Каротаж в процессе бурения: опыт и перспективы
С. В. ГОРШЕНИНА – лаборатория АСОИГИС НТУ ООО «ТНГ-Групп», gorshenina@tng.ru, тел. 8-987-229-00-07
М. Я. АГЛИУЛЛИН – лаборатория АСОИГИС НТУ ООО «ТНГ-Групп»
М. В. ЛУКАШОВ – ООО «ТНГ-Геонавигация» ООО «ТНГ-Групп»
В статье освещены вопросы, касающиеся наработок ООО «ТНГ-Групп» в направлении развития каротажа в процессе бурения – собственные разработки модулей LWD, приобретенное оборудование, разработка программно-методических средств для обработки и интерпретации данных LWD, возможности интерпретации и перспективы развития.
Ключевые слова: горизонтальные скважины (ГС), телесистема (ЗТС), комплекс LWD, система каротажа в процессе бурения (СКПБ), наддолотный модуль (НДМ), программно-методическое обеспечение (ПМО), интерпретация, импортозамещение.
Бесспорно, что применение горизонтальных технологий при разработке нефтяных месторождений сегодня стало, практически, повсеместным [1].
Однако большой процент наклонно-направленных и горизонтальных скважин до недавнего времени проводился, с точки зрения геофизики, практически вслепую. Причиной этого являлось отсутствие геофизической информации в процессе бурения – применяемые телесистемы содержали только технологическую информацию, данные инклинометрии и, иногда, ГК [4]. Поэтому, каротаж в процессе бурения с по лучением максимально возможных геофизических параметров – это крайне востребованное направление на рынке геофизических услуг. ООО «ТНГ-Групп», уделяя большое внимание научно-исследовательским и опытно-конструкторским работам в области геофизических исследований бурящихся и действующих скважин, одним из важнейших прорывных направлений своей деятельности считает разработку и внедрение системы каротажа в процессе бурения. Цель создания такой системы – получение информации о скважине в режиме реального времени для оперативного управления бурением и повышение эффективности ГИС за счет исследования незатронутого внешними условиями пласта [3].
В ООО «ТНГ-Групп», начиная с 2015 года, идет разработка, изготовление и внедрение в производственном режиме модулей LWD в двух диаметрах – 120 мм и 178 мм. (рис. 1). В состав комплекса системы каротажа в процессе бурения входят следующие модули: НКПБ (нейтронный каротаж); ЭКПБ (электрический каротаж); ЭМКПБ (электромагнитный каротаж), ГКИПБ (автономная запись).
В настоящий момент каротажные модули состыкованы с телесистемой зтс-42ЭМ-М (электромагнитный канал связи). Ведутся опытно-промышленные работы по связке модулей с телесистемой Тensor (гидравлический канал связи) [5].
Рис. 1. Комплекс LWD, разработанный в ООО «ТНГ-Групп»
Для достоверной привязки к глубине данных, получаемых с модулей LWD, используется модуль измерения глубины на основе беспроводной системы сбора данных с технологических датчиков. Модуль позволяет однозначно проводить привязку «время – глубина – данные» и уменьшить дискретность глубины до 20 см.
Модули LWD предназначены для работы как отдельно, так и в связке с другими модулями в различном сочетании. Переданная информация регистрируется на поверхности и в режиме реального времени передается на удаленный веб-сервер. Так же вся первичная информация сохраняется во внутренней флэш-памяти и считывается при подъеме модулей на поверхность.
Достоверность данных, зарегистрированных модулями LWD в процессе бурения, подтверждает сравнение их с данными регистрации обычными комплексами ГИС на кабеле и на трубах (рис. 2а, 2б).
Рис. 2а. Сравнение данных, зарегистрированных модулями LWD (разработки ООО «ТНГ-Групп») с результатами каротажа комплексом на кабеле
Рис. 2б. Сравнение данных, зарегистрированных модулями LWD (разработки ООО «ТНГ-Групп») с результатами АМК-Г
Интересной и перспективной разработкой ООО «ТНГ-Групп» является наддолотный модуль (НДМ), который используется в наклонно-направленном и горизонтальном бурении. Данный модуль расположен непосредственно около бурового долота, предназначен для измерения технологических и геофизических параметров в процессе бурения и передачи параметров через материнскую телесистему на поверхность.
