СОБЫТИЯ

Нефтехимия в РФ может формировать до 1,5% ВВП

На нефтехимию может приходиться до 1,5% ВВП РФ. Об этом сообщил на круглом столе «Текущее состояние и перспективы развития нефтехимической отрасли России» в Госдуме заместитель министра энергетики России Кирилл Молодцов. «СИБУР ...

НА ОМСКОМ НПЗ СТАРТОВАЛ КРУПНЕЙШИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ

«Газпром нефть» начала строительство комплекса очистных сооружений «Биосфера» на Омском НПЗ. Команду к началу строительства в режиме телемоста дали заместитель председателя Правительства РФ Александр Хлопонин, Министр ...

7 декабря будет обнародован рейтинг поставщиков продукции и услуг дляшельфа

7 декабря по адресу: Москва, Тверская, 22, отель InterContinental открывается двенадцатая ежегодная конференция «Подряды на нефтегазовом шельфе» (Нефтегазшельф-2017). На конференции будет обнародован рейтинг поставщиков продукции и услуг ...

Рязанская нефтеперерабатывающая компания сделала очередной шаг к «цифровому заводу»

АО «Рязанская нефтеперерабатывающая компания», дочернее общество НК «Роснефть», завершило реконструкцию газофракционирующей установки (ГФУ) с блоком сероочистки сухих газов. Реконструкция позволяет включить этот значимый ...

Объем нефтепереработки в России к 2020 году вырастет до 92%

Об этом сообщил глава Минэнерго РФ Александр Новак. Министр энергетики РФ провел встречу с председателем ЦК КПРФ, руководителем фракции компартии в Госдуме Геннадием Зюгановым. По словам Новака, которые приводятся в пресс-релизе министерства, за ...

Статья: "ООО «ИНГТ». Определение характера насыщения и динамики флюидов в коллекторах нефтегазовых скважин по технологии «каротаж-воздействие-каротаж» нейтронными методами"


 

 

 

 

Определение характера насыщения и динамики флюидов в коллекторах нефтегазовых скважин по технологии «каротаж­воздействие­каротаж»  нейтронными методами

С. А. Егурцов (ООО «ИНГТ»), А. И. Лысенков (ООО «ИНГТ»), Т. В. СКРЫННИК (ООО «ИНГТ»), Ю. В. Иванов (ООО «ИНГТ»), А. П. Зубарев (ООО «ИНГТ»), Л. К. Борисова (ОАО НПП «ВНИИГИС»), В. Н. Даниленко (ЗАО НПФ «ГИТАС»).

 

Обобщен опыт применения инновационной технологии зондирования прискважинной зоны  нейтронными методами СНГК и ННК с вычислением коэффициентов Кн и Кг в радиальном направлении до и после воздействия на прискважинную зону. Воздействие на прискважинную зону производилось двумя способами: за счёт контракционного эффекта, возникающего при схватывании тампонажной смеси в процессе цементирования обсадной колонны, и за счёт вибромеханического воздействия вибраторами на геофизическом кабеле при цементировании эксплуатационной колонны. По результатам интерпретации многозондового нейтронного метода определялся характер насыщения. Технология разработана совместно предприятиями ООО «ИНГТ», ЗАО НПФ «ГИТАС», ОАО НПП «ВНИИГИС».

 

В процессе бурения и спуско­подъемных операций происходит виброакустическое и переменное относительно гидростатического изменение давления столба промывочной жидкости на нефтегазонасыщенные коллекторы. Прискважинная зона коллекторов нефтегазовых скважин подвергается воздействию различных техногенных факторов, приводящих к нарушению термобарического, геохимического, физико­механического и других видов равновесий, что приводит к перераспределению флюидов в коллекторах прискважинной зоны в процессе бурения относительно первоначального их распределения.

Состав и распределение флюидов в прискважинной зоне в первую очередь определяются подвижностью пластовых флюидов. Основными свойствами, определяющими подвижность флюидов в коллекторе, являются его фазовое состояние, вязкость, плотность, температура, пластовое давление. Из флюидов, насыщающих коллектор, наиболее подвижен газ. В пластовых условиях среднее содержание газа в нефти составляет 20 – 50 м3/т, для некоторых – 500 м3/т и более. Среднее содержание газа в воде не превышает 2 – 3 м3/т [1]. Следовательно, при техногенном воздействии скоплений свободного газа, выделившегося из нефти в прискважинной зоне нефтегазового коллектора, будет значительно выше, чем в водоносной части пласта. В низкопористых и низкопроницаемых коллекторах (из­за большой удельной поверхности зёрен) и трещиноватых коллекторах (из­за малой раскрытости трещин) объём выделившегося свободного газа будет более существенным по сравнению с коллекторами с хорошими коллекторскими свойствами.

