книги / Промысловый контроль и регулирование разработки месторождений углеводородов. Ч. 1
.pdfМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»
Д.А. Мартюшев, И.А. Черных, А.С. Чухлов
ПРОМЫСЛОВЫЙ КОНТРОЛЬ И РЕГУЛИРОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ
МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ
Вдвух частях Часть 1
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
Издательство Пермского национального исследовательского
политехнического университета
2021
1
УДК 622.276:532.5(075.8) М29
Рецензенты:
канд. техн. наук, доцент М.В. Ракитин (Институт нефти и газа ФГБОУ ВО Астраханский государственный технический университет); канд. техн. наук А.М. Зимовец
(ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг»)
Мартюшев, Д.А.
М29 Промысловый контроль и регулирование разработки месторождений углеводородов : учеб. пособие : в двух частях / Д.А. Мартюшев, И.А. Черных, А.С. Чухлов. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2021.
ISBN 978-5-398-02585-9 (общ.)
Ч. 1 – 300 с. – ISBN 978-5-398-02586-6
Рассмотрены цели, задачи и методы геолого-промыслового контроля разработки нефтяных и газовых месторождений с учетом стадийности их эксплуатации. Описаны способы получения, систематизации и обобщения информации о работе пластов
искважин. Рассмотрены вопросы современного промыслового
игеофизического комплексного контроля разработки нефтяных
игазовых месторождений. Представлены гидродинамические, геофизические и промыслово-технологические методы исследования эксплуатируемого фонда скважин.
Для специалистов в области промысловых, гидродинамических и промыслово-геофизических исследований скважин, а также для промысловых геологов и разработчиков, специалистов научных, проектных и производственных организаций.
|
УДК 622.276:532.5(075.8) |
ISBN 978-5-398-02586-6 |
|
ISBN 978-5-398-02585-9 (общ.) |
ПНИПУ, 2021 |
2
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ................................................................ |
5 |
ВВЕДЕНИЕ....................................................................................... |
10 |
ГЛАВА 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРОМЫСЛОВОГО |
|
КОНТРОЛЯ....................................................................................... |
11 |
1.1. Геологическая модель строения |
|
продуктивных пластов................................................................ |
12 |
1.2. Задачи контроля за разработкой......................................... |
13 |
1.3. Системный подход при контроле за разработкой............. |
16 |
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ПРОМЫСЛОВОГО |
|
И ГЕОФИЗИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ............................................. |
23 |
2.1. Методы геофизических исследований |
|
открытого ствола......................................................................... |
26 |
2.1.1. Электрические и электромагнитные методы............... |
26 |
2.1.2. Метод ядерно-магнитного резонанса........................... |
38 |
2.1.3. Пластовые микросканеры.............................................. |
48 |
2.1.4. Радиоактивный каротаж................................................. |
61 |
2.1.5 Спектрометрический гамма-метод................................ |
74 |
2.2. Методы изучения «приток-состава» |
|
в обсаженной скважине.............................................................. |
75 |
2.2.1. Дебитометрия и расходометрия.................................... |
75 |
2.2.2. Барометрия...................................................................... |
78 |
2.2.3. Термометрия................................................................... |
79 |
2.2.4. Влагометрия диэлькометрическая................................ |
81 |
2.2.5. Гамма-гамма-плотностеметрия..................................... |
82 |
2.2.6. Резистивиметрия............................................................. |
84 |
2.2.7. Светооптические анализаторы содержания газа......... |
85 |
2.2.8. Нейтронный активационный метод по кислороду..... |
88 |
2.2.9. Пассивная низкочастотная акустическая |
|
шумометрия .............................................................................. |
90 |
2.2.10. Пассивная низкочастотная электромагнитная |
|
шумометрия .............................................................................. |
91 |
3
2.2.11. Спектральная шумометрия сигналов |
|
акустической и электромагнитной эмиссии .......................... |
92 |
