Освоение нефтяных и газовых месторождений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Сибирский федеральный университет

Институт нефти и газа

кафедра МОНГП

Контрольная работа

Руководитель А.С.Лунев

Студент 053639 А.Ю. Новожилов

Красноярск 2011

Содержание

1. Метод МК: расшифровка, сущность метода

2. Схема продуктивного пласта, пересеченного скважиной, и ее основные области.

3. Метод ГГМ-М: строение зонда (схема зонда).

4. Метод БКЗ: решаемые задачи.

5. Метод КС: физические основы.

Список литературы.

1. Метод МК: расшифровка, сущность метода

Каротаж - исследование горных пород в буровых скважинах электрическими, магнитными, радиоактивными, акустическими и другими методами. Каротаж используется для изучения геологического разреза и выявления полезных ископаемых.

Микрокаротаж - изучение геологического разреза в буровой скважине.

Метод исследования буровых скважин путём измерения электрического сопротивления горных пород вблизи их стенок. Электроды при микрокаротаже монтируются на пластине из изоляционного материала, прижимаемой пружинами к стенке скважины. Это уменьшает искажающее влияние бурового раствора и позволяет измерить электрическое сопротивление пород даже в небольших пропластках. Расстояние между электродами около 2,5 см. Микрокаротаж позволяет детально изучать геологические разрезы, сложенные пластами большой и малой мощности, выделять проницаемые пласты и оценивать их пористость. Имеется две модификации микрокаротажа: обычное микрозондирование и микробоковой каротаж. В первом случае электрическое сопротивление измеряется по схеме обычных трёхэлектродных зондов; во втором -- по схеме экранированного электрического заземления.

Микрокаротаж применяется для детального литологического расчленения пород (выделение маломощных слоев и прослоев) и определения водопроницаемости пород.

Микрокаротаж дает характеристику параметров среды, непосредственно примыкающей к скважине. Микрокаротаж следует проводить для литологического расчленения разреза скважин в случае наличия маломощных слоев до 5 -- 10 см, а также для непосредственного обнаружения водопроницаемых пород. Основное отличие его от других методов электрокаротажа состоит в том, что для регистрации кажущегося удельного сопротивления используются микроустановки, скользящие по стенке скважины и изолированные от влияния фильтрата промывочной жидкости.

Микрокаротаж рекомендуется проводить двумя зондами: градиент-микрозондом А0,025М0,25 и потенциал-микрозондом А0,05М.

Для потенциал-микрозонда в качестве третьего электрода служит корпус самого зонда. Глубина исследования потенциал-микрозонда 8 -- 10 см, градиент-микрозонда -- 3 -- 4 см.

Сопротивление изоляции микрозонда должно быть не менее 2 МОм. Для стабилизации силы тока в цепи электродов А и В рекомендуется включать в нее как можно большее сопротивление (порядка десятки километров).

Масштаб записи кривых _к микрозондами выбирают в зависимости от сопротивления фильтрата промывочной жидкости (воды), заполняющего скважину; рекомендуется брать число Ом. м на 1 см близким сопротивлению фильтрата (воды). В "сухих" скважинах число Ом. м на 1 см рекомендуется брать близким сопротивлению глин (низкоомных разностей пород).

Скорость перемещения микрозонда должна быть меньше, чем при каротаже КС. Оптимальная скорость составляет 150 -- 200 м/ч.

Периодически (не реже одного раза в месяц и после ремонта) необходимо определять коэффициент микрозонда. Для этого весь скважинный прибор помещают в заполненную водой металлическую ванну размером 110,8 м так, чтобы расстояние от башмака до стенок скважины было не менее 40 см (электродом В служит корпус ванны), и проводят измерения. Поверхностным резистивиметром определяют сопротивление воды. Эталонирование следует проводить при рабочем токе микрозонда.

Допустимая погрешность измерений микрозондами не должна превышать 8 % измеряемой величины. Погрешность оценивается по повторным измерениям в интервале однородных слоев.

2. Схема продуктивного пласта, пересеченного скважиной и ее основные области

Продуктивный пласт

Земная кора состоит преимущественно из трех типов горных пород -- вулканических, метаморфических и осадочных. Хотя нефть и газ присутствуют во всех трех типах пород, чаще всего они ассоциируются с осадочными породами. Известны различные пути образования осадочных пород, но основной путь -- это отложение под действием ветра или воды или химическое осаждение (например, выщелачивание). Осадочные материалы подразделяются на обломочные породы (песчаники, сланцы), карбонатные породы (некоторые известняки) и доломиты.

