной электроники и компьютерной техники, столяром, плотником, механиком, тяжелоатлетом (отдельные агрегаты весят до 60 и более кг). При этом желательно чтобы этот специалист не требовал зарплаты, питался кореньями и орехами и ночевал в сугробе.

Вследствие этого – огромная текучесть кадров, отток высококвалифицированных специалистов в более высокооплачиваемые сферы – супервайзинг, забойная телеметрия, программирование и пр., что не способствует формированию устойчивого работоспособного коллектива и в свою очередь ведет к снижению качества работ. Подготовка квалифицированного специалиста ГТИ занимает минимум 3 года и требует немалых финансовых затрат на его обучение. Более бережное отношение к персоналу позволяет намного проще и дешевле решать многие производственные проблемы еще до их возникновения.

Слишком высокая загруженность операторов станции ГТИ чаще всего объясняется недооценкой общего объема работ персонала станции на буровой. Ни один оператор (технолог либо геолог) не в состоянии длительное время работать круглосуточно. Для эффективной работы необходим полноценный отдых.

В отдельных регионах складывается ненормальная ситуация с подготовкой и отправкой Заказчику отчетной документации. КИПы ГТИ по сложившейся традиции используют и вынуждают использовать в станциях ГТИ устаревшее программное обеспечение (например, ARM_GTI, устаревшие версии программ-графопостроителей), что существенно осложняет процесс подготовки и сдачи материала. В результате вместо выполнения прямых должностных обязанностей (наблюдение за процессом проводки скважины, оперативное реагирование на нештатные ситуации, обслуживание оборудования станции и пр.) персонал станции ежедневно 5-6 часов (вместо требуемых 15-30 минут) занимается подготовкой и отправкой Заказчику суточных сводок, а отчетной документации – сутки и более.

Немало случаев, когда заказчик как будто намеренно осложняет проведение исследований. Отрицательно влияют на результаты ГТИ нестабильность электропитания станции, сбои электроэнергии, отсутствие или недостаточное количество чистой воды для отмывки шлама и керна. Наладить стабильное электроснабжение станции ГТИ, интернет-связь, достаточное количество чистой воды просто необходимо для нормальной работы.

Никак не удается «победить» УВ добавки в промывочную жидкость, применение растворов на нефтяной основе, полимерные буровые растворы с низким коэффициентом дегазации, которые отрицательно сказываются на результатах геохимических исследований. Рецептура промывочной жидкости утверждается на этапе проектирования. УВ добавки в виде нефтяной ванны при прихватоопасных ситуациях, в качестве смазывающего агента при спуске обсадных колонн, несмотря на все запреты, применяются нередко. При этом значительные количества нефтепродуктов в промывочной жидкости не только искажают результаты геохимических методов исследования, в том числе газового каротажа, но и приводят к преждевременному выходу из строя газоаналитической аппаратуры.

Своевременное предоставление Заказчиком проектной документации на строительство скважины позволяет заранее подготовить необходимый комплект датчиков и периферийного оборудования, приспособления для их установки, иначе может возникнуть проблема с монтажом одного или нескольких датчиков.

Стоимость работ ГТИ должна быть достаточной, чтобы сервисная компания имела возможность обучать кадры, повышать их квалификацию. Отсутствует обучение в ВУЗах по специальности ГТИ, недостаточно учебников, справочной литературы, методических пособий, которые необходимо издавать не только в жесткой копии, но и в электронном виде.

Необходимо возобновить для инженерно-технического персонала практику обязательного ознакомления со всеми литературными новинками и анонсами по специальности.

Конечно все это - прописные истины. Но так больно за прекрасное направление промысловой геофизики, которое получило отличный старт, а сейчас буквально умирает на глазах от истощения!

А ведь у ГТИ есть все для светлого будущего – превосходные аппаратура и оборудование, программное обеспечение, преданные люди. Не хватает совсем немного:

  • увеличить минимальную стоимость услуг до рентабельного уровня,
  • определить процедуры для исключения неквалифицированных недобросовестных компаний из участия в тендерах,
  • разработать стандарты в области подготовки и повышении квалификации кадров, распространения профессионального опыта,
  • регулярно, не реже 1 раз в год проводить семинары, связанные с оказанием сервисных услуг при строительстве и реконструкции нефтяных и газовых скважин.