2.3. Методы исследований для оценки |
|
текущего насыщения пластов в обсаженных скважинах....... |
95 |
2.3.1. Нейтронные методы....................................................... |
95 |
2.3.2. Волновая широкополосная акустика............................ |
98 |
2.3.3. Поляризационный акустический каротаж ................. |
110 |
2.3.4. Измерения удельного электрического |
|
сопротивления в обсаженных скважинах ............................ |
112 |
2.4. Методы изучения технического |
|
состояния скважин.................................................................... |
116 |
2.4.1. Инклинометрия и профилеметрия.............................. |
117 |
2.4.2. Акустические методы .................................................. |
121 |
2.4.3. Метод электромагнитной локации муфт.................... |
125 |
2.4.4. Скважинная дефектоскопия и толщинометрия......... |
127 |
2.4.5. Другие методы оценки технического |
|
состояния скважин ................................................................. |
133 |
2.4.6. Контроль качества цементирования........................... |
140 |
2.4.7. Контроль состояния колонны |
|
и качества перфорации........................................................... |
151 |
2.4.8. Выделение интервалов притока (поглощения) |
|
и затрубной циркуляции........................................................ |
160 |
2.4.9. Определение толщины парафиновых отложений |
|
в межтрубном пространстве.................................................. |
163 |
2.5. Технологии проведения ГИС в наклонных |
|
и горизонтальных скважинах................................................... |
165 |
ГЛАВА III. ОСНОВЫ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ |
|
ФИЛЬТРАЦИОННО-ЕМКОСТНЫХ |
|
СВОЙСТВ ПЛАСТОВ................................................................... |
191 |
3.1. Технологические схемы проведения |
|
гидродинамических исследований.......................................... |
199 |
3.2. Исследования на установившихся |
|
и неустановившихся режимах работы скважины.................. |
217 |
3.2.1. Исследования на установившихся режимах |
|
работы скважины.................................................................... |
217 |
4
3.2.2. Исследования методом восстановления давления.... |
226 |
3.2.3. Исследования методом восстановления уровня........ |
227 |
3.2.4. Исследования методом падения давления................. |
228 |
3.2.5. Регистрация кривых стабилизации давления............. |
228 |
3.2.6. Регистрация непрерывных кривых изменения |
|
давления и дебита во времени при произвольном |
|
изменении дебита................................................................... |
229 |
3.2.7. Комплексные циклические гидродинамические |
|
исследования........................................................................... |
230 |
3.2.8. Комплексные исследования при опробовании |
|
с применением испытателей пластов |
|
на трубах и кабеле.................................................................. |
232 |
3.2.9. Факторы, влияющие на достоверность |
|
результатов гидродинамических исследований.................. |
255 |
3.2.10. Исследования методом |
|
гидропрослушивания.............................................................. |
260 |
3.3. Этапность и периодичность исследований |
|
и их комплексирование............................................................. |
268 |
3.4. Планирование и организация системы |
|
мониторинга разработки месторождения............................... |
287 |
3.5. Основные технические требования |
|
к подготовке действующих скважин для проведения |
|
геофизических и гидродинамических исследований............. |
293 |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.............................................................. |
297 |
5
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АК – акустический каротаж АКВ – акустический каротаж многоволновой
АКЦ – акустическая цементометрия скважин АКШ – акустический каротаж широкополосный БГС – боковой горизонтальный ствол БИ/ЭИ – базовые/экспресс-исследования БК – боковой электрический каротаж БКЗ – боковое каротажное зондирование БМ – барометрия БМК – боковой микрокаротаж
ВИКИЗ – индукционный каротаж высокочастотный ВЛ – влагометрия диэлектрическая ВНК – водонефтяной контакт ВП – метод вызванных потенциалов
ВСП – вертикальное сейсмическое профилирование ВТ – высокочувствительная термометрия ГВК – газоводяной контакт ГГДТ – гамма-гамма-дефектоскопия ГГК – гамма-гамма-каротаж
