![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Геолого-технологические методы и аппаратура для контроля и управления процессом проводки горизонтальных скважин |
и боковых стволов Лугуманов М.Г., Муравьев П.П. Введение Для качественной, безаварийной проводки скважин на нефть и газ в сложных горно-геологических условиях крайне важна оперативная геологическая и технологическая информация, получаемая непосредственно в процессе бурения, особенно при бурении горизонтальных скважин и боковых стволов. Геолого-геохимическая и технологическая информация, полученная в процессе бурения, позволяет проводить литолого-стратиграфическое расчленение разреза, прогнозировать глубину залегания кровли продуктивного пласта, проводить выбор оптимальной траектории вскрытия пласта, оперативно корректировать траекторию ствола горизонтальной скважины при выходе долота за пределы пласта-коллектора, осуществлять безаварийную проводку скважины при минимальных затратах. Важность такой информации обуславливается еще и тем, что режим первичного вскрытия продуктивного пласта в процессе бурения скважины оказывает большое влияние на степень эффективности его последующего освоения и эксплуатации. Преимущество методов, основанных на исследовании геологической и технологической информации в процессе бурения, перед традиционными геофизическими методами заключается в том, что минимальный разрыв между вскрытием пласта и исследованием позволяет свести к минимуму влияние неблагоприятных факторов, таких как проникновение фильтрата в пласт, кольматация и др. Оптимальный режим вскрытия должен обеспечивать сохранение естественных коллекторских свойств пласта в прискважинной зоне, обеспечивая максимальную продуктивность скважины на стадии ее освоения и эксплуатции. Успешное решение этих задач возможно только при наличии наиболее полной и достоверной информации о геологическом разрезе и режимных параметрах бурения. Для этих целей в ОАО НПФ «Геофизика» разработаны и выпускаются серийно несколько информационно-измерительных систем контроля и управления процессом строительства нефтяных и газовых скважин: станция контроля технологических параметров бурения «Леуза-2»; станция геолого-геохимических исследований в процессе бурения «Геогаз-1»; станция геолого-технологических исследований в процессе бурения «Геотест-5». Наличие такого довольно широкого набора контрольно-измерительных станций обеспечивает полный контроль, оперативный анализ и принятие наиболее оптимальной технологии проводки как разведочных, так и эксплуатационных скважин в различных горно-геологических условиях. Основные сведения о станциях Станция контроля процесса бурения «Леуза-2» предназначена для непрерывного контроля и регистрации основных технологических параметров бурения. Станция состоит из комплекта датчиков технологических параметров, табло бурильщика и рабочего места инженера-технолога или бурового мастера (рис. 1). Рис. 1. Станция контроля процесса бурения "Леуза-2" а) датчики технологических параметров бурения; б) табло бурильщика; в) рабочее место мастера. В серийном варианте станции «Леуза-2» регистрируются следующие первичные параметры: вес колонны на крюке; крутящий момент на роторе; давление промывочной жидкости (ПЖ) на входе нагнетательной линии; плотность ПЖ в приемной емкости; уровень ПЖ в приемной емкости; индикатор потока ПЖ на выходе; расход ПЖ на входе; датчик глубины.
При необходимости станция «Леуза-2» может комплектоваться дополнительным набором датчиков, такими как электропроводность ПЖ на входе и на выходе; температура ПЖ на входе и на выходе; момент на ключе; суммарное газосодержание и др., всего до 32 параметров. Информация с первичных датчиков поступает на табло бурильщика и визуализируется на цифровых и линейных индикаторах в наглядном для бурильщика виде. В последующем вся информация после оцифровки и первичной обработки поступает на компьютер на рабочем месте мастера. Программное обеспечение (ПО) состоит из двух частей: ПО регистрации технологических данных и ПО просмотра и обработки сохраненных данных. ПО регистрации технологических данных предназначено для сбора, хранения и обработки информации, поступающей с датчиков, расположенных на буровой, и позволяет в реальном масштабе времени решить следующие задачи: прием и оперативную обработку информации от датчиков технологических параметров бурения, расположенных на буровой; расчет вторичных параметров; визуализацию информации на мониторе в виде диаграмм и в табличном виде; формирование базы данных реального времени в масштабах времени, глубины и «исправленной» глубины с дальнейшим сохранением всей информации на жестком диске; расчет и рекомендация наиболее оптимальных нагрузок; выдачу оперативной информации на печать. ПО просмотра и обработки сохраненных данных предназначено для последующего просмотра, анализа и интерпретации зарегистрированных данных, записанных предварительно в базу данных реального времени. Удобная