6.2 Особенности геофизических исследований разведочных горизонтальных скважин

В отличие от вертикальных скважин (ВС), при исследовании ГС решается нетрадиционная для ГИС задача. Она заключается в геонавигационном обеспечении бурения скважин, то есть соответствие профиля бурящейся скважины проектному профилю. При бурении вертикальной скважины такой задачи нет. В ГС, так же как и ВС, решаются традиционные задачи: литологическое расчленение, выделение коллекторов, оценка ФЕС, определение Кнг.

Технология исследования ГС отличается от исследований, проводимых в вертикальных скважинах. При использовании скважинных приборов, размещенных в бурильных трубах или защитных контейнерах, вертикальные участки скважины исследуют дважды (с контейнером и без контейнера) для оценки влияния контейнера на замеры.

Бурение скважины проводят, непрерывно контролируя параметры инклинометра. На наклонных участках профиля скважины через каждые 50 – 70 метров проводят привязочные каротажи методами ГК, БК и ПС.

Интерпретация данных ГИС отличается от традиционной схемы. Это связано с тем, что на диаграммах отсутствуют данные о положении кровли и подошвы пласта (в отличие от вертикальных скважин), литологическом строении выше – и нижезалегающих пластов.

В начале интерпретации определяют пространственное положение ствола ГС в ориентированной по азимуту вертикальной плоскости. Для этого строят вертикальную проекцию профиля ГС по азимуту, используя материалы высокоточной инклинометрии. Затем проводят детальное литологическое расчленения разреза, отбивают границы выделенных интервалов по данным ГК и НК. Используя данные инклинометрии, приводят горизонтально зарегистрированные диаграммы к их вертикальному виду. После этого проводят детальную послойную корреляцию псевдовертикальных диаграмм с диаграммами, зарегистрированными в соседних вертикальных и наклонно направленных скважинах. Осуществляют стратиграфическую идентификацию пластов и строят геологические разрезы по построенным вертикальным проекциям.

Полученные результаты используют для определения фактической толщины пласта–коллектора, расстояния между стволом скважины и границами вмещающих пород, уточнения неоднородностей строения объекта исследований. Выделяют коллектор по данным индукционного и бокового методов с привлечением данных инклинометрии. Определяют пористость по данным радиоактивных методов.

Отметим, что вход ствола ГС в пласт четко фиксируется по данным газового каротажа. Наиболее эффективными методами являются механический, виброакустический каротаж, каротаж по давлению, регистрация осевой нагрузки на долото, момент на роторе или забойном двигателе.

6.3 Особенности геофизических исследований эксплуатационных горизонтальных скважин

Особенности геофизических исследований горизонтальных скважин связаны с расслоением многофазного потока в стволе скважины, формированием локальных потоков при использовании хвостовика с щелевидными отверстиями. Наибольшие проблемы возникают в горизонтальных скважинах с синусоидальным профилем. В них образуются газовые и водяные пробки. В процессе эксплуатации такой скважины имеет место эпизодическое прекращение ее работы газом до тех пор, пока поток газа не преодолеет газовую пробку.

Расслоение потока по сечению скважины вызывает проблемы при использовании термометров, градиент–манометров, механических расходомеров. Для исследования расслаивающихся в горизонтальных скважинах потоков необходимо применение приборов ГИС–контроля нового поколения. С этой целью разработаны и продолжают совершенствоваться конструкции многовертушечных расходомеров для измерения на разных уровнях рассеченного потока, а также расходомеры с горизонтально расположенными вертушками. Одним из перспективных направлений разработки и конструирования аппаратуры для проведения исследований в действующих эксплуатационных горизонтальных скважинах является разработка различного типа сканирующих устройств, способных изучать детальное строение расслаивающегося многофазного потока, особенно на границах перехода различных фаз.

Особенности проведения ГИС в наклонно–направленных и горизонтальных скважинах в ОАО “Газпром

Для повышения эффективности наклонно–направленных скважин и скважин с горизонтальным окончанием стволов необходимы регулярные исследования в процессе их эксплуатации. Основной особенностью исследования работающих скважин является необходимость прохождения самоходного исследовательского комплекса через насосно–компрессорные трубы. Поэтому диаметр движителя в сложенном состоянии не должен превосходить 50 мм, в то же время для движения в колонне  168 мм рабочий диаметр должен составлять не менее 150 мм. В дочернем обществе ОАО «Газпром» – ООО «Кубаньгазпром» (под руководством доц. Шостака) разработаны несколько модификаций устройств доставки приборов в горизонтальную часть ствола работающей скважины (рис.6.1).

Рисунок 6.1 – Модификаций устройств доставки приборов в горизонтальную часть ствола работающей скважины

Разработанные движители основаны на различных принципах – колесный и гусеничный привод (УДП – 1 и УДП – 2, УДП – 3), шаговые движители с электромагнитной фиксацией (УДП – 4) и с расклинивающимися эксцентричными кулачками (УДП – 5).

Комплекс спускается в работающую скважину геофизическом кабеле, по которому осуществляется управление комплексом и передаются

данные от скважинного прибора. Фотография самоходного комплекса в сборе приводится на рис. 6.2.

Рисунок 6.2 – Фотография самоходного комплекса

Герметизация устья скважины осуществляется при помощи лубрикаторной установки с сальниковым уплотнением для геофизического кабеля. Скважина, также, оборудуется превентором для экстренного закрытия в аварийных ситуациях.

Комплекс доставляется в наклонную часть ствола (зенитный угол » 55° – 60°) под собственным весом, далее в наклонно–горизонтальный участок ствола работающей скважины при помощи движителя. Схема проведения исследований скважины самоходным исследовательским комплексом приведена на рис. 6.3. На рис. 6.4 приведены результаты исследования горизонтальной газовой скважины исследовательским комплексом с движителем УДП – 4.

Рисунок 6.3 – Схема проведения исследований скважины самоходным исследовательским комплексом

Рисунок 6.4 – Результаты исследования горизонтальной газовой скважины исследовательским комплексом с движителем УДП – 4.

Как видно из приведенных данных, на участке ствола скважины, где значение зенитного угла приближается к 90°, имело место увеличение показаний датчика водосодержания, давления, а также уменьшение до 0 показаний датчиков измерения скорости потока флюида и уровня шума. Это свидетельствует о наличии гидрозатвора на данной глубине.

Получаемые данные ГИС позволяют принимать своевременные и обоснованные технические решения, повышающие эффективность работы горизонтальных скважин и месторождений в целом. Результаты внедрения комплекса на скважинах ООО «Кубаньгазпром» показывают, что стоимость работ по проведению газодинамических исследований с использованием разработанного самоходного комплекса существенно ниже, чем при проведении работ с применением колтюбинговой установки или движителей импортного производства.