Геофизические методы исследования горизонтальных скважин Федоровского нефтегазового месторождения Западной Сибири

Министерство высшего и среднего специального образования Российской Федерации

Российский государственный геологоразведочный университет

Факультет: Геофизический

Кафедра: Сейсмических и скважинных методов

 

 

 

 

 

 

 

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

ТЕМА: “Геофизические методы исследования горизонтальных скважин Федоровского нефтегазового месторождения Западной Сибири”

 

 

 

Проектировал:

Руководитель проекта:

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва 2006г.

 

Содержание

 

Введение

Глава 1. Общие сведения о Федоровском месторождении. Краткий физико-географический очерк

Глава 2. История освоения месторождения

Глава 3. Геологическое строение месторождения

3.1 Стратиграфия

3.2 Тектоника

3.3 Нефтегазоносность

3.4 Гидрогеологическая характеристика

Глава 4. Физические свойства горных пород

4.1 Плотностные свойства

4.2 Электрические свойства

4.3 Радиоактивность

4.4 Нейтронные свойства

4.5 Акустические свойства

4.6 Физические свойства нефти и газа

Глава 5. Горизонтальные скважины

5.1 Обзор имеющихся отечественных технологий геофизических исследований бурящихся горизонтальных скважин

5.2 История развития комплекса АМАК “ОБЬ”

5.3 Комплекс методов для геофизических исследований в горизонтальных скважинах

Глава 6. Усовершенствование геофизических методов ГИС для горизонтальных скважин

6.1 Расширение геологических задач

6.2 Состояние и перспективы развития методов акустического каротажа, термометрии и резистивиметрии

6.2.1 Акустический метод

6.2.2 Термометрия и резистивиметрия

6.3 Выбор и обоснование методов ГИС

6.4. Усовершенствованная методика обработки и интерпретации

6.4.1. Первичная обработка

6.4.2 Методика интерпретации данных ГИС

Глава 7.Мероприятия по охране природы, охране труда и технике безопасности

7.1 Техника безопасности при геофизических работах

7.2 Охрана недр и окружающей среды

Глава 8.Технико-экономические показатели проектируемых работ

8.1 Характеристика предприятия

8.2 Организация труда

8.3 Расчет норм времени при работе с комплексом АМАК “ОБЬ” АЛМАЗ-2 и АК-Г

8.4 Сравнительный анализ сметной стоимости работ при производстве ГИС в горизонтальных скважинах по трем технологиям

Заключение

Литература

 

 

Введение

 

Данный проект посвящен исследованию горизонтальных скважин Федоровского нефтегазового месторождения. Тема на сегодняшний момент является актуальной. Комплекс по геофизическому исследованию горизонтальных скважин постоянно развивается и совершенствуется.

Впервые в практике российской нефтяной отрасли задачу бурения поставило открытое акционерное общество «Сургутнефтегаз», выбрав основным объектом строительства горизонтальных скважин Федоровское нефтяное месторождение (Горизонт АС-4-5-6).

Наиболее эффективным является переход от бурения одиночных ГС к бурению и широкомасштабному промышленному освоению систем на основе бурения сотен ГС в комбинации с вертикальными и наклонно-направленными скважинами на одном объекте.

При увеличении объемов бурения горизонтальных скважин встает вопрос о выборе более эффективной технологии добычи нефти. С 2003 года в ОАО «Сургутнефтегаз» начато бурение горизонтальных скважин с хвостовиком. Бурение скважины производится инструментом меньшего диаметра и на биополимерном солевом растворе, который само разрушается через две недели, при этом отсутствует загрязненность коллекторов, как при глинистом растворе.

Таким образом, создание высокоинформативной безопасной технологии проведения ГИС в горизонтальной части ствола скважины и ее скорейшего внедрения в практику работ на Федоровском месторождении является давно назревшей и актуальной проблемой.

Настоящий дипломный проект составлен с использованием результатов промыслово-геофизических исследований скважин Федоровского газонефтяного месторождения, текущих карт состояния разработки, геологических отчетов треста «Сургутнефтегеофизика», материалов разработчиков комплекса АМАК «ОБЬ», АЛМАЗ-2, МГКР, АК-Г, литературы о методах ГИС и полезных ископаемых.[1-9]

Автор дипломного проекта ранее работал в партии ГТИ и был непосредственным исполнителем геофизических исследований горизонтальных скважин, а сейчас работает в контрольно интерпретационной партии треста «Сургутнефтегеофизика». Лично занимается приемкой первичного материала, оценкой качества ГИС на ЭВМ. Участвует в обмене опытом с работниками КИПов с целью освоения новых методик обработки материалов ГИС.

