7. Опыт комплексных исследований скважин на всех этапах "жизни" месторождений
В нормативном документе [1] по состоянию на 1991 год обобщен отечественный и зарубежный опыт и представлен "Принципиальный комплекс исследований по контролю разработки нефтяных месторождений" - по применению гидродинамических, промыслово-геофизических и физико-химических методов контроля на этапе разработки нефтяных месторождений.
Представлен также "Обязательный комплекс исследований" по контролю (который рекомендуется составлять соответствующим службам исследований и утверждается руководством производственного объединения). Обязательные комплексы могут быть типовыми (для группы разрабатываемых объектов) или индивидуальными (только для данного объекта).
В "Обязательный комплекс", как минимальный для всех разрабатываемых объектов, входит "Принципиальный комплекс". В номенклатуру "Обязательных комплексов" не включают исследования скважин, выходящих из бурения с помощью испытателей пластов на трубах и виды исследований, которые рассматриваются специальными дополнительными программами. К таким исследованиям могут относиться гидропрослушивание пластов, методы закачки индикаторов, исследования эффективности повышения нефтеотдачи и др.
Все исследования, включаемые в "Обязательный комплекс" осуществляются в соответствии с действующими руководящими документами.
Сокращение объемов исследований в "Обязательном комплексе" по сравнению с "Принципиальным" допускается без ущерба для контроля разработки месторождений и при соблюдении требований об охране недр и окружающей среды.
Виды и объемы исследований скважин приводятся раздельно для гидродинамических, физико-химических и тепловых методов воздействия на залежи.
"Принципиальный комплекс" гидродинамических, физико-химических и промыслово-геофизических методов исследований по контролю за разработкой регламентирует виды и объемы исследований.
"Принципиальный комплекс" рекомендуется рассматривать как минимальный для всех разрабатываемых объектов и включать во все типовые и индивидуальные обязательные комплексы.
В "Принципиальном комплексе" предусматриваются две стадии разработки - 1-я стадия слабой изученности залежи, характеризуется ростом фонда скважин, нестабильностью параметров процесса разработки и 2-я стадия - характеризуется достаточной изученностью МПФС, стабилизацией основных показателей разработки. Как следствие, на 2-й стадии возможно сокращение фонда исследуемых скважин с помощью глубинных приборов. Обе стадии разработки требуют разного, творческого подхода к видам и объемам исследований.
В практике работы многих нефтегазодобывающих и геофизических компаний и организаций с учетом геолого-промысловых условий, имеются составленные типовые - стандартные задачи комплексного контроля (ГИС, ГДИС и ГХИ) за разработкой нефтяных и газовых месторождений, справочники задач и результаты интерпретации ГИС-контроля, программы комплекса и периодичность промыслово-гидродинамических исследований скважин с указанием: объектов исследований, типовых задач, рекомендуемых условий, комплексов приборов и режимов измерений, объемов исследований и охвата категорий фонда скважин исследованиями, периодичности выполнения исследований (ОАО "Татнефть", АО "Татнефтегеофизика", ОАО "Лукойл-Западная Сибирь", ООО "Красноярскнефтегеофизика", ОАО "Когалымнефтегеофизика" и другие).
8. Методические основы комплексирования изучения геолого-геофизических характеристик нефтяных и нефтегазовых месторождений
8.1. Разработка нефтяного месторождения на всех этапах: поисков и разведки, бурения скважин, оконтуривания и оценки запасов, составления проектных документов на проведение опытно-промышленной эксплуатации и процессов разработки (на стадиях роста, стабилизации и монотонного падения добычи во времени) вплоть до завершающей стадии основывается на информации о геолого-геофизических характеристиках продуктивных нефтегазовых пластов и залежей. Это информационное сопровождение процессов разработки осуществляется на базе результатов комплексных исследований скважин (геофизических, гидродинамических и геохимических). Эти комплексные исследования (каждое из них, в свою очередь, также предоставляет совокупный комплекс различных видов одного и того же типа исследований) отличаются теоретическими и методическими основами, техникой и технологией проведения, методами обработки данных исследований (в т.ч. с использованием различных компьютерных технологий), интерпретацией данных и их практическим использованием (см. рисунок 2).
8.2. В практике разработки нефтяных месторождений наблюдается разделение промысловых исследований скважин на гидродинамические, геофизические и текущие промысловые. Эти исследования проводятся разными организациями и инженерами разных специальностей. Гидродинамические исследования проводятся нефтегазодобывающими предприятиями (подразделениями - ЦНИПРами, ЦНИЛами, исследовательскими центрами и др.) и научно-исследовательскими и геофизическими организациями, геофизические исследования - специализированными геофизическими предприятиями, текущие промысловые - цехами и подразделениями нефтегазодобывающих предприятий (замеры и учет: дебитов, устьевых давлений и температур; отбор и лабораторный анализ проб жидкости и т.д.).
Программы проведения исследований должны увязываться между собой. Должна проводиться совместная интерпретация данных. Необходима финансово-экономическая оценка комплексированных исследований.
8.3. Грамотное и эффективное ведение контроля и регулирования процессов разработки месторождений требует не только комплексного использования информации о пласте и скважинах, полученных по данным разного вида исследований: ГИС, ГДИС и др. Оно требует комплексного подхода на всех стадиях решения проблем контроля с момента их возникновения:
8.3.1. Планирование исследований, составления программ комплексных работ на скважине, на месторождении, их этапирования;
8.3.2. Совместное проведение разных видов исследований как единого процесса, т.е. их комплексирования, когда это возможно;
8.3.3. Комплексная интерпретация, анализ результатов исследований и оценка их достоверности, обобщения всех полученных данных и рекомендации по их хранению в банке данных (в т.ч. с использованием компьютерных технологий).