В настоящий момент разработан НДМ в диаметре 120 мм, работающий в связке с телесистемами: Тензор, Таргет (ООО «Петротул-НБ»). Пробурено более 20 скважин с использованием НДМ разработки ООО «ТНГ-Групп». НДМ измеряет следующие параметры: зенитный угол, ГК, частоту вращения долота, в обновленной версии – затрубное давление и осевую нагрузку. Все параметры записываются во внутреннюю память прибора и в режиме реального времени передаются в телесистему (рис. 3а, 3б).
Анализ данных от азимутального ГК_НДМ позволяет оценивать геологическую ситуацию на забое скважины. При бурении ГС/БГС показания ГК_низ и ГК_верх относительно друг друга определяют приближение к подошве или к кровле продуктивного пласта. Это является основанием для принятия решения об изменении траектории ствола и проводке по улучшенной части целевого пласта.
Рис. 3а. Функции, вид и схематичное представление работы НДМ
Рис. 3б. Сравнение данных ГИС, телесистемы Тензор и НДМ (1 и 2 треки) и данные из флеш-памяти НДМ (3 трек)
Наряду с работами по развитию собственных модулей каротажа в процессе бурения и их стыковки с имеющимся парком телесистем, в ООО «ТНГ-Групп» приобретено альтернативное оборудование отечественной разработки.
Это прибор высокочастотного индукционного каротажа и МРК (LWDххх-2ННК-ГГКЛП) производства ООО НПП «Энергия» (рис. 4а). В настоящее время осуществляются коммерческие работы комплекса (индукционный каротаж + МРК (LWD120-2ннк-ггклп) в связке с телесистемой Корвет, также производства ООО «НПО Геомаш».
На рис. 4б представлены планшеты с зарегистрированными данными ГИС и результатами обработки данных LWD.
Рис. 4а. Комплекс LWD, разработанный в ООО НПП «Энергия»
Рис. 4б. Планшеты с зарегистрированными данными ГИС и результатами интерпретации данных LWD
Рис. 4в. Сравнение данных LWD (разработка Геомаш) c данными АМК-Г
Данным комплексом структурное подразделение ООО «ТНГ-Групп» ТНГ-Геонавигация работает на Камчатском полуострове на объектах Газпром-Недра, а также пробурено уже несколько скважин для ПАО «Татнефть» и других заказчиков.
В плане применения собственных разработок, на сегодняшний день в ООО «ТНГ-Групп» уже накоплен достаточно большой опыт проведения каротажа в процессе бурения и интерпретации его результатов – проведено более 50 опытно-промышленных работ и пробурено больше 100 коммерческих скважин с модулями каротажа в режиме бурения и проработки скважин.
Для принципиально нового комплекса приборов встала необходимость разработки соответствующего программно-методического обеспечения, позволяющего регистрировать поступающий материал на поверхности, производить первичную обработку данных, решать прямые и обратные задачи ГИС с выходом на петрофизические параметры пород, вскрываемых ГС и/или БГС,и выдачей оперативного заключения в режиме онлайн и окончательного (по данным флеш-памяти) [2].
На сегодняшний день разработанное ПМО каротажа в процессе бурения содержит:
- программно-методическом комплекс GorizNavig для построения минигеологической модели участка бурения ГС или БГС (в том числе, и с привлечением сейсмики) (рис. 5) [3]
- ПМО обработки и привязки к глубине данных LWD из флеш-памяти приборов (рис. 6);
- ПМО расчета параметров ФЕС пластов по данным, полученным при СКПБ (рис. 7);
- расчет Кгл в условиях отсутствия опорных пластов;
- единую технология совместной эксплуатации ПМО комплекса GorizNavig и исходных данных СКПБ и их результатов обработки.