Эта статья является отражением не только моих мыслей, но и результатом профессионального общения со многими уважаемыми мной специалистами в области ГТИ.

Литература:

  1. Техническая инструкция по проведению геолого-технологических исследований нефтяных и газовых скважин. РД 153-39.0-069-01
  2. Микерина Т.Б., Коноплев М.Ю. Совершенствование поисков и разведки нефтяных и газовых месторождений на основе применения модифицированных геохимических методов. Сб. научных трудов по результатам науч.техн. работ за 2004г ОАО «Роснефть». М., НИИТЭнефтехим, 2005
  3. Микерина Т.Б., Коноплев М.Ю. Оценка флюидодинамических свойств покрышек над залежами по данным модифицированного люминесцентно-битуминологического метода. Каротажник №4 2008г

www.petroviser.ru

Геолого-технологические исследования

Геолого-технологические исследования (ГТИ) объединяют три ранее самостоятельных направления:

  • газовый каротаж;
  • экспрессные петрофизические исследования;
  • информационно-измерительные системы (используются для контроля бурения).

Цель геолого-технологических исследований – контроль состояния скважины, начиная с ее строительства и заканчивая эксплуатацией. Они позволяют изучать геологический разрез, достигать более высоких технико-экономических показателей и обеспечивать выполнение требований природоохранного законодательства.

Исследования проводят прямо во время процесса бурения скважины, что позволяет избежать простоев бурового оборудования и не останавливать работу буровой бригады.

Благодаря геолого-технологическим исследованиям решается целый комплекс как геологических, так и технологических задач. Они помогают оперативно выделить в разрезе скважины перспективные пласты-коллекторы, изучить их фильтрационно-емкостные свойства, а также характер насыщения нефтью или газом, оптимизировать режим бурения и обеспечить безаварийную проводку скважины.

Геолого-технологические исследования тесно связаны с газовым каротажем, во многом благодаря которому они, собственно, образовались и который на сегодняшний день входит в комплекс ГТИ, составляя существенную его часть.

В практике ООО «Геоконтроль+» геолого-технологические исследования решают две основные группы задач:

  1. оптимизация процесса строительства скважин;
  2. предупреждение инцидентов.

Оптимизация строительства осуществляется путем:

  • определения оптимальных режимов на наблюдаемый период строительства скважины;
  • отслеживания фактов отклонений от установленных параметров;
  • экспресс-анализа вероятных последствий подобных отклонений;
  • оперативного информирования представителей заказчика;
  • выработки рекомендаций к действию.

Для предупреждения инцидентов производятся:

  • отслеживание фактов отклонений РТК либо резких изменений технологических параметров;
  • оперативное информирование представителей заказчика;
  • разработка рекомендаций к действию.

Все получаемые от комплекса датчиков данные обрабатываются специально разработанными компьютерными программами, что позволяет оперативно получать объективную картину.

Используемый в ООО «Геоконтроль+» аппаратный комплекс для газового каротажа включает:

  • хроматограф;
  • датчик суммарного газосодержания углеводородных газов;
  • геолого-геохимический модуль.

 

Источник фото: © depositphotos.com/3dmentat

geokontrolplus.ru

50 лет геолого-технологических исследований. История. Новый взгляд на развитие ГТИ в России - Бурение и Нефть

50 years of geological and technological research (GTI) in Russia. History. A new look at the development of the GTI in Russia