8.4. Под комплексированием исследовательских работ понимается использование какого-либо комплекса исследований: геофизических или гидродинамических, собранного из разных видов измерений для решения какой-либо поставленной задачи или группы задач (таблица 2). В свою очередь геофизические и гидродинамические исследования также состоят из совокупностей комплексов различных видов исследований.
8.5. Под этапностью выполнения комплексированных методов изучения геолого-физических характеристик нефтегазовых залежей, пластов понимается синхронизация по времени - одновременное или последовательное проведение различных методов исследований в течение какого-либо этапа или стадии от поисков - разведки до завершения разработки месторождения.
8.5.1. "Жизнь" месторождения происходит в несколько последовательных условных этапов: поиск и разведка, открытие месторождения и его оконтуривание, разработка в несколько условных стадий (характеризующихся темпами разбуривания и добычи, включая вторичные и третичные методы повышения нефте-, газо-, компонентоотдачи) и, наконец, завершение разработки.
С точки зрения этапирования и комплексирования различных методов информационного обеспечения и сопровождения процессов освоения запасов и разработки месторождений, существуют различные подходы и системы классификации стадий и этапов.
В поисках и разведке месторождений различают 3 этапа комплексных поисково-разведочных работ.
Детальная разведка. Начинается с момента получения притока из поисковой скважины - открытия месторождения и включая бурение оценочных и оконтуривающих скважин, на которых производятся комплексы ГДИ и ГХИ.
В разработке нефтяных залежей и месторождений, например, выделяют 4 стадии:
I - рост добычи нефти во времени;
II - стабилизация добычи нефти;
III - крутое падение добычи нефти;
IV - низкая добыча нефти с очень медленным падением в течение продолжительного периода времени.
Часто III и IV стадии объединяются.
Таблица 2. Методические основы принципов комплексирования и этапирования изучения геолого-геофизических характеристик пласта
Методы изучения | Задачи. Изучаемые геолого-геофизические характеристики и данные | Этапы, согласованность и синхронность времени сбора данных, ответственные исполнители |
| сейсморазведка | структуры, стратиграфия, реперные горизонты, флюиды, межскважинные неоднородности, разрывы, сбросы | поиски и разведка, инженеры-геофизики |
| геология | закономерности осадконакопления, литология, структура, разрывы и трещины | разведка, открытие и разработка, инженеры-геологи |
| каротаж | глубина, литология, толщины пластов, пористость, флюидонасыщенность, контакты (ВНК, ГНК, ГВК), корреляция между скважинами | геологи, петрофизики, инженеры |
| отбор кернов | тип коллектора, насыщенность, пористость, проницаемость, неоднородность пласта | бурение; геологи, инженеры буровики, разработчики и специалисты лабораторий PVT |
| основные результаты | глубина, литология, толщины, пористость, проницаемость, остаточная флюидонасыщенность | разведка, открытие и разработка |
| специальные | относительные проницаемости, капиллярное давление, сжимаемость пор, гранулометрия, распределение пор по размерам | открытие и разработка, инженеры-геологи, разработчики, специалисты PVT |
| анализ пластовых флюидов | объемный коэффициент в пластовых условиях, сжимаемость, вязкость, растворимость газов, химический состав, фазовые превращения, удельные веса, структурно-механические (реологические) свойства | открытие, оконтуривание, разработка и добыча, инженеры-разработчики и специалисты лабораторий PVT |
| гидродинамические исследования скважин | пластовые давления, гидропроводность, стратификация - слоистость, геометрические размеры пласта, наличие разрывов и непроницаемых границ, коэффициенты продуктивности и приемистости, остаточная нефтенасыщенность, скин-фактор | открытие, оконтуривание, разработка, добыча и нагнетание жидкостей, инженеры по разработке и добыче |
| добыча и нагнетание | текущая промысловая информация (ТПИ), текущие и накопленные дебиты нефти, газа и воды, а также нагнетаемых воды и газа; профили отдачи и приемистости | добыча и нагнетание в процессе разработки, промысловые инженеры по добыче и разработке |
| финансово-экономический анализ | финансово-экономические аспекты получения информации о пласте и эффективности ее использования | финансово-экономические службы, инженеры-экономисты и разработчики |
В [6] выделяются 5 основных стадий заключения ТОЭ СРП:
I - стадия поисковых работ в пределах лицензионного участка до момента вскрытия поисковой скважиной продуктивного пласта;
II - начиная с момента получения первого притока из поисковой скважины и включая стадию оценки месторождения или объекта;
III - с момента пробной или опытно-промышленной эксплуатации до завершения процесса подготовки запасов к промышленной эксплуатации;
IV - включает основной период разработки, на котором отбирается большая часть извлекаемых запасов;
V - стадия доразработки (завершающая) с целью выработки остаточных запасов.
С точки зрения составления проектных документов по технологии разработки нефтяных месторождений могут выделяться 6 стадий проектирования и составления регламентирующих документов [5а]:
1. Проект пробной эксплуатации;
2. Технологические схемы опытно-промышленной разработки;
3. Технологическая схема разработки; 4. Проект разработки;
5. Уточненный проект разработки;
6. Анализы разработки. Могут быть отчеты по авторскому надзору.
В нормативном документе [2] - правилах геофизических исследований и работ в нефтяных и газовых скважинах - различают 6 этапов геологического изучения и использования недр:
I этап - изучение геологического разреза;
II этап - оценка и подсчет запасов;
III этап - обеспечение строительства, эксплуатации скважин, их подземного и капитального ремонта;