![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
География, Экономическая география
Применение модулей геофизических исследований скважин и методика обработки данных в процессе бурения |
наклонно-направленных и горизонтальных скважин с использованием забойных телеметрических систем Квалификационная работа Решетников П.М. Уральский государственный горный университет Екатеринбург 2005 Введение. Потребности человечества в углеводородном сырье, отсутствие надежной альтернативы нефти и газу как топливу требуют совершенствования технологий по извлечению разведанных запасов. Основным средством изучения горных пород, вскрытых скважинами, стали в настоящее время геофизические методы исследований – измерения различных физических параметров, позволяющие определять геологические характеристики пород и контролировать режим работы пластов в процессе бурения скважин. Рост объемов наклонно-направленного бурения скважин с углами отклонения ствола скважин от вертикали более 50° обусловили ограничения по применению традиционных методов исследований с помощью аппаратуры, спускаемой в скважину на кабеле, и вызвали необходимость разработки специальных технологий доставки скважинных приборов в интервал исследований. Решение этой проблемы возможно с помощью бескабельных измерительных систем, доставляемых на забой с помощью бурового инструмента. Накопленный фактический материал по естественному искривлению скважин позволил установить ряд общих закономерностей, учитывая которые буровики научились проходить скважины в строго заданном направлении. Такие скважины получили название наклонно- направленных и горизонтальных. Искусственное отклонение — это направление ствола скважины в процессе бурения по определенному плану доведением забоя до заданной точки. Искусственное отклонение скважин подразделяется на наклонное многозабойное (разветвленно-направленное) и кустовое (многоствольное) бурение. Кустовое бурение. Под кустовым бурением понимается способ, при котором устья скважин группируются на общей площадке, а конечные забои находятся в точках, соответствующих проектам разработки месторождения. При кустовом бурении скважин значительно сокращаются строительно-монтажные работы в бурении, уменьшается объем строительства дорог, линий электропередачи, водопроводов и т.д. Наибольший эффект от кустового бурения обеспечивается в условиях моря и в болотистых местностях. Впервые в СССР кустовое бурение было осуществлено под руководством Н.С. Тимофеева на о-ве Артема в Азербайджане. В настоящее время в кустах бурят 8 — 24 скважины и более. Одна из основных особенностей проводки скважин кустами — необходимость соблюдения условий непересечения стволов скважин. К недостаткам кустового наклонно направленного способа бурения следует отнести вынужденную консервацию пробуренных скважин до окончания некоторой скважины данного куста в целях противопожарной безопасности, увеличение опасности пересечения стволов скважин, трудности в проведении капитального и подземного ремонтов скважин, а также в ликвидации грифонов в условиях морского бурения. Многозабойное бурение. Сущность этого способа бурения состоит в том, что из основного ствола скважины с некоторой глубины проводят один или несколько стволов, т.е. основной ствол используется многократно. Полезная же протяженность скважин в продуктивном пласте и, следовательно, зона дренирования (поверхность фильтрации) возрастают.
Первая многозабойная скважина была пробурена в 1953 г. на Карташевском рифовом месторождении Башкортостана. Первая горизонтальная скважина, проходящая 130 м непосредственно по пласту мощностью около 30 м, была проведена в 1957 г. на Яблоновском месторождении Куйбышевской (ныне Самарской) области. Несмотря на то, что скважина была пробурена на сильно дренированный пласт, ее суточный дебит составил 40 т, что многократно превышало дебиты вертикальных скважин. Во ВНИИБТ в результате работ по многозабойному и горизонтальному бурению разработаны специальные укороченные турбобуры Т12М2К, в которых впервые была применена проточная пята, отработана технология безошибочного попадания в дополнительные стволы, разработана система доставки геофизических приборов в горизонтальные стволы. Разработаны технические средства и методы, позволяющие достаточно надежно проводить горизонтальные стволы в заданном направлении. Бурение этих скважин ускоряет освоение новых нефтяных и газовых месторождений, разведку полезных ископаемых, снижает капиталовложения и уменьшает затраты дефицитных материалов. В связи с все возрастающими объемами направленного бурения весьма актуальной становится проблема контроля за направлением ствола скважины в процессе ее бурения, проблема возможности управления этим процессом по намеченной программе. Комплекс измерительных датчиков контроля направления ствола скважины должен состоять из датчиков измерения