E. LUKYANOV, K. KAIYROV,
«Luch» LLC NPP GA , Novosibirsk,
A. SHIBAEV, I. SHRAGO,
«ZAO AMT» LLC, St. Petersburg

В статье дается краткая история зарождения и развития ГТИ в России за пятидесятилетний период, показано сегодняшнее состояние ГТИ, обосновывается насущная необходимость резкого изменения технико-методического уровня ГТИ. Излагается новый взгляд на развитие ГТИ в России с целью занятия новой ниши на рынке сервисных услуг нефтегазовой отрасли – геолого-информационного сопровождения строительства скважин, охватывающего на сложных скважинах все элементы контроля и исследования, включая каротаж в процессе бурения. Базой для обновленных ГТИ являются результаты работ (см. литературу), благодаря которым появились энергокаротаж, петрофизическая модель процесса бурения, позволяющие оперативно (из-под долота) получать новую геолого-геофизическую и технологическую информацию, не определяемую ранее ни в России, ни за рубежом.

In this article, a brief history of the origin and development of the Geological and Technological Well Research in Russia for fifty year-period is given, the current state of the Geological and Technological Well Research is shown, and the vital need for drastic changes in the technical and methodological level of the Geological and Technological Well Research is settled. The article presents a new look on the development of the Geological and Technological Well Research in Russia aiming to fill a new niche in the market of the oil and gas industry services – Geological and Information Support of Well Construction, enclosing all the elements of control and research on complex wells, including logging while drilling. The basis for the upgraded Geological and Technological Well Research are the results of works (see reference list) leaded to creation of the Energy Logging, and the Petrophysical Model of the Drilling Process, which allowed near real-time (from under the drill bit) obtaining of new geological and geophysical and technological information, not previously defined either in Russia or abroad.

ИСТОРИЯ ГТИ
Геолого-технологические исследования (ГТИ), развитие которых началось в конце 60-х годов прошлого века независимо друг от друга в СССР и за рубежом (во Франции, США, ФРГ), прошли полувековой путь от газового каротажа до современных компьютеризированных комплексов.
Основными целями ГТИ («Mud Logging» в англоязычной литературе) являлись:
оперативное определение литологии, фильтрационно-емкостных свойств разбуриваемых пород с выявлением интервалов разреза, содержащих углеводороды;
обеспечение безопасности в процессе бурения;
обеспечение оптимальных технико-экономических показателей строительства скважин.
Подробная история появления и развития ГТИ в нашей стране не является целью данной статьи, однако можно проследить их судьбу в СССР/России по основополагающим моментам [1, 2].
Что касается документов, описывающих и регламентирующих ГТИ в процессе бурения, то их появление напрямую доказывает важность появления службы ГТИ.
До 2000 г. принципиальных различий в технико-методическом и программном обеспечениях ГТИ западных и отечественных компаний не наблюдалось, но затем ситуация резко меняется.
Начиная с 2001 г., в России федеральное финансирование НИОКР (по геофизике, ГИС в целом и по ГТИ в частности) прекращено, а на уровне ВИНК и, тем более, геофизических компаний – практически не начиналось. Государственно-частное партнерство не сложилось. Децентрализация единой технической политики в нефтегазовой отрасли в связи с корпоративностью, закрытостью и ориентацией только на краткосрочное планирование экономической выгоды не только не сыграла положительной роли в развитии ГТИ, но и нанесла дополнительный ущерб делу.
Наличие государственного стандарта не гарантирует выполнение необходимых требований к проведению геолого-технологических исследований. На практике чаще все сводится к известной схеме: на основе действующего Национального стандарта выпускается внутренний стандарт предприятия СТП, в котором упрощены многие требования и функции выполняемых исследований. Это упрощение мало того что выхолащивает само понятие «исследования», но еще и дает право устанавливать низкие расценки на услуги по ГТИ – за что платить, если «…мы многого не требуем». Это, в свою очередь, сказывается на качестве технического оснащения станций и квалификации персонала.
Наиболее открыто эта ситуация была описана в письме Почетного нефтяника России, полковника противофонтанных военизированных частей В.И. Шендерова в адрес Генеральной прокуратуры РФ от 21 января 2011 г., в котором он писал следующее: «... сложилась практика работ, в соответствии с которой на буровых установках при бурении поисковых, разведочных, нефтяных и газовых скважин для контроля и управления бурением в нарушение правил техники безопасности... устанавливаются более дешевые станции геолого-геофизического контроля (ГТИ)».
Эта политика, как следствие, не говоря об уровне аварийности по отрасли, привела к уничтожению небольших сервисных компаний и компаний-разработчиков станций ГТИ в пользу (что неожиданно) более дорогого сервиса, предоставляемого такими крупными зарубежными сервисными компаниями, как «Шлюмберже».
По этой причине большинство работающих в настоящее время станций ГТИ идеологически находятся на уровне середины 90-х годов. И какими бы новыми названиями они ни назывались, будь то – «Разрез», «Сириус», «СНГС», «Леуза», «Геотест», «Геосфера», «Кедр», «Гелиос» и другие, современного методического и программного обеспечения, позволяющего решать новые задачи, заказчик не получает. Более того, вариации базового программного обеспечения реального времени перечисленных станций ограничены тремя типами – это DTCIS разработки ОАО ОЭГ «Петросервис»; «GeoScape» и «WellBase» разработки ОАО НПП «ГЕРС»; «Регистрация» и «Chrom» разработки НПФ «Геофизика», кочующие из одной станции в другую, за исключением последнего варианта. Кто что смог заложить в станции до конца 90-х годов, в первую очередь это касается основы любой станции – методического обеспечения, так с этим и живет – оказывает услуги, продает, сдает в аренду.
Сформировавшийся рынок производителей станций ГТИ в России, на наш взгляд, представлен следующими компаниями (по алфавиту): ООО «Геотехсервис» (г. Уфа), ООО «ГеоСенсор» (г. Тверь), ООО «ГЭЛС» (г. Тверь), ООО «НПФ СТЕРХ» (г. Самара), ООО «Союзнефтегазсервис-Гео» (г. Саратов). Особняком в этом ряду стоит ООО «ЗАО АМТ» (г. Санкт-Петербург) по причине того, что является держателем программного обеспечения реального времени собственной разработки (станция ГТИ АМТ 121) и имеет возможность обновления методического обеспечения.

