Применение технологии резистивиметрии «mir*» в lwd комплескной системы «target»

Using of technology resistivimetry «MIR*» in an integrated LWD system of «TARGET»

V. TEPLUKHIN, S. KARMANOV, D. BELOV «PetroTool-Directional Drilling» LLC

Статья посвящена детальному исследованию технологии скважинной резистивиметрии «MIR» в LWD комплексной системы «TARGET». Новая технология позволяет проводить точные исследования удельного сопротивления пород в процессе бурения в on-line, основанные на изучении характеристик комплекса электромагнитных полей в нестационарном режиме. Также рассматриваются важные вопросы влияния значений проводи­мости среды на измерения. Приводятся основные модели для оценки зондовой системы резистивиметра, его технические характеристики и возможности для решения задач геонавигации. Подробно описаны результаты применения технологического комплекса «MIR*» в составе ТС «TARGET» при проведении бурения горизонтального участка скважины. Особое внимание уделяется особенностям и преимуществам технологического комплекса.

The article is devoted to a detailed study of borehole resistivimetry «MIR» in an integrated LWD system of «TARGET». New technology allows to conduct research of resistivity of rocks in the drilling process on-line, based on the study of the characteristics of the complex of electromagnetic fields in non-stationary mode. In the article the important issues of the influence of the conductivity values of the medium on the measurements are also discussed. The basic models for the evaluation probe system resistivity meter, its specifications and capabilities for solving problems of geosteering are also mentioned. The effects of technological complex «MIR*» the CU TARGET during drilling, the horizontal section of the well are described in detail. Special attention is paid to the features and benefits of the technology complex.

Одним из наиболее эффективных методов формирования оптимальной системы разработки является разбуривание нефтяных и газовых месторождений горизонтальными и многоствольными наклонно-направленными скважинами. Это приводит к увеличению площади фильтрации и в значительной степени повышает эффективность разработки низкопроницаемых коллекторов.
Исследования скважин в процессе бурения LWD (logging while drilling) в значительной степени позволяют оптимизировать время на анализ геологической информации в связи с существенным уменьшением зоны проникновения фильтрата бурового раствора в структуру нефтяного или газового коллектора, что позволяет сократить время его освоения и, что особенно актуально при разработке пластов малой мощности, осуществления процесса геонавигации траектории ствола скважины в соответствии с морфологией пласта [1].
В компании «ПетроТул-Направленное Бурение» в 2015 г. выполнена разработка специализированной технологии скважинной резистивиметрии «MIR*», позволяющей проводить детальные исследования удельного сопротивления пород в процессе бурения в on-line, основанного на изучении характеристик комплекса электромагнитных полей в нестационарном режиме [2].
Применение импульсной технологии изучения электромагнитного поля по отношению к варианту изучения гармонического сигнала продиктовано результатами детальных физико-теоретических исследований и большими потенциальными возможностями нестационарного электромагнитного поля в прикладном применении [2].
Один из важнейших вопросов исследований стандартного индукционного каротажа (ИК) – изучение влияния значений проводимости среды на измерения, оценка разрешающей способности технологии по значениям проводимости и определение максимального значения сопротивления среды, при котором возможны измерения.

Один из важнейших вопросов исследований стандартного ИК – изучение влияния значений проводимости среды на измерения, оценка разрешающей способности технологии по значениям проводимости и определение максимального значения сопротивления среды, при котором возможны измерения.

Основными моделями для оценки эффективности зондовой системы резистивиметра являлись [3]:
1. Стенд с концентрически расположенными проводниками радиусом до 0.9 м с возможностью изменения сопротивления каждого контура в диапазоне 1 Ом*м – 400 Ом*м.
2. Стенд с концентрически расположенными проводниками радиусом до 2.5 м с возможностью изменения сопротивления каждого контура в диапазоне 1 Ом*м – 400 Ом*м.
3. Объемная «большая» модель – емкость 5 м3 с возможностью изменения сопротивления электролита в диапазоне 1 Ом*м – 200 Ом*м и возможностью проведения измерений на оси модели.
4. Объемная «малая» модель – емкость 0.75 м3 с возможностью изменения сопротивления электролита в диапазоне 1 Ом*м – 200 Ом*м и возможностью проведения измерений на оси модели.
5. Модельная скважина в четвертичных отложениях.
6. Рабочая наклонно-направленная скважина глубиной до 2300 м.
Типовые зависимости значения ЭДС на приемном зонде, полученные при наличии одного замкнутого контура с возможностью изменения омического сопротивления в диапазоне 0 – 400 Ом*м при условии, что контур находится в безграничной непроводящей среде (отсутствуют дополнительные осложняющие факторы) [4], представлен на рис. 1.