Применение полимерных промывочных жидкостей значительно повышает эффективность освоения нефтегазовых скважин, но значительно снижает информативность комплекса ГИС. Отсутствие глинистых корок и малая глубина проникновения фильтрата промывочной жидкости в коллектор, обычно высокая минерализация полимерных растворов создают проблемы по выделению коллекторов по качественным критериям методами ГИС (микрозонды, каверномер, ПС и др.). Появление свободного газа в прискважинной зоне (особенно в коллекторах, содержащих нефть с высоким газовым фактором) является одной из основных причин снижения информативности ГИС.  Скоплению газа, особенно при бурении на полимерных промывочных жидкостях, способствует полимерная низкопроницаемая плёнка (корка) на границе скважины и пласта­коллектора.

Образованию и скоплению свободного газа в нефтегазовых залежах способствует:

– закачка сточных и пресных вод, обогащённых атмосферным воздухом;

– воздействия на нефтегазовые залежи с целью повышения КИН методами различной природы, сопровождающихся образованием газов неуглеводородного происхождения.   

 При обсадке и цементировании скважины снимается репрессия. При отвердевании тампонажной смеси происходит уменьшение её объёма [2], что приводит к возникновению репрессии на коллектор и продвижению наиболее подвижного флюида (в нефтегазовых скважинах – это газ) к стенке скважины.

Исследование прискважинной зоны многозондовыми нейтронными методами позволяет наиболее достоверно определить характер насыщения коллекторов по распределению свободного газа в прискважинной зоне коллекторов и оценить их проницаемость на качественном уровне.

Углеводородные флюиды существуют как в жидком, так и в газообразном состоянии, что отражается на их ядерно­физических свойствах. Нейтронные методы исследования скважин чувствительны к дефициту плотности и водородосодержания, который образуется в нефтегазонасыщенных и газонасыщенных коллекторах по сравнению с водонасыщенными той же пористости.

Применение комплекса разнозондовых нейтронных методов при временных замерах в открытом стволе и обсаженной скважине после цементирования эксплуатационной колонны позволяет оценивать фазовое состояние углеводородного флюида в коллекторе, его насыщение и динамику флюидов.

В качестве аналитических параметров спектрометрического нейтронного гамма­каротажа (СНГК) и нейтрон­нейтронного каротажа (ННКт), тесно связанных с насыщенностью коллекторов как по дефициту плотности и водородосодержания, так и по содержанию хлора, приняты функции характера насыщения F(н) [3], вычисляемые следующим образом:

F(dd_ж) – функция дефицита плотности и водородосодержания или хлора F(Сl_h) по «жёсткой» части ГИРЗ (Е> 2.3 МэВ);

Jж – спектральная интенсивность ГИРЗ в области энергий Е> 2.3МэВ.

F(dd_nnk) – функция дефицита плотности и водородосодержания или хлора F(Cl _nnk) по нейтронному каротажу (2ННК).

F(Kп) – функция пористости;

JННКмз, JННКбз – интенсивности потока тепловых нейтронов на малом и большом зондах соответственно.

Функции характера насыщения F(dd_ж), F(Cl_h) используются для определения характера насыщения по дефициту плотности и водородосодержания или по содержанию хлора в нефтегазонасыщенных коллекторах. При зондировании прискважинной зоны разноглубинными нейтронными методами функции насыщения вычисляются отдельно для малого, среднего и большого зондов СНГК. Анализ результатов измерений в комплексе с геолого­геофизической и промысловой информацией по скважине и залежи позволяют повысить достоверность интерпретации.

Ниже рассмотрены результаты применения методики зондирования прискважинной зоны разноглубинными нейтронными методами для определения характера насыщения и гидродинамики нефтегазонасыщенных и газонасыщенных коллекторов по технологии «каротаж – воздействие – каротаж».

