ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛА ЗАЛЕГАНИЯ ПРОДУКТИВНОГО ГОРИЗОНТА ИЗМЕНЕНИЕМ РАСЧЕТНОЙ АБСОЛЮТНОЙ ГЛУБИНЫ
С. ГАБРЕЛЯН, Н. ПРОЦЕНКО, М. МУРЗИН, А. ЯРОПОЛОВ, ОАО "Сургутнефтегаз"
При заметном снижении ресурсного потенциала нефтедобывающих районов Западной Сибири особое значение приобретает внедрение эффективных технологий для выработки остаточных запасов нефти. К их числу относится зарезка боковых горизонтальных стволов.
В ОАО "Сургутнефтегаз" накоплен большой опыт по бурению боковых горизонтальных стволов. Для выбора направления бурения боковых стволов производится оценка структурного плана интересующего участка, либо площади в целом, данные ГФИ.
В процессе бурения боковых стволов достаточно часто возникает проблема ошибочного определения угла залегания продуктивного пласта, что приводит к осложнениям траектории боковых стволов, а именно:
- выход за проектный коридор бурения ("прошивание" пласта), что приводит к производству неплани-руемых срезок либо ликвидации ствола из-за вскрытия подошвенных пластовых вод;
- увеличение длины бокового ствола от "окна" до точки вскрытия цели;
- ухудшение профиля траектории горизонтального участка;
- недохождение нагрузок на долото, сокращающее длину горизонтального участка;
- ухудшение дохождения хвостовика.
Все это ведет к увеличению затрат на КРС.
В УЗБС и КРС разработаны и внедрены в производство несколько методов определения углов залегания продуктивных горизонтов:
Метод корреляции. Метод применим при проектировании боковых горизонтальных стволов в случае, когда имеется достоверная информация по основной скважине и хотя бы по одной скважине окружения.
Сущность метода заключается в сопоставлении разрезов соседних скважин. Способ проектирования позволяет относительно достоверно смоделировать характер залегания продуктивных пластов, определить угол залегания залежи, что весьма важно в нашей ситуации, так как коридоры горизонтального бурения по разрезу бывают очень малы (0,5-3 м) и нельзя допустить выхода бокового ствола за его пределы. Если информация по скважинам достоверна, то в процессе бурения привязками уточняются параметры залегания продуктивного горизонта.
Метод изменения мощностей. Метод применим для разрезов с несогласным залеганием и случае невозможности провести детальное изучение разреза. Это может быть обусловлено отсутствием достоверных данных по соседним скважинам, либо невозможностью проведения детальной корреляции. При бурении бокового ствола из основной скважины на удаленную точку изначально прогнозируется характер располо-
жения пласта по данным соседней скважины. Для уточнения угла залегания и эффективной мощности коллектора в процессе бурения выполняются привязки, полученные данные коррелируются с данными по удаленной соседней скважине. Уточнение угла залегания продуктивного пласта происходит в реальном времени посредством частых привязок.
Метод уточнения углов залегания при бурении на нижележащие горизонты. Метод применим при отсутствии достоверных данных по нижележащим горизонтам, либо они не вскрыты бурением. При использовании данного метода выполняется бурение пилотных стволов для изучения продуктивного горизонта. Далее производится срезка в интервале набора угла (рис. 1), после вскрытия репера производится его "подсечение". По результатам определения абсолютных отметок, на которых вскрыли пласт, уточняется угол залегания продуктивного пласта.
Используемые сегодня методы определения угла залегания пласта
достаточно информативны, но их недостаток в оценке минимума информации.
Существует дополнительный метод расчета угла залегания продуктивного горизонта посредством систематизации данных по скважинам окружения. При этом используется математический расчетный алгоритм, позволяющий вносить переменные данные, а именно: картографические координаты для скважин, координаты точек пластопересече-ния скважин окружения, абсолютные отметки реперов, дирекционный угол входа в цель по буримой скважине, индекс достоверности геологической информации.
Метод определения угла залегания продуктивного горизонта, основанный на изменении расчетных абсолютных глубин.
В методе заложено много зависимостей: учитывается пространственное расположение скважин; используется максимально возможное количество скважин окружения; учитываются картографические координаты точек пластопересечения в скважинах; вводится индекс достоверности геолого-геофизической информации для каждой скважины. Инструмент выполнен на базе стандартной офисной программы Microsoft Excel. Вычислительный алгоритм позволяет определять расчетные абсолютные отметки и угол залегания продуктивного горизонта в каждой точке привязки посредством внесения переменных
данных: координат пластопересече-ния, абсолютных отметок опорного и промежуточных реперов, абсолютных отметок проектного горизонта. Метод не учитывает проектный угол залегания опорного горизонта, пересчет угла залегания продуктивного пласта ведется между соседними точками привязки из полученных расчетных абсолютных отметок для каждого репера. Проследив закономерность изменения значений угла залегания между соседними точками, можно достоверно определить характер поведения пласта и истинный угол залегания.
