Научные принципы и применение современных технологий геофизических исследований эксплуатационных скважин для контроля за динамикой разработки нефтегазовых залежей

• Автор: Ипатов, Андрей Иванович
• Шифр специальности: 04.00.12
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 394 с. : ил.

УДК 550: 832 : [622.276+622.279] ,004.14+681
АННОТАЦИЯ
Ключевые слова: информационно-измерительная и информационнно-аналитическая системы, промыслово-геофизический контроль (ПГК), ГИС-контроль эксплуатационных скважин, гидродинамико-геофизические исследования (ГГИ) скважин, барометрия, истинные и расходные фазовые параметры, электромагнитный метод оценки движений вод (ЭЛДВ), "динамический анализ", горизонтальные скважины (ГС).
На основе теоретического изучения объектов системного ПГК, физических основ и информативности методов ГГИ эксплуатационных скважин, созданы и внедрены принципиально новые технологии ГИС при контроле за динамикой разработки нефтяных и газовых месторождений. Предложенные разработки в значительной степени реализуют нетрадиционные для ГИС способы измерений и комплексной интерпретации данных, а также нестандартное аппаратурное обеспечение. Благодаря повышению результативности геофизических исследований эксплуатационных скважин и новым способам количественной обработки получаемых данных, стало возможным оценивать динамику изменений характеристик пласта и условий измерений.
В связи с этим обоснована концепция обобщающей интерпретации и "динамического" анализа результатов ГИС-контроля совместно с геологопромысловыми данными, которая позволяет организовать мониторинг разработки нефтяных и газовых месторождений, а также эксплуатации подземных хранилищ газа.
Реализующие разработки автора : автоматизированная геофизическая система комплексной интерпретации "Геккон+" и информационно-аналитический программный комплекс "Диана-Контроль" внедрены или апробированыв промышленности. Системное обобщение результатов ГИС-контроля в совокупности с геолого-промысловыми данными выполнено по целому ряду крупных месторождений углеводородов Западной Сибири, обслуживаемых разными геофизическими предприятиями.
Основной целью разработок автора являлось повышение вклада информативности эксплуатационных скважин как в систему наблюдений за процессами разработки месторождений, так и при построении гидродинамических моделей залежей.
Объем диссертации (без приложения) 378 страниц, в том числе текста 257 страниц, 103 рисунка, 38 таблиц, библиография 399 названий.
Тема кандидатской диссертации: "Методика выделения обводняющихся интервалов в эксплуатационных газовых скважинах по данным ГИС".

1 Характеристика объектов промыслового и геофизического контроля на разных стадиях разработки месторождений нефти и газа
1.1 Эксплуатируемые продуктивные пласты
1.1.1 Особенности геологического строения продуктивного пласта
1.1.2 Гидродинамические процессы в пласте
1.2 Эксплуатационные скважины
1.2.1 Классификация объектов ГИС-контроля
1.2.2 Характеристика стадии нарушения эксплуатационных свойств
1.3 Разрабатываемые газонефтяные залежи
1.3.1 Особенности построения геологической модели залежи углеводородов
1.3.2 Особенности разработки залежей
1.4 Объекты системного контроля при гидродинамико-геофизическом
мониторинге за разработкой месторождений
Выводы
2 Анализ информативности и развитие современных методов и технологий промыслово-геофизического контроля за разработкой месторождений нефти и газа
2.1 Информативные возможности традиционных методов геофизического контроля и ГИС-контроля
2.1.1 Возможности использования радиоактивных и других традиционных методов и технологий для оценки текущего насыщения и прослеживания динамики движения контактов в продуктивных пластах обсаженных скважин
2.1.2 Возможности использования методов ГИС для оценки технического состояния эксплуатационных скважин
2.1.3 Возможности использования гидродинамико-геофизических методов для решения типовых задач геофизического контроля в эксплуатационных скважинах

На размещение скважин на площади дополнительно также влияет экономическое обоснование, регламентирующее протяженность промысловых коммуникаций, газосборных сетей, т.п. При проектировании для упрощения оцениваются характеристики для "средней" [98] скважины. Существуют специальные промысловые методики оценки фильтрационных параметров и депрессии на пласт путем последовательных приближений с учетом возможных погрешностей их вычислений [98].
Основные показатели разработки месторождений при газовом режиме сводятся к решению уравнений, характеризующих процессы изменения во времени (при нарастающей и падающей добыче); 1) Pnn=Pnn(t) ; 2) P3=P3(t) ; 3) Q=Q(t) ; 4) k=k(t), где k -число скважин, требуемых для разработки. В основе расчетов - определение с учетом уравнения материального баланса газовой залежи [98].
В условиях водонапорного режима разработки газового месторождения часть поро-вого пространства следует считать занятой поступившей в залежь водой. В руководстве [98] предлагается в этом случае воспользоваться следующей схематизацией. Моделью залежи будет являться упрощенная скважина с радиусом R3=V(sr/7t) , где sr -площадь газоносности. Пределы водоносного пласта ограничиваются RK п , если в работающей скважине по P3(t) и QB будут видны признаки его влияния.
Для уравнения (1.1.12) здесь имеют следующие начальные (0) граничные условия : t = 0, Р = Р0; r = R3, АР = Ро-Р3 = const;
Г —> к ИЛИ х ( Як_п , Рпл « Ро ; Qb = [{2(((Кпр(Н)/(в] (R3 (5 Р/5 Г) = COflSt (1.3.1)
Решение данной задачи приведено, в частности, в работе [92] и состоит в оценке пластового давления P(P3,t) ; в уточнении высоты подъема воды в залежи y(t) ; в определении суммарного количества воды QB(t), поступившей в газовую залежь на момент t; в уточнении радиуса газоносности R(t).
Особенности разработки многопластовых газовых месторождений Здесь, как правило, имеет место одна из трех систем разработки :
1) Разработка ведется по единой сетке скважин;
2) Разработка каждого горизонта ведется по индивидуальной сетке;
3) Вариант комбинированной разработки.
В случае единой сетки существенно усложняется контроль за разработкой промысловыми методами и по ГИС, возникает опасность опережающего обводнения скважин и межпластовых перетоков. Модель систем "скважина - пласты" и "скважины - залежь" может значительно усложниться.