«ПЕРЕМЕН ТРЕБУЮТ НАШИ СЕРДЦА…»!
Да, появились в станциях ГТИ современные барьеры безопасности, технологии удаленного мониторинга, качественные рабочие места – для персонала станций, супервайзеров, буровых мастеров, геологов, и они являются весьма полезными дополнениями, но не меняют исходного информационного содержания ГТИ.
Какой можно сделать вывод? Мы считаем, что наступила необходимость резкого изменения технико-методического уровня ГТИ.
Продиктовано это следующими объективными причинами:

Широкое внедрение новейших технологий бурения, в частности – массовый переход на бурение с применением долот режущего типа, импрегнированных синтетическими алмазами (БИТ/PDC), в сочетании с винтовыми забойными двигателями (ВЗД), возможность применения роторно-управляемых систем (РУС). Эти технологии резко увеличивают скорость бурения, а потому требуют более быстрых методов анализа технологических данных для предотвращения аварийных ситуаций. Кроме того, современный инструмент истирает породу до такого состояния, что структурный анализ шлама невозможен и необходимо полагаться на методики построения литологического разреза по технологическим данным.
Появление новых синтетических растворов, заметно улучшающих качество ствола скважины. Эти растворы в ряде случаев преобразуют породу околоскважинного пространства до такой степени, что последующий геофизический каротаж не дает объективных результатов.
Появление принципиально новых задач для ГТИ, в частности – геомеханическое моделирование в процессе строительства скважин и обоснование интервалов гидроразрыва. Это направление приобрело большую популярность в последнее время, в связи с применением технологий Big Data. Однако объем информации, который в настоящее время запрашивается при сопровождении ГТИ, ничтожен, по сравнению с необходимым, и не дает достаточной информации для построения подобных моделей. Это также влияет на качество работы научно-исследовательских и проектных институтов (НИПИ) в структурах нефтяных компаний при создании проектов новых скважин, поскольку они сидят на голодном информационном пайке.
Необходимость повышения надежности раннего обнаружения признаков ГНВП и других нештатных ситуаций. Это связано с возросшими скоростями проходки скважин, а также с увеличением стоимостных потерь.
Применение MWD- и LWD-систем, а также систем каротажа на буровом инструменте. Проводимые в стволе скважины в процессе бурения геофизические исследования и контроль пространственных координат скважины только вместе с ГТИ образуют систему оперативного управления бурением, которая делает возможным комплексное изучение разреза.