Описание методики
Для выбора скважин окружения необходимо детально изучить структурный план. Условно сносим
скважины окружения на направление буримой скважины (рис. 2).
Изучив структурный план, выбрав необходимое количество скважин окружения (скважины выбираются из приближенных по направлению бурения горизонтального ствола, а также позади буримой скважины) условно сносим их на одну прямую.
Затем производится проецирование структурного плана на вертикальную проекцию, которую используют для детальной корреляции.
Далее изучается каротажный материал по каждой скважине для оценки достоверности геолого-геофизической информации. При использовании информации по скважинам окружения вводится индекс достоверности (чем больше индекс, тем более достоверной является информация). Например: для гироскопа ИГН возьмем индекс, равный 5; для инклинометра ИОН - индекс 3; для неопределенного инклинометра скважины, не являющейся особо информативной в направлении бурения, возьмем 0,5. Если решено не использовать геолого-геофизическую информацию по скважине окружения, введем значение, равное нулю.
Также необходимо учитывать возможную ошибку меры инструмента.
Внимательно изученный материал по всем скважинам вносится в активные ячейки инструмента. Интерфейс инструмента достаточно информативен и прост.
После внесения всех данных (номера скважин, индексы достоверности по ним, координаты пластопересе-
Рис. 4
чения, абсолютные отметки всех реперов) их автоматически обрабатывает алгоритм, получаем расчетные абсолютные отметки для каждой точки привязки реперов, а также расчетные углы залегания продуктивного горизонта. В разных точках привязки получаются различные значения угла
залегания, но если рассматривать систему в целом, то можно достоверно спрогнозировать реальный характер поведения продуктивного пласта.
Координаты и абсолютные отметки реперов в окне "Информация по основной скважине" вносятся на этапе проектирования бокового
Информация по скважинам за "спиной"
Номер скважины 1711
Индекс скважинины 1
Координата Х, м -80.3
Координата У, м -296.2
Отметка "Опорного", м 1834
Отметка "Проектного",м 1954.2
Отметки, м "Репера 1", м 1879.9
"Репера 2", м 1906.5
"Репера 3", м 1940.2
"Репера 4", м 1954.2
"Репера 5", м
Информация по скважинам по направлению бурения
Номер скважины 1706 1710 1705
Индекс скважинины 4 2 0.5
Координата Х, м 75.2 -400.4 225.4
Координата У, м -937.5 -725.3 -1437.5
Отметка "Опорного", м 1827.1 1824.2 1828
Отметка "Проектного",м 1945 1947.2 1950.3
Отметки , м "Репера 1", м 1868.4 1870.3 1873.2
"Репера 2", м 1893.8 1896.5 1897.8
"Репера 3", м 1928.1 1930.4 1932.8
"Репера 4", м 1945.2 1947.2 1950.2
"Репера 5", м
Информация по основной скважине
Номер скважины Опорный Репер 1 Репер 2 Репер 3 Репер 4 Репер 5 Проектный
Дирекционный угол, град. 265
Координата Х цели, м -94
Координата У цели, м -507
Абсолютная отметка репера, м 1834 1879.5 1904.1 1935.2 1950.2 1950.7
Координата Х репера, м -79.1 -80.2 -82.3 -88.2 -92.4
Координата У репера, м -295.4 -320.3 -357.4 -439.8 -468.2
Результаты расчетов
РАО, м 1954.2 1953.9 1952.14 1949.8 1950.16
1. Метод корреляции по скважинам "за спиной"
ОАО цели, м 1954.06 1951.52 1947.1 1947.86 1949.26
Угол залегания, град. 0.04 0.73 1.92 1.72 1.34 1.15
Угол залегания=0,89
2. Метод корреляции по скважинам по направлению бурения
ОАО цели, м 1951.38 1951.4 1950.5 1949.33 1949.8
Угол залегания, град. 0.76 0.76 0.63 0.47 0.53 0.63
ствола, а также в процессе вскрытия реперов бурением. Прогнозируемые параметры залежи, в свою очередь, уточняются после внесения корректив.
Результаты расчетов
За истинный угол залегания горизонта принимается среднее значение углов залегания пласта "за спиной" и по направлению бурения.
Положительное значение угла залегания указывает на рост пласта по направлению бурения, отрицательное - падение пласта.
Метод применим как дополнение к используемым методам определения угла залегания продуктивных горизонтов.
Большой разброс в значениях угла залегания указывает на несогласное залегание продуктивного горизонта. В этом случае необходимо рассматривать каждое значение угла в отдельности.
Выводы
1. Метод, основанный на изменении расчетных абсолютных отметок необходимо использовать параллельно с другими методами определения углов залегания пластов.
2. Корректировка вводных параметров может производиться как на стадии проектирования боковых стволов, так и в реальном времени бурения, что позволяет уточнять расчетные параметры пласта.
3. Используя информацию по скважинам в направлении бурения, а также по скважинам позади буримой, можно более достоверно определять характер залегания продуктивного горизонта по простиранию.
4. Метод прост в использовании при
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.