Первое применение технологии многопластового картирования высокого разрешения при бурении на газовом проекте Семаковского месторождения

First application of high-resolution multilayer mapping technology in drilling at the Semakovskoye gas project

I.F. SHARIFULLIN1,
I.A. NAGORNA1,
D.M. GABBASOV1,
C.M. ANTIPOV2,
D.S. LEONTIEV3,
I.I. EVDOKIMOVA3,
Yu.A. SELIVANOV3
1 RusGazAlliance LLC
Moscow, 121357,
Russian Federation
2 OOO RusGazBurenie
Moscow, 117420,
Russian Federation
3 Schlumberger Group
of Companies
Moscow, 125171,
Russian Federation

В статье представлены решения геологических задач при бурении горизонтальных скважин на пласт ПК1 посредством применения новейшей технологии картирования границ с высоким разрешением PeriScope Edge. Описаны задачи на бурение скважин на Семаковском месторождении, неопределенности, связанные с бурением скважин с большим отходом от вертикали и пути их решения. Сделаны сравнительные выводы по результатам применения технологий старого и нового поколений.

The article presents solutions to geological challenges while drilling horizontal wells for PK1 formation using the new multilayer while drilling mapping technology PeriScope Edge. The article describes the problems for drilling wells at the Semakovskoye field, the uncertainties associated with extended reach drilling wells and ways to solve them. Comparative conclusions are made on the results of the application of technologies of the old and new generations.

Введение
Семаковское месторождение расположено в акватории Тазовской губы и частично на суше Тазовского полуострова. Относится к категории уникальных, содержит более 320 млрд м3 газа. Основные запасы сосредоточены в отложениях сеномана. Продуктивный разрез пласта (ПК1) марресалинской свиты представлен песчано-алевролитовой толщей субконтинентального генезиса, разделенной глинистыми пачками локального распространения. Генезис осадков (речные отложения) обуславливает высокую латеральную изменчивость пласта ПК1, а вместе с этим и риски при заложении и бурении горизонтальных скважин.
Система разработки Семаковского месторождения многоэтапная и включает в себя пофазовое бурение скважин с большим отходом от вертикали (БОВ). К текущему моменту завершено бурение 1-ой фазы, которая включает 19 скважин [1].
Бурение горизонтальных скважин БОВ требует особого внимания при разработке подходов к геонавигации. Это связано с возрастающими неопределенностями по мере бурения, которые можно разделить на два типа: технологические – связанные с накопленной погрешностью систем измерений инклинометрии (эллипсы неопределенности) и геологические – вызванные удалением геологических целей скважин от фактически пробуренных разведочных скважин и пилотных стволов (структурные неопределенности). Таким образом, при планировании бурения горизонтальной скважины необходима разработка мер по снижению рисков невыполнения геологических задач. Такой мерой является геонавигация с использованием технологий дистанционного картирования границ удельного электрического сопротивления (УЭС), которая позволяет осуществлять привязку относительно интерпретируемых стратиграфических границ и определять углы залегания пласта.
Основной геологической задачей являлась проводка 500 м наиболее удаленной от куста части хвостовика по коллекторам (не менее 70 %) в прикровельной части пласта ПК1 для дальнейшей установки фильтра. Технология дистанционного картирования границ применялась для заблаговременного обнаружения кровли пласта ПК1, определения расстояния до этой границы и оценки характера залегания. Это позволяло производить корректировку траектории для обеспечения необходимой эффективной длины в интервале наибольшего отхода (рис. 1).

Данный подход успешно применялся на ряде скважин, демонстрируя способность картирования кровли ПК1 на расстоянии ~1,5 – 2 м по вертикали.
Одним из условий, продиктованных технологическими сложностями бурения скважин с БОВ, а также особенностями разработки месторождений со слабосконсолидированным коллектором, являлось бурение по восходящей траектории от нижней точки («пятки») до кровли ПК1 с зенитным углом не менее 90,5°, с возможным выполаживанием в процессе бурения до 90°.
На примере скважины 1107 можно увидеть успешное решение поставленных задач. Кровля ПК1 была закартирована на глубине ~2090 м по стволу с расстояния порядка ~2,1 м по вертикали, что позволило своевременно скорректировать траекторию скважины, выположить траекторию и пройти 500 м по коллектору в интервале с улучшенными фильтрационно-емкостными свойствами (ФЕС).