Сегодняшние станции ГТИ в большинстве своем не в состоянии решать задачи методами, разработанными в свое время для роторного и турбинного бурения и применяемыми для наклонно-направленных скважин, в чем можно убедиться, знакомясь с ними в рекламных материалах компаний-производителей и по их выступлениям на тематических конференциях.
Вызывает удивление и недоумение тот факт, что актуальные технические разработки не находят должного внимания со стороны менеджмента и технических специалистов компаний-недропользователей, которые являются заказчиками для сервисных компаний.


НОВЫЙ ВЗГЛЯД НА РАЗВИТИЕ ГТИ В РОССИИ
Мы считаем, что ГТИ в процессе бурения в сегодняшней ситуации развития свою историческую миссию выполнили. Они требуют модернизации и видоизменения с целью занятия новой ниши на рынке сервисных услуг нефтегазовой отрасли – геолого-информационного сопровождения строительства скважин, охватывающего на сложных скважинах все элементы контроля и исследования, включая ГИС на инструменте, ГТИ, анализ каменного материала, контроль и управление испытанием, и осуществляющее навигацию скважины со сложной траекторией. Также необходимо изменение отношения к сервису ГТИ, который в настоящий момент, судя по тендерной политике ВИНК, иначе как обременение не рассматривается.
На первом этапе изменения должны касаться диверсификации ГТИ по следующим направлениям:
расширенный комплекс ГТИ с выдачей петрофизически обоснованных параметров;
геомеханическое моделирование (обеспе

burneft.ru

КРАТКИЙ ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ СТАНЦИЙ ГТИ. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ОТЛИЧИЯ — Мегаобучалка

СТАНЦИЯ ГТИ. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ.

Геолого-технологические исследования (ГТИ) являются составной частью геофизических исследований нефтяных и газовых скважин и предназначены для осуществления контроля за состоянием скважины на всех этапах ее строительства и ввода в эксплуатацию с целью изучения геологического разреза, достижения высоких технико-экономических показателей, а также обеспечения выполнения природоохранных требований.

ГТИ проводятся непосредственно в процессе бурения скважины, без простоя в работе буровой бригады и бурового оборудования; решают комплекс геологических и технологических задач, направленных на оперативное выделение в разрезе бурящейся скважины перспективных на нефть и газ пластов-коллекторов, изучение их фильтрационно-емкостных свойств и характера насыщения, оптимизацию отбора керна, экспрессное опробование и изучение методами ГИС выделенных объектов, обеспечение безаварийной проводки скважин и оптимизацию режима бурения.

ГТИ в бурящихся нефтяных и газовых скважинах проводятся в соответствии с «Правилами геофизических исследований и работ в нефтяных и газовых скважинах» и с учетом требований «Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности», «Типовых инструкций по безопасности геофизических работ», «Правил эксплуатации электроустановок» и других действующих нормативных документов.

РОЛЬ ГТИ В БУРЕНИИ

За последние годы значительно возросла роль Геолого-технологических исследований (ГТИ). ГТИ стали необходимыми при проводке всех категорий скважин, в том числе эксплуатационных и специального назначения. Исследованиями ГТИ охвачены все этапы строительства скважины – проводка, крепление, освоение, капитальный ремонт.

Основная задача службы ГТИ - обеспечение безаварийности проводки скважины. Своевременные рекомендации операторов ГТИ позволили предотвратить несчетное количество аварий, осложнений процесса проводки скважин, найти выход из сложных предаварийных ситуаций. В реальном времени осуществляется расчет поровых давлений и гидродинамических параметров бурения, выдаются рекомендации для корректировки плотности промывочной жидкости.