система поиска файлов позволяет быстро найти любую нужную информацию по конкретной скважине за любой интервал времени и глубины. По регистрируемым материалам в автоматическом режиме составляются суточные рапорта, а также рапорта по конкретному интервалу, по долблению, по всей скважине. Рассчитываются и выдаются технико-экономические показатели бурения. Вся получаемая информация передается через систему спутниковой связи непосредственно с буровой в технологические отделы управления буровых работ производственного объединения и центр обработки информации, что позволяет специалистам технологической службы оперативно принимать решения по управлению процессом проводки скважины при возникновении предаварийных и нештатных ситуаций. Станция геолого-геохимических исследований «Геогаз-1» предназначена для исследования геологического разреза разбуриваемого пласта путем анализа количества и состава газа в промывочной жидкости, эвакуированной из скважины, детального исследования шлама по всему стволу скважины, а при вскрытии потенциально продуктивных интервалов - исследования кернового материала. Станция размещается в вагон-прицепе и состоит из блока газового каротажа, блока глубин, индикатора расхода ПЖ на выходе, комплекта геологических приборов и приборов для исследования физико-химических и реологических характеристик промывочной жидкости (рис.2). Рис. 2. Станция геолого-геохимических исследований "Геогаз-1" а) вагон-прицеп; б) блок газового анализа; в) геологические приборы. Блок газового каротажа включает: желобный дегазатор с газовоздушной линией; осушитель газа и вакуум-насос; анализатор суммарного газосодержания; газовый хроматограф; блок сопряжения с компьютером и компьютер с программным обеспечением.
Блок газового каротажа функционирует следующим образом. Желобный дегазатор, размещенный в потоке бурового раствора, дегазирует часть этого раствора. Выделяющийся при этом газ по газовоздушной линии транспортируется с помощью вакуум-насоса от дегазатора до хроматографа и анализатора суммарного газосодержания. Комплект геологических приборов включает в свой состав приборы для определения карбонатности, плотности и пористости шлама и керна, газонасыщенности шлама и ПЖ, люминесцентного анализа, микроскоп, весы и др. Вся геолого-геохимическая информация через устройство сопряжения поступает в компьютер и обрабатывается и анализируется с помощью специального пакета программ. Станция геолого-технологических исследований (ГТИ) «Геотест-5» представляет собой комплекс аппаратно программных средств для автоматизированного сбора, обработки и интерпретации геологической и технологической информации, обеспечивающий безаварийный и оптимальный режим проводки скважин и высокую геологическую эффективность поисково-разведочного и наклонно-направленного бурения. В станции «Геотест-5» объединены в единый комплекс технологический модуль, с расширенным набором датчиков, входящий в состав станции «Леуза-2», а также геологический модуль и блок газового каротажа, входящие в состав станции «Геогаз-1». Функциональная схема станции приведена на рис. 3. Рис. 3. Функциональная схема станции ГТИ "Геотест-5" Станция размещается в специализированном благоустроенном вагон-прицепе или в контейнере на шасси КАМАЗа, разделенном на три отсека: аппаратурный, геологический и бытовой. В аппаратурном отсеке размещены два компьютера, один из которых предназначен для регистрации данных с буровой и работает в реальном масштабе времени, а второй компьютер служит для обработки и интерпретации данных ГТИ в автономном режиме. В этом же отсеке находятся блок газового каротажа (рис. 4). Рис. 4. Станция геолого-технологических исследований "Геотест-5" а) станция - вагон-прицеп; б) станция на шасси КАМАЗа; в) бытовой отсек; г) аппаратурный отсек; д) геологический блок. В геологическом отсеке, совмещенным с прихожей установлен вытяжной шкаф и стол, где размещены геологические приборы для исследования шлама и керна. В этом отсеке имеется шкаф для рабочей одежды и раковина с умывальником. Бытовой отсек оборудован полным комплектом бытового оборудования и средствами жизнеобеспечения, которые обеспечивают комфортное проживание и работу двух операторов. Технология проведения ГТИ в горизонтальных скважинах Технология проведения ГТИ в горизонтальных скважинах имеет свои особенности в связи с изменением комплекса решаемых задач. Основными задачами в процессе проводки горизонтальных скважин являются: Выделение в разрезе бурящейся скважины пластов-реперов и определение момента вскрытия кровли коллектора. Оперативная корректировка траектории ствола скважины при проходке горизонтального участка. Предупреждение и раннее диагностирование аварий и осложнений в процессе бурения. Выделение опорных пластов и реперов в процессе бурения вертикального участка ствола скважины необходимо для правильной ориентировки в разрезе с целью принятия своевременного решения о начале кривления ствола скважины.