Проблематика
Несмотря на успешность выполнения геонавигационных задач в некоторых случаях наблюдались сложности в интерпретации результатов и неоднозначность определения границы кровли пласта по инверсии картографа границ. Проведенный пост-буровой анализ выявил дополнительные геологические неопределенности, связанные с латеральным замещением пород коллектора. В некоторых скважинах при бурении вверх по разрезу ожидаемый кровельный пласт коллектора был представлен чередованием менее мощных песчаных коллекторов и алевролитов, что влияло на способность картирования кровли. Применяемая технология дистанционного картирования границ имеет известное ограничение по количеству регистрируемых границ в процессе инверсионных преобразований данных направленного электромагнитного каротажа. Эта технология способна фиксировать только одну границу контраста УЭС выше ствола скважины и одну границу контраста УЭС ниже ствола скважины, что для выявленных условий переслаивания коллектора является затрудняющим фактором выполнения геологической задачи.
Для решения задачи в условиях более сложного геологического строения проведен синтетический расчет откликов технологий картирования (рис. 2). Построена модель, соответствующая условиям замещения выдержанного прикровельного коллектора переслаиванием слоев коллектора и алевролитов (добавлены 6 слоев разной мощности и показаний УЭС). В результате сделан вывод, что для уверенного картирования кровли пласта ПК1, необходимо использовать технологию многопластового картирования в высоком разрешении нового поколения. Особенностью данной технологии являются дополнительные глубинные измерения УЭС и другой математический алгоритм расчета детерминистической инверсии, позволяющие осуществить расчет более детализированной инверсии измерений, способной выделять отдельные прослои мощностью до 20 см [2].
Проведенный анализ показал, что даже в условиях замещения пласта коллектора переслаиванием, новое поколение прибора многопластового картирования способно определить кровлю пласта на расстоянии более 3 м по вертикали, а в случае выдержанного коллектора – до
5 м по вертикали. В то время как глубинность технологии картирования предыдущего поколения вследствие многопластовости разреза составляет 1,1 м по вертикали. Таким образом, для обеспечения заблаговременного картирования кровли ПК1 и выполнения задач по проводке горизонтальной скважины было принято решение применить технологию многопластового картирования высокого разрешения и оценить ее эффективность в реальных условиях разреза.

Ход работы
На пробуренной скважине технология многопластового картирования высокого разрешения доказала свою эффективность на всем протяжении ствола. Стало возможным регистрировать крупные низкоомные пачки в средней части пласта и определять их углы залегания.

Эта информация дала основание для более точной настройки структурной модели и определить геометрические параметры ее элементов. Измеренные по инверсии технологии нового поколения углы залегания позволили рассчитать вертикальную амплитуду этих элементов структуры, которые составили ~4 м по вертикали (рис. 3).
Также технология PeriScope Edge способна визуализировать границы прослоев разной толщины, залегающих как согласно с общим углом напластования, так и несогласно. Мелкие прослои прослеживались на расстояние до 10 м по стволу, что позволяло отчетливо определять углы их залегания. Минимальная толщина регистрируемых PeriScope Edge прослоев составила 0,2 м при контрасте по УЭС с подстилающими и перекрывающими породами менее чем 1:1,5. При этом границы более крупных тел, залегающих выше и ниже этих тонких пропластков, не маскировались ими, как это обычно происходит при применении обычного картографа границ, а были видимы на расстоянии до 2 м по вертикали. Картировалась как кровля, так и подошва этих тел (рис. 4).
В завершающей части ствола инверсия зафиксировала выклинивание продуктивного пласта через его разделение на две части. Одна линза уходит ниже ствола скважины, где картируется на расстояние до 3м по вертикали и на 270 м по стволу, а вторая идет вдоль траектории скважины, постепенно замещается алевролитами и к глубине 4000 м по стволу можно наблюдать лишь его остатки – линзу с повышенными сопротивлениями, толщиной 0,8 м, которая прослеживается на 30 м по стволу. Ее контраст по УЭС с окружающими породам составляет менее чем 1:2. Одновременно с прослеживанием геологических тел, расположенных близко к скважине и фиксацией их геометрии инверсия PeriScope Edge уверенно трассирует и более удаленную от ствола кровлю ПК1, расположенную в 3,7–4,0м по вертикали выше скважины. При этом кровля трассируется очень четко, несмотря на постепенное снижение значений УЭС и чередование слоев с разными УЭС, что для обычного картографа границ является ограничением (рис. 5).
Дополнительной особенностью данной технологии является способность прибора одновременно картировать несколько границ, расположенных одна над (под) другой на разном удалении от ствола скважины и прослеживать их на значительное расстояние вдоль ствола. Эта особенность позволяет рассчитывать толщины отдельных прослоев и их серий, углы их падения, распознавать серии прослоев, залегающих несогласно с общим направлением падения структуры и производить другие структурно-геологические построения.
Таким образом, технология многопластового картирования PeriScope Edge позволила фиксировать и визуализировать разнообразные по размеру и форме геологические тела (от 0,2 до 6 м толщиной) даже при минимальном контрасте сопротивлений (1:1,5, 1:2), также как и в условиях плавного снижения сопротивлений, и уверенно проложить горизонтальный ствол скважины в пределах сложнопостроенных отложений (рис. 6).

Выводы
Проведенная первая работа с технологией PeriScope Edge подтвердила эффективность использования многопластовых картографов для геонавигации скважин БОВ на целевой объект ПК1. В ходе работы был отмечен ряд преимуществ относительно картографов предыдущих поколений, таких как более уверенное выделение углов залегания тел, увеличенная глубинность картирования границ, лучшая детализация разреза за счет фиксирования маломощных пропластков до 20 см, улучшенная многопластовость – способность картирования до
6 границ с разными свойствами одновременно, картирование изменения толщин тел. Полученный в результате работы геоэлектрический разрез позволил увидеть более полную картину внутреннего строения пласта и в сочетании с контролем скорости бурения обеспечить принятие своевременных решений.
Результат применения технологии позволил решить задачу картирования кровли ПК1 в условиях переслаивания пропластков коллектора и алевролитов, что для технологий предыдущего поколения являлось сложной задачей. В схожих геологических условиях, где ранее картографы границ работали с затруднением, технология многопластового картирования высокого разрешения PeriScope Edge способна картировать границы пластов на большем расстоянии, обеспечивая процесс принятия решений дополнительной информацией в процессе бурения.

Литература

1. Мухаметшин И.Р., Доронин С.В., Барышев Д.А. и др. Проектирование и строительство скважин с БОВ на Семаковском месторождении. Rogtecmagazine – 2021.
2. Keli Sun; Michael Thiel; Ettore Mirto; Sarwa Tan; et al. New Generation of Ultra-High Definition Directional Propagation Resistivity for Real Time Reservoir Characterization and Geosteering-While-Drilling. SPE-204739-MS.

References

1. Mukhametshin I.R., Doronin S.V., Baryshev D.A. Design and construction of wells with BOV at the Semakovskoye field. Rogtecmagazine – 2021.
2. Keli Sun; Michael Thiel; Ettore Mirto; Sarwa Tan; et al. New Generation of Ultra-High Definition Directional Propagation Resistivity for Real Time Reservoir Characterization and Geostee ring-While-Drilling. SPE-204739-MS.

Комментарии посетителей сайта

    Функция комментирования доступна только для зарегистрированных пользователей


    Авторизация


    регистрация

    Шарифуллин И.Ф.

    Шарифуллин И.Ф.

    заместитель генерального директора – главный геолог

    ООО «РусГазАльянс» г. Москва, 121357, РФ

    Нагорная И.А.

    Нагорная И.А.

    главный специалист – геолог

    ООО «РусГазАльянс» г. Москва, 121357, РФ

    Габбасов Д.М.

    Габбасов Д.М.

    главный специалист – петрофизик

    ООО «РусГазАльянс» г. Москва, 121357, РФ

    Антипов С.М.

    геолог проекта

    ООО «РусГазБурение» г. Москва, 117420, РФ

    Леонтьев Д.С.

    Леонтьев Д.С.

    технический руководитель направления геонавигации

    Шлюмберже

    Евдокимова И.И.

    Евдокимова И.И.

    руководитель группы геологического сопровождения бурения

    ГК «Шлюмберже» г. Москва, 125171, РФ

    Селиванов Ю.А.

    инженер по геологическому сопровождению бурения

    ГК «Шлюмберже» г. Москва, 125171, РФ

    Просмотров статьи: 1234

    Рейтинг@Mail.ru

    admin@burneft.ru