Термобаростойкость
• Диапазон рабочих температур, 0 С 0 –120*
• Рабочее давление, мПа 0 – 60*


Модуль индукционного резистивиметра «MIR*» прошел опробование на системах двухмерных и трехмерных (объемных) моделей.
В частности были исследованы возможности модуля для решения задач геонавигации (приближения и удаления относительно границ со средами с другой электрической проводимостью).
Результаты представлены на рис. 2.
Форма основного сигнала (амплитуда, длительность и время экстремума) сохраняется при перемещении прибора от центра сред к границе.


При приближении к вертикальной границе сред с различной проводимостью на времени примерно 200 наносекунд появляется новый экстремум, амплитуда которого растет с приближением к границе [5, 6].
Технологический комплекс «MIR*» в составе ТС «TARGET» с электромагнитным каналом связи был опробован при проведении бурения горизонтального участка скв. № 3125гс1 Бузовьязовской площади Башкортостана.
Бурение горизонтального участка было проведено с глубины 2316 до глубины 2412 м, по стволу (проектный забой) за 2 суток с регистрацией необходимых технологических параметров и данных измерений удельного электрического сопротивления в радиусах 0,75 – 1,0 м и 1,5 – 2,0 м в диапазоне глубин 2268 м – 2412 м.

В компании «ПетроТул–Направленное Бурение» в 2015 г. выполнена разработка специализированной технологии скважинной резистивиметрии «MIR*», позволяющей проводить детальные исследования удельного сопротивления пород в процессе бурения в on–line, основанного на изучении характеристик комплекса электромагнитных полей в нестационарном режиме.

Компоновка низа бурильной колонны включала в APS следующее оборудование: долото, винтовой забойный двигатель ДР-120N6T, TC APS flowSub, ГК, инклинометр, разделитель, модуль резистивиметра «MIR*». Проведение исследований скважинным резистивиметром непосредственно в процессе бурения позволило получить значения сопротивления в условиях весьма незначительного проникновения фильтрата бурового раствора [7, 8]. По данным бурения и резистивиметра «MIR*» горизонтальный участок ствола вскрыл относительно однородный коллектор, представленный тонкозернистыми светло-серыми и коричнево-серыми известняками. При сопоставлении данных LWD и каротажа ГИС («Башнефтегеофизика») установлено, что показания зондов БК (ГИС) и «MIR*» практически совпадают. Отмеченное расхождение данных находится в пределах допустимой точности измерений [9].
Модуль резистивиметра технологически совместим с телесистемой «TARGET», подключен к стандартной шине передачи данных RS-485, характеризуется низким энергопотреблением. Конструкция модуля «MIR*» допускает свободный допуск к блокам памяти, позволяет осуществлять скачивание информации по значениям сопротивления с необходимой детальностью стробирования по глубине.
Резистивиметр «MIR*» может работать во всех типах бурового раствора, включая растворы на нефти и соленасыщенные растворы. Значения удельного сопротивления пород для управления траекторией бурения предоставляются в режиме реального времени. Резистивиметр «MIR*» практически может быть адаптирован к работе в составе телесистем с гидравлическим каналом связи.
Результаты резистивиметрии «MIR*» и их интерпретации доступны специалистам еще во время бурения в режиме реального времени, что позволяет оперативно реагировать на изменение геологической обстановки, уточнять в комплексе с гамма-каротажем структурные элементы пласта коллектора и тем самым эффективно и оперативно проводить геонавигацию в процессе бурения [10].

Литература

1. Антонов Ю.Н. Изопараметрическое каротажное зондирование (обоснование – ВИКИЗ) // Геология и геофизика. 1980. № 6. С. 81 – 91.
2. Бурсиан В.Р. Теория электромагнитных полей, применяемых в электроразведке. Л.: Недра, 1972. 245 с.
3. Ваньян Л.Л. Основы электромагнитных зондирований. М.: Недра, 1965. 109 с.
4. Кауфман А.А., Соколов В.П. Теория индукционного каротажа методом переходных процессов. Новосибирск: Наука, 1972. 108 с.
5. Кудрявцев Ю.И. Некоторые вопросы теории индукционного каротажа // Прикладная геофизика. 1960. Вып. 28. С.101 – 115.
6. Никитина В.Н. Общее решение осесимметричной задачи теории индукционного каротажа // Известия АН СССР. Серия геофизическая. 1960. № 4. С. 607 – 616.
7. Плюснин М.И. Индукционный каротаж. М.: Недра, 1968. 142 с.
8. Плюснин М.И., Вильге Б.И. Обоснование индукционного каротажа методом переходных процессов // Изв. вузов. Геология и разведка. 1969. № 5. С. 158 – 165.
9. Doll H.G. Introduction to Induction Logging and Application to Logging of Wells Drilled With Oil-Based Mud. Journal of Petroleum Technology. 1949. 1, no 6. Рp. 148 – 162.
10. Андерсон Б., Бербер Т., Леверидж Р. Трехмерный индукционный каротаж: старые измерения под новым углом. Нефтегазовое обозрение, 2008 [Электронный ресурс]. URL:http://www.slb.com/~/media/Files/resources/oilfield_review/russia08/sum08/05_triaxialinduction.pdf (дата обращения: 15.01.2016).

References

1. Antonov Ju.N., Isoparametric logging sounding (VIKIZ justification) // Geology and Geophysics. 1980. No. 6. Pp. 81 – 91.
2. Bursian V.P., Theory of electromagnetic fields used in electrical exploration. L.: Nedra, 1972. P. 245.
3. Vanyan L.L., Foundations of electromagnetic sounding. M.: Nedra, 1965. P. 109.
4. Kaufman A.A., Sokolov V.P. The theory of induction logging by method of transient processes. Novosibirsk: Nauka, 1972. P. 108.
5. Kudriavtsev Ju.I., Some problems of the theory of induction logging // Applied Geophysics. 1960, Vol. 28. Pp. 101 – 115.
6. Nikitina V.N. The general solution of axisymmetric problems of the theory of induction logging // Proceedings of the USSR AS. Geophysical series. 1960. No. 4, Pp. 607 – 616.
7. Plyusnin M.I. Induction logging. M., Nedra, 1968. P. 142.
8. Plyusnin M.I., Wil`ge B.I. Justification of induction logging by method of transitional processes // News of higher educational institutions. Geology and exploration. 1969. No. 5. Pp. 158 – 165.
9. Doll H.G. Introduction to Induction Logging and Application to Logging of Wells Drilled With Oil-Based Mud. Journal of Petroleum Technology. 1949. 1, No 6. Рp. 148 – 162.
10. Anderson B., Berber T., Leveridge R. Three-dimensional induction logging: old measure from a new angle. Oil and gas review. 2008 [Electronic resource]. URL: http://www.slb.com/~/media/Files/resources/oilfield_review/russia08/sum08/05_triaxialinduction.pdf (accessed: 15.01.2016).

Комментарии посетителей сайта

    Функция комментирования доступна только для зарегистрированных пользователей


    Авторизация


    регистрация

    Теплухин В.К.

    Теплухин В.К.

    руководитель отдела новых технологий

    ООО «ПетроТул-Направленное бурение»

    Карманов С.В.

    Карманов С.В.

    руководитель конструкторско- технологического департамента

    ООО «ПетроТул-Направленное бурение»

    Белов Д.Г.

    Белов Д.Г.

    директор

    ООО «ПетроТул-Направленное бурение»

    Просмотров статьи: 5147

    Рейтинг@Mail.ru

    admin@burneft.ru