5 КЛАССИФИКАЦИЯ СКВАЖИН. ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

5.1 Категорийность и назначение скважин, бурящихся на нефть и газ

Скважины, бурящиеся при геологоразведочных работах и для разработки нефтяных и газовых месторождений (залежей), в соответствии с приказом МПР РФ от 07.02.2001 г. № 126, подразделяют на 8 категорий: опорные (в том числе сверхглубокие), параметрические, структурные, поисковые, оценочные, разведочные, эксплуатационные, специальные. Цель бурения этих скважин определяется их назначением и ожидаемыми результатами (таблица 1). Категория скважины, перечень решаемых ею геологических задач и ожидаемые результаты определяют комплекс, детальность и технологии выполнения ГИРС.

РД «Техническая инструкция…» регламентирует технологии ГИС и требования к используемым скважинным приборам и оборудованию для скважин всех категорий, кроме специальных, в которых геофизические исследования и специальные работы проектируют и проводят с учетом целевых задач, решаемых конкретными скважинами.

5.2 Задачи, решаемые геофизическими исследованиями в нефтяных и газовых скважинах

Задачи, решаемые в нефтяных и газовых скважинах средствами ГИС, подразделяют на геологические, связанные с изучением состава и свойств пород в разрезах скважин, технические и технологические. Последние две группы задач включают изучение технического состояния необсаженных и обсаженных скважин, определение местоположения промыслового оборудования, используемого для добычи углеводородов, изучение состава флюидов, поступающих в скважину. Состав задач этих групп существенно перекрывается. Одни и те же данные (например, сведения о пространственном положении и профиле ствола необсаженной скважины или о составе флюидов, поступающих из интервала перфорации) применяют для немедленной корректировки технологий бурения и добычи либо фиксируют их для использования в дальнейшем (при геологических построениях, анализе разработки залежи и др.).

Таблица 1 — Классификация нефтяных и газовых скважин

Скважина	Цель бурения	Ожидаемый результат	Проектный горизонт	Работы и исследования
1	2	3	4	5
Опорная	Изучение геологического строения крупных геоструктурных элементов земной коры, определение общих закономерностей распространения комплексов oтложений, благоприятных для нефтегазонакопления, выбор наиболее перспективных направлений геологоразведочных работ. Бурение в узлах пересечений опорных сейсмических профилей	Стратиграфическая привязка разреза, определение его характеристик для интерпретации данных полевой геофизики, выявление признаков нефтегазоносности пород и оценка перспектив нефтегазопосности района, выяснение гидрогеологических условий района, получение сведений о других полезных ископаемых	До технически возможных глубин бурения	Сплошной отбор и исследования керна по неизученной части разреза, ГТИ, детальные ГИС в неизученной части разреза, ИПТ, испытания в колонне нефтегазоносных горизонтов
Параметрическая	Изучение строения и перспектив нефтегазоносности возможных зон (областей, районов) нефтегазонакопления, выявление наиболее перспективных участков поисковых работ Бурение в пределах локальных структур или на сейсморазведочных профилях	Уточнение стратиграфического строения и геолого-геофизических характеристик пород, выявление нефтегазоносных горизонтов, оценка перспектив и прогнозных ресурсов, выявление запасов категории С2	Фундамент (при технической возможности достижения)	То же для исследований и испытаний, отбор керна в объеме 20% от толщины комплекса изучаемых пород, а в перспективных на нефть и газ интервалах - сплошной
Структурная	Выявление и подготовка перспективных площадей (структур) для поискового бурения, когда применение полевых геофизических методов затруднено или экономически нецелесообразно, изучение физических характеристик пород, проверка положений опорных горизонтов	Подготовленная площадь (структура)	Маркирующий структурный горизонт	То же для исследований и испытаний, отбор керна в объемах, обеспечивающих построение и определение характеристик разреза
Поисковая	Открытие нефтегазовых месторождений на новых площадях или новых залежей на известных месторождениях. Бурение на локальных структурах и ловушках, удовлетворяющих требованиям подготовленности для поискового бурения	Оценка промышленной значимости выявленных залежей, запасы нефти и газа категорий С2 и C1	Нефтегазо- перспективные комплексы пород до технически доступных глубин	Отбор керна на границах стратиграфических комплексов и в нефтегазоперспективных интервалах, ГТИ, детальные ГИС ниже первого флюидоупора, ИПТ, испытания в колонне нефтегазоносных горизонтов
Оценочная	Подготовка данных для оценки запасов л обоснования целесообразности разведки и разработки месторождений (залежей) Бурение на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностью	Запасы нефти и газа категорий С2 и С1	Продуктивный горизонт (нижний или один из горизонтов при большом числе залежей)	Отбор керна в продуктивных интервалах, ГТИ, детальные ГИС в продуктивных и перспективных интервалах, ИПТ, поинтервальные испытания в колонне продуктивных и водоносных пластов с отбором проб флюидов, интенсификация притоков, пробная эксплуатация
Разведочная	Подготовка исходных данных для уточнения запасов и составление проекта (схемы) разработки месторождения (залежи). Бурение на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностью	Перевод запасов категорий С2 в С1	То же	То же, ГТИ при необходимости
Эксплуатационная, в том числе добывающая, опережающая добывающая, нагнетательная, наблюдательная, контрольная, пьезометрическая	Добыча нефти и газа; контроль за разработкой месторождения или залежей	Добыча нефти и газа; перевод запасов из категории С1 в категории В и А	Эксплуатируемая залежь (пласт)	Отбор керна в продуктивном пласте (при необходимости), ГТИ и ГИС согласно геолого-техническому наряду
Специальная	Проведение специальных работ: выявление горизонта (пласта) для закачки промысловых вод; ликвидация открытых фонтанов нефти и газа; подготовка подземных хранилищ углеводородов; разведка и добыча технических вод; захоронение промышленных стоков	Определяется назначением скважины	Определяется назначением скважины	ГТИ, ГИС и другие работы по индивидуальному проекту с учетом целевых задач скважины

