Способ мониторинга широкомасштабного изменения газоводяного контакта при разработке газовых месторождений



Способ мониторинга широкомасштабного изменения газоводяного контакта при разработке газовых месторождений
Способ мониторинга широкомасштабного изменения газоводяного контакта при разработке газовых месторождений

 


Владельцы патента RU 2631287:

Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ноябрьск" (RU)

Изобретение относится к газодобывающей промышленности. Техническим результатом является повышение эффективности контроля изменения положения газоводяного контакта по площади всего месторождения. Способ включает газодинамические исследования всех скважин месторождения. На основании результатов первичных исследований, полученных за 3-4 года, формируют базу данных. Разновременные текущие результаты газодинамических исследований скважин сопоставляют с результатами в базе данных посредством анализа и сравнения значений комплексного параметра проводимости (k⋅h), который определяют в ходе проведения газодинамических исследований для каждой скважины по всему месторождению, после чего делают вывод о наличии перемещения газоводяного контакта или его отсутствии. 3 ил.

 

Изобретение относится к газодобывающей промышленности и предназначено для мониторинга изменения положения газоводяного контакта (ГВК) по всей площади газовых месторождений, имеющих массивное строение с подошвенной водой.

Для определения изменения положения уровня ГВК традиционно используются промысловые геофизические методы исследования скважин (ПГИ): нейтронные методы или нейтронный каротаж (НК) (Ипатов А.И., Кременецкий М.И. Геофизический и гидродинамический контроль разработки месторождений углеводородов. - М.: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика"; Институт компьютерных исследований, 2005. - 780 с.).

Это самые распространенные в настоящее время методы. Данные методы дают принципиальную возможность проведения исследований по текущей оценке газонасыщенности пластов. Эти методы достаточно широко распространены и показали достаточно высокую результативность. Основной результат, получаемый известными методами - это непосредственное и в определенной мере явное определение текущего (на момент исследования) положения ГВК в пласте в районе исследуемой скважины. Вместе с тем, НК имеет ряд недостатков:

- глубинность методов не превышает 20-30 сантиметров, что не позволяет увидеть реальную картину изменения газонасыщенности в удаленной части пласта;

- площадной охват данными исследованиями в целом не превышает 30% фонда скважин месторождения;

- ограничение по конструкции скважины, предполагающее выполнение исследований только в тех случаях, когда газонасыщенная часть пласта вскрыта на всю мощность;

- газодобывающим компаниям требуется привлечение сервисных предприятий для проведения исследований скважин.

Известен способ определения существующего положения ГВК стандартным индукционным и электромагнитным методами, а также высокочастотное индукционное изопараметрическое зондирование (ВИКИЗ) (Ипатов А.И., Кременецкий М.И. Геофизический и гидродинамический контроль разработки месторождений углеводородов. - М.: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика"; Институт компьютерных исследований, стр. 130, 2005. - 780 с.).

Результаты электромагнитного зондирования с помощью индукционного и электромагнитных методов позволяют осуществлять мониторинг за изменением геоэлектрических характеристик прискважинной зоны. При этом вполне успешно решаются задачи оценки текущей и остаточной насыщенности продуктивных пластов, определения положения ГВК, контроля процесса выработки запасов газа. Стандартные индукционный и электромагнитные методы имеют значительно большую глубинность (до 2,8 м) по сравнению с НК методами (0,3 м), что позволяет выделять положение ГВК в удаленной зоне пласта.

Метод ВИКИЗ предоставляет возможность измерения параметров магнитного поля трехкатушечными индукционными зондами, обладающими геометрическим и гидродинамическим подобием. За одну спускоподъемную операцию выполняется пять записей разноглубинных индукционных зондов (от 2 до 0,1 м). Данный метод характеризуется высоким пространственным разрешением и имеет глубинность исследования до 2 метров. Стандартные индукционные и диэлектрические методы, включая ВИКИЗ, имеют следующие недостатки:

- предполагается использование системы наблюдательных скважин, обсаженных радиопрозрачной (стеклопластиковой) колонной;

- ограниченный фонд скважин со стеклопластиковой колонной, не превышающий 0,4% от общего числа скважин месторождения, при этом целый ряд месторождений вообще не имеет скважин с соответствующей конструкцией;

- газодобывающим компаниям требуется привлечение сервисных предприятий как для проведения исследований скважин, так и для интерпретации полученных данных;

- наукоемкость метода предполагает высокую стоимость исследований и интерпретации.