 

 

Глава 1.Общие сведения о Федоровском месторождении. Краткий физико-географический очерк

 

В административном отношении Федоровское месторождение расположено в Сургутском районе Ханты-Мансийского автономного округа Тюменской области.

Ближайшим крупным населенным пунктом является город Сургут (30-35 км).

Федоровское месторождение (рис.1.1) находится в 10 км к северо-востоку от разрабатываемого месторождения - Западно-Сургутского. В 35-45 км от месторождения проходит нефтепровод Нижневартовск-Усть-Балык-Омск и Тюмень-Курган-Альметьевск.

Район работ представляет собой слабо пересеченную, сильно заболоченную, неравномерно залесенную равнину, приуроченную к широтному течению р. Оби.

Абсолютные отметки рельефа изменяются от +25 м до +75 м.

Основная водная артерия района - р. Обь. Течение реки медленное (0,3-0,5 м/сек), спокойное. Ширина реки колеблется от 850 м до 1300 м, глубина 8-18 м. Река судоходная в течение всей навигации, со второй половины мая до конца октября.

Непосредственно на площади месторождения гидрографическая сеть представлена множеством ручьев и рек. Наиболее крупная из них р. Черная - правый приток Оби.

На всей территории наблюдается большое количество болот и озер. Самое крупное озеро Пильтон-Лор имеет площадь около 100 км2. Болота непроходимые, замерзают лишь к концу января.

Растительность представлена смешанным лесом с преобладанием на водоразделах хвойных деревьев и тальниковыми кустарниками по берегам рек и протоков.

Климат резко континентальный с продолжительной холодной зимой, теплым непродолжительным летом и короткой весной и осенью.

По данным многолетних наблюдений среднегодовая температура низкая и колеблется от -3,2оС до -2,6оС. Наиболее высокая температура летом достигает +30оС. Зимой температура падает до -50оС. Количество осадков достигает 400 мм в год. Максимальное количество осадков приходится на май-август.

Снеговой покров устанавливается в конце октября и сходит в конце апреля. Толщина снегового покрова в лесах достигает 2 м. Грунт промерзает до 1,5 м, на болотах до 0,20 м. Толщина льда на больших реках до 40-80 см, на озерах до 40 см.

Район относится к слабонаселенным. В г. Сургуте, самом населенном пункте, живет более 200 тыс. человек. В нем сосредоточены основные промышленные предприятия, нефтеперерабатывающий завод, ГРЭС-1, ГРЭС-2, нефтедобывающие управления, объединение Сургутнефтегаз, нефтеразведочная экспедиция, крупный аэропорт, железнодорожный узел и речной порт.

В связи с развитием нефтедобывающей промышленности в районе население постоянно растет.

Коренное население (ханты, манси) в основном занимается лесозаготовками, рыболовством, охотой; коренное русское население - животноводством и земледелием.

Дорожная сеть в районе из-за сильной заболоченности развита слабо. Построена бетонная дорога от г. Сургута до г. Нижневартовска и Нефтеюганска, а также от г. Сургута до Федоровского месторождения. Железная дорога связывает г. Сургут с г. Тюменью, г. Нижневартовском и Уренгоем.

Строительные материалы

Федоровское месторождение находится на территории Сургутского экономического района, где сосредоточены большие объемы капитального строительства. Интенсивный рост жилищного и промышленного производства требует значительного количества строительных материалов.

Поисково-разведочные работы на строительные материалы в Сургутском районе проводились поисковыми партиями Тюменской комплексной геологоразведочной экспедиции Главтюменьгеологии.

В результате проведенных работ открыты месторождения керамзитовых и кирпичных глин, строительных песков, песчано-гравийной смеси.

Калиновореченское месторождение песчано-гравийной смеси с запасами 11700 тыс. м3 расположено в 15 км к северо-западу от г. Сургута. Сырье пригодно для употребления в бетонах, штукатурных и кладочных работах.

Черногорское месторождение строительных песков находится в районе г. Сургута. Пески пригодны для штукатурных и кладочных растворов в качестве инертного заполнителя, в бетонах и железобетонах, а также для варки оконного и технического стекла.

Локосовское месторождение керамзитовых и кирпичных глин находится в 100 км к востоку от г. Сургута, на восточной окраине с. Локосово. Запасы его по категориям АВС1 составляют 6191 тыс.м3. Из сырья месторождения с добавкой 1,5% солярового масла и 3% пиритных огарок получают керамзит марки 500. Эти глины пригодны для изготовления кирпича марки 100-125 с сушкой в искусственных условиях и марки 75-100 с сушкой в естественных условиях. Запасы глин утверждены в ГКЗ СССР 25 декабря 1964 года по категориям: А-1186 тыс.м3, В-2725 тыс.м3, С1-2280 тыс.м3. В настоящее время на этом сырье работает Локосовский кирпичный завод.