На рисунке 1 приведены результаты определения проницаемых интервалов и характера насыщения по временным замерам (3СНГК+2ННКт) в открытом стволе и после обсадки и цементирования колонны в скважине месторождения северного региона РФ. Диаметр скважины – 395 мм. Диаметр обсадной колонны – 324 мм. Условия проведения измерений в скважине соответствуют предельным по геолого­технической характеристике.

Обработка результатов скважинных измерений комплексом 3СНГК+2ННКт проводилась по методике нормализации кривых функции пористости F(Kп) и функций дефицита плотности и водородосодержания F(н) по неразмытым глинистым пластам. По результатам обработки комплекса разноглубинных нейтронных методов определены величины текущей газонасыщенности в открытом стволе и после обсадки и цементирования и их изменения в радиальном направлении. Анализ изменений вычисленных величин является основой для геологической интерпретации результатов
измерений.

По данным временных замеров путём зондирования прискважинной зоны комплексом разноглубинных нейтронных методов в открытом стволе и обсаженной скважине выделены и разделены по проницаемости продуктивные отложения сеноманских отложений:

– самый проницаемый интервал коллекторов выделяется на глубине 1128,4 – 1136,1 м (суперколлектор);

– хорошо проницаемые коллекторы в интервалах глубин 1128 – 1142,7, 1177,1 – 1181,8 м;

– проницаемые коллекторы в интервалах глубин 1096,2 – 1105,8, 1112,4 – 1116,0, 1117,2 – 11255,3, 1142,7 – 1158,3, 1161,2 – 1163,8, 1181,8 – 1188 м.

Определен характер насыщения коллекторов: интервал 1086 – 1169,9 м характеризуется как газонасыщенный, 1177,1 – 1181,8м – водонасыщенный, 1169,9 –
1175,1 м характеризуется как водогазонасыщенный.

Переходная зона выделяется в интервале глубин 1169,9 – 1175,1м.

При оценке проницаемости коллекторов использовались градации, приведённые в таблице 1.

Рис. 1. Определение проницаемых интервалов и характера насыщения по временным замерам (3СНГК+2ННКт) в открытом стволе и после обсадки и цементирования колонны в скважине мес­торождения северного региона РФ. Диаметр скважины 395 мм. Диаметр обсадной колонны 324 мм.

Для уплотнения тампонажной смеси при цементировании колонн нефтегазовых скважин применяются электромеханические вибраторы на геофизическом кабеле типа ВЭМС­Д.

Вибратор электромеханический ВЭМС­Д предназначен для решения следующих задач:

– проведение вибрационного воздействия на заколонное пространство в процессе цементирования обсаженных нефтегазовых скважин с целью повышения качества разобщения пластов путём оптимизации заполнения тампонажной смесью в зонах неустойчивых перемычек, каверн и эксцентричного расположения обсадных труб;

– воздействие на прискважинную зону продуктивного пласта с целью улучшения гидродинамической связи пласта со скважиной и повышения КИН в эксплуатационных скважинах;

– воздействие на прискважинную зону пласта с целью повышения приёмистости нагнетательных скважин;

– восстановление геологических свойств глинистых и полимерно­глинистых растворов в необсаженных скважинах перед спуском и цементированием колонны.

Уплотнение тампонажной смеси при помощи вибромеханического воздействия приборами на кабеле позволяет решать основную задачу повышения качества цементирования в продуктивных интервалах. Процесс воздействия сопровождается мультипликативными эффектами повышения КИН, которые связаны со следующими явлениями:

– расформированием зоны проникновения фильтрата промывочной жидкости, что приводит к улучшению гидродинамической связи пласта со скважиной;

– фазовым разделением углеводородных флюидов и пластовых вод в залежи за счёт гравитационных сил;

– формированием в подошвенной части пласта уплотнённой зоны из тяжёлых частиц, блокирующей образование водяного конуса при эксплуатации скважины (способствует увеличению периода безводной эксплуатации скважины);

– образованием техногенных трещин в нефтегазовых и газовых коллекторах.

Измерения, проведённые комплексом 3СНГК+2ННКт в открытом стволе и после вибровоздействия на продуктивные пласты, позволяют оценить эффекты, связанные с определением характера насыщения и выделением интервалов подвижных углеводородных флюидов.

