Непрерывный анализ суммарного газосодержания производится с помощью выносного датчика суммарного газа. Преимущество данного датчика перед традиционными анализаторами суммарного газа, размещаемыми в станции, заключается в оперативности получаемой информации, так как датчик размещается непосредственно на буровой и время задержки на транспортировку газа с буровой на станцию исключается. Кроме этого, для комплектации станций разработаны газовые датчики для измерения концентраций неуглеводородных компонентов анализируемой газовой смеси: водорода H2, окиси углерода CO, сероводорода Н2S.
Геологический модуль станции обеспечивает исследование бурового шлама, керна и пластового флюида в процессе бурения скважины, регистрацию и обработку получаемых данных.
Исследования, выполняемые операторами станции ГТИ, позволяют решать следующие основные геологические задачи:
Для оперативного и качественного решения этих задач определен наиболее оптимальный перечень приборов и оборудования и исходя из этого разработан комплекс геологических приборов.
Карбонатомер микропроцессорный КМ-1А предназначен для определения минерального состава горных пород в карбонатных разрезах по шламу и керну. Данный прибор позволяет определить процентное содержание кальцита, доломита и нерастворимого остатка в исследуемом образце пород. Прибор имеет встроенный микропроцессор, который рассчитывает процентное содержание кальцита и доломита, значения которых отображаются на цифровом табло или на экране монитора. Разработана модификация карбонатомера, позволяющая определить содержание в породе минерала сидерита (плотность 3,94 г/см3), который оказывает влияние на плотность карбонатных пород и цемента терригенных пород, что может существенно снижать значения пористости.
Плотномер шлама ПШ-1 предназначен для экспресс-измерения плотности и оценки общей пористости горных пород по шламу и керну. Принцип измерения прибора ареометрический, основан на взвешивании исследуемого образца шлама в воздухе и в воде. С помощью плотномера ПШ–1 можно проводить измерения плотности горных пород с плотностью 1,1-3 г/см³ [3].
Люминоскоп ЛУ-1М с выносным УФ-осветителем и устройством для фотографирования предназначен для исследования бурового шлама и образцов керна под ультрафиолетовым освещением с целью определения наличия в породе битуминозных веществ, а также для их количественной оценки. Принцип измерения прибора основан на свойстве битумоидов при их облучении ультрафиолетовыми лучами излучать «холодное» свечение, интенсивность и цвет которого позволяют визуально определить наличие, качественный и количественный состав битумоида в исследуемой породе с целью оценки характера насыщения коллекторов. Устройство для фотографирования вытяжек предназначено для документирования результатов люминесцентного анализа и способствует исключению субъективного фактора при оценке результатов анализа. Выносной осветитель позволяет осуществлять предварительный осмотр крупногабаритного керна на буровой с целью выявления наличия битумоидов.
Осушитель шлама ОШ-1предназначен для экспресс-осушки проб шлама под воздействием теплового потока. Осушитель имеет встроенный регулируемый таймер и несколько режимов регулировки интенсивности и температуры воздушного потока.
Перечисленные датчики являются базовым комплектом станции ГТИ «Геотест-5», который является достаточным минимумом для решения технологических задач. Помимо выше перечисленных, используются также дополнительные датчики при бурении сверхглубоких скважин с зонами АВПД. В рассматриваемой работе при бурении скважины на Тевлинско-Русскинском месторождении использовался базовый комплект датчиков.
Глава 5. Методика исследования скважин
С целью поиска залежей углеводородов в отложениях Сортымской, Усть-Балыкской и Тюменской свит (пласты БС10, БС11, БС16, БС17, БС18, БС19, БС20, ЮС1, ЮС2.) и изучения геологического строения площади, были заложены и пробурены вертикальные поисковые и разведочные скважины.
Бурение скважин сопровождалось геолого-технологическими исследованиями, которые проводились партиями ГТИ ОАО «КНГФ».
Для исследований использовалась компьютеризированная станция ГТИ «Геотест-5» с автоматизированным газокаротажным хроматографом «Рубин», осуществляющим раздельный компонентный анализ по углеводородным газам предельного ряда С1-С5. А так же комплектом датчиков для регистрации технологических параметров. Параллельно информация о строительстве скважины в реальном времени передавалась на пульт бурильщика, установленный непосредственно на буровой. Данные регистрировались с шагом опроса 10 сек. во временном масштабе, 0.2 метра в глубинном масштабе. Реально-временная визуализация параметров проводилась непрерывно на экранах компьютеров с привязкой по глубине и по времени в заданном масштабе. Обработка и визуализация геолого-технологических исследований производилась в специализированном программном пакете «GeoData».