5.2.1 Перечень геологических задач предусматривает детальное изучение пород в необсаженных и обсаженных скважинах, включая определение принадлежности пород к основным литотипам, содержания в них отдельных минеральных компонент, объема и структуры перового пространства, насыщенности пор углеводородами на момент разбуривания пород и на разных стадиях эксплуатации залежи. Количество геологических задач, решаемых в каждой конкретной скважине, определяется категорией скважины и временем ее нахождения в эксплуатации.

Максимальный перечень задач решают в опорных и параметрических скважинах. Он включает:

- расчленение вскрытого скважиной разреза на пласты и пропластки, их привязку по глубине в относительных глубинах (фактических глубинах, измеренных от какой-либо точки в стволе скважины до точки отсчета — поверхности стола ротора или планшайбы) и по абсолютным отметкам от уровня моря (фактические глубины за вычетом альтитуды скважины и удлинения ее ствола за счет отклонения от вертикали) — построение геометрической модели;
- литологическую оценку выделенных пластов, разделение разреза на литолого-стратиграфические комплексы и типы (терригенный, карбонатный, хемогенный, вулканогенный, кристаллический и др.);
- выделение стратиграфических реперов;
- построение геофизических моделей разреза для информационного обеспечения интерпретации наземных геофизических исследований: сейсморазведки (сейсмоакустический разрез), электроразведки (геоэлектрический разрез), гравиразведки (геоплотностной разрез), магниторазведки (геомагнитный разрез);
- построение компонентной модели, включая определение компонентного состава твердой фазы породы и ее емкостных свойств (пористости);
- выделение коллекторов и оценку их фильтрационных свойств (построение фильтрационной модели);
- качественную характеристику флюидонасыщенности разреза и количественные определения коэффициентов нефте- и газонасыщенности для продуктивных коллекторов, установление положений межфлюидных контактов и границ переходных зон (построение флюидальной модели).

