Система геотехнологических исследований скважин в процессе бурения
Геотехнологические исследования скважин в процессе бурения — одно из перспективных направлений работ, позволяющих решать задачи оперативного контроля за бурением, нефтяных и газовых скважин [16]. 198 —
Первая автоматизированная система АГИС-2, способная получать и обрабатывать информацию в процессе бурения скважины, разработана во ВНИИКАнефтегазе. Она обеспечивает получение информации для предотвращения аварийных ситуаций, связанных с поглощением бурового раствора притоком флюида в скважине, и прогнозирования нефтегазосодержащих пластов в разрезе с целью выделения перспективных интервалов для опробования и промыслово-геофизических исследований [7].
ВНИИКАнефтегаз разработал информационно-измерительную систему «Прогноз ГТ», которая позволяет решать следующий комплекс задач: разделение геологического разреза скважины на участки различной плотности, расчет ряда технологических параметров режима бурения, прогнозирование интервалов с аномально высоким давлением и интервалов возможных поглощений бурового раствора или притока пластового флюида в скважину, прогнозирование нефтегазоносных пластов с выдачей прогноза оценки их насыщения, выдача сведений о скважине по результатам геохимических исследований бурового раствора и шлама, сбор и интерпретация информации для подсчета запасов нефти и газа, разработка оптимального режима бурения для проходки последующих скважин.
Система «Прогноз ГТ» (рис. 4.2) состоит из средств, монтируемых на буровой установке и в передвижной лаборатории. В передвижную лабораторию входит информационно-измерительная система газового анализа бурового раствора и шлама на базе «Геохром-275» с вычислительным комплексом.
Новый анализатор, применяемый в автоматизированной геохимической системе АГК. С-5/АГИС-2, позволяет впервые в мировой практике подойти к решению задач прогнозирования нефтегазосодержащих пластов до их вскрытия скважиной. ‘
Система предназначена для проведения в автоматическом режиме компонентного экспресс-анализа потока газовых смесей на содержание в них углеводородных газов от метана до гексана включительно. Принцип действия системы основан на методе газоадсорбционной хроматографии с программированием температуры хроматографических колонок. Результаты анализа, проводимого системой, могут быть зарегистрированы как на ленте самопишущего потенциометра КСП-4 в виде последовательного ряда пиков выходного сигнала, так и на цифровом табло и ленте цифропечатающего устройства интегратора, входящих в состав системы.
Технические данные АГКС-5
Время анализа газовой смеси углеводородов от метана до гексана, с:
TOC o "1-5" h z предельных в автоматическом режиме………………………………………………………………… 45
всей гаммы, включая непредельные и изосоединения…………………………………………….. 210
Диапазон определяемой объемной концентрации углеводородов, % . . 10~5—100
Погрешность определяемой концентрации смеси углеводородов, % . . 10
В качестве первичной информации в системе «Прогноз ГТ» используются следующие параметры: перемещение инструмента в скважине и направление его перемещения, частота вращения ротора, вес инструмента,
|
Рис. 4.2. Структурная схема системы «Прогноз ГГ: |
|
Зэ а> > 5 |
|
Ja О) ■к |
|
Ф “* £ Й 5 s Я * о < |
|
la ■о Ф 31 й * ■g5 “8 Ф О ов’О) Г о X < I? «.8 О |
|
За 2 О) 09 Ч Ф X |
|
5 а> s * |
|
1э ф 5 |
|
Ja 1 ;; |
|
13 О) 3 . S ; х : ч «J Ф х г |
|
1= ш : 5 |
|
Ч — |
|
3 Ь — Q) 3 |
|
*0 1з Ф Ф Е 3 |
|
]з 3 |
|
II Я * я — о a *1 §*< II |
|
оэ ® 2 ю О 5 ■о a 2<<* ф ^ 2 § т ю О 5 q о S |
|
о Ф is |
|
3 о* Б 5 5 3 о э g Ф 5 5 а — Й |
|
*8 |
|
о ? . Я 2 2 |
|
тз о 3 3 ■8 г |
|
а X ОУ о < ы *а Ф о ; о о |
|
Е о : 3 -• X J3 О |
|
о о о» & О |
|
о ■3 з о о 0 ь 3 § ; О О “1 ТЗ о 8 5 | «а: б £ б) ? • 8 N) s а ^ _ о 1 з. I 5 |
|
Блок преобразования и индикации геохимической информации |
|
Блок преобразования и индикации технологической информации |
|
Комплект приборов и |
Модуль |
|||
|
аппаратуры (моминескоп, |
электропитания |
Вычислительный комплекс (интерфейсы ввода и |
||
|
монокальциметр. |
блоков и приборов |
вывода информации, ЭВМ) |
||
|
лаборатория КЛР-1) |
системы |
|
“WI Cl Ф ф ф з |
|
■О ‘ О J3 Ч О) ш ч ■8 | О) X а < Ч? т?« — a 2, о ll * 2 о о |
|
Коробка распределительная |
|
Входной щиток |
|
J3 ф ■о 3 Я 4 09 ^ 4 » 1? ш а> s X 2 |
|
v СП 13 8 8 ‘ о |
момент на роторе, расход бурового раствора на входе в скважину, уровень его в приемных емкостях, объем раствора, откачанного из скважины, температура и плотность растворов на входе и выходе скважины, давление бурового раствора в стояке, концентрация углеводородных и неуглеводородных газов в растворе, откачанном из скважины.
На выносном табло бурильщика фиксируются:
Zn, /ip, Z, Рд, па, рд, Qp, /пнп, /пг, /а, где Z„ — высота подъема инструмента в скважине над забоем; hp — проходка за рейс; Z — глубина скважины; Рд — нагрузка на долото; пд — частота вращения долота; рд — плотность бурового раствора (дифференциальная); Qp— расход бурового раствора; /пнп — индекс прогнозирования нефтегазоносности пласта до его вскрытия; /пг — индекс прогнозной оценки характера насыщения пласта по данным геохимических исследований; /а — индекс аварийной ситуации.
На технологическом табло оператора фиксируются:
Z, ZH, Zp, Zn, Qp, Ь, /пнп» /пг» /а» Рд» Ид, Рд, /д» Ртб, Рр,
где Zh — длина искривленного участка скважины; b — экспонента; tA — температура бурового раствора (дифференциальная); Ртб — нагрузка на талевом блоке; рр — плотность бурового раствора на входе в скважину.
На аналоговом многоточечном потенциометре регистрируются параметры:
Т, Ь, Рд, РТб, Qp, рд,
где Т1 — продолжительность бурения 1 м скважины в функции ее глубины.
На аналоговом многоточечном потенциометре в функции исправленных глубин регистрируются параметры:
где Гпр — приведенное суммарное газосодержание пласта; /кол — индекс выделения коллекторов.
На цифровом регистраторе в функции глубины скважины фиксируются все первичные параметры, поступающие на вход вычислительного комплекса с первичных преобразователей.