Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Идея использования сигналов, возбуждаемых буровым долотом в процессе бурения, для решения геологических задач возникла в 40-х годах и возможности ее практической реализации в по­следующие годы изучались многими исследователями в России (В. Н. Рукавицын, Г. Б. Горбовицкий, О. Л. Кузнецов и др.) и за рубежом.

На протяжении длительного периода создание промышлен­ной технологии сдерживалось многими причинами, главными среди них являлись следующие:

1. Сложный характер регистрируемого волнового поля, форми­руемого различными источниками, расположенными как на глу­бине, так и на дневной поверхности вблизи устья скважины.

2. Отсутствие соответствующих технических средств выделения полезных волн и подавления помех.

3. Отсутствие надежного канала связи для передачи сигнала, формируемого работающим буровым инструментом, на дневную поверхность.

4. Отсутствие специализированного матобеспечения для обра­ботки полученной информации.

Многочисленные последующие теоретические исследования (В. Н. Рукавицын, А. М. Жуков, Г. А. Шехтман, М. Б. Шнеерсон и др.) и единичные полевые эксперименты (В. Н. Рукавицын, Г. А. Шехтман) привели к практической реализации обращенного ВСП в процессе бурения фирмой Western Atlas International (США) и разработке технологии ТОМЕХ. В 1994 г. НПК «ФОРУМ» (ген. директор И. С. Бехтерев), используя собственные разработки и опыт отечественных исследователей, провела опытно-методические ра­боты на Мало-Балыкском месторождении с целью оценки возмож­ностей виброакустического вертикального сейсмопрофилирования (ВСП ПБ) для решения конкретных геологических задач.

Структура и основные особенности волнового поля

При работе буровой возникают сигналы сложной формы, где, на­ряду с полезными волнами, возникающими при воздействии зубь­ев шарошки на породу, присутствуют различного рода помехи (удары долота о забой, колебания буровой колонны, циркуляция промы­вочной жидкости, работа компрессоров и т. д.). Полоса частот ком­бинированного сигнала ^ = 0,9—500 Гц, амплитуда 0,1—500 мкм. По своим характеристикам квазигармонические колебания, возбу­ждаемые долотом, аналогичны колебаниям от вибрационных ис­точников типа «вибросейс», применяемых в профильной сейсмо­разведке ОГТ и ВСП. В качестве «свип-сигнала» используются сиг­налы, возникающие от долота. Породоразрушающий инструмент в процессе бурения можно рассматривать в качестве вибрационного источника третьего класса. Стабильность спектра опорного сигна­ла на различных глубинах доказана проведенными опытно-мето­дическими работами (рис. 11.10).

Рис. 11.10. Коррелограмма ВСП (а) и спектр опорного сигнала на глубине 1250 мм (б)

									‘
				—
	-Г^_					_
	—5-
				—
	г1
	г**
	*
	•
	(
	|
	!
	1
	1

170 190 1?0 200 210 ГЛ’ 23С 2<0 254,

Геологические задачи, решаемые технологией ВСП ПБ

1, Навигационные:

определяются пространственные координаты породоразрушаю­щего инструмента (глубина, удаление, угол, азимут) и траекто­рия ствола скважины.

2. Технологические:

— оценка состояния бурового инструмента (износ) (рис. 11.11);

— оценка литологии разбуриваемых пород (рис. 11.12);

— прогноз «прихватов» бурового инструмента.

Тип долота: МЗГВ. Начало работы. Глубина: 964 м

— СТЕСТ ПМ1В28.8 гас 1.9143«*К Тип долота: МЗГВ. Конец работы. Глубина: 1523 м

рос кх 1.аобз«-»еб Тип долота: СГВ. Глубина 2256 м. Граница: Песчаник-глина

3. Прогнозирование геологического строения око — лоскважинного пространства:

— уточнение структурного плана;

— выделение коллекторов в целевых интервалах разреза;

— прогноз коллекторских свойств выделенных объектов (оцен­ка толщин продуктивных пластов, эффективных толщин, нефге — газонасыщенности и т. д.);

— оптимизация размещения эксплуатационных скважин на кусте.

Методика и технология работ ВСП ПБ В комплекс работ на скважине входят:

1. Топогеодезические работы (разбивка профилей, плановая и высотная привязки пунктов геофизических наблюдений).

2. Размотка приемных линий.

3. Настройка аппаратурного регистрирующего комплекса и по­левого ВЦ.

4. Оценка выбранных параметров регистрации на основе опыт­ных записей и их оперативной обработки.

5. Рабочая регистрация в процессе бурения.

6. Решение навигационных и технологических задач в режиме реального времени.

На рис. 11.13 приведена схема регистрации сигналов при ра­ботах ВСП ПБ. Для выделения полезных сигналов на фоне раз­нообразных помех используется свертка (корреляция) опорного сигнала, снимаемого с вертлюга буровой установки, с сигнала­ми, зарегистрированными наземной расстановкой. Для повыше­ния соотношения сигнал/помеха производится накапливание до 50 накапливаний на 1 ф. н. «Опорный» сигнал снимается специ­ально разработанным датчиком вибрации (ДВ). Полученные дан­ные обрабатываются специальным комплексом программ.

Краткие результаты опытно-методических работ:

— получены высокоразрешенные временные разрезы по трем профилям (рис. 11.14);

_ЛИНИЯ, І-о’^ А — о).

Вид в разрезе Ске.

Вертлюг

Натчик виорации(ИВ)

Соединительный кабель ( СК)

Наземные косы(НР) 50 м сейсмзприсмники

1 Г 1,8

Л._ 1__ і__ *__ Л —

-1175 м-

Вид сверху

Положение наземных кос, сейсма приемников

Ц

—

5 9 І -7 1

‘У’»3-715?371

І 1 5

с і і

Рі/с. 11.14. Глубинный разрез по данным ВСП ПБ

а« і І.’ і

ВОЖ

уточнен структурный план по горизонту «Б» и кровле пла­стов БС18_20 и БС21_22 (целевые объекты);

— выделено песчаное тело увеличенной толщины, связанное с пластами БС21_22. Прогноз песчаного тела подтвержден после­дующим бурением скв. 3524 (с другого куста) (рис. 11.15);

— определено пространственное положение ствола скважины (рис. 11.16).

Преимущества и достоинства технологии ВСП ПБ:

— технология не требует создания особых условий на буровой и исключает вмешательство в технологический процесс бурения;

— не задалживается скважина на подготовку и проведение работ, как в технологии ВСП МПГС;

— снижает вероятность аварийных ситуаций за счет умень­шения количества спусков геофизических приборов в скважину (особенно при бурении наклонно-направленных и горизонталь­ных скважин);

— технология позволяет получать высокоразрешенные вре­менные разрезы;

Глубинный разрез с элементами интерпретации

яОи Ссйсмогеологичсский разрез

Рис. П. 15

Рис. 11.16. Схема траекторий стволов. Сопоставление проекций ствола па дневную поверхность по данным:

— ВСП ПБ;

— инклинометрии, исправленной в результате пересчета;

— инклинометрии по сводной таблице

— технология позволяет решать более широкий круг геологи­ческих задач;

— на производство работ по технологии ВСП ПБ не влияют термодинамические условия в скважинах (высокие температу­ры, давление, агрессивные среды и т. д.);

— технология ВСП ПБ — экологически чистая технология.

Затраты на проведение работ ВСП ПБ на порядок ниже по

отношению к традиционному ВСП МПГС и профильной сейс­моразведки за счет исключения применения специальных ис­точников возбуждения (взрывные источники, виброисточники).

Технология ВСП ПБ эффективна при проводке наклонно­направленных, горизонтальных и разведочных скважин.

Наибольший геолого-экономический эффект может быть по­лучен при совмещении технологии ВСП ПБ и компьютерной технологии ГТИ.

Комментарии запрещены.