В Сургутском районе и непосредственно на площади месторождения имеются огромные запасы торфа, а также гравия и песка, которые используются в процессе обустройства месторождений, строительства автодорог, оснований под кустовое бурение, в промышленном и гражданском строительстве.

Важным строительным материалом является лес.

 

 

Глава 2. История освоения месторождения.

 

Нефтяные месторождения, как и каждый человек, имеют свою судьбу. В августе 1971 года при бурении скважины Р-62 нефтеразведки объединения "Обьнефтегеология" получили фонтан нефти дебитом 200 тонн в сутки. Он известил об открытии нового месторождения, о котором заговорили сразу, поскольку вырисовывались небывалые перспективы и даже возникло сравнение с Самотлором. Геологи уверяли, что здесь тоже уникальные залежи нефти. В процессе разведки выявилась промышленная нефтегазоносность двенадцати пластов. Предполагаемая площадь добычи исчислялась 1260 квадратными километрами.

Новую подземную кладовую нарекли младшей сестрой "Самотлора". А названию месторождения было дано в честь В.П.Федорова, главного геофизика Сургутской нефтеразведочной экспедиции, специалиста, который отдал много энергии и сил разведке недр Среднего Приобья. При его непосредственном участии были открыты многие месторождения, составившие в процессе их дальнейшей разработки основу нефтедобывающей промышленности края.

С первых же дней Федоровское месторождение стало своеобразным полигоном ускоренного внедрения новых методов. Первоочередные участки были переданы в эксплуатационную разработку уже в 1972 году.

Институт "Гипротюменьнефтегаз" в проекте предусмотрел сооружение промысловых объектов только из блоков и узлов заводского изготовления с полной автоматизацией. В короткий срок был построен трубопровод, связавший Федоровское месторождение с Западно-Сургутским товарным парком.

В первые годы обустройством Федоровского месторождения занимается старейшее в регионе нефтегазодобывающее управление "Сургутнефть". Объемы растут, и в мае 1977 года принимается решение о создании НГДУ "Федоровскнефть". В течении года было добыто свыше 10 млн. тонн сырья. Промысловики приступают к подготовке нефти высшей группы качества, успешно справляются с планом по сдаче сырья экспортной кондиции.

Но не все давалось так просто. Еще в декабре 1977 года в результате срыва сроков ввода объектов системы ППД дефицит закачки воды составил тогда 10 млн. м3 , пластовое давление в зонах отбора жидкости значительно снизилось и, как следствие, стала уменьшаться производительность скважин, возрос газовый фактор. Все это, в конечном счете, отрицательно сказывалось на режиме эксплуатации месторождения. Необходимо было в срочном порядке форсировать строительство объектов для обеспечения стабильного функционирования промысла.

За годы освоения этой уникальной подземной кладовой было построено более 4,5 тысяч эксплуатационных и нагнетательных скважин, добыто свыше 430 млн. тонн нефти и более 50 млрд. м3 газа. Из 10 скважин получено по 1 млн. и более тонн сырья.

И все-таки падение уровня добычи - удел всех месторождений, процесс, так сказать, необратимый. Но это не значит, что были потеряны объемы сырья. Упущено обустройство под систему газлифтных скважин, а главное - под систему ППД. Когда в 1983 - 1985 годах началось падение объемов, все силы специалистов объединения и НГДУ были брошены на то, чтобы исправить ситуацию. И хотя снижение добычи на Федоровском месторождении продолжалось до 1996 года, а по некоторым объектам наблюдается и сейчас, ситуация в целом стабилизировалась. В первую очередь за счет ввода в разработку залежи АС 4-8, и технологическая схема составлена таким образом, что в течение ближайших лет будут удерживаться объемы на одном уровне. Это очень существенный момент. И сейчас мы имеем "ковер" для бурения до 2018 года.

Опытные и экспериментальные работы по этим вариантам освоения начались еще в 1985 году. Первые результаты были утешительными, извлечь из имеющихся запасов всего 15%. Строительство горизонтальных скважин дает гораздо больше - 25%.

Пять комплексов телеметрических систем приобрели у американской фирмы "SPERRY-SAN". Проектом предусмотрено пробурить 1000 горизонтальных скважин. И, надо сказать, первые результаты неплохо соотносятся с прогнозами. Если начальные дебиты по обычным наклонно-направленным скважинам составляют около 13 тонн в сутки, то по горизонтальным - 50 тонн в сутки. Правда, они и дороже в 3 раза, но себя оправдывают.