Введение
В последнее время на территории Центрального и Восточного Предкавказья начался новый этап освоения трудноизвлекаемых запасов углеводородов [1]. В ходе этих работ опробуются самые современные технологии горизонтального бурения, геолого-геофизических исследований и освоения скважин. Многие из них были применены впервые в данном регионе и для данных отложений. В тоже время, в процессе бурения имеют место различные осложнения, которые приводят к задержкам, а иногда к прекращению проводки горизонтальной секции скважины.
Для изучения возможности прогноза осложнений при бурении был выполнен комплексный анализ данных бурения, ГИС и сейсморазведки. В статье проведен анализ связей осложнений в процессе бурения горизонтальных стволов скважин и сейсмических атрибутов, показаны методики прогноза возможных осложнений при бурении.
Осложнения в процессе бурения горизонтальных стволов скважин
Поставленная задача решалась на одном из нефтяных месторождений Ставропольского края, на территории которого активно ведется кустовое бурение. На первом этапе был проведен сбор и анализ информации из
различных отчетов о предоставленных услугах по телеметрическому и технологическому сопровождению пробуренных скважин и данных интерпретации ГТИ и ГИС. Эта информация в дальнейшем использовалась для выделения и анализа осложнений в процессе проводки горизонтальных скважин. Были выделены следующие типы осложнений: затяжки, посадки, прихваты, поглощения и притоки. При этом было установлено, что затяжки и посадки встречаются по всему разрезу скважин, а поглощения и притоки, в основном, приурочены к горизонтальной секции скважин. На рис. 1 показан пример визуализации в 3D осложнений во время бурения.
На основе анализа скважинной информации было установлено, что основные проблемы связаны с поглощениями бурового раствора во время бурения горизонтальной части скважины в интервале трещиноватых коллекторов кумско-керестинской свиты. При проходке данных частей были зафиксированы прихваты бурового инструмента, которые приводили к значительным задержкам бурения. В связи с этим было уделено особое внимание расчету различных сейсмических геометрических атрибутов, которые могут помочь в выявлении разломов и зон высокой трещиноватости. Для этого использовались кубы таких сейсмических атрибутов как: когерентность, хаос (chaos), максимальной кривизны, минимальной кривизны, угол и азимут падения, алгоритм динамической трансформации времени (DTW) [2], атрибут Ant Tracking и т.д. На рис. 2 показан пример визуализации атрибута минимальной кривизны и атрибута Ant Tracking в 3D виде.
Выделение разломов и прогноз трещиноватости по данным ГИС и сейсморазведки
Анализ сейсмических атрибутов совместно с данными интерпретации микроимиджеров позволил установить, что на площади существуют две системы разломов/трещин, которые имеют перпендикулярное друг к другу направление. На рис. 3 стрелками показаны направления трещин, выделяемых по данным FMI. Так, в вертикальной скважине были выделены две системы трещин. Первая система (показана зеленым цветом) имеет простирание с северо-запада на юго-восток, а вторая система (синий цвет) имеет азимут простирания 54° (СВ – ЮЗ) и параллельна направлению максимального напряжения. Трещиноватость разреза по результатам интерпретации микроимиджей MicroScope HD развита весьма широко практически по всему интервалу исследования с основным азимутом простирания в направлении 66° (СВ – ЮЗ). Система разломов с простиранием с северо-востока на юго-запад (синий цвет) меняет азимут простирания с 55° на 66°. Похожую изменчивость также видно на сейсмических атрибутах, где отчетливо выделяется смена направления разломов в районе скважин.
Анализ связей осложнений в процессе бурения с сейсмическими данными
Различные виды осложнений анализировались раздельно, и первым (видом) были затяжки. На рис. 4 показано наложение местоположений, где происходили затяжки, на сейсмический атрибут Ant Tracking. Из рисунка видно, что частота затяжек увеличивается в разломных зонах (желтый цвет), особенно там, где есть пересечение разломов с различными азимутами простирания. Это свидетельствует о сильном разуплотнении и трещиноватости пород в зонах сочленения разнонаправленных разломов.
На рис. 5 приведено сопоставление сейсмических данных и местоположения посадок. Как видно из рисунка, посадки также тяготеют к разломным зонам (желтый цвет). Однако в отличие от затяжек, они могут встречаться и в зонах развития трещиноватости (красный цвет).
Поглощения бурового раствора происходят преимущественно в интервале трещиноватых коллекторов кумско-керестинской свиты. На рис. 6 видно, что поглощение бурового раствора происходит вне зон разломов, в области развития микротектонических блоков, которые видны на атрибутах максимальной и минимальной кривизны. Прогноз данных осложнений целесообразно проводить при совместном анализе сейсмических атрибутов: максимальной, минимальной кривизны и атрибута Ant Tracking.
Прихваты инструмента являются самыми значительными авариями при проводке скважин, т. к. приостанавливается проходка скважины и на устранение данной аварии затрачивается значительное время. На рис. 6 видно, что прихват всегда происходит в интервалах высокой частоты случаев поглощения, вне зон хорошо выделяемых по сейсмике разломов. Это может говорить о том, что данные осложнения связаны с поглощением бурового раствора и/или резким перепадом величины гидростатического и пластового давления. Для прогноза, как и для оценки поглощения, следует совместно использовать сейсмические атрибуты максимальной и минимальной кривизны и атрибута Ant Tracking.