В структурных, поисковых, оценочных, разведочных и эксплуатационных скважинах, бурящихся на поисково-оценочном и разведочно-эксплуатационном этапах геологоразведочных работ, материалы ГИС используют для:

- литологического и стратиграфического расчленения и корреляции разрезов пробуренных скважин;
- выделения в разрезах скважин коллекторов;
- разделения коллекторов на продуктивные и водоносные, а продуктивных коллекторов — на газо- и нефтенасыщенные;
- определения положений контактов между пластовыми флюидами (ГНК, ВНК, ГВК), эффективных газо- и нефтенасыщенных толщин, коэффициентов глинистости, пористости, газо- и нефтенасыщенности, проницаемости, вытеснения;
- определения пластовых давлений и температур, неоднородности пластов (объектов);
- прогноза потенциальных дебитов, а также прогнозирования геологического разреза в околоскважинном и межскважинном пространствах.

В скважинах, бурящихся на площадях с выявленной промышленной нефтегазоносностыо, материалы ГИС должны обеспечить определение подсчетных параметров с достоверностью, регламентируемой нормативным документом 2.9. В эксплуатационных скважинах они обеспечивают проектный ввод скважин в эксплуатацию и контроль за их работой в процессе добычи углеводородов.

Основные задачи, решаемые с помощью ГИС в процессе испытаний поисковых и разведочных скважин и освоения добывающих скважин, включают:

- привязку интервалов перфорации к разрезу по глубине;
- локализацию приточных прослоев, определение их суммарной толщины, оценку типов и объемов флюидов, поступающих из отдельных прослоев;
- исследования качества разобщения продуктивных и водонасыщенных пластов (прослоев) при многокомпонентном (газ, нефть, вода) притоке.

Для решения перечисленных задач проверяют истинное положение в разрезе интервалов перфорации, целостность цементных мостов и обсадной колонны, устанавливают возможность заколонной циркуляции. Контроль обязателен:

- при испытаниях сложных объектов, к которым относят приконтактные зоны, нефтяные оторочки и газовые шапки, коллекторы с ухудшенными фильтрационными свойствами, трещинные, тонкослоистые и другие пласты со сложным типом коллектора, пласты с АВПД и АНПД, зоны тектонических нарушений, интервалы с некачественным цементированием;
- при вызове и интенсификации притоков флюидов методами свабирования, кислотных, термических, вибрационных и имплозийных обработках и их сочетаниях;
- при одновременном испытании или эксплуатации нескольких объектов.

В скважинах, находящихся в эксплуатации, основными задачами ГИС являются:

- определение текущей насыщенности пород углеводородами в добывающих, наблюдательных и контрольных скважинах;
- контроль целостности обсадной колонны и цементного кольца и обнаружение источников обводнения продукции;
- проведение работ по очистке колонны и насосно-компрессорных труб от парафиновых и гидратных отложений;
- интенсификация притоков приборами на кабеле.

С учетом расположения скважин на площади месторождения полученные данные используют для определения эксплуатационных характеристик пласта, выбора оптимального режима работы технологического оборудования, исследований процессов вытеснения нефти и газа в пласте с целью оценки невыработанных запасов и выбора методов повышения нефтеотдачи пластов.

5.2.2 Изучение технического состояния скважин производят на всех этапах их строительства и эксплуатации. Первоначально — это непрерывный контроль состояния открытого ствола в процессе бурения, заключающийся в определении фактического пространственного положения скважины и его соответствия проекту, а также измерения геометрии сечения ствола скважины, выделение интервалов желобов, каверн, сальников, выпучивания и течения глин и прогнозирование на этой основе безопасного бурения.

По завершении бурения средствами ГИС оценивают положение в скважине и целостность обсадной колонны, качество цементирования и герметичность затрубного пространства. Контроль технического состояния обсадной колонны и цементного кольца, выявление негерметичности колонны, цементного кольца, интервалов затрубных перетоков и мест поступления в скважину затрубных вод, проведение специальных исследований для обеспечения ремонтных работ периодически выполняют в скважинах вплоть до их ликвидации.