гти что это такое
Геолого-технологические исследования в процессе бурения скважин
Перед тем, как начинать промышленную эксплуатацию нефтяного месторождения, обязательно проводятся геолого-технологические исследования пластов. Это необходимо для того, чтобы точно определить интервалы, на которых будут проводится испытания. Извлекается пластовый флюид, на его основе рассчитываются необходимые гидродинамические характеристики. Результаты получаются в виде геолого-физических параметров горных пород, которые пересекаются скважиной.
К сожалению, геолого-технологические исследования в процессе бурения скважин не позволяют составить характеристику пласта с точностью до метра, однако становится возможным динамическое испытание некоторых интервалов в условиях, максимально приближенных к эксплутационным. Геолого-технологические исследования проводятся не только для повышения эффективности разработки месторождения, но и для обеспечения безопасности технологического процесса, его безаварийного характера.
Что такое геолого-технологические исследования?
Эффективность и безопасность бурения нефтяной скважины во многом определяется качеством геолого-технологических исследований. В процессе бурения информация должна поступать оперативно, что особенно важно при проведении боковых горизонтальных ответвлений. Информация подразделяется на три основные категории:
На основании сведений по каждой из указанных категорий можно выполнить следующие действия:
Быстрое получение информации и предпринимаемые на ее основании корректировки помогают своевременно исключить неблагоприятные факторы, способные повлиять на дельнейшую разработку. Если режим вскрытия нефтеносного пласта выбран правильно, при бурении удастся сохранить естественные свойства коллектора в районе скважины. Соответственно, сама скважина будет более продуктивной на всех этапах эксплуатации. Правильный режим бурения можно выбрать только с помощью оперативных геолого-технологических исследований.
Основные задачи, решаемые с помощью ГТИ
Главная задача при проведении геолого-технологических исследований – обеспечить оперативный контроль состояния нефтяной скважины. Такие исследовательские работы проводятся на протяжении всего времени строительства и подготовки к эксплуатации. В ходе бурения нужна максимально достоверная информация о геологическом разрезе, чтобы корректировки проводились своевременно. Также правильный подход к организации исследований способствует достижению ожидаемых технических и экономических показателей, помогает соблюдать требования по охране окружающей среды.
Для любой нефтедобывающей компании геолого-технологические исследования – основной источник информации в ходе бурения новых скважин. Обрабатываются не только геологические данные, напрямую связанные с пластом, но и технические параметры бурения. К геолого-технологическим исследованиям относятся следующие виды работ:
Применительно к строительству горизонтальных скважин и ответвлений, можно выделить несколько дополнительных задач геолого-технологических исследований:
Получив информацию по реперам и опорным пластам при вертикальном бурении, специалисты могут корректно ориентироваться в разрезе и нужный момент начинать искривление основного ствола нефтяной скважины. От этого искривления в дальнейшем будут прокладываться дополнительные наклонные и горизонтальные ответвления.
Методы геолого-технологических исследований скважин
Используемые геолого-технологические методики зависят от того, какая задача решается при бурении в данный момент времени. Например, если необходимо определить момент начала искривления вертикального ствола скважины, на каждом пройденном метре берутся пробы шлама и керна, проводится их анализ. В технологии для анализа предусмотрен так называемый «обязательный комплекс», в состав которого входят следующие виды работ:
После проведения всех указанных выше геолого-технологических исследований можно построить литологический разрез, с высокой точностью определить границы, на которых соприкасаются различные по составу пласты. Располагая информацией о фактической структуре разреза, можно провести ее сравнение с прогнозируемыми параметрами. Если есть значительные расхождения в результатах, процесс бурения нужно быстро корректировать, так как искривление скважины придется начинать уже на другой глубине.
Благодаря геолого-технологическим исследованиям очень часто обнаруживаются расхождения фактических и прогнозируемых параметров, так как на основе предварительного анализа очень сложно определить точную глубину залегания различных горных пород. Если момент искривления скважины будет выбран неправильно, это сделает невозможным подведение горизонтального бокового ствола к коллектору.
Еще один обязательный метод – это геолого-технологический анализ, направленный на получение сведений по корректировке траектории ответвлений скважины. Здесь также предусматривается изучение шлама и керна, плотности пород, газового состава. Если происходит вход ствола скважины в коллектор, это немедленно приводит к изменению отслеживаемых параметров. Одновременно меняются и технические характеристики бурения.
Видео: Исследование горизонтальных скважин
Основные задачи геолого-технологических исследований скважин в процессе бурения
Дата публикации: 23.01.2017 2017-01-23
Статья просмотрена: 9927 раз
Библиографическое описание:
Альтемиров, Д. В. Основные задачи геолого-технологических исследований скважин в процессе бурения / Д. В. Альтемиров. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2017. — № 3 (137). — С. 207-209. — URL: https://moluch.ru/archive/137/38578/ (дата обращения: 28.11.2021).
Геолого-технологические исследования (ГТИ) являются составной частью геофизических исследований бурящихся скважин и предназначены для осуществления контроля процессов, происходящих в скважине на всех этапах ее строительства. ГТИ проводятся непосредственно в процессе бурения скважины, без простоя в работе буровой бригады и бурового оборудования по параметрам, измеряемыми на поверхности.
ГТИ осуществляются специализированными партиями и отрядами в режиме круглосуточной работы на скважине.
Ключевые слова: ГТИ, исследования, задачи, бурение, скважина, контроль
Геолого-технологические исследования (ГТИ) скважин в процессе бурения — являются объединением трех самостоятельных направлений, существовавших до появления ГТИ — газового каротажа, экспрессных петрофизических исследований, информационно-измерительных систем (ИИС) для контроля процесса бурения.
Геолого-технологические исследования предназначены для осуществления контроля за состоянием скважины на всех этапах её строительства и ввода в эксплуатацию с целью изучения геологического разреза, достижения высоких технико-экономических показателей, а также обеспечения выполнения природоохранных требований.
ГТИ проводятся непосредственно в процессе бурения скважины, без простоя в работе буровой бригады и бурового оборудования; решают комплекс геологических и технологических задач, направленных на оперативное выделение в разрезе бурящейся скважины перспективных на нефть и газ пластов-коллекторов, изучение их фильтрационно-емкостных свойств и характера насыщения, оптимизацию отбора керна, экспрессное опробование и изучение методами ГИС выделенных объектов, обеспечение безаварийной проводки скважин и оптимизацию режима бурения. ГТИ тесно связывают с газовым каротажем, так как с его развитием и образовались геолого-технологические исследования, так же газовый каротаж входит в комплекс ГТИ и составляет его существенную часть [2].
По типу задач ГТИ подразделяются на оперативные, решаемые в реальном времени, и статистические, решаемые как правило, после окончания операции долбления скважины. Оперативные задачи имеют в своей основе алгоритмы на базе аналитических выражений (формул), а статистические, как правило, носят вероятный характер.
По целевому назначению основные задачи ГТИ удобнее всего разбить на несколько классов:
– Научно-исследовательские (экспериментальные) [1].
Существуют четыре основных способа получения геолого-технологической информации:
Отличительной особенностью геологических исследований является то, что объекты исследования: керн, буровой шлам и промывочная жидкость являются источником прямой геологической информации об исследуемом разрезе, что придает особую значимость и важность данному виду работ.
Основными задачами оперативных геологических исследований являются следующие:
– Построение в процессе бурения фактического литологического разреза скважины;
– Выделение опорных пластов-реперов;
– Проведение стратиграфического расчленения разреза;
– Выделение зон аномально-высоких пластовых и поровых давлений;
– Оценка характера насыщения коллекторов;
– Оценка фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) пластов-коллекторов;
– Литологические исследования керна и шлама — макро- и микроописание керна и шлама;
В зависимости от целей бурения, применяемой технологии проводки скважины, технических возможностей применяемой аппаратуры и ряда других причин перечень решаемых задач может изменяться и дополняться.
Так, при проводке горизонтальных скважин, приоритетной задачей является точное определение литологического состава пород и их нефтегазонасыщенности с целью определения положения долота относительно подошвы и кровли пласта, а при исследовании вертикальных эксплуатационных скважин, с наличием зон аномально-высоких поровых и пластовых давлений, главной является задача определения плотности и пористости горных пород. Перечень подлежащих решению геологических задач указывается в техническом задании на проведение ГТИ.
Для решения этих задач применяется типовой комплекс исследований, включающий методы изучения шлама, керна, промывочной и пластовой жидкости, параметров бурения.
К диагностическим задачам ГТИ относят:
– Раннее обнаружение газоводонефтепроявлений и поглощений при бурении;
– Определение степени дегазации промывочной жидкости в циркуляционной системе в связи с возможностью продолжения бурения при проявлении — возможно с применением плотномеров и приборов для определения содержания свободного газа в промывочной жидкости;
– Диагностика предаварийных ситуаций в реальном масштабе времени — прогнозирование прихватов бурового инструмента, его обрыва и т. д.;
– Диагностика работы бурового оборудования [1];
Планово-экономические задачи включают в себя определение технико-экономических показателей бурения; определение баланса времени работы вахты, буровой бригады; подготовка и передача на верхний уровень управления сводных форм оперативной отчетности за вахту, долбление, сутки и по скважине в целом; научно обоснованное документированное распространение передового опыта в бурении.
Рис. 1. Доступ к регистрируемым станцией ГТИ технологическим данным ответственных руководителей на буровой в режиме реального времени
Проведение планируемых экспериментов с целью построения и уточнения математических моделей отдельных технологических процессов и свойств горных пород — основной аспект научно-исследовательских задач ГТИ. Наряду с этим, к ним можно отнести документирование испытаний новых технико-методических средств и технологий.
– Раннее обнаружение газонефтеводопроявлений и поглощений при бурении.
– Оптимизация процесса углубления скважины в зависимости от геологических задач.
– Распознавание и определение продолжительности технологических операций.
– Выбор и поддержание рационального режима бурения с контролем отработки долот.
– Раннее обнаружение проявлений и поглощений при спуско-подъемных операциях, управление доливом.
– Оптимизация спуско-подъемных операций (ограничение скорости спуска, оптимизация работы грузоподъемных механизмов).
– Контроль гидродинамических давлений в скважине.
– Контроль пластовых и поровых давлений, прогнозирование зон АВПД и АВПоД.
– Контроль спуска и цементирования обсадной колонны.
– Диагностика предаварийных ситуаций в реальном масштабе времени.
– Диагностика работы бурового оборудования [2].
Роль ГТИ в информационном, технологическом и геологическом обеспечении строительства скважин
Автор: Е.В. Тарасова, ООО «Петровайзер»
Издание: «Каротажник» №10(208) 2011 г.
О ГТИ можно говорить часами в стихах и прозе. Непосвященные постоянно спрашивают – ну что там может быть интересного – буровая, шум, грязь, пыль… А материал – непонятные разноцветные кривульки… Цифры, значки, символы…. И в чем тут романтика? Вот раньше геологи…. Пешком по тропам нехоженым, тут золото, алмазы, там руда… Песни под гитару….
«Геолого-технологические исследования, ГТИ скважин в процессе бурения — одно из направлений промысловой геофизики.
Геолого-технологические исследования являются составной частью геофизических исследований нефтяных и газовых скважин и предназначены для осуществления контроля за состоянием скважины на всех этапах её строительства и ввода в эксплуатацию с целью изучения геологического разреза, достижения высоких технико-экономических показателей, а также обеспечения выполнения природоохранных требований.
ГТИ проводятся непосредственно в процессе бурения скважины, без простоя в работе буровой бригады и бурового оборудования; решают комплекс геологических и технологических задач, направленных на оперативное выделение в разрезе бурящейся скважины перспективных на нефть и газ пластов-коллекторов, изучение их фильтрационно-емкостных свойств и характера насыщения, оптимизацию отбора керна, экспрессное опробование и изучение методами ГИС выделенных объектов, обеспечение безаварийной проводки скважин и оптимизацию режима бурения. Газовый каротаж входит в комплекс ГТИ и составляет его существенную часть» [1].
За последние годы значительно возросла роль Геолого-технологических исследований (ГТИ). ГТИ стали необходимыми при проводке всех категорий скважин, в том числе эксплуатационных и специального назначения. Исследованиями ГТИ охвачены все этапы строительства скважины – проводка, крепление, освоение, капитальный ремонт.
Именно опираясь на результаты ГТИ, проводится анализ нештатных ситуаций, выбор параметров промывочной жидкости, грамотное проектирование бурения последующих скважин, разведки, освоения и эксплуатации месторождения, и т.д. Результаты ГТИ учитываются при количественной интерпретации ГИС и подсчете запасов УВ, являются важным компонентом для оценки продуктивности в сложных геологических условиях. При отсутствии ГИС (отказ либо непрохождение приборов, недостаточный комплекс) количественная интерпретация проводится только по данным ГТИ.
Неоднократно результаты ГТИ позволяли открыть новые залежи УВ в нестандартных ловушках и нетрадиционных коллекторах – например, глины хадумской свиты Ставрополья, низкоомные (1.2-1.5ОМм по методам электрометрии) коллекторы со слоистой глинистостью и пр. Однако ГТИ давно перестали быть только вспомогательным инструментом геолога. Сейчас это современный автоматизированный компьютеризированный комплекс, позволяющий оперативно решать ряд сложнейших задач.
ГТИ – глаза и уши буровой бригады и супервайзерской службы, а с возможностями удаленного мониторинга – и непосредственно заказчика. Это неоценимая информация, интеллектуальная стоимость которой много выше, чем ее цена в масштабе стоимости буровых работ. Однако эта информация остается недостаточно используемой и оцененной всеми Заказчиками.
Для повышения эффективности интерпретации данных ГТИ необходимо помимо «метрового» архива данных (в масштабе глубин) обязательно использовать при количественной интерпретации «временные» данные (исходная информация в масштабе времени) и информацию по рейсам.
Информация в функции времени предоставляет дополнительные возможности для выделения и оценки коллекторов по газовому каротажу. Это результаты диффузионного газового каротажа (ГКПБ), привязка газовой аномалии к конкретному интервалу глубин после наращиваний, промывки, перерывов в циркуляции, анализ поглощений промывочной жидкости и проявлений флюидов, который невозможно провести без «временных» замеров. Кроме перечисленного наличие исходной информации в функции времени позволяет произвести контроль сформированного архива в функции глубин и пр.
Информация по рейсам дает возможность учесть влияние типоразмера долота и его износа при геологической интерпретации геолого-технологической информации.
Большой объем дополнительной информации получен в результате дополнительных исследований шлама, отобранного геологической службой ГТИ. Применение модифицированных геохимических методов позволяет уточнить характер насыщения и промышленную продуктивность перспективных отложений, флюидодинамические свойства покрышек. Изучение группового состава битуминозных компонентов шлама бурящихся скважин позволило выделить и оценить диффузионный углеводородный поток от нефтяных и газоконденсатных залежей. По результатам анализов шлама и керна определяется наличие генерации жидких УВ и степень зрелости органического вещества /2, 3/.
На одной из разведочных площадей Р.Болгария проводился специальный отбор и высокоэффективный хроматографический анализ проб промывочной жидкости с целью определения распределения по разрезу и концентрации предельных, непредельных и ароматических УВ. Выделение комплексных аномалий и их интерпретация позволяют оценить перпективность структур для поисков скоплений УВ.
Результаты газового каротажа позволяют выявить межскважинные перетоки УВ, оценить герметичность ПХГ.
К сожалению, недостаточно полно используются возможности дистанционного управления процессом строительства скважины (система удаленного мониторинга, конференц-связь), которые предоставляют воистину безграничные возможности для анализа и оперативной интерпретации полученной информации в реальном времени квалифицированными специалистами. Многие задачи интерпретации ГТИ (такие как выделение и оценка сложнопостроенных коллекторов, выделение зон АВПД и их оценка, особенно в поисковых и разведочных скважинах, комплексная интерпретация ГИС-ГТИ) не могут и не должны решаться операторами на буровой.
Непрерывная связь Заказчик-станция ГТИ является двусторонней, и Заказчик имеет возможность оперативного получения дополнительной информации.
Эффективность геолого-технологических исследований в первую очередь зависит от качества исходного материала. А качественное проведение исследований, привлечение высококвалифицированного персонала невозможно обеспечить за низкую цену. Поэтому экономия заказчика на оплате услуг мнимая.
Несмотря на это, основным требованием к потенциальному подрядчику со стороны многих заказчиков становится не возможность качественного проведения исследований, а их максимально низкая стоимость. Это дает возможность выигрывать тендеры на производство работ компаниям, весьма далеким от ГТИ, не имеющим ни опыта, ни квалифицированных кадров, а иногда даже ни одной станции. Необходимо в интересах заказчика определить процедуру для исключения случайных неквалифицированных компаний, которые только дискредитируют службу ГТИ.
Имеет место явный дисбаланс интересов в сторону заказчика. Это выражается в увеличении обязанностей исполнителя, завышении требований к уровню сервиса, возложении на персонал ГТИ дополнительной ответственности, в то время как со своей стороны заказчик стремится уклониться от выполнения необходимых обязанностей и значительно снизить оплату работы исполнителей и подрядчиков.
Стоимость услуг на рынке значительно снизилась за последние 2 года, что не может не беспокоить сервисные компании. Во многих регионах сложились настолько низкие расценки на производство работ, что сумм оплаты недостаточно даже на достойную оплату труда работников, не говоря уже о прибыли, поддержании работоспособности станций, достаточном ЗИП-комплекте, позволяющем обеспечить бесперебойную регистрацию параметров, об обучении кадров. В результате услуга из эффективной превращается в формальную – заказчик делает вид, что платит, оператор ГТИ делает вид, что работает.
Вследствие этого – огромная текучесть кадров, отток высококвалифицированных специалистов в более высокооплачиваемые сферы – супервайзинг, забойная телеметрия, программирование и пр., что не способствует формированию устойчивого работоспособного коллектива и в свою очередь ведет к снижению качества работ. Подготовка квалифицированного специалиста ГТИ занимает минимум 3 года и требует немалых финансовых затрат на его обучение. Более бережное отношение к персоналу позволяет намного проще и дешевле решать многие производственные проблемы еще до их возникновения.
Слишком высокая загруженность операторов станции ГТИ чаще всего объясняется недооценкой общего объема работ персонала станции на буровой. Ни один оператор (технолог либо геолог) не в состоянии длительное время работать круглосуточно. Для эффективной работы необходим полноценный отдых.
В отдельных регионах складывается ненормальная ситуация с подготовкой и отправкой Заказчику отчетной документации. КИПы ГТИ по сложившейся традиции используют и вынуждают использовать в станциях ГТИ устаревшее программное обеспечение (например, ARM_GTI, устаревшие версии программ-графопостроителей), что существенно осложняет процесс подготовки и сдачи материала. В результате вместо выполнения прямых должностных обязанностей (наблюдение за процессом проводки скважины, оперативное реагирование на нештатные ситуации, обслуживание оборудования станции и пр.) персонал станции ежедневно 5-6 часов (вместо требуемых 15-30 минут) занимается подготовкой и отправкой Заказчику суточных сводок, а отчетной документации – сутки и более.
Немало случаев, когда заказчик как будто намеренно осложняет проведение исследований. Отрицательно влияют на результаты ГТИ нестабильность электропитания станции, сбои электроэнергии, отсутствие или недостаточное количество чистой воды для отмывки шлама и керна. Наладить стабильное электроснабжение станции ГТИ, интернет-связь, достаточное количество чистой воды просто необходимо для нормальной работы.
Никак не удается «победить» УВ добавки в промывочную жидкость, применение растворов на нефтяной основе, полимерные буровые растворы с низким коэффициентом дегазации, которые отрицательно сказываются на результатах геохимических исследований. Рецептура промывочной жидкости утверждается на этапе проектирования. УВ добавки в виде нефтяной ванны при прихватоопасных ситуациях, в качестве смазывающего агента при спуске обсадных колонн, несмотря на все запреты, применяются нередко. При этом значительные количества нефтепродуктов в промывочной жидкости не только искажают результаты геохимических методов исследования, в том числе газового каротажа, но и приводят к преждевременному выходу из строя газоаналитической аппаратуры.