угла наклона скважины и ее азимута. Для управления процессом направленного бурения измерительную систему оборудуют датчиком положения отклонителя. Описанные две группы датчиков объединены в одной телеизмерительной системе для оптимизации процесса бурения наклонно-направленных и горизонтальных скважин. Уже давно стало известно, что горизонтальные скважины являются более выгодными с точки зрения добычи нефти, дебит которой зависят от длины горизонтального участка скважины. Появились идеи совмещения процесса бурения с геофизическими и технологическими измерениями с помощью датчиков, установленных в бурильной колонне вблизи долота. Необходимость расширения геофизического комплекса методов на различной физической основе обусловила создание цифровой комплексной скважинной аппаратуры, когда измеряются большое количество различных геофизических параметров, передаваемых по беспроводным каналам связи к наземной обрабатывающей и регистрирующей аппаратуре. Однако, как бы не были совершенны зарубежные и отечественные инклинометрические телесистемы, большой процент наклонно направленных и горизонтальных скважин проводится не по продуктивному пласту и, с точки зрения геофизики, вслепую. Причиной этого является отсутствие геофизической информации в процессе бурения. Есть два подхода его решения: 1) При бурении проводить привязочные каротажи. 2) Использование системы, регистрирующие геофизические параметры и передающие их на поверхность в режиме реального времени (непосредственно при бурении), так называемые LWD-системы. Данный подход обладает преимуществом по сравнению с первым, так как возможна более оперативная корректировка траектории скважины и не затрачивается дополнительное время на привязочные каротажи.
Научно-производственное предприятие ВНИИГИС предлагает комплексную технологию управления траекторией бурящих боковых стволов и горизонтальных скважин телеметрическими системами с беспроводным электромагнитным каналом связи. Отработана технология выхода на горизонтальное направление и проводки горизонтального ствола длиной 150 — 200 м с отклонением от вертикальной отметки в пределах 4 м. Это достигается за счет высокой степени совпадения расчетной и фактической интенсивности искривления ствола. Прием и обработка информации на поверхности при работе с телесистемами осуществляется с помощью IBM PC, что гарантирует качество и надежность приема и обработки скважинной информации. Основное преимущество систем с дистанционной передачей заключается в возможности немедленного поступления глубинной информации к оператору. В основу данной работы легли отчеты и материалы ООО ВНИИГИС отдела №15 по разработке, в разработке и испытаниях которых автор принимал участие. 1. История развития бескабельных систем для исследований скважин. В настоящее время бескабельные телесистемы и автономные приборы широко применяются для решения различных геологических, технологических и технических задач в процессе бурения наклонно-направленных и горизонтальных скважин, изучения параметров геологического разреза, их освоения в сложных геолого-технических условиях и эксплуатации нефтегазовых, угольных, рудных и специальных скважин месторождений различных полезных ископаемых. Для геофизических исследований скважин применяют около двадцати различных методов каротажа. Как правило, измерения свойств горных пород, проходимых скважиной, производят часто много времени спустя после их вскрытия. За это время проникновение фильтрата бурового раствора оказывается настолько значительным, что порой полностью маскирует истинный характер пласта. Ухудшается и отбивка границ пластов. Желательно проводить каротаж в момент вскрытия пласта или вскоре после окончания бурения, когда бурильные трубы еще не извлечены из скважины. Измерения в процессе бурения были впервые осуществлены введением в практику работ метода газового каротажа. Однако недостатком этого метода было то, что выбуренные породы разбуриваемого пласта с потоком промывочной жидкости достигают поверхности через 30 и более минут после вскрытия пласта, и в районах с высокой скоростью бурения приходилось иногда останавливать процесс бурения для оценки характера вскрытых скважиной пластов. Кроме того, применение этого метода не исключало необходимости проведения электрического каротажа после бурения аппаратурой на кабеле. Были проведены значительные поисковые работы по разработке метода и аппаратуры для непрерывного в реальном масштабе времени получения оператором информации о различных свойствах проходимых скважиной пород в процессе ее бурения. При этом основной упор был сделан на разработку метода электрического каротажа и канала связи забоя скважины с поверхностью. 50-е гг. характеризуются появлением нового направления — разработкой автономно действующих скважинных приборов со встроенным в них регистратором для записи измеряемых величин.