Известен также способ определения положения ГВК в районе исследуемой скважины. Это геофизический метод широкополосной акустики (ВАК). (Ипатов А.И., Кременецкий М.И. Геофизический и гидродинамический контроль разработки месторождений углеводородов. - М.: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика"; Институт компьютерных исследований, стр. 125, 2005. - 780 с).

Рядом исследователей выявлена хорошая зависимость (корреляция) между результатами акустического и индукционного методов. Совместное использование двух этих методов считается наиболее эффективным для определения и оценки положения ГВК в продуктивных пластах. Метод ВАК также имеет ряд недостатков:

- предполагается использование системы наблюдательных скважин, обсаженных радиопрозрачной (стеклопластиковой) колонной;

- для повышения надежности результата использование метода предполагает его комплексирование с другими геофизическими методами;

- газодобывающим компаниям требуется привлечение сервисных предприятий как для проведения исследований скважин, так и для интерпретации полученных данных.

В настоящее время все более широкое применение получает метод измерения удельного электрического сопротивления (Ипатов А.И., Кременецкий М.И. Геофизический и гидродинамический контроль разработки месторождений углеводородов. - М.: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика"; Институт компьютерных исследований, стр. 132, 2005. - 780 с).

Это наиболее информативный метод оценки насыщения продуктивных пластов, в том числе и определения ГВК. В последние годы, ряд компаний реализовали данный метод «дивергентного электрокаротажа» (ДВК) для применения в обсаженных металлической колонной скважинах (устройства «CHFR» Schlumberger, «TCR» Baker Atlas, отечественный «ЭКОС»). Зонд измеряет изменение тока AI (сопротивления Арс) в нисходящем токе между парами измерительных электродов. Падение напряжения между электродами включает потери тока вследствие утечек, как в колонне, так и в породе. Пластовый ток оценивается из тока обсадной колонны путем вычитания. Фиксируемые разности потенциалов составляют всего лишь 5-500 нВ. Радиус исследования достигает 2-10 м, вертикальное разрешение 1,2 м. Метод ДВК имеет следующие недостатки:

- плохой контакт между секциями колонны и электродами аппаратуры с металлом скважины негативно влияет на качество записи;

- применение технологии чаще всего включает предварительную подготовку скважины - скребкование внутренней поверхности колонны;

- наукоемкость метода предполагает высокую стоимость исследований и интерпретации.

Отсутствие достаточного объема знаний о реальном (текущем) положении уровня ГВК в пласте создает дополнительные риски при принятии оптимальных решений по разработке месторождений, которые приводят к снижению коэффициента извлечения газа, уменьшению срока межремонтного периода работы скважин и уменьшению периода безводной эксплуатации скважин.

Задачей, на решение, которой направлено предлагаемое изобретение, является минимизация описанных выше недостатков, существенное увеличение количества скважин, вовлеченных в процесс мониторинга ГВК, снижение стоимости исследований.

Техническим результатом предлагаемого способа мониторинга является повышение эффективности контроля изменения положения ГВК по площади всего месторождения. Межскважинная корреляция положения уровня ГВК при мониторинге флюидального контакта предлагаемым методом ГДИ является более точной, поскольку, во-первых, картина текущего положения контакта получается на основе результатов оценки его положения во всех скважинах, вскрываемых газонасыщенный коллектор, а во-вторых, изменение положения диагностируется и в условиях отсутствия вскрытия скважиной самого контакта.