Именно опираясь на результаты ГТИ, проводится анализ нештатных ситуаций, выбор параметров промывочной жидкости, грамотное проектирование бурения последующих скважин, разведки, освоения и эксплуатации месторождения, и т.д. Результаты ГТИ учитываются при количественной интерпретации ГИС и подсчете запасов УВ, являются важным компонентом для оценки продуктивности в сложных геологических условиях. При отсутствии ГИС (отказ либо непрохождение приборов, недостаточный комплекс) количественная интерпретация проводится только по данным ГТИ.

Неоднократно результаты ГТИ позволяли открыть новые залежи УВ в нестандартных ловушках и нетрадиционных коллекторах – например, глины хадумской свиты Ставрополья, низкоомные (1.2-1.5ОМм по методам электрометрии) коллекторы со слоистой глинистостью и пр. Однако ГТИ давно перестали быть только вспомогательным инструментом геолога. Сейчас это современный автоматизированный компьютеризированный комплекс, позволяющий оперативно решать ряд сложнейших задач.

Вся история проводки скважины посекундно фиксируется в станции ГТИ. Это и показания датчиков технологических параметров и промывки скважины, и геологическая информация, и статистическая, и баланс времени проходки, и все остальные данные о скважине - фактическая конструкция бурильной колонны на каждом этапе строительства, типоразмер долота, параметры промывочной жидкости и обсадной колонны и многое - многое другое… Оперативно строится фактическая литологическая колонка, выделяются коллекторы и оценивается характер их насыщения, поровые давления, гидравлические параметры, уточняются интервалы отбора керна и опробования выделенных пластов, выдаются рекомендации и предупреждения геологического и технологического характера, оптимизируется процесс проводки скважины. В процессе бурения постепенно формируется дело скважины.

Одно из основных направлений развития ГТИ - снижение стоимости бурения скважин за счет повышения безопасности буровых работ, удешевления процесса бурения.

ГТИ – глаза и уши буровой бригады и супервайзерской службы, а с возможностями удаленного мониторинга – и непосредственно заказчика. Это неоценимая информация, интеллектуальная стоимость которой много выше, чем ее цена в масштабе стоимости буровых работ.

Для повышения эффективности интерпретации данных ГТИ необходимо помимо «метрового» архива данных (в масштабе глубин) обязательно использовать при количественной интерпретации «временные» данные (исходная информация в масштабе времени) и информацию по рейсам.

Информация в функции времени предоставляет дополнительные возможности для выделения и оценки коллекторов по газовому каротажу. Это результаты диффузионного газового каротажа (ГКПБ), привязка газовой аномалии к конкретному интервалу глубин после наращиваний, промывки, перерывов в циркуляции, анализ поглощений промывочной жидкости и проявлений флюидов, который невозможно провести без «временных» замеров. Кроме перечисленного наличие исходной информации в функции времени позволяет произвести контроль сформированного архива в функции глубин и пр.

Информация по рейсам дает возможность учесть влияние типоразмера долота и его износа при геологической интерпретации геолого-технологической информации.

Большой объем дополнительной информации получен в результате дополнительных исследований шлама, отобранного геологической службой ГТИ. Применение модифицированных геохимических методов позволяет уточнить характер насыщения и промышленную продуктивность перспективных отложений, флюидодинамические свойства покрышек. Изучение группового состава битуминозных компонентов шлама бурящихся скважин позволило выделить и оценить диффузионный углеводородный поток от нефтяных и газоконденсатных залежей.

На одной из разведочных площадей Р.Болгария проводился специальный отбор и высокоэффективный хроматографический анализ проб промывочной жидкости с целью определения распределения по разрезу и концентрации предельных, непредельных и ароматических УВ. Выделение комплексных аномалий и их интерпретация позволяют оценить перпективность структур для поисков скоплений УВ.

 

 

КРАТКИЙ ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ СТАНЦИЙ ГТИ. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ОТЛИЧИЯ.