Такой теоретико-методологической основой, содержащей определение знания специалиста предприятия и общие основы построения технологий системы управления знаниями предприятия, является метод системной технологии. 3) Управление знаниями и инженерия знаний — возможности целостных решений. Управление знаниями и инженерия знаний тесно взаимосвязаны, так как они решают взаимосвязанные научные и практические проблемы системы управления знаниями предприятия. Назначение управления знаниями — обеспечение успешности деятельности предприятия (организации) путем управления процессами формирования и применения необходимых знаний. Управление знаниями придает целенаправленность данным процессам в смысле придания необходимых свойств, формы, состояния комплексу продуктов предприятия – знаний, товаров, услуг. По своей сути управление знаниями – «управленческая» часть, субъект системы управления производством и потреблением необходимых знаний специалистами предприятия, основанная на современных информационных технологиях управления
1. Значение повторной интерпретации данных геофизических исследований разведочных скважин
2. Каналы связи: Спутниковая Связь
3. Развитие методов эффективного использования каналов связи
4. Исследование методов разделения (уплотнения) каналов связи
5. Место УСО в АСУ процесса бурения
9. Анализ мешающих влияний в каналах связи при передаче и преобразовании информации
10. Исследование методов разнесенного приема в декаметровом канале связи
11. Приемник цифровой системы передачи информации ВЧ-каналом связи по ВЛ
12. Управление ошибками при передаче информации по каналам связи
14. Сравнительный анализ клановых и кровно-родственных связей
16. Межпредметные связи в процессе обучения
17. Турбобур в бурение скважин
18. Бурение скважин
19. Буровая каретка в бурение скважин
20. Бурение нефтяных и газовых скважин
21. Гидротермальный процесс в вулканических областях и его связь с магматической деятельностью
25. Бурение нефтяных и газовых скважин
26. Бурение скважин
27. Газометрия скважин во время бурения
28. Проект бурения и крепление эксплуатационной скважины на Песчаной площади Краснодарского края
29. Бурение нефтяных и газовых скважин
30. Связующие процессы в управлении персоналом
31. Воображение и его связь с другими психическими процессами
33. Солнечно-Земные Связи и их влияние на человека
34. Особенности искусственных спутников земли на примере спутниковых систем связи
36. Общая характеристика процесса научения
41. Методы и модели демографических процессов
42. Интегрированный проект учебного процесса
43. Гамма – каротаж. Физические основы метода
45. Гидрогеология. Построение разреза по скважинам
47. Организация бюджетного процесса
49. Участники арбитражного процесса
50. Письменные доказательства в арбитражном процессе
53. Гражданский процесс (Контрольная)
57. Шпаргалка по гражданскому процессу
58. Представительство в гражданском процессе
59. Лица, участвующие в процессе
60. Письменные доказательства в системе доказательств гражданского процесса
61. Инквизиционный процесс. Формальная система доказательств
62. Уголовный процесс по Соборному Уложению 1649 года
64. Законотворческий процесс в Республики Казахстан
67. Экзаменационные билеты по криминальному процессу /Украина/
68. Процесс законотворчества и его стадии в России
69. Творческий процесс создания фильма
73. Массовые репрессии и политические процессы 20-х 30-х годов
74. Торгово-экономические связи Киевской Руси (Контрольная)
75. Ctp-технология, глубокая печать, брошюровочно-переплетные процессы
76. Модемная связь и компьютерные сети
78. Волоконно-оптические линии связи
79. Модемная связь
80. Интегрированный проект учебного процесса
82. Вычислительная техника в управлении на примере управления международных связей ВГУЭС
83. Механизм когерентности обобщенного кольцевого гиперкуба с непосредственными связями
84. Получение уравнения переходного процесса по передаточной функции
85. Повышение эффективности процесса представления знаний
89. Использование дифференциальных уравнений в частных производных для моделирования реальных процессов
90. Моделирование процессов переработки пластмасс
91. Клиника Диагностика и Лечение Гиперпластических процессов эндометрии
92. Патофизиологические процессы в тканях
93. Эффективность влияния озона на течение перитонита и процесс спайкообразования в эксперименте
94. Роль витаминов в процессе роста и развития человека
96. Применение психологических знаний в процессе оперативно - розыскной деятельности
97. Защита информации по виброакустическому каналу утечки информации