Существующие методы контроля изменения положения ГВК позволяют осуществить корреляцию только ограниченного числа скважин, в которых, во-первых, возможно проведение таких исследований, а во-вторых, вскрыт флюидальный контакт. Разработанный способ контроля изменения положения флюидального контакта по площади всего месторождения позволяет осуществлять гибкий контроль рациональной выработки запасов, сосредоточенных в рассматриваемых залежах, оперативно корректировать режимы работы скважин, что в конечном итоге приводит к увеличению межремонтного периода работы скважин.

Решение задачи и технический результат достигаются тем, что способ мониторинга широкомасштабного изменения ГВК при разработке газовых месторождений включает первичные газодинамические исследования всех скважин месторождения, создание базы результатов первичных газодинамических исследований всех скважин месторождения с последующим анализом и сравнением результатов текущих газодинамических исследований (повторных) по каждой скважине месторождения с базовыми результатами, изменение значений комплексного параметра проводимости (k⋅h), определяемого в ходе проведения газодинамических исследований для каждой скважины по всему месторождению.

Предлагаемый способ поясняется графиками, где на

фиг 1 (а, б) представлены разновременные графики кривых восстановления давления,

фиг 2, 3 - графики сопоставления высоты подъема ГВК по ПГИ и предлагаемому способу.

Предлагаемый способ мониторинга осуществляется следующим образом.

Для диагностирования количественной оценки изменения положения ГВК используют результаты газодинамических исследований скважин на основании динамики изменения со временем комплексного параметра проводимости (k h), который определяют в ходе проведения ГДИ для каждой скважины по всему месторождению. Ежегодный охват скважин ГДИ составляет 25-30%. В течение 3-4 лет исследования охватывают 100% фонда скважин месторождения. Результаты исследований накапливаются, документируются и в конечном итоге формируется база. Интерпретацию данных, проводимых в настоящее время ГДИС, дополняют ретроспективным анализом, посредством сопоставления диагностических и специальных графиков кривых восстановления давления (КВД) разновременных исследований, проведенных в рассматриваемой скважине ранее. При обоснованном выявлении признаков изменения параметра проводимости (k⋅h) через анализ всей имеющейся геологической и промысловой информации делается вывод о наиболее вероятной причине, повлиявшей на изменение (снижение) параметра проводимости (k⋅h). Основная причина изменения комплексного параметра проводимости (k⋅h) связана с продвижением ГВК в газонасыщенную часть продуктивного разреза. Изменение (снижение) параметра проводимости (k⋅h) диагностируют по соотношению положений горизонтального участка производной давления, соответствующих радиальному течению в пласте, на разновременных графиках КВД (фиг. 1 а, б). Разновременные газодинамические исследования скважин, имеющиеся в базе, сопоставляют с результатами новых исследований, устанавливают изменения параметра проводимости (k h) и объясняют причины произошедших изменений, после чего делают вывод о наличии перемещения ГВК или его отсутствии.

Пример

По результатам анализа всей совокупности результатов газодинамических исследований, проведенных на северном куполе Комсомольского месторождения (пласт ПК 1, залежь сеноманского возраста), выявлен целый ряд изменений комплексного параметра проводимости. Проведено сопоставление выявленных изменений комплексного параметра проводимости (k⋅h) по газодинамическим исследованиям с результатами ГИС-контроля изменения положения ГВК в пласте геофизическими методами. В скважинах, где геофизическими методами диагностируется изменение положения ГВК в пласте, газодинамические исследования показывают снижение комплексного параметра проводимости (k⋅h). В результате получено принципиальное понимание того, что снижение параметра (k⋅h) является индикатором изменения положения ГВК в пласте. Характерной особенностью залежи, где получена рассматриваемая зависимость, является: ее массивный тип, сравнительно малая высота (около 30 метров), высокая проницаемость (среднее значение 320 мД), низкая расчлененность. Результаты газодинамических исследований могут выступать в роли не только индикатора изменения ГВК. С их помощью, в ряде случаев, возможно выполнить и количественную оценку высоты произошедшего подъема ГВК посредством сопоставления значений предыдущего и настоящего коэффициентов проводимости. Сопоставление высоты подъема ГВК, определенного стандартной (ПГИ) и предлагаемой (ГДИС) методиками по ряду скважин представлено на диаграмме (фиг. 2). Анализ показал, что абсолютное отклонение изменения положения ГВК, по предлагаемому способу составляет от 0 до 3,01 м, при среднем значении 1,64 м, значение квадрата коэффициента корреляции достигает 0,75 и указывает на хорошую сходимость результатов сравниваемых методов (фиг. 3). Сравнительный анализ результатов независимых определений высоты подъема ГВК методами ПГИ и ГДИС показал жизнеспособность рассматриваемой методики. После проведения широкомасштабных ГДИС с охватом фонда скважин, близким к 100%, на северном куполе Комсомольского месторождения изменение положения ГВК выявлено в 15 скважинах, причем ПГИ проведены только в 11 скважинах. Идентифицированные изменения согласуются с результатами ГИС (ПГИ). При этом ГДИ имеют больший площадной охват и значительно расширяют представление о зонах и областях поднятия ГВК. Рассматриваемый способ способствует возможности контроля разработки месторождений, что приводит к улучшению, как эффективности выработки запасов, так и экономических показателей добычи углеводородного сырья.

К достоинствам предлагаемого способа следует отнести следующее. Во-первых, в ряде случаев способ может использоваться как малозатратная альтернатива дорогим ГИС технологиям. Такой подход позволяет снизить затраты на ГИС (ПГИ), выполняя их не систематически, а по необходимости, после диагностирования изменения положения ГВК методами ГДИС. Во-вторых, рассматриваемый способ позволяет увеличить площадной охват исследованиями в части получения дополнительной информации по участкам и зонам изменения ГВК. Совместно с методами ГИС (ПГИ) обобщение информации по изменению уровня ГВК позволяет сделать процесс разработки месторождения более управляемым. В-третьих, данный способ позволяет получать информацию изменения положения ГВК в тех случаях, когда традиционные методы ГИС (ПГИ), сделать этого не могут в силу конструктивных особенностей скважины.

Способ мониторинга широкомасштабного изменения газоводяного контакта при разработке газовых месторождений, включающий первичные газодинамические исследования всех скважин месторождения, создание базы результатов первичных газодинамических исследований всех скважин месторождения с последующим анализом и сравнением результатов текущих газодинамических исследований (повторных) по каждой скважине месторождения с базовыми результатами, изменения значений комплексного параметра проводимости (k⋅h), определяемого в ходе проведения газодинамических исследований для каждой скважины по всему месторождению.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области геофизических исследований, а именно для электрического каротажа скважин. Сущность изобретения заключается в том, что каждый из электродов многоканального зонда бокового каротажа оснащен как минимум тремя цилиндрическими токосъемными контактами, равномерно разнесенными относительно друг друга по окружности корпуса.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано в процессе проведения скважинных электромагнитных исследований. Предложена скважинная телеметрическая система и способ, в которых электроизоляционный материал расположен выше и/или ниже запускающего электрический ток устройства или приемника вдоль скважинной колонны для расширения диапазона телеметрической системы, увеличения скорости телеметрии и/или понижения скважинных требований электропитания.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении межскважинной томографии. Представлены способ и система для компенсации неточностей в межскважинной томографии.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для получения информации о подземной формации. В некоторых вариантах осуществления способ получения информации о по меньшей мере одной переменной, существующей при целевом местоположении в стволе подземной скважины и/или окружающей подземной формации, включает в себя этапы, на которых доставляют множество генерирующих сигнал устройств в целевое местоположение(я), излучают по меньшей мере один детектируемый сигнал из целевого местоположения и принимают по меньшей мере один такой сигнал.

Настоящее изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для определения объема интервала формации, окружающей ствол скважины, подлежащего исследованию.

