КУРС ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТОВ

КУРС ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТОВ НЕФТЕГАЗОВЫХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ
ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ
И ПРОМЫСЛОВО-ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН
(преподавательский состав: три профессора, д.т.н, два доцента, к.т.н., имеющие
большой опыт работы в нефтегазовых компаниях)
ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ТЕМА 1. Технологии промыслово-технологических (ТИ) и гидродинамических
(ГДИС) исследований скважин. Элементы технологий ГДИС (циклы КСД-пуск, КСДрасход, КВД, КПД, КВУ, КД). Комплексные циклические ГДИС. Реализация ГДИС в
эксплуатационных скважинах различного назначения. Использование данных
физических свойствах пластовых флюидов при интерпретации результатов ГДИС.
ТЕМА 2. Физические свойства пористой среды. Емкостные характеристики
коллекторов. Проницаемость коллекторов. Механизмы проницаемости. Информативность
корреляционных связей «пористость-проницаемость», полученные при анализе образцов
керна и результатов ГИС открытого ствола. Оценки проницаемости по ГИС и ГДИС,
достоверность и диапазон применимости. Упругие свойства коллекторов.
ТЕМА 3. Промыслово-технологические исследования (ТИ). Методы определения
забойного давления. Экспресс-оценка расхода по замерам давления и динамического
уровня. Определение плотности заполнителя ствола и притекающего флюида. Оценка
восстановленного пластового давления и продуктивности пласта.
ТЕМА 4. Режимы течения флюида в пласте. Радиальный, псевдорадиальный, линейный,
билинейный, сферический режимы течения, режим истощения. Эффект влияния ствола
скважины. Модели послепритока. Теория радиального притока. Понятие о совершенной
скважине и радиальном притоке. Радиус контура питания. Радиальный скин-фактор.
Уравнение Дюпюи для совершенной и несовершенной скважины. Связь скин-фактора с
параметрами зоны повреждения пласта.
ТЕМА 5. Интерпретация ГДИС при стационарных режимах фильтрации жидкости.
Стационарная радиальная фильтрация. Метод индикаторных диаграмм для радиальной
фильтрации. Уравнение Вогеля. Модифицированное уравнение Вогеля. Стационарная не
радиальная фильтрации. Оценка расхода горизонтальной скважины. Оценка расхода
скважины с трещиной ГРП. Оценка расхода скважины в ограниченном по пространию
пласте.
ТЕМА 5. Нестационарная радиальная фильтрация. Базовая и асимптотическая модели.
Пуск скважины с постоянным расходом. Остановка скважины. Функциональные
масштабы для радиального течения. Логарифмический масштаб, масштаб Хорнера,
обобщенный логарифмический масштаб. Циклическая работа скважины, работа скважины
с переменным дебитом. Типовые кривые ГДИС для нестационарной радиальной
фильтрации. Логарифмическая производная. Log-log масштаб. Нестационарная не
радиальная фильтрация. Асимптотические модели фильтрации для не радиальных
режимов течения. Масштабирование результатов ГДИС. Особенности поведения
логарифмической производной.
ТЕМА 6. Модели системы «скважина-пласт». Особенности диагностики,
количественная оценка фильтрационных свойств и характеристик вскрытия пласта.
Скважина с трещиной гидроразрыва неограниченной и ограниченной проводимости.
Скважина, частично вскрывающая пласт. Наклонная скважина. Горизонтальная скважина.
Не6стабильные трещины ГРП в нагнетательных скважинах. Модели резервуара,
особенности диагностики, количественная оценка фильтрационных свойств и
характеристик вскрытия пласта. Композитный пласт. Трещиноватый пласт (модель
двойной пористости). Совместная работа нескольких пластов. Модели границ.
Особенности диагностики, количественная оценка фильтрационных свойств и
характеристик вскрытия пласта Одиночная граница, параллельные границы (русло),
пересекающиеся границы (клин), полностью ограниченный пласт (вытянутая и
компактная линза). Комплексные модели «скважина-пласт». Горизонтальная скважина
в ограниченном пласте. Скважина, вскрытая трещиной ГРП в ограниченном пласте.
Модели межскважинного взаимодействия, гидропрослушивание.
ТЕМА 7. Межпластовые перетоки (диагностика по ГДИС). Перетоки по стволу
скважины. Межпластовые заколонные перетоки по негерметичному заколонному
пространству. Межпластовые заколонные перетоки по трещине гидроразрыва.
Межпластовые перетоки по нестабильной трещине ГРП в нагнетательной скважине.
ТЕМА 8. Фильтрация газа. Стационарная радиальная фильтрация в совершенной и
несовершенной скважине. Стационарная радиальная нелинейная фильтрация, D-фактор.
Нестационарная радиальная и не радиальная фильтрация.
ТЕМА 9. ГДИС в пластах, работающих многокомпонентной продукцией.
Интерпретация ГДИС на основе понятие об интегральной подвижности. Модель Перрина.
ГДИС в пластах с динамическим уровнем. Методы оценки продуктивности и
пластового давления по кривым изменения дебита и давления на забое (метод МаскетаЯковлева, Муравьева-Крылова, Маскета). Методы оценка фильтрационных свойств пласта
и скин-фактора (линейной анаморфоры, совмещения).
ТЕМА 10. Основы метода промыслового анализа, включая низкопроницаемые
объекты (метод анализа падения производительности скважин, Decline Analyze). Базовая
модель промыслового анализа. Приближение Арпса, модель Фетковича. Интегральные
методы анализа (модель Блассингейма). Промысловый анализ, как методы ТИ-ГДИС,
комплексная интерпретация результатов. Методика промыслового анализа (проведение
исследований и интерпретация результатов), в условиях изменения скин-фактора во
времени, низкой проницаемости и неоднородности пластов. Промысловый анализ, как
основа мониторинга взаимовлияния скважин.
ТЕМА 11. Практика использования специализированного ПО (KAPPA «Saphir»,
«Topaze») при интерпретации ГДИС (при условии наличия необходимого ПО). Анализ
информативности результатов интерпретации. Факторы, определяющие информативность
ГДИС.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ТