6.2 Обоснование места заложения и проектной глубины скважины
При выборе места заложения поисковой скважины учитывалось следующее:
1. Гипсометрия кровли карбонатной толщи нижнепермского возраста.
2. Точность и однозначность структурных построений на отдельных участках площади (наличие кондиционного сейсморазведочного материала и однозначность его интерпретации).
3. Наличие аномалий типа залежь по методам АНЧАР и ВИЗ.
4. Геолого-технические условия строительства скважины.
5. Возможность решения скважиной дополнительных геологических и методических задач.
Место заложения скважины характеризуется следующими благоприятными для решения геологических и методических задач условиями:
1.Наиболее приподнятым участком кровли юго-восточного борта Южно-Линевского перспективного объекта и надежным ее картированием.
2. Наличием АТЗ по данным методов АНЧАР и ВИЗ.
3.Перспективами нефтегазоносности нижней секции надсолевых отложений.
4. Расположением на региональном сейсмическом профиле в пределах участка с хорошим качеством материала.
Глубина скважины (6500м) полностью соответствует поставленным перед ней геологическим задачам.
6.3 Геологическое условие проводки скважины
Место заложения поисковой скважины находится в контуре юго-восточного борта Южно-Линёвской структуры. Выбор места заложения скважины осуществлен на основе построенной нами прогнозной схемы геолого-технических условий строительства скважин. В месте заложения скважины для бурения участка Южно-Линевской площади сохраняется высокая вероятность осложнений в соляно-ангидритовых отложениях иреньского горизонта и нижней секции перекрывающих нижнепермских отложениях. Интервалы возможных осложнений показаны на графическом приложении 3. Там же показан проектный геологический разрез.
Геологические условия проводки скважины сложные. Скважина должна пройти сверху-вниз три комплекса пород, различных по своим термобарическим и физическим свойствам:
- верхний надсолевой терригенный комплекс пород включает неоген-четвертичные, мезозойские и верхнепермские образования, общая толщина которых ожидается 3650 м;
- солевой комплекс, включающий толщу солей, ангидритов, доломитов иреньского и филипповского горизонтов, толщиной 240 м;
- нижний подсолевой карбонатный комплекс толщиной 2610 м объединяет карбонатные породы артинско-нижнекаменноугольного и верхнедевонского возраста.
Проектный геологический разрез и физико-механические свойства вскрываемых горных пород даны в таблицах 6.1 и 6.2.
Таблица 6.1 - Проектный геологический разрез
Стратиграфическое подразделение | Глубина залегания, м | |||
Название | Индекс | от (кровля) | до (подошва) | мощность |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Четвертичная система | Q | 0 | 10 | 10 |
Неогеновая система | N | 10 | 30 | 20 |
Меловая система | K | 30 | 250 | 220 |
Юрская система | J | 250 | 760 | 510 |
Триасовая система | T | 760 | 2100 | 1340 |
Пермская система | P | 2100 | 5550 | 3450 |
Верхний отдел | P2 | 2100 | 3640 | 1540 |
Нижний отдел | P1 | 3640 | 5550 | 1910 |
Кунгурский ярус | P1k | 3640 | 3890 | 250 |
Иреньский горизонт | P1in | 3640 | 3840 | 200 |
Филипповский горизонт | P1fl | 3840 | 3890 | 50 |
Артинский ярус | P1ar | 3890 | 4650 | 760 |
Сакмарский ярус | P1s | 4650 | 5000 | 350 |
Ассельский ярус | P1a | 5000 | 5550 | 550 |
Каменноугольная система | C | 5550 | 6300 | 750 |
Нижний отдел | C1 | 5550 | 6300 | 750 |
Серпуховский ярус | C1s | 5550 | 5950 | 400 |
Визейский ярус | C1v | 5950 | 6200 | 250 |
Турнейский ярус | C1t | 6200 | 6300 | 100 |
Девонская система | Д | 6300 | 6500 | 200 |
Верхний отдел | Д3f+fm | 6300 | 6500 | 200 |
Таблица 6.2 – Физко-механические свойства горных пород по разрезу скважины
Инд. стратиг. под-раз-деления | Интервал, м | Краткое название горной породы | Плот ность, кг/м3 | По ристость, % | Про ницаемость 10-15 м2 | Глинис тость, % | Карбо- нат- ность, % | Соле нос- ность, % | Пре- дел текучес- ти, МПа | Твер дость, МПа | Коэф плас тичнос Ти | Кат. абра зивнос ти | Катег породы по про-мыс. класси фикации | |
от (верх | до (низ) | |||||||||||||
по вертикали по стволу | ||||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
Q | 0 | 10 | сугл. пески, глины | 2000 | - | - | 50 | 5 | 1.5 | - | 100-200 | 4-5 | I-III | мяг-кая |
N | 10 | 30 | глины | 2000 | - | - | 10-50 | 5 | 1.5 | - | 100-200 | 4-5 | I-III | мяг-кая |
K | 30 | 250 | глины песч. | 2200 | - | - | до 70 | 5 | 1.5 | - | 100-250 | 4-5 | I-III | мяг-кая |
J | 250 | 760 | глины, песч. | 2300 | - | - | до 70 | 5 | 1.5 | - | 100-250 | 4-5 | I-III | мяг-кая |
T | 760 | 2100 | песч. глины | 2300 | - | - | до 70 | 5 | 1.5 | - | 100-250 | 4-5 | I-III | мяг-кая |
P2 t | 2100 | 2900 | глины, песчанпески, алевр. | 2600 | - | - | 10-50 | 4 | 2-50 | - | 250-1000 | 1-2 | III | сред-няя |
Продолжение таблицы 6.2
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | |
P2 kz | 2900 | 3200 | глины, песч. пески, алевр. | 2600 | - | - | 10-50 | 4 | 2-50 | - | 250-1000 | 1-2 | III | сре- дняя | |
P2 u | 3200 | 3640 | глины, песч. пески, алевр. | 2600 | - | - | 10-50 | 4 | 2-50 | - | 250-1000 | 1-2 | III | сре- дняя | |
P1 k in | 3640 | 3840 | соль, аргил. | 2600 | - | - | 8-15 | 0-40 | 30-60 | - | 250-1000 | 4-5 | II-IV | сре- дняя | |
P1 k fl | 3840 | 3890 | ангид. долом. | 2680 | - | - | 10-15 | 40-85 | - | - | 1000-1500 | 5-4 | III-IV | сре-дняя | |
P1 ar | 3890 | 4655 | извес. долом. | 2680 | - | - | 10-15 | 40-85 | 0-35 | - | 700-2000 | 2-3 | III-IV | сре-дняя | |
P1 s | 4655 | 5000 | извес. долом. | 2680 | - | - | 10-15 | 40-85 | 0-35 | - | 700-2000 | 2-3 | III-IV | сре- дняя | |
P1 a | 5000 | 5550 | извес. долом. | 2680 | - | - | 10-15 | 40-85 | 0-35 | - | 700-2000 | 2-3 | III--IV | сре-дняя | |
C1 s | 5550 | 5950 | извес. долом. | 2680 | - | - | 10-15 | 50-90 | 0-35 | - | 700-2000 | 2-3 | III-IV | сре- дняя | |
C1 v | 5950 | 6200 | извес. долом. | 2680 | - | - | 10-15 | 50-90 | 0-35 | - | 700-2000 | 2-3 | III-IV | сре-дняя | |
C1 t | 6200 | 6300 | извес. долом. | 2680 | - | - | 10-15 | 50-90 | 0-35 | - | 700-2000 | 2-3 | III-IV | сре-дняя | |
D3 fm+ F | 6300 | 6500 | изв. дол. | 2680 | 1-14 | 0.01-30 | 10-15 | 40-85 | 0--35 | - | 1300-2500 | 2-3 | III-IV | сре-дняя | |
Замеры пластовых давлений и температур, расчеты горного давления и давления гидроразрыва их градиентов, выполненные на Карачаганакском месторождении и в скважинах на соседних площадях, приняты в качестве исходных для прогнозирования этих показателей по Южно-Линевской площади.
На Карачаганакском месторождении на глубине 5300 м замеренное пластовое давление - 63.6 Мпа, градиент пластового давления 0.012. Пластовая температура на этой глубине 90°С, градиент пластовой температуры 0.0169. Данные давлений, градиентов и температур ожидаемых на Южно-Линевской площади приводятся в таблице 6.8.
Таблица 6.3 - Давления и температура по разрезу
Индекс страт. подраз. | Интервал, м | Градиенты | Давл.на верхней глуб.инт,МПа | Темпе рату- ра, град. | ||||||||
от (верх) | до (низ) | пл.давления,МПа/м | пор.давлен.,МПа/м | гидро- разрыва по- род,МПа/м | горн. давле ния, МПа/м | геотер мич., град/м | плас-товое | поро- вое | гидро- разры ва пород | гор-ное | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
Q | 0 | 10 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
N | 10 | 30 | 0.010 | - | 0.0170 | 0.020 | - | 0.1 | - | 0.17 | 0.2 | - |
K | 30 | 250 | 0.010 | - | 0.0173 | 0.020 | 0.033 | 0.3 | - | 0.52 | 0.6 | 1.0 |
J | 250 | 760 | 0.011 | - | 0.0185 | 0.022 | 0.037 | 2.75 | - | 4.6 | 5.6 | 9.2 |
T | 760 | 2100 | 0.011 | - | 0.0187 | 0.022 | 0.035 | 8.36 | - | 14.2 | 16.6 | 26.6 |
P2 | 2100 | 2900 | 0.011 | - | 0.0208 | 0.022 | 0.020 | 23.1 | - | 43.7 | 45.2 | 42 |
P2 kz | 2900 | 3200 | 0.011 | - | 0.0208 | 0.022 | 0.020 | 31.9 | - | 60.3 | 63.8 | 58 |
P2 u | 3200 | 3640 | 0.011 | - | 0.0208 | 0.022 | 0.020 | 35.2 | - | 66.6 | 70.4 | 64 |
P1 in | 3640 | 3840 | 0.0110 | - | 0.0221 | 0.0226 | 0.020 | 40.04 | - | 80.4 | 82.3 | 74 |
P1fl | 3840 | 3890 | 0.0110 | - | 0.0223 | 0.0226 | 0.020 | 43.1 | - | 85.6 | 86.6 | 77 |
Продолжение таблицы 6.3
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
P1ar | 3890 | 4650 | 0.0118-0.015 | - | 0.0223 | 0.0226 | 0.020 | 46-57.4 | - | 86.7 | 87.9 | 77.8 |
P1s | 4655 | 5000 | 0.0128 | - | 0.0230 | 0.0226 | 0.020 | 60 | - | 107.1 | 105.2 | 93.1 |
P1a | 5000 | 5550 | 0.012 | - | 0.0217 | 0.0238 | 0.020 | 62 | - | 108.5 | 119.2 | 100 |
C1s | 5550 | 5950 | 0.012 | - | 0.0206 | 0.0242 | 0.020 | 65 | - | 114.3 | 134.6 | 111 |
C1v | 5950 | 6200 | 0.012 | - | 0.0206 | 0.0242 | 0.020 | 71.4 | - | 129.8 | 144 | 119 |
C1t | 6200 | 6300 | 0.012 | - | 0.0206 | 0.0242 | 0.020 | 74.4 | - | 127.7 | 150 | 124 |
Д3 fm+f | 6300 | 6500 | 0.012 | - | 0.0206 | 0.0247 | 0.020 | 74 | - | 129.8 | 155.6 | 126 |
Д3f | 6500 | 0.012 | - | 0.0206 | 0.0248 | 0.020 | 77 | - | 133.9 | 161.2 | 130 |
В процессе бурения ожидаются следующие осложнения: нефтегазопроявления, осыпи и обвалы стенок скважин, прихватоопасные зоны, текучие породы и прочие возможные осложнения. Данные по каждому из видов осложнений приводятся в таблицах 6.4, 6.5, 6.6, 6,7, 6.8, 6.9.
Таблица 6.4 – Нефтегазоводопроявления
Индекс стратиг.подразд. | Интервал, м | Вид проявляе- мого флюида (вода, нефть, газ) | Объем притока пластового флюида при проявлении, м3/мин | Плотность плас- тового флюида при проявлении, кгс/м3 | Условия возникновения пластового проявления | ||
от (верх) | до (низ) | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
T | 1510 | 1550 | нефть | не опроед. | 830 | депрессия 1.79 | |
P2 u | 3200 | 3260 | нефть | 0.052 | 830 | при депрессии 2.28 МПа | |
P1 fl | 3860 | 3890 | газоконденсат | 34.7 | 1.048 | при депрессии 2.75 МПа | |
Продолжение таблицы 6.4
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
P1 ar+a | 3890 | 5550 | газоконденсат | 347.2 | 1.085-1.37 | при депрессии 2.78-2.94 МПа |
C1 s | 5550 | 5590 | нефть | не опред. | 0.830 | при депрессии 3.03 МПа |
C1 v | 6150 | 6175 | нефть | 0.052 | 0.830 | при депрессии 3.03 МПа |
C1 t | 6200 | 6300 | нефть | 0.052 | 0.830 | при депрессии 3.03 МПа |
D3 | 6300 | 6500 | нефть | 0.05 | 0.830 | при депрессии 3.03 МПа |
Таблица 6.5 – Осыпи и обвалы скважины
Индекс стратиг.подразд. | Интервал, м | Макс.допустимая величина давле- ния при которой породы сохраня- ют устойчивость, МПа | Интервал проработки из-за этого осложнения | Условия возникновения | |||
от (верх) | до (низ) | ||||||
мощность, м | скорость, м/час | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
N-T | 10 | 2100 | 2090 | 30 | Нарушение технологических параметров бурового раствора, указанных в ГТН | ||
P2 t+kz | 2100 | 2900 | 800 | 30 | |||
P2 u | 3200 | 3640 | 440 | 30 | |||
P1 ar+s+a | 3890 | 5550 | 1660 | 30 | |||
C1 s | 5550 | 5950 | 400 | 30 | |||
C1 t | 6200 | 6300 | 150 | 30 | |||
D2 fm+f | 6300 | 6500 | 200 | 30 |
Таблица 6.6 – Прихватоопасные зоны
Индекс страти- графич. поздра- зделе- ния | Интервал, м | Бур.рас.,при исп. которого произ.прихват | Допусти- мое время оставле- ния бур. колонны без дви-жения, мин | Условия возник-новения прихва-та | |||||
от (верх) | до (низ) | Вид прихвата | тип | плот-ность кгс/м3 | водоотда-ча см3/30м | смазываю-щие добавки, % | |||
по вертикали по стволу | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
Q-T | 0 | 2100 | прилипание к стенке скважины | - | - | - | - | - |
Наруше ние тех- нологи- ческих параме тров буро- вого раствора |
P2 t+kz | 2100 | 2900 | прихват обвалив-шейся породой | - | - | - | - | - | |
P2 u | 3200 | 3650 | -”- | - | - | - | - | - | |
P1 ar+s+ А | 3890 | 5550 | прилипание к стенке скважины | - | - | - | - | - | |
C1 s | 5550 | 5950 | -”- | - | - | - | - | - | |
C1 t | 6200 | 6300 | -”- | - | - | - | - | - | |
D fm+f | 6300 | 6500 | -”- | - | - | - | - | - |
Таблица 6.7 – Текучие породы
Индекс стратигра- фического под-разделения | Интервал, м | Назва-ние текучей породы | Наименьшая плотность бурового раствора, при которой еще не нарушается процесс бурения, кг/м3 | Условия возникновения | |
от (верх) | до (низ) | ||||
P2 kz | 2940 | 3150 | Пласт. глины | Нарушение технологических пара- метров бурового раствора, указанных в ГТН при вскрытии горного массива, сложенного текучими породами | |
P1 in | 3640 | 3840 | Соли | 1330 |
Таблица 6.8 – Прочие возможные осложнения
Индекс стратигра- фического под-разделения | Интервал, м | Вид осложнения | Характеристика (параметры) осложнения и условия возникновения | |
от (верх) | до (низ) | |||
P2 kz | 2900 | 3200 | интенсивное искривление скважины | ввиду частого чередования пластов |
3640 | 3840 | интенсивное искривление скважины | соли аргиллитами | |
P1 in | 3640 | 3680 | размыв солей с образованием каверн | |
3730 | 3800 | до 0.8 м | ||
3820 | 3840 |
Таблица 6.9 – Поглощение бурового раствора
Индекс страти-графи- ческого подраз-деления | Интервал, м | Макс.ин- тенси-вность поглоще ния, м3/час | Глубина стат.уровня при макс. поглоще нии | Имеется ли потеря циркуля- ции (да, нет) | Градиент дав.погл.МПа/м | Усл.возник. поглощения (повышение плотности бур. раст., гидродина--мическое давление и др.) | ||
от (верх) | до (низ) | при вскры-тии | После изоляцион- ных работ | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
К | 30 | 250 | 3 | - | нет | 0.0130 | 0.0164 | нарушение плотности бурового раствора и высокие гидродинамические давле ния при вы- полнении технологи- ческих операций сверх гра- диента поглощения |
T | 250 | 1670 | 3 | - | нет | 0.0134 | 0.0170 | |
P2 u | 3200 | 3260 | 3 | - | нет | 0.150 | 0.0190 | |
P1 fl | 3860 | 3870 | 3 | - | нет | 0.150 | 0.0190 | |
P1 ar+a | 3890 | 5550 | 3 | - | нет | 0.151 | 0.0191 | |
C1 s | 5550 | 5950 | 3 | - | нет | 0.151 | 0.0191 | |
C1 t | 6200 | 6300 | 3 | - | нет | 0.154 | 0.0195 | |
D2 fm+f | 6300 | 6500 | 4-8 | - | нет | 0.154 | 0.0195 |
6.4 Характеристика промывочной жидкости
В интервале 0-200 м плотность (j) 1120-1150 кг/м3; вязкость 60 секунд. Раствор естественный глинистый, пресный.
В интервале 200-1500 м j раствора 1280-1300 кг/м3, Т - 30-50 с. Раствор минерализованный глинистый, К+ содержащий.
В интервале 1500-3850 м j раствора 1330-1360 кг/м3, Т - 40-50 сек. Раствор высокоминерализованный, полисолевой, К+ содержащий, глинистый.
В интервале 3850-5550 м j раствора 1360-1400 кг/м3, Т - 30-50 сек. Раствор минерализованный, малоглинистый, утяжеленный.
В интервале 5550-6500 м j раствора 1270-1290 кг/м3, Т - 30-50 сек.; раствор минерализованный, слабо глинистый, утяжеленный.
6.5 Типовая конструкция скважины
На основании проектного литолого-стратиграфического разреза, геологических условий, опыта бурения на Карачаганакском месторождении, проектируется следующая конструкция скважины №1. Конструкция скважины приведена в таблице 6.10.
Таблица 6.10 - Типовая конструкция скважины
Наименование колонны | Диаметрмм | Груп-па проч-ности стали | Глубина спуска | Примечание |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Направление | 630 | 10 | Спускается для предупреждения размыва устья скважины при забуривании и вывода циркуляции в заводскую циркуляционную систему. Бутуется и цементируется до устья (по уровню земли) | |
Кондуктор | 426 | 200 | Спускается с целью перекрытия неустойчивых неоген-юрских и меловых отложений, а также перекрытия глубины колодцев не менее чем на 50м. Цементируется кондуктор до устья | |
I Промежуточная колонна | 324 | 1500 | Спускается с целью перекрытия неустойчивых рыхлых отложений с установкой башмака в плотных (глинистых) породах триасовой системы. Колонна цементируется в одну ступень до устья | |
Направление | 630 | 10 | Спускается для предупреждения размыва устья скважины при |
Продолжение таблицы 6.10
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
забуривании и вывода циркуляции в заводскую циркуляционную систему. Бутуется и цементируется до устья (по уровню земли) | ||||
Кондуктор | 426 | 200 | Спускается с целью перекрытия неустойчивых неоген-юрских и меловых отложений, а также перекрытия глубины колодцев не менее чем на 50м. Цементи-руется кондуктор до устья | |
I промежуточная колонна | 324 | 1500 | Спускается с целью перекрытия неустойчивых рыхлых отложений с установкой башмака в плотных (глинистых) породах триасовой системы. Колонна цементируется в одну ступень до устья | |
II промежуточная колонна | 244.5/ 250.8 | 3850 | Спускается с целью полного перекрытия соленосных отложений казанского, уфимского и кунгурского яру-сов с установкой башмака в плотные непроницаемые породы низа непродуктивного филпповского горизонта и обеспечения надежной крепи и безопасности работ при дальнейшем вскрытии продуктивных отложений перми, карбона и девона. Спускается одной секцией, а цементируется на всю длину в одну ступень. | |
“Хвостовик” | 193.7 | 3780-5550 | Спускается с целью перекрытия возможно газонос-ных отложений нижней перми с установкой башмака в плотные породы |
Продолжение таблицы 6.10
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
верхнего отдела каменноугольной системы. Цементируется на всю длину. | ||||
Эксплуатационная колонна | 177.8/ 139.7 | 0-6500 | Спускается с целью разобщения возможно продуктивных горизонтов, обеспечение надежности крепи при испытании продуктивных горизонтов и дальнейшей их эксплуатации. Глубина установки заливочной муфты 3800м. Подъем цемента до устья в 2 ступени. |
6.6 Комплекс геолого-геофизических исследований
6.6.1 Отбор керна, шлама и грунтов
С целью изучения литологической, петрографической и палеонтологической характеристик вскрываемых пород, а также определения их газонефтеносности и физико-коллекторских свойств, в предполагаемых продуктивных горизонтах проектом предусматривается отбор керна. Поинтервальный отбор керна, шлама и грунтов приведен в таблице 6.11.
Таблица 6.11 - Поинтервальный отбор керна, шлама и грунтов
Отбор керна | Отбор шлама | Отбор грунтов | |||||||||
индекс страти-графич. подраз. | интервал, м | индекс страти-графич. подраз. | интервал, м | индекс страти-графич. подраз. | глубина, м | тип бо- кового грунто-носа | кол-во образ- цов пород | ||||
от (верх) | до (низ) | метраж отбора керна | от (верх) | до (низ) | частота отбора | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
P2 u | 3200 3550 | 3255 3570 | 55 20 | P1 ar | 4200 | СКТ | 30 |
Продолжение таблицы 6.11
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
P1 fl | 3840 | 3890 | 50 |
Через 5 м проходки по всему стволу скважины
| P1s | 4675 | СКТ | 20 | |||
P1 ar | 3890 3950 4030 4170 4300 4550 4625 | 3910 3975 4100 4200 4375 4575 4655 | 20 25 70 30 75 25 30 | P1a | 5200 | СКТ | 30 | ||||
P1s | 4655 4850 | 4700 4900 | 45 50 | C1s | 5725 | СКТ | 20 | ||||
P1 a | 5000 5030 5075 5150 5175 5325 5475 5520 | 5025 5055 5100 5160 5200 5350 5500 5530 | 25 25 25 10 25 25 25 10 | ||||||||
C1s | 5550 5580 5660 5700 | 5575 5610 5680 5725 | 25 30 20 25 | ||||||||
C1v | 5980 6060 6150 | 6010 6075 6175 | 30 15 25 | ||||||||
C1t | 6200 | 6220 | 120 | ||||||||
D3 | 6240 6380 | 6300 6500 | 60 170 |
Отбор шлама проектируется через 5 метров проходки по всему стволу скважины.
Отбор керна планируется начать с отложений уфимского яруса, где в интервале 3200-3255 м предполагается нефтяная залежь. С отбором керна планируется пробурить 1085 м, что при 70% выходе керна составит 760 метров.
Предлагается отбор грунтов боковым сверлящим грунтоносом СКТ в 4-х интервалах по 20-30 образцов в каждом интервале, всего 100 образцов из перспективных в нефтегазоносном отношении артинско-каменноугольных и девонских отложений.
6.6.2 Геофизические и геохимические исследования скважины
Промыслово-геофизические исследования проводятся с целью оценки промышленной нефтегазоносности вскрываемого разреза, качественной безаварийной проводки скважин на проектную глубину, изучения коллекторских свойств, карбонатности и т.д. геологического разреза. По даннным ГИС оцениваются физические параметры выделенных коллекторов.
С целью своевременного выявления газонасыщенных пластов и зон АВПД с начала бурения непрерывно производятся газокаротажные наблюдения (таблица 6.12).
Таблица 6.12 – Промыслово-геофизические исследования
Интервал, м (объем), м | Решаемые задачи | Комплекс ГИС | Мас-штаб глубин | Приме- чания | |
геологичес-кие | технологические | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Открытый ствол под 426 мм колонну 0-200 м (200 м) | Литологическое расчленение разреза | Ст.каротаж, КС 3 зонда, 2ГГК-п, профилеметрия, инклонометрия | 1:500 | ||
Колонна 426 мм 0-200 м (200 м) | Определение высоты подъема цемента. Выделение техногенных залежей | Термометрия НГК, ГК, термометрия | 1:500 1:500 | По заяв-ке заказ- чика | |
Открытый ствол под 324 мм колонну 200-1500 м (1300 м) | Литологическое расчленение разреза | Определение объема затрубного пространства, изучение профиля скважины Выявление техногенных залежей | НГК, ГК, 2ННК, КС 3 зонда, 2ГГК-п, ИК, БК, АКШ, инклинометрия Профилеметрия НГК. ГК, БК, ИК, термометрия | 1:500 1:500 1:500 | По заяв- ке заказ- чика |
Колонна 324 мм 0-1500 м (1500 м) | Определение высоты подъема цемента Определение характера контакта | Термометрия АКЦ+ФКД, энергометрия | 1:500 1:500 |
Продолжение таблицы 6.12
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
цементного камня с колонной и породой Распределение цемента в затрубном пространстве | СГДТ, ЦМ-8-10 | 1:500 | |||
324 мм колонна | Определение технического состояния колонны | СГДТ, микрокавернометрия, локатор муфт, ПТС | 1:500 | ||
Открытый ствол под 244.5/250.8 мм колонну 1500-2700 (1200) 2650-3850 (1200) 3800-4000 (200) 3950-4150 (200) 4100-4300 (200) 4250-4450 (200) 4400-4600 (200) 4550-4750 (200) 4700-4900 (200) 4850-5050 (200) 5000-5200 (200) 5150-5350 (200) 5300-5500 (200) 5450-5650 (200) 5600-5800 (200) 5750-5950 (200) 5900-6100 (200) 6100-6300 (200) 6300-6500 (200) 0-6500 | Литологическое расчленение разреза. Выделение коллекторов, определение характера насыщения, определение Кп, Кв, Кнг, коэффициент Пуассона, Модуль Юнга | КС 3 зонад, НГК, КГ, БК, профилеметрия, резистивиметрия, инклинометрия. НГК, ГК, БК, БКЗ, ИК, БМК, МЗ, АКШ, 2ННК-НТ, ИННК6, 2ГГК-п, профилеметрия, ГК-спектрометрия. Газовый каротаж ВСП с шагом через 10 м | 1:500 1:200 | ОПК, ИП на трубах или ОПН | |
Открытый ствол под 244.5/250.8 мм колонну 1500-3850 м (2350 м) | Литологическое расчленение разреза, | Определение объема затрубного пространства Выделение | НГК, ГК, 2ННК, КС 3 зонда, ИК, БК, АКШ, ГГ-п, инклинометрия | 1:500 |
Продолжение таблицы 6.12
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
выделение кровли филипповского горизонта | техногенных залежей | Профилеметрия НГК, ГК, БК, ИК, термометрия | 1:500 | По заяв- ке заказ- чика | |
Колонна 244.5/250.8 мм 0-3850 м (3850 м) | Определение высоты подъема цемента Определение характера контакта цементного камня с колонной и породой. Распределение цемента в затрубном пространстве | Термометроия. АКЦ+ФКД, энергометрия. СГДТ, ЦМ-8-10 | 1:500 1:500 | ||
244.5/250.8 мм колонна | Определение технического состояния колонны. Распределение цемента в затрубном пространстве | СГДТ, микрокавернометрия, локатор муфт, ПТС СГДТ, ЦМ-8-10 | 1:500 1:500 | По заяв- ке заказ. после спуска колонны | |
177.8/139.7 мм колонна | Определение технического состояния колонны | СГДТ, локатор муфт, микрокавернометрия, ПТС | 1:500 | ||
Открытый ствол 3850-6500 м | Отбор образцов пород сверлящим керноотбор-ником на кабеле (до 100 образцов). |
Продолжение таблицы 6.12
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
ОПН-140 на каротажном кабеле из продуктивных горизонтов (12 операций) | По указ. геол. службы. | ||||
В интервалах испы- тания пластов в процессе бурения 6500-6300 6300-6200 6200-6150 5550-5000 5000-4650 4650-3900 6500-6300 6300-6200 6200-6150 5550-5000 5000-4650 4650-3900 | Для изучения емкостных и фи-зических свойств по разрезу, оценка характера насыщения коллекторов со сложной струк турой порового пространства карбонатных коллекторов | Привязочный каротаж перед спуском ИП на трубах (3 зонда, БК, РК, профилемер). Перфорация в эксплуатационной колонне 20-30 отверстий на 1 п.м. ГИС при испытании пластов ИНК, ГГК, комплекс прямых методов “притоксостав”, дебитометрия, термометрия. Дополнительный комплекс ГИС в открытом стволе СГ, СКО, ДК, ИННК, СГК, метод 2-х растворов, временные замеры КМК (каротаж-испытание-каротаж) | 1:200 1:200 | По указ. геол.служ.проводит-ся в пер- спек.инт. по согла- сов.с за-казчиком |
Как правило, промыслово-геофизические исследования проводятся в открытом стволе под ту или иную конструкцию скважины и в колонне с целью проверки установки конструкций и ее качественного цементажа.
Под кондуктор, глубина установки которого 200 м, в открытом стволе в масштабе 1:500 приводятся стандартный каротаж 3 зонда, РК, кавернометрия, инклинометрия, в колонне - термометрия.
Под первую техническую колонну до глубины 1500 м и в открытом стволе проводятся в масштабе 1:500: КС (3 зонда), РК, 2ННК, АКШ, 2ГГК-п, ИК, БК, профилеметрия, инклинометрия; в колонне - термометрия, АКЦ+ФКЦ, СГДП, ЦМ-8-10.
Под вторую техническую колонну до глубины 3900 м в открытом стволе в масштабе 1:500 проводятся: КС (3 зонда), БК, НКГ, ГК. профилеметрия, инклинометрия. В масштабе 1:200 с целью выделения коллекторов, определения характера насыщения, определения Кп, Кв, Кнг, коэффициента Пуассона, модуля Юнга проводятся в масштабе 1:200: НГК, ГК, ИК, БК, БКЗ, БМК, МЗ, 2НКК-НТ, ИННКВ, АКШ, ГГК, профилеметрия.
В колонне производятся в масштабе 1:500: профилеметрия, термометрия, АКЦ+ФКД, СГДТ, ЦМ-8-10.
Под эксплуатационную колонну до глубины 6500 м в масштабе 1:500 осуществляются замеры: КС (3 зонда), БК, РК, профилеметрия, резистивиметрия, инклинометрия, термометрия. В масштабе 1:200 проводятся следующие исследования: РК, БК, БКЗ, ИК, БМК, МЗ, АКШ, 2ННК-нт, 2ГГП-п, профилеметрия. В колонне в масштабе 1:500 - профилеметрия, термометрия, АКЦ+ФКД, СГДТ.
Инклинометрия производится по всему открытому стволу скважины от 0 до 6500 м, замеры через 25 метров.
С целью стратиграфической привязки вскрываемых скважиной отложений и скоростной характеристики разреза проводится вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП) на первом этапе до глубины 4500 м. Исследования по стволу скважины осуществляются с шагом 10 м. На втором этапе осуществляется изучение глубинной части разреза способом многократных перекрытий при исследовании глубоких скважин (МПГС). Данные методы позволяют при достаточной кратности исследований (до 24-48) уверенно проследить в районе скважины глубинные отражающие горизонты и оценить их физические параметры. Результаты ВСП и МПГС будут использованы для решения геологических задач по детализационным профилям МОГТ, которые проектируется отработать с целью детализации строения Южно-Линевского поднятия. Площадь детализации предполагается равной 225 км2, густота сети детализационных меридиональных профилей через 1 км, увязочных широтных через 2 км. Длина широтных и меридиональных профилей 15 км, общий километраж детализационных профилей проектируется до 270-300 км.
6.6.3 Опробование перспективных горизонтов
Регламент испытания пластов в процессе бурения приводится в таблице 6.13.
Таблица 6.13 - Проектные интервалы опробования ИПТ или ИПК
Номер объекта | Интервал испытания (опробования) | Возраст |
1 | 2 | 3 |
1 | 3200-3275 | P2 u |
2 | 3850-3890 | P2 fl |
3 | 3900-4200 | P1 ar |
4 | 4650-4900 | P1 s |
5 | 5475-5500 | P1 a |
6 | 6150-6175 | C1 v |
7 | 6200-6300 | C1 t |
8 | 6300-6500 | D3 fm+f |
Перед спуском ИПТ в скважине проводится сокращенный объем ГИС: ГК и каверномер. Намечается опробование на каротажном кабеле с помощью аппаратуры ОИПК-1, АГНП. Всего проектируется провести опробование на каротажном кабеле в 100 точках через 5 м перспективной части разреза путем 5 спусков приборов по 20 проб на каждом спускеВ таблице 6.14 приводятся данные по опробованию пластов после спуска эксплуатационной колонны. Ориентировочно выделены все возможно продуктивные горизонты. Практически следует ограничить опробование в колонне 12 пластами: 1 - в верхнем девоне, 2 - в нижнем карбоне и 9 - в нижнепермской газоконденсатной толще.
Таблица 6.14 – Испытание продуктивных горизонтов в эксплуатационной колонне.
№ объ екта | Индекс страт. подраз- деле-ния | Инт.залег. объ.исп.,м | Перфор. среда | Кол-во отвер- стий на | Вид пер-фо- рации | Типо- раз- мер пер-фо- ратора | Кол-во заряд. спуска ем. одно- врем | К-во режи- мов (шту-це ров) испытания | Способ вызова притока | Глубина опорож нения колон-ны при испыт.
| ||
От (низ) | до (верх) | вид | плот- ность, | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
Продолжение таблицы 6.14
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
по вертикали по стволу | кг/м3 | 1 пог.м | шт | объекта м | ||||||||
1 | D3 | 6350 | 6300 | про-мы- | 1270-1290 | 20-30 | кумул. | ПКС--105 | - | 3 | Смена раств. | 1500 |
2 | C1 t | 6250 | 6200 | вочная | -”- | -”- | -”- | ПКС-80-2 | - | -”- | на жид-кость | 1500 |
3 | C1 v | 6150 | 6100 | жид. | -”- | -”- | -”- | ПКС-80 | - | -”- | аэра-ция с | 1500 |
4 | P1 a | 5350 | 5300 | -”- | -”- | -”- | -”- | - | -”- | исполь- | 1500 | |
5 | P1 a | 5200 | 5150 | -”- | -”- | -”- | -”- | - | -”- | зован. | 1500 | |
6 | P1 a | 5100 | 5050 | -”- | -”- | -”- | -”- | - | -”- | для | 1500 | |
7 | P1 s | 4900 | 4850 | -”- | -”- | -”- | -”- | - | -”- | этих | 1500 | |
8 | P1 s | 4700 | 4650 | -”- | -”- | -”- | -”- | - | -”- | целей | 1500 | |
9 | P1 ar | 4550 | 4500 | 1240-1280 | -”- | -”- | -”- | -- | -”- | инерт. газа и | 1500 | |
10 | P1 ar | 4350 | 4300 | -”- | -”- | -”- | -”- | -- | -”- | пенных | 1500 | |
11 | P1 ar | 4200 | 4150 | -”- | -”- | -”- | -”- | -- | -”- | систем | 1500 | |
12 | P1 ar | 4000 | 3950 | -”- | -”- | -”- | -”- | -- | -”- | 1500 |
Объекты и интервалы испытания будут уточнены по фактически полученным материалам - данным ПГИ, керна и испытания скважины в процессе бурения.
Перед проведением испытания проектируется монтаж, закрепление упорами и опрессовка линий для отвода пластовой жидкости от устья скважины до сборного амбара, на расстоянии не менее 150 м.
Монтируется отвод для сжигания на факел выпускаемого газа сепарации (свободного в случае газоносности испытываемого объекта ) согласно “Правил пожарной безопасности”.
Устье скважины оборудуется фонтанной арматурой, опрессованной согласно действующей инструкции.
На буровой проектом предусматривается накопление запаса глинистого раствора в количестве не менее двух объемов скважины. Параметры раствора должны обеспечить предупреждение открытого газонефтяного фонтана на буровой.
Допустимые пределы депрессий давления определяются технической частью настоящего проекта, при разработке режимно-технологического регламента; запрещается превышать их при испытании объектов.
Испытание объектов в скважине производится “снизу-вверх”. Вскрытие объектов предусматривается перфорацией с плотностью 20 отверстий на 1 пог.м колонны. Перфорация и возбуждение объектоа производится только в течение светового дня.
Возбуждение притока из пласта осуществить заменой глинистого раствора на пресную воду; при необходимости, снижением уровня скважинной жидкости компрессированием до уровня, расчитанного режимно-технологическим регламентом.
Исследование объекта производить в соответствии с “Инструкцией по исследованию нефтяных, газовых, газоконденсатных и водяных скважин”.
В случае низких дебитов в процессе испытания пластов проектируется вторичное воздействие на призабойную зону. Методы обработки пласта определить в плане испытания объекта, в зависимости от литологии пласта-коллектора (известняк, доломит, песчаник), цементирующего вещества терригенного коллектора (известняковый, доломитовый, глинистый, кварцевый) вскрытого скважиной.
По каждому объекту отобрать не менее 3 проб нефти (воды). По газоконденсатным объектам отобрать пробы газа и конденсата методом промышленных отборов газа при исследованиях на газо-конденсатность. Отобрать не менее 3 поверхностных проб флюидов по каждому объекту, причем по “водяным” объектам должна быть достигнута постоянная минерализация воды в стволе скважины.
6.6.4 Лабораторные исследования
Первичная обработка геологического материала производится на месте геологической службой бурового предприятия и заключается в описании керна и шлама, и наблюдении за нефтегазоводопроявлениями, имевшими место в процессе бурения скважины. Научная обработка и обобщение материалов осуществляется тематическими партиями.
С целью всестороннего изучения вскрываемого разреза из поднятого керна отбирают образцы пород на различные виды лабораторных исследований.
Образцы пород, предназначенные для определения нефтегазоносности, парафинируются сразу после извлечении керна из грунтоноски.