Изобретение относится к области геофизических исследований в скважинах и может быть использовано для измерения электрических характеристик горных пород, находящихся вокруг скважин, бурящихся на нефть и газ.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при каротажных работах. Сущность: устройство содержит следующие элементы: датчики (1-3) геоакустических сигналов, первый коммутатор (4), первый усилитель (5), блок фильтров (6), блок выпрямителей (7), второй коммутатор (8), аналого-цифровой преобразователь (9), блок (10) передачи цифрового сигнала, датчик (11) магнитной восприимчивости, измерительная схема (12) магнитометра, аналоговые запоминающие устройства (13, 14), вычитающий усилитель (15), генератор (16) прямоугольного напряжения, ферритовая антенна (17), третий коммутатор (18), три конденсатора (19), второй усилитель (20), смеситель (21), фильтр нижних частот (22), переключаемый генератор (23), выпрямитель (24), блок (25) управления, блок (26) питания.

Устройство для измерения удельной электропроводности и электрической макроанизотропии горных пород относится к области геофизических исследований в нефтегазовых скважинах и может быть использовано для изучения электрических свойств горных пород (коллекторов), окружающих скважину, зондами (скважинными излучателями) методом электромагнитного каротажа.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при изучении электрических свойств горных пород. Заявлен способ измерения удельной электропроводности и электрической макроанизотропии горных пород, включающий электромагнитное возбуждение тока, текущего вдоль проводящей поверхности металлического корпуса каротажного прибора, тороидальной катушкой.

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин, а именно к приборам для измерений геофизических и технологических параметров в процессе бурения.

Изобретение относится к телеметрической системе передачи данных из скважины. Техническим результатом является обеспечение высокой скорости передачи данных и бесперебойной работы канала связи.

Изобретение относится к области добычи природного газа и, в частности, к устранению взаимопродавливания скважин, работающих на общий коллектор в реальном масштабе времени.

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин и предназначено для обеспечения контакта электровводов с обсадной колонной в многоэлектродном скважинном зонде электрического каротажа через металлическую колонну в условиях значительной коррозии стенки обсадной колонны и наличия на ней цемента, парафинов, смол.

Изобретение относится к области геофизических исследований и может быть использовано для контроля технического состояния нефтяных и газовых скважин. Технический результат заключается в повышении достоверности и точности оценки качества цементирования обсадных колонн нефтегазовых скважин.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и геологоразведочной отраслям промышленности и предназначено для обследования внутренних стенок фонтанных арматур нефтяных и газовых скважин и иных сосудов под давлением.

Изобретение относится к подземным операциям бурения, в частности к оценке и калибровке эффективности передачи осевого усилия бурильной колонны. Техническим результатом является повышение эффективности оценки передачи осевого усилия бурильной колонны и оптимизации добычи углеводородов.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для снижения асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО) на внутрискважинном оборудовании и разрушения водонефтяной эмульсии в скважине при эксплуатации скважины, добывающей высоковязкую нефть.

Изобретение относится к области добычи природного газа, в частности к определению коэффициента фактического гидравлического сопротивления газовых скважин в реальном масштабе времени.

Изобретение относится к термогидродинамическим исследованиям нефтяных залежей и может быть использовано для уточнения внутреннего строения массивных трещинных залежей.

Изобретение относится к области энергетики и предназначено для определения темпов изменения температуры пород недр при извлечении или аккумулировании тепловой энергии.

Изобретение относится к области геофизических исследований и может быть использовано для диагностики технического состояния обсадных колонн скважин нефтегазовых месторождений. Технический результат заключается в повышении достоверности выявления различных видов повреждений стенок колонн и точности оценки их количественных характеристик. Способ оценки повреждений обсадных колонн нефтегазовых скважин включает обследование стенок обсадной колонны с применением акустического сканера на отраженных волнах высокого разрешения. В результате построения цифровой трехмерной модели внутренней стенки колонн, координатами которой служат текущая глубина, круговая развертка поверхности 360° и глубина повреждений стенок, определяемая по измерению времени прихода отраженной волны от стенки колонн с учетом скорости ультразвука в скважинной жидкости, выполняют идентификацию, количественную оценку площадных и объемных характеристик многообразных видов повреждений. 5 ил.
Наверх