Хотя осадочные породы ассоциируются с нефтью, далеко не всегда они содержат нефть. Согласно большинству теорий, для образования нефти необходимы остатки растений и животных, а также определенные температуры и давления. Каким же образом создавались такие условия? Жизнь появилась в обширных морях и внутренних озерах, которые покрывали значительную долю современных материков. По мере гибели огромного количества морских растений и животных их остатки быстро опускались вниз водоема и были захоронены в иловых отложениях, которые постепенно собирались на дне.

Реки переносили огромные количества ила и песка, которые затем разносились течениями и распространялись за пределы постоянно меняющейся береговой линии морей. Они присоединялись к остаткам морских организмов, собирающимся на морском дне и в дельтах рек, где на них многократно оседали новые слои. Ил и морская вода предохраняли вещество от дальнейшего разложения. По мере накопления новых слоев органического вещества, песка, ила, глины и извести и с течением времени масса покрывающих отложений оказывала огромное давление на лежащие ниже осадочные слои. С увеличением массы отложений подстилающий слой постепенно опускался, формируя и сохраняя плотные слои ила, песка и карбонатов. В конце концов они преобразовывались в осадочные горные породы. Огромное давление в сочетании с высокой температурой, действием бактерий и химическими реакциями и привело к образованию сырой нефти и природного газа.

Рис. 1. Способ вскрытия продуктивного пласта текучего полезного ископаемого

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при разработке продуктивных пластов, содержащих нефть и/или газ.

Обеспечивает повышение производительности работ по вскрытию продуктивного пласта текучего полезного ископаемого.

Сущность изобретения: по способу устанавливают и цементируют в пробуренной скважине обсадную колонну. Перфорируют обсадную колонну. Формируют в продуктивном пласте вокруг скважины технологическую полость. Это осуществляют путем разрушения и выноса пород продуктивного пласта высоконапорной струей жидкости с абразивом, подаваемыми через струеформирующие насадки скважинного гидромонитора. При этом абразив отделяют от пульпы для его повторного использования в скважине. Поднимают часть разрушенных пород продуктивного пласта на поверхность в потоке пульпы. Поддерживают в устойчивом состоянии стенки и кровлю сформированной технологической полости за счет ее заполнения смесью разрушенных пород продуктивного пласта и абразива. В соответствии с изобретением перед спуском скважинного гидромонитора его корпус и призабойную зону скважины заполняют абразивом. Его подают к струеформирующим насадкам в потоке пульпы, эжектируемом высоконапорной струей жидкости. Технологическую полость формируют участками с оставлением между ними целиков последовательно сверху вниз от кровли продуктивного пласта к его почве. Отделение абразива от пульпы для его повторного использования осуществляют над открытым сверху корпусом скважинного гидромонитора в зоне снижения скорости потока пульпы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

3. Метод ГГМ-М: строение зонда (схема зонда)

Наиболее информативными для обнаружения скоплений углеводородов на глубине являются газогеохимические методы. Указанные методы основаны на извлечении газа из пород и вод способом термовакуумной дегазации (температура нагрева 60-70 °С) и дальнейшем определении углеводородных и неуглеводородных компонентов любым из известных химических методов, например методом хроматографии.

Газогеохимические методы зондирования приповерхностной части разреза традиционно использовались и используются для решения нефтегазопоисковых задач. Оперативность, простота реализации и дешевизна данных методов в сочетании с теоретически и методически проработанными вопросами их осуществления позволили расширить область их применения и для решения геоэкологических задач, прежде всего в нефтегазовой отрасли.

Метод оказался особенно перспективным при поисках нефти в ловушках неантиклинального типа, широко распространенных, например, в пределах Балтийской нефтеносной области.

Освоение нефтяных и газовых месторождений неизбежно сопровождается техногенным преобразованием окружающей природной среды. С экологической точки зрения, наиболее значимым негативным следствием процессов техногенеза является загрязнение природных геосистем добываемой продукцией (нефть, газ, попутные воды) и используемыми в технологических процессах химреагентами.