Пробы нефти, газа, воды отбираются при опробовании скважин и при нефтегазоводопроявлениях.
Отобранные образцы пород, а также пробы нефти, газа и воды отправляются на исследование в научно-исследовательские и производственно-исследовательские организации.
По разрезу скважины на лабораторные исследования отбираются образцы керна с частотой 1 м, на следующие виды анализов:
- палеонтологическое определение возраста пород - 230 обр.
- петрографическое описание пород - 580 обр.
- палинологическое определение возраста пород - 50 обр.
- минералогический и гранулометрический состав - по 20% отобранных образцов, в т.ч. 10% из них - минералогический состав глин.
- карбонатность и нерастворимый остаток определить по 20% образцов.
6.6.4.2 Физико-химические свойства пластовых флюидов.
Результаты лабораторных исследований керна используются для литолого-стратиграфического расчленения разреза, для обоснования подсчетных параметров оценки запасов УВ выявленных залежей, для разработки петрофизической основы интерпретации материалов ГИС.
По отобранным пробам пластовой воды и УВ должны быть определены:
Для нефти:
- фракционный и групповой состав,
- содержание силикагелевых смол, масел, асфальтенов, парафинов, серы,
- вязкость и плотность (при 20°С и 0.1 Мпа; в пластовых условиях),
- давление насыщения, газосодержание, газовый фактор,
- коэффициент упругости,
- забойные давления, температура.
Для газа (растворенного и свободного):
- плотность по воздуху,
- теплота сгорания,
- химический состав (содержание в объемных процентах метана, этана, пропана, бутана, пентанов, гексана и более тяжелых, а также гелия, сероводорода, углекислоты, азота и др.),
- давление начала конденсации пластового газа при пластовой температуре.
Для конденсата:
- потенциальное содержание,
- фракционный состав, групповой состав, содержание серы,
- плотность и вязкость при температуре 20°С и давлении 0.1 Мпа,
- конденсатно-газовый фактор (выход конденсата) в граммах на 1 м3 сепарированного газа при различных режимах сепарации,
- давление максимальной сепарации.
Для пластовой воды:
- полный химический состав, включая определение ценных попутных компонентов: йода, брома, бора, лития и т.д.,
- количество и состав растворенного в воде газа, его упругость.
В общем виде объем лабораторных исследований керна, нефти, газа и воды сведен в таблице 6.15.
Таблица 6.15 – Лабораторные исследования
Наименование работ | Единица измерения | Объем работ |
1 | 2 | 3 |
1. Литолого-петрографическое описание пород | образец | 580 |
2. Определение коллекторских свойств пород | образец | 835 |
3. Палеонтологические исследования | образец | 230 |
4. Палинологические определения | обазец | 50 |
5. Химический анализ пород | образец | 180 |
6. Спектральный анализ пород | образец | 115 |
7. Определение нефтенасыщенности | образец | 60 |
8. Люминесцентно-битуминологический анализ | образец | 580 |
9. Химический анализ пород | проба | 25 |
10. Химический анализ проб газа | проба | 25 |
11. Химический анализ проб воды | проба | 25 |
12. Исследование пластовых свойств УВ | проба | 25 |
13. Анализ глинистости пород | проба | 25 |
14. Анализ карбонатности пород | проба | 25 |
15. Анализ соленосности пород | проба | 25 |
16. Анализ предела текучести пород | проба | 25 |
17. Анализ коэффициента твердости | проба | 25 |
18. Анализ пластичности | проба | 25 |
19. Анализ абразивности | проба | 25 |
20. Определение плотности смеси при нефтегазопроявлениях | проба | 4 |
21. Определение глубины замещения | операция | 2 |
Продолжение таблицы 6.15
жидкости газом при газопроявлениях | ||
22. Химический анализ шлама | проба | 120 |
23. Химический анализ фильтрата бурового раствора с глубины 3600м в интервале 3600-3850 м через 50м | проба | 6 |
24. Технологические анализы проб нефти | проба | 4 |
Итоговым документом, венчающим методический раздел проекта, является геолого-технический наряд – ГТН (приложение 2).
7 Попутные поиски
Попутные поиски включают изучение разреза с целью выявления радиоактивных аномалий. В этих целях в проектируемой скважине будет выполнен гамма-каротаж по всему стволу скважины в масштабе 1:500. В случае выявления радиоактивной аномалии по заданию геологической службы бурового предприятия:
- из интервала радиоактивной аномалии отобрать грунты;
- выполнить радиометрический промер грунтов;
- выполнить гамма-каротаж радиоактивной аномалии в масштабе 1:50.
Проектом предусматривается выполнить гидрогеологический анализ вод зоны активного водообмена. Пробы воды анализируются на следующие параметры: рН, жесткость, окисляемость, содержание растворенных хлоридов, сульфатов, нитратов, нитритов, окисного железа. Попутно пресные подземные воды исследуются на наличие ценных компонентов. Промышленный интерес представляют следующие концентрации (мг/л): йода – 10, брома – 200; окиси бора – 250; магния – 100000; калия – 1000; лития – 10; рубидия – 3, цезия – 0,5, стронция – 300.
В проектируемой скважине, при получении притоков пластовой воды предусматривается выполнение гидрогеологических и гидродинамических исследований.
В случае если скважина глубокого бурения, давшая воду, и скважины-колодцы могут использоваться в системе мониторинга окружающей среды. Скважины-колодцы могут быть реализованы как техническая продукция в фермерских хозяйствах, а также минеральных и термальных вод в теплоэнергетических целях. Представить сведения о других полезных ископаемых, ожидаемых на площади – углях, горючих сланцах, железных и марганцевых рудах, цветных и редких металлах, строительных материалах, различных видах сырья, которые могут стать объектом попутных поисков.