Рис. 5. Минигеологическая модель участка бурения ГС. Пласт с ВНК
Рис. 6. Планшет с данными ГИС из флеш-памяти модулей LWD
Рис. 7. Интерпретация данных LWD онлайн с расчетом ФЕС пород
Интерпретация зарегистрированных данных с расчетом ФЕС пластов осуществляется в программных комплексах Гинтел (ООО «ГИФТС», г. Москва) и Прайм (НПЦ «ГеоТек», г. Уфа) (рис. 8а). Заключение по пробуренному интервалу выдается как предварительное – в режиме онлайн (с частотой, определяемой Заказчиком), так и окончательное – по данным из флеш-памяти приборов (рис. 8б).
Рис. 8а. Программные пакеты, применяемые для обработки и интерпретации данных LWD
Рис. 8б. Планшет с зарегистрированными данными из флеш-памяти приборов LWD и результатами интерпретации в ПК Гинтел (1) и в ПК Прайм (2)
В заключение отметим, что разработка модулей LWD и ПМО навигации ГС и БГС находится в ООО «ТНГ-Групп» в постоянном развитии [6]. В настоящее время разрабатывается модуль акустического профилемера, также в планах расширение линейки модулей. Это, несомненно, существенно увеличит объем геофизической информации, получаемой при LWD, что приведет к повышению качества и достоверности проводки ствола скважины и результатов интерпретации данных каротажа в процессе бурения.
Внедрение полного комплекса каротажных модулей совместно с телесистемой позволит получить LWD-систему на уровне зарубежных аналогов, но по стоимости значительно доступнее для заказчика, что немаловажно с современным курсом на импортозамещение. Так же, важным моментом будет сокращение затрат на проведение промежуточного и окончательного каротажей, и оперативная обработка и интерпретация данных, полученных с модулей в режиме реального времени.
ЛИТЕРАТУРА:
- Аглиуллин М. Я., Корженевский А. Г., Юсупов Р. И., Боброва Г. И., Ахметов Н. З., Нафиков А. З. Методика проектирования и контроля строительства горизонтальных скважин с использованием геолого-геофизической информации // НТВ «Каротажник», Тверь, Изд. АИС, 2003 г., Вып.109., стр. 173–188.
- Аглиуллин М. Я., Нафиков А. З., Ахметов Н. З., Юсупов Р. И., Аблеев М. Г., Боброва Г. И. О прогнозировании фильтрационно-емкостных свойств пласта в проектируемой горизонтальной скважине // Актуальные задачи выявления и реализации потенциальных возможностей горизонтальных технологий нефтеизвлечения», Казань, Изд. Плутон, 2003 г., стр. 142–146.
- Аглиуллин М. Я., Мухамадиев Р. С., Гайван А. Г., Горшенина С. В., Часовская И. Б., Ахметшин Р. У. Программно-методическое обеспечение GORIZNAVIG для навигации горизонтальных скважин и боковых горизонтальных стволов // «Геофорум», г. Бугульма, 2013 г., Вып.4. стр. 37–40.
- Гайван А. Г., Горшенина С. В., Купцов В. П. СКПБ: повышение качества ГИС и снижение затрат при заканчивании наклонно-направленных девонских скважин // «Геофорум», г. Бугульма, 2016 г., Вып.4. стр. 30–36.
- Дубровский В. С., Мухамадиев Р. С., др. Некоторые результаты испытаний модулей каротажа в процессе бурения на месторождениях ПАО «Татнефть» // «Геофорум», г. Бугульма, 2016 г., Вып.1. стр. 6–10.
- Киргизов Д. И., Горшенина С. В., Костылев В. В. Результаты испытаний системы каротажа в процессе бурения (LWD) разработки ООО «ТНГ-Групп» // «Геофорум», г. Бугульма, 2016 г., Вып.4. стр. 30–36.
-
423236, Бугульма,ул. Ворошилова, д. 21
☎ +7 (85594) 7-75-12 - tng@tng.ru
- tng.ru