Своевременное предоставление Заказчиком проектной документации на строительство скважины позволяет заранее подготовить необходимый комплект датчиков и периферийного оборудования, приспособления для их установки, иначе может возникнуть проблема с монтажом одного или нескольких датчиков.
Стоимость работ ГТИ должна быть достаточной, чтобы сервисная компания имела возможность обучать кадры, повышать их квалификацию. Отсутствует обучение в ВУЗах по специальности ГТИ, недостаточно учебников, справочной литературы, методических пособий, которые необходимо издавать не только в жесткой копии, но и в электронном виде.
Необходимо возобновить для инженерно-технического персонала практику обязательного ознакомления со всеми литературными новинками и анонсами по специальности.
А ведь у ГТИ есть все для светлого будущего – превосходные аппаратура и оборудование, программное обеспечение, преданные люди. Не хватает совсем немного:
Эта статья является отражением не только моих мыслей, но и результатом профессионального общения со многими уважаемыми мной специалистами в области ГТИ.
Гти что это такое
Техническая инструкция по проведению геолого-технологических исследований нефтяных и газовых скважин
Дата введения 2001-03-01
2 ВНЕСЕН Управлением геологоразведочных и геофизических работ Министерства энергетики Российской Федерации.
4 СОГЛАСОВАНО с Госгортехнадзором России письмом статс-секретаря-первого заместителя начальника Госгортехнадзора России Иванова Е.А. N 02-35/332 от 26.10.99 г.
5 СОГЛАСОВАНО с Министерством природных ресурсов РФ письмом заместителя министра Мазура В.Б. N ВМ-27/5096 от 27.10.99 г.
7 В настоящем документе реализованы требования Закона Российской Федерации «О недрах».
1 Область применения
Настоящий руководящий документ устанавливает единые правила проведения геолого-технологических исследований на предприятиях топливно-энергетического комплекса, независимо от форм собственности и ведомственного подчинения.
Геолого-технологические исследования (ГТИ) являются составной частью геофизических исследований нефтяных и газовых скважин и предназначены для осуществления контроля за состоянием скважины на всех этапах ее строительства и ввода в эксплуатацию с целью изучения геологического разреза, достижения высоких технико-экономических показателей, а также обеспечения выполнения природоохранных требований.
ГТИ проводятся непосредственно в процессе бурения скважины, без простоя в работе буровой бригады и бурового оборудования; решают комплекс геологических и технологических задач, направленных на оперативное выделение в разрезе бурящейся скважины перспективных на нефть и газ пластов-коллекторов, изучение их фильтрационно-емкостных свойств и характера насыщения, оптимизацию отбора керна, экспрессное опробование и изучение методами ГИС выделенных объектов, обеспечение безаварийной проводки скважин и оптимизацию режима бурения.
Настоящая Инструкция определяет цели и задачи службы ГТИ, область применения, организационную структуру, технические требования на подготовку скважин, рекомендуемые к применению комплексы исследования, вопросы техники безопасности при производстве работ.
В Инструкции приводятся основные условия производства работ, критерии оценки качества исследований, требования к оформлению результатов исследований и порядок передачи их Заказчику. Непосредственным Заказчиком у Производителя работ по ГТИ являются недропользователи или операторы, которым недропользователи передают работы по использованию недр (разведочные, добывающие предприятия, имеющие выданную в установленном порядке лицензию на осуществление соответствующих видов деятельности).
2 Нормативные ссылки
РД 39-0147716-102-87 «Геолого-технологические исследования в процессе бурения», Уфа 1987 г.
«Методические указания по расчету норм и расценок на геофизические услуги в скважинах на нефть и газ (МУ ГИС-98)»*, утвержденным Минтопэнерго, Минприроды, РАО Газпром 1998 г.
3 Определения
— аномально-высокое пластовое давление
— аномально-высокое поровое давление
— аномально-низкое пластовое давление
— всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники
— гидравлический забойный двигатель
— геофизические исследования и работы в скважинах