На рисунке 2 приведён пример выделения интервалов подвижных и неподвижных углеводородных флюидов по результатам временных замеров в открытом стволе и обсаженной скважине после виброуплотнения тампонажной смеси вибратором на геофизическом кабеле. Эксплуатационная скважина вскрыла продуктивный карбонатный разрез на вводимом в разработку нефтегазовом месторождении. 

Обработка результатов скважинных измерений комплексом 3СНГК+2ННКт проводилась по методике нормализации кривых функции пористости F(Kп) и функций дефицита плотности и водородосодержания F(н) по водоносным пластам. Нефтенасыщенные коллекторы с подвижной нефтью выделяются увеличением приращений аналитических параметров, характеризующих нефтенасыщенность, с увеличением глубинности исследований и существенным увеличением этих приращений после виброуплотнения тампонажной смеси.

На рисунке 3 приведены результаты интерпретации нейтронных методов 3СНГК+2ННКт в открытом стволе и в колонне после виброобработки тампонажной смеси. Эксплуатационная скважина вскрыла продуктивную часть карбонатного разреза на зрелом нефтегазовом месторождении. Разработка месторождения производится с применением поддержания пластового давления путём применения закачки сточных вод. В большом объёме применяются методы воздействия на нефтегазоносные коллекторы с целью повышения КИН.

Из рисунка видно, что нефтенасыщенные коллекторы с подвижной нефтью выделяются увеличением приращений аналитических параметров, характеризующих нефтенасыщенность, с увеличением глубинности исследований и существенным увеличением этих приращений после виброуплотнения тампонажной смеси. В интервалах с малоподвижной нефтью приращения минимальны. Присутствие свободного газа и увеличение его содержания с увеличением глубинности исследований и после виброуплотнения тампонажной смеси свидетельствует о начале обводнения залежи и в первую очередь – по трещиноватым коллекторам. В нефтегазоносных коллекторах с низкими ФЕС выделяются газовые пробки, блокирующие выход нефти из коллектора.

Применение данной технологии позволяет определить характер насыщения, подвижности углеводородов в коллекторе по технологии «каротаж­воздействие­каротаж» и его контролю путём зондирования прискважинной зоны разноглубинными нейтронными методами. Положительные результаты проведённых работ позволили сделать следующие выводы:

– информативность технологии «каротаж­воздействие­каротаж» определяется фильтрационно­емкостными характеристиками коллектора, минерализацией плас­товых вод, газовым фактором пластовой нефти и воды, соотношением между давлением насыщения и текущим пластовым давлением, температурой пласта;

– технология наиболее информативна при бурении нефтегазовых скважин на полимерных промывочных жидкостях, особенно в залежах с высоким газовым фактором нефти;

– эффективность технологии возрастает при сопоставлении результатов временных замеров в открытом стволе скважины и на 2 – 3 сутки после обсадки и цементирования или вибровоздействия на тампонажную смесь в процессе цементирования;

– технология позволяет выделять нефтегазоносные коллекторы с прогнозом подвижности углеводородных флюидов в коллекторе по вариациям коэффициентов нефте­ и газонасыщенности в радиальном направлении;

– результаты интерпретации служат основой для планирования геолого­технических мероприятий по повышению КИН.

 

Список литературы:

1) Ш. К. Гиматудинов, А. И. Ширковский. Физика нефтяного и газового пласта. Учебник для вузов. ИЗД. 3­е перераб. и доп., М., Недра, 1982, 311 с. 

2) А. И. Булатов. Формирование и работа цементного камня в скважине. М., Недра, 1990. – 416с.

3) А. И. Лысенков, В. А. Лысенков, А. Д. Осипов. Определение характера насыщения пластов и состава углеводородов по комплексу СНГК, 2ННКт (хлорный каротаж) в обсаженных нефтегазовых скважинах. НТВ «Каротажник». Тверь: Изд. АИС. – 2010. Вып. 5 (194). С. 115 – 149.

117418, Москва,
ул. Новочеремушкинская, д. 63.

Тел.: 8 (495) 995­07­29.
Факс: 8 (495) 789­07­95.

E­mail: info@iogt.ru, www.iogt.ru

 

 

 

 

 

 

 

 


Категория статьи: Наука и образование

Дата создания статьи: 2015-11-24 12:31:43

«Нефть и Газ Сибири» №4(29) 2017 г.
Справочник отраслевых организаций
Яндекс.Метрика