Высокая эффективность применения газогеохимических исследований для выявления и картирования зон нефтяного загрязнения приповерхностной части разреза основывается на том факте, что процесс формирования очагов загрязнения сопровождается образованием над ними полей аномально высоких концентраций углеводородных газов (УВГ).

Вместе с тем, полеобразующим потенциалом обладает даже незначительное загрязнение, что довольно часто затрудняет интерпретацию газогеохимических данных с целью оценки масштабов загрязнения и конкретизации местоположения его источника. Дополнительная трудность возникает в разделении техногенного и природного приповерхностного газового фона на нефтяных месторождениях, т.к. ряд аномалий, обусловленных природными ореолами рассеяния залежей УВ, по своей контрастности сопоставим с сигналом, обусловленным нефтезагрязнением приповерхностной части разреза.

Газогеохимические методы картирования и идентификации очагов нефтезагрязнений геологической среды обладают достаточно высокой эффективностью. Детальный анализ состава рассеянных в грунтах газовых компонентов позволяет выявлять в приповерхностном газогеохимическом поле аномалии, связанные с нефтезагрязнениями различного генезиса.

Это возможно даже в пределах нефтяных месторождений нефти, где осуществляется наложение техногенных аномалий на природный газовый фон, формирующийся за счет естественного «газового дыхания» залежей углеводородов.

Опытно-методические работы показывают принципиальную возможность использования газогеохимических исследований для мониторинговых наблюдений за техническим состоянием находящихся в эксплуатации скважин.

Эффективность сканирующей аппаратуры бокового каротажа для выделения и оценки нефтегазонасыщенных терригенных коллекторов.

Рис.2. Схема зонда сканирующей аппаратуры бокового каротажа

4. Метод БКЗ: решаемые задачи

Боковое каротажное зондирование (БКЗ) является электрическим каротажом с использованием нескольких однотипных нефокусированных зондов различной длины, обеспечивающих радиальное электрическое зондирование пород.

Типовые условия применения:

* применяется в необсаженных скважинах, заполненных раствором любой минерализации.

Применение:

* выделение пластов-коллекторов;

* надежное определение удельного электрического сопротивления и параметров зоны проникновения в достаточно мощных пластах;

* метод БКЗ является опорным для других геофизических методов, используемых с целью определения сопротивления пласта.

Решаемые задачи:

а) Выделение коллекторов в разрезе нефтегазовых скважин;

б) Оценка удельного электрического сопротивления пластов;

в) Оценка насыщенности коллекторов.

Задачи исследования

I. Излучение геологического строения разрезов

1. Литологическое расчленение, определение мощности и состава слоев

2. Выявление трещиноватых закарствованных и других ослабленных интервалов разреза, а также тектонических нарушений.

II. Изучение гидрогеологических характеристик разрезов

3. Выявление обводненных и проницаемых зон и определение их эффективной мощности

4. Количественная и качественная оценка поровотрещенной пустотности горных пород

5. Количественная или качественная оценка фильтрационных свойств пород

6. Количественная оценка общей минерализации подземных вод

7. Оценка производительности водоносных горизонтов

III. Диагностика технического состояния скважин

8. Определение диаметра и кавернозности скважин

9. Определение эффективных интервалов работы фильтров

IV. Изучение свойств горных пород

10. Определение физико-механических свойств грунтов (плотности, влажности, модуля деформации, температуры).

5. Метод КС: физические основы

каротажный скважина зондирование газогеохимический

Скважинные исследования методом кажущихся сопротивлений (каротаж КС) основаны на расчленении пород, окружающих скважину (т.е. используется различие в удельных электрических сопротивлениях горных пород), по их удельному электрическому сопротивлению (УЭС) удельное сопротивление пород изменяется от долей до миллионов омметров.

Область применения метода:

- расчленение разрезов скважин по данным удельного и кажущегося сопротивлений пород;

- выделение реперов для корреляции разрезов;

- изучение литологии;

- выделение полезных ископаемых в разрезах скважин;

- определение коэфф. водонасыщенности, нефтегазонасыщенности, пористости и проницаемости.

Метод кажущихся сопротивлений, один из основных методов скважинных геофизических исследований, применяется для геологической документации скважин, выделения пластов разного литологического состава, определения их глубины залегания и мощности, оценки пористости и коллекторских свойств пород, выявления полезных ископаемых, в том числе нефтегазоносных и водоносных пластов.