3) из следующих подпроцессов (этапов) моделирования: 1) моделирование целей технологического регламента государственного системного управления для каждого соответствия «цель – процесс – структура системного управления», системы контроля над соблюдением технологического регламента государственного системного управления и системы внесения изменений в технологический регламент государственного системного управления; 2) моделирование ресурсов формирования технологического регламента государственного системного управления для каждого соответствия «цель – процесс – структура системного управления», системы контроля над соблюдением технологического регламента государственного системного управления и системы внесения изменений в технологический регламент государственного системного управления; 3) моделирование методов использования ресурсов для достижения целей технологического регламента государственного системного управления для каждого соответствия «цель – процесс – структура системного управления», системы контроля
2. Станция экологического мониторинга СЭМ-1
4. Газоаналитическая аппаратура для станций ГТИ
5. Разработка функциональной схемы конечного автомата
13. Методы расчета составляющих и структурная схема цифровой станции
14. Основные направления функциональной микроэлектроники
15. Система функционального компьютерного мониторинга при тяжелой механической травме
17. Функциональная направленность контроля учебного процесса
19. Структура и состояние водоснабжения и водосброса, подземных вод и артезианских скважин города Киева
20. Схема вызова всех служб города Кургана
21. Устройство, оптическая схема, неполная разборка и сборка теодолита 2Т2П, ЗТ2КП
25. Основные направления внешней политики республики Беларусь
26. Политэкономические школы и направления
29. Сюрреализм как направление в искусстве и литературе
30. Философская направленность сказки Антуана де Сент-Экзюпери "Маленький принц"
32. Функциональные стили русского языка
37. Средства отладки электронных схем
42. Результаты опроса жителей Пятигорска о работе станции скорой медицинской помощи
43. Функциональная гипербилирубинемия (доброкачественная гипербилирубинемия или синдром Жильбера)
44. Источники излучения в интегрально-оптических схемах
45. Мониторинг Балтийского моря (MS Works)
46. Экологические катастрофы, мониторинг
50. Схемы по лекциям по Педагогике и Психологии высшей школы
51. Восточное направление внешней политики М.С. Горбачева
52. Политология в схемах и таблицах
57. Электрические станции и подстанции
58. Структура и формирование исходных данных, необходимых для расчета параметров технологических схем
59. Особенности безгидратной эксплуатации газоконденсатных скважин
60. Спроектировать привод конвейера по заданной схеме и характеристикам (WinWord97 + Corel Draw)
61. Расчет тепловой схемы ПТУ К-500-65 (3000 (Часть пояснительной к диплому)
62. Реконструкция схемы управления процессом абсорбции в производстве высших алифатических аминов
63. Разработка схемы автоматического регулирования и контроля параметров управления методической печи
65. Технологический процесс работы участковой станции
66. Принципиальные схемы КШМ. Компоновочные схемы двигателей
69. Особенности функциональных и дисфункциональных семей
73. Блок-схема: Вычитание чисел в форме плавающая точка, сдвиг вправо на один два разряда
74. Схемотехническое и функциональное проектирование вакуумной коммутационной аппаратуры
75. Описание работы электрической схемы охранного устройства с автодозвоном по телефонной линии
76. ШИРОКОПОЛОСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ КАЛИБРОВКИ РАДИОВЕЩАТЕЛЬНЫХ СТАНЦИЙ
77. Двухзеркальная антенна по схеме Кассергена
78. Радиолокационная станция обнаружения воздушных целей
79. Выбор и обоснование тактико-технических характеристик РЛС. Разработка структурной схемы
80. Передающий модуль бортового ретранслятора станции активных помех
81. Средства отладки электронных схем
82. Самолётная радиолокационная станция ЦД-ЗОТ
83. Диаграмма направленности антенны
85. Должностные и функциональные обязанности сотрудников ДОУ № 24
89. Основные направления социальной защиты населения России
92. Роль схемы в процессе реализации государственного стандарта (философия)
93. Основные принципы философской мысли Древней Индии, ее основные школы и направления
94. Системы химического мониторинга
95. Современные направления деятельности транснациональных банков
96. Мониторинг кредитов, его цель и задачи
97. Бухучет (проводки, шпаргалка)
98. Бухгалтерский учёт (проводки)
99. Психоэкономическая направленность и принципы рекламы
100. Функциональные области логистики: дистрибьюция и физическое распределение в логистике