ГГК-П – гамма-гамма-каротаж плотностей ГГЦ – гамма-гамма-цементометрия
ГДИС – гидродинамические исследования скважин ГДП – гидродинамическое прослушивание ГЖК – газожидкостный контакт ГИ – инклинометрия гироскопическая
ГИРС – геофизические исследования и работы в скважинах ГИС – методы каротажа, применяемые в открытом стволе ГИС-контроль – методы ГИС, применяемые при контроле за разработкой месторождений как в обсаженных, так и в необса-
женных скважинах ГК – гамма-каротаж
ГКС (СГК) – спектральный гамма-каротаж
6
ГМ – гамма-метод ГНК – газонефтяной контакт
ГНО – глубинное насосное оборудование ГРП – гидравлический разрыв пласта ГС – горизонтальная скважина ГТИ – геолого-технические исследования
ГТМ – геолого-технические мероприятия ГФ – газовый фактор ГХИ – геохимические исследования
ДГ – кривая изменения давления по глубине ДИМ – диэлектрический индукционный метод ДК – диэлектрический каротаж ЖГК – жесткий геофизический кабель ИД – индикаторные диаграммы ИК – индукционный каротаж
ИМР – индикаторный метод по радону ИНГКС – спектрометрический импульсный нейтронный
гамма-каротаж ИНК – методы импульсного нейтронного каротажа
ИННК – импульсный нейтрон-нейтронный каротаж ИПТ-ИПК – испытатель пластов на трубах/кабеле ИР – изотопы радиоактивные
КВД, КВУ – кривые восстановления давлений и уровня КД – кривая давления КМВ – каротаж магнитной восприимчивости
КНАМ – кислородный активационный метод КП – кривая притока КПД – кривая падения давления
КРС – капитальный ремонт скважин КС – метод кажущегося сопротивления КСД – кривая стабилизации давления ЛМ – магнитная локация муфт МБК – микробоковой каротаж МВ – меченое вещество МК – микрокаротаж
7
МКЗ – микрозондирование МНА – методы наведенной активности
МУН – методы увеличения нефтеотдачи НГК – нейтронный гамма-каротаж
НК – методы стационарного нейтронного каротажа НКТ – насосно-компрессорные трубы ННК – нейтрон-нейтронный каротаж
ННК-нт – нейтрон-нейтронный каротаж по надтепловым нейтронам
ННК-т– нейтрон-нейтронныйкаротажпотепловымнейтронам ОПК, ОПТ – опробование пластов приборами на кабеле ПВР – прострелочно-взрывные работы ПЗП – призабойная зона пласта ПК – промысловый контроль ПЛ – плотностеметрия гамма-гамма
ППД – поддержание пластового давления ПС – метод потенциалов самопроизвольной поляризации ПТС – скважинная трубная профилеметрия РГХА – радиогеохимические аномалии РИ – резистивиметрия РИР – ремонтно-изоляционные работы
РК – методы радиоактивного каротажа РМ – расходометрия механическая РУ – расходометрия ультразвуковая
САС – скважинный акустический сканер (акустический видеокаротаж)
СОА – светооптические анализаторы ССК – сейсмокаротаж ТИ – технологические исследования ТМ – термометрия
ТР – токовая (электродная) резистивиметрия ТС – техническое состояние скважины УКК – углеродно-кислородный каротаж
УЭС – удельное электрическое сопротивление ФЕС – фильтрационно-емкостные свойства
8
ФКД – фазокорреляционная диаграмма ШАМ– широкополосныйакустический методволновой(ВАК)
ШС-А, Э – спектральная акустическая (электромагнитная) шумометрия
ЭК – эксплуатационная колонна ЭМ – электрические методы (каротаж)
ЭМДСТ – электромагнитная дефектоскопия ЭМК – электромагнитный каротаж ЭХ – эхолотация уровней ЯМК – ядерный магнитный каротаж
9
ВВЕДЕНИЕ
Контроль разработки месторождений нефти и газа – это осуществляемая в процессе их эксплуатации система мероприятий по детальному изучению разрабатываемых залежей для уточнения их геологического строения и по всестороннему исследованию процессов извлечения нефти и газа из продуктивных пластов.
Контроль разработки залежей нефти и газа охватывает большое число различных видов работ: получение, накопление и анализ разнообразной геолого-промысловой, геофизической, гидродинамической и другой информации, изучение процессов, протекающих при разработке залежей углеводородов, оценка эффективности применяемой системы разработки, наблюдений за полным и качественным выполнением технологических решений, предусмотренных проектным документом.
Результаты геолого-промыслового контроля – основа выбора эффективных мер по управлению процессами разработки, совершенствованию применяемых систем разработки. Геолого-про- мысловый контроль начинается на стадии подготовки залежи к промышленной эксплуатации и продолжается непрерывно. По мере освоения залежей и вступления их в более зрелую стадию задачи, решаемые при контроле разработки, все более расширяются и углубляются, применяется все более широкий комплекс методов исследований.
10