Основной первичной производственной единицей службы ГТИ является партия, осуществляющая круглосуточное сопровождение процесса строительства скважины и обеспечивающая:
1) регистрацию параметров и визуализацию их на экране дисплеев;
2) обработку данных с определением расчетных параметров;
3) оперативный анализ ситуации;
4) выдачу предупреждений геологической и технологической службе об отклонении параметров от проектных;
5) выдачу предварительных заключений о перспективах нефтегазоносности разреза по комплексу методов ГТИ.
6) получение достоверной информации на основании правильной настройки, своевременной профилактики и ремонта аппаратурного обеспечения и датчиков;
7) оперативное обнаружение неисправности и, в случае невозможности ее устранения на месте, сообщение на базу с точным описанием симптомов;
8) оперативную интерпретацию показаний датчиков и своевременное оповещение буровой бригады и мастера об отклонении от РТК, отработке долота, предаварийных ситуациях.
Сбор с датчиков и обработка сигналов поступающих с датчиков осуществляется выносным технологическим модулем коммутации и сбора информации «Пульт бурильщика» располагаемым на буровой в непосредственной близости от бурильщика. Также «Пульт бурильщика» обеспечивает контроль и наглядное отображение основных технологических параметров бурения, вывод аварийной сигнализации и сообщений для бурильщика в процессе бурения.
Аналоговые электрические сигналы с датчиков ГТИ, установленных на буровой, преобразуются в цифровые – аналого-цифровым преобразователем (АЦП) и передаются по каналу связи с буровой на станцию, где обрабатываются и регистрируются программным комплексом «Регистратор», разработанным ОАО НПФ «Геофизика» (г. Уфа).
Программа «Регистратор» осуществляет в режиме реального времени:
• приём от датчиков и пульта бурильщика технологических параметров бурения и газовых параметров;
• регистрацию параметров в масштабе времени, глубины и "исправленной" глубины;
• отображение параметров в цифровом и графическом виде, на технологических схемах процесса бурения;
• автоматический и визуальный контроль параметров бурения и оценку ситуации;
• контроль работы регистрирующей аппаратуры;
• накопление регистрируемых данных в базе данных реального времени;
• передачу данных с буровой на удаленный компьютер через Интернет;
а также, в дополнительных модулях:
• контроль зон АВПД;
• приём от газоаналитической аппаратуры геохимических параметров (работа с хроматографом);
• контроль долива при СПО; контроль объемов раствора; гидравлические и гидродинамические расчеты
• работу с пультом бурильщика; удаленный мониторинг процесса бурения;
Обрабатывающий комплекс «Регистратор» установлен на компьютере-сборщике. Этот комплекс обеспечивает автоматический расчет многочисленных параметров при бурении скважины.
Производится расчет нагрузки на долото, текущей глубины забоя, глубина положения долота, ДМК, механической скорости бурения, относительной концентрации углеводородных газов, средняя скорость проходки, рейсовая скорость проходки, нормализованная скорость проходки, скорость СПО, суммарный объём во всех емкостях, изменение объёма в рабочих емкостях в процессе циркуляции, объёмы и интенсивность поглощения и проявления, балансы объёмов при вытеснении и доливе скважины. «Привязка» данных хроматографического анализа к истинным глубинам с учетом отставания по раствору и газовоздушной линии. Производится автоматическое определение технологических этапов на буровой.
Вся информация обрабатывающим комплексом «Регистратор» сохраняется во внутреннем формате. Внутренний формат содержит три типа файла: временной файл с расширением *.realtime с шагом записи 10 сек., файл параметров бурения с учетом времени отставания - *.reallag и файл с параметрами записи по глубине *.realdep с шагом записи 0,2 м.
Для преобразования данных бурения с учетом времени отставания используется программа «GeoData», с помощью функции автоматического поиска данных бурения все необходимые параметры (газопоказания, ДМК, механическая скорость) привязываются к технологическим параметрам и отображается в так называемом поглубинном файле. Данная процедура обеспечивает геолога возможностью внесения данных геохимических исследований и фракционного анализа шлама и в дальнейшем позволяет с достаточной точностью строить литологический разрез пробуриваемой скважины.
В этой же программе технолог, в реальном времени, просматривает материал на экране в табличной и графической форме, оформляет и записывает комментарии к ситуациям на скважине, обеспечивая достоверную информацию о параметрах бурения, контролирует отклонения от РТК и распознавание аварийных ситуаций.