2.1. ЗАРУБЕЖНЫЕ СТАНЦИИ ГТИ:

За рубежом используют системы ГТИ (геолого-технологических исследований), рассчитанные на решение различного круга задач. Наиболее распространены следующие из них:

· «Дата Юнион» фирмы «Дрессер Индастриз» (США), позволяющая проводить только технологический контроль с частичным решением задач по оптимизации процесса бурения (контроля отработки долот на забое скважины, параметров бурения скважины и параметров ПЖ и т. п.).

· «Тотал Дриллинг Контрол» (ТДК) фирмы «Геосервис» (Франция), рассчитанная на геохимические исследования и геолого-технологический контроль в процессе бурения с решением задач в полном или ограниченном объеме как с помощью палеток и номограмм (аналоговый вариант), так и бортовой микроЭВМ системы (компьютизированный вариант).

· «Компьютеризед Дриллинг Контрол» (КДК) фирмы «Баройд Дивижн» (США) с несколько расширенными возможностями по сравнению с компьютизированным вариантом системы ТДК.

· «Анадрил Сервис» фирмы «Шлюмберже» (США), рассчитанная на полный комплекс геофизических и геохимических исследований и геолого-технологического контроля в скважинах.

 

В зарубежных комплексах в системах исследований скважин в процессе бурения сбор и обработка информации проводятся с помощью бортовых компьютеров с представлением необработанной части информации в виде кривых в функции времени или глубин с помощью самопишущих потенциометров и с демонстрацией результатов обработки (решений вышеперечисленных задач) на дисплее и плоттере в функции глубины скважины, а для параметров, измеренных по ПЖ на устье скважины,- в функции исправленных глубин (с учетом отставания информации, переносимой ПЖ в затрубном пространстве скважины).

КОПАНИЯ PETROSERVICES GMBHизготавливает станции ГТИ, способные работать во всех штатных производственных условиях в комплексе как с наземными, так и морскими геологоразведочными и промысловыми буровыми установками. Станция ГТИ осуществляет полностью компьютеризованную обработку данных геолого-технических исследований и оценку пластового давления в режиме реального времени, а также их передачу.

 

Состав станции:

Станция оснащена пультом оператора, стойкой для оборудования, рабочими местами инженера по бурению, инженера по давлению и геолога, мойкой из нержавеющей стали для промыва взятых проб, столами, шкафами, креслами, осветительными приборами, водопроводом, приборными стеллажами, трансформатором и стабилизатором напряжения с вольтметром и амперметром, блоками ИБП, холодильником, двумя кондиционерами и сушильной печью с наддувом. Взрывобезопасная система, система поддержания избыточного давления в станции, компрессор, лабораторные приборы и офисное оборудование соответствуют классу станций SFZ-24.

megaobuchalka.ru

Геолого-технологические исследования - ООО «Геоконтроль»

Геолого-технологические исследования (ГТИ) предназначены для осуществления контроля за состоянием скважины на всех этапах её строительства и ввода в эксплуатацию с целью изучения геологического разреза, достижения высоких технико-экономических показателей, снижения аварийных рисков и оптимизации работ по строительству скважины.

ГТИ проводятся непосредственно в процессе бурения скважины, без простоя в работе буровой бригады и бурового оборудования; решают комплекс геологических и технологических задач, направленных на оперативное выделение в разрезе строящейся скважины перспективных на нефть и газ пластов-коллекторов, изучение их фильтрационно-емкостных свойств и характера насыщения, оптимизацию отбора керна, экспрессное опробование и изучение методами ГИС выделенных объектов, обеспечение безаварийной проводки скважин и оптимизацию режима бурения.

Станции ГТИ холдинга «Геоконтроль» успешно работают в различных областях нашей страны и ближнего зарубежья. Применяемое оборудование оптимизировано на безотказную работу, как в условиях морозов крайнего Севера, так и в засушливых пустынных районах. Применяемое технологическое и геологическое оборудование, а также средства газового каротажа, оптимизированы для быстрого разворота и настройки на буровой. Это сделано с целью максимального уменьшения времени от прибытия станции на объект до запуска регистрации станции.

Сотрудники служб ГТИ предприятий холдинга – высокопрофессиональные специалисты, прошедшие все необходимое обучение, аттестацию и имеющие допуски к проведению работ, в рамках своих должностных обязанностей. Холдинг плотно сотрудничает с ведущими учебными заведениями страны, не только с целью привлечения молодых перспективных специалистов, но и целью повышения интереса у молодежи к работе в геофизике.

В настоящее время общее количество станций ГТИ, в предприятиях холдинга приближается к знаковой отметке – 100 единиц. Станции ГТИ, помимо основного оборудования укомплектованы комплектами сотовой и спутниковой связи, набором для разворота локальной сети на буровой, оборудованием газового каротажа и прочим дополнительным оборудованием. Станции укомплектованы в вагон-домах, что позволяет производить оперативную мобилизацию оборудования в кротчайшие сроки и с наибольшей эффективностью.

geocontrol.org

Геолого-технологические исследования и газовый каротаж

реализованы на основе аппаратно-программного комплекса «РАЗРЕЗ-2», который включает в себя:

Схема информационного обмена

Станция регистрации технологических параметров в процессе бурения:

Монитор станции регистрации технологических параметров в процессе бурения

  • производит автоматический сбор, обработку, отображение, документирование и интерпретацию технологической и геологической информации в процессе проводки вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных скважин на нефть и газ;
  • выдает технологической службе Заказчика рекомендации по оптимальным режимам бурения, режимам отработки долот и т. п.;
  • записывает в базу данных и позволяет визуализировать порядка 200 регистрируемых и вычисляемых параметров.

Газоаналитический комплекс:

Монитор газоаналитического комплекса

  • проводит газовый каротаж с использованием непрерывного автоматического контроля за содержанием углеводородов при бурении скважин;
  • повышает общую безопасность выполнения буровых работ за счет обнаружения выбросоопасных объемов газа системой раннего обнаружения газопроявлений и сигнализацией содержания токсичных газов.

Данные газового каротажа позволяют выделять в разрезе скважины интервалы, перспективных на нефть и газ, и оценивать характер насыщения пластов.

Геологический комплекс:

Монитор геологического комплекса

  • обеспечивает объективную и достоверную геологическую информацию о шламе и керне;
  • позволяет получить количественную оценку нефтенасыщенности горных пород;
  • наличие аппаратуры для микро-фотоскопии образцов позволяет создавать базу данных для последующего анализа.

Модуль контроля процесса цементирования скважин в режиме реального времени:

Монитор модуля контроля процесса цементирования

  • Повышает качество и безопасность проводимых работ по креплению скважины путем независимой регистрации операций.

Технология обеспечивает контроль технологических операций и регистрацию основных параметров тампонажного раствора, учета объемов его закачки, давление в магистрали и сигнализацию выхода из диапазона проектных значений.

Оборудование и программное обеспечение полностью совместимо с аппаратно-программным комплексом «РАЗРЕЗ-2» и могут эксплуатироваться как в составе станции ГТИиГК так и автономно.

Каналы связи передачи информации:

Каналы связи передачи информации

  • позволяют контролировать удаленные объекты бурения путем передачи по каналам связи информации с буровой площадки на уровни управления Заказчика в режиме реального времени.

Основные свойства доставляемой информации – достоверность, оперативность, регламентированность.

Доставленная информация хранится на сервере и доступна специалистам в любое время.

 

Тематика: безопасность буровых работ, вертикальные скважины, газоаналитический комплекс, газовый каротаж, геологическая информация, геологический комплекс, горизонтальные скважины, ГТИ и ГК, давление в магистрали, каналы связи, микро-фотоскопия образцов, наклонно-направленные скважины, параметры бурения, параметры тампонажного раствора, передача информации, проводка скважин на газ, проводка скважин на нефть, РАЗРЕЗ-2, режим бурения, содержание углеводородов, тампонажный раствор, удаленные объекты бурения, цементирование скважин

tggf.ru


Смотрите также