1. Зонды для работ методом КС. Простейшим зондом для измерения силы тока, проходящего в буровом растворе и окружающих скважину породах, служит одноэлектродный зонд. В этом виде исследований, называемом токовым каротажом, один электрод заземлен неподвижно, вблизи устья скважины, а второй - закреплен на кабеле (рис. 3, а). В результате перемещения зонда по скважине регистрируется кривая изменения силы тока.

Рис. 3. Различные зонды для электрического каротажа скважин: А, В - питающие электроды, Б - батарея или другой источник питания, R - реостат для регулировки силы тока, I - прибор, измеряющий силу тока, MN - приемные измерительные электроды, - прибор для измерения (регистрации) разности потенциалов, О - точка записи, к которой относят результаты замеров; а - одноэлектродный зонд токового каротажа, б - трехэлектродный потенциал-зонд, в - трехэлектродный подошвенный (последовательный) градиент-зонд, г - трехэлектродный кровельный (обращенный) градиент-зонд

Чаще всего при работах методом КС используются трехэлектродные зонды, в которых три электрода располагаются в скважине (четвертый электрод заземляется на поверхности, вблизи от скважины).

Иногда используются более сложные 5 - 7-электродные зонды. С помощью этих зондов создаются направленные фокусированные электрические поля, что позволяет точнее отбить границы пластов и определить их сопротивление.

Для выявления тонких пластов применяются микрозонды.

2. Методика и техника метода КС. При исследованиях методом КС может регистрироваться либо сила тока (токовый каротаж), либо разность потенциалов. В результате токового каротажа (в сухих скважинах он называется методом скользящих контактов, или МСК) получают токовые диаграммы, характеризующие изменение силы тока по стволу скважины.

Проведя измерения зондами разной длины, получаем кажущиеся сопротивления, соответствующие разным радиусам обследования пород вокруг скважины. Для каждого пласта, сопротивление которого необходимо определить, на логарифмических бланках строят кривую БКЗ, т.е. кривую зависимости КС от длины зонда. Кривые БКЗ интерпретируются с помощью специальных теоретических кривых (палеток БКЗ). В результате получают истинное сопротивление пород и оценивают глубину проникновения бурового раствора в среду.

3. Интерпретация и область применения метода КС. При токовом каротаже (в том числе МСК) сила тока, стекающего с помещенного в скважину питающего электрода, зависит от удельного сопротивления окружающих пород. Если питающий электрод расположен против хорошо проводящего пласта, то его сопротивление заземления уменьшается, а сила тока увеличивается. Вблизи высокоомных пород сила тока будет уменьшаться. На диаграммах хорошо выделяются лишь пласты с резко отличающимися от вмещающих пород свойствами, например, руды.

Форма и характерные особенности кривых КС определяются не только сопротивлением и мощностью слоев, но и диаметром скважины, минерализацией бурового раствора, радиусом его проникновения в породу (последний зависит от пористости пород и разности давлений жидкости в пласте и стволе скважины), а также типом и размерами зонда, с помощью которого получена диаграмма.

Таким образом, с помощью градиент-зонда легко выявить кровлю или подошву пласта, но трудно определить его мощность и местоположение середины. По графикам КС двух зондов - кровельного и подошвенного - определяются достаточно точно как положение, так и мощность пласта. Пласты малой по сравнению с длиной зонда мощностью как высокого, так и низкого сопротивления отмечаются трудно расшифровываемыми аномалиями. По значениям КС стандартного зонда, а также в результате интерпретации кривых БКЗ можно получить истинные значения сопротивлений окружающих пород и оценить радиус проникновения бурового раствора. Чем больше радиус проникновения бурового раствора, тем больше пористость пород и лучше их коллекторские свойства.

Список литературы

1. http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/109051/

2. http://slovari.yandex.ru/~книги/БСЭ/

3. http://www.drillings.ru/www/files/bokkarotazhzond.html

4. http://dic.academic.ru/dic.nsf/eng_rus/99943/

5. http://www.ecooil.su/public/oil/view/

6. http://wiki.web.ru/wiki/

7. http://www.rayax.ru/tex/slovar-k-p-1/17/index.html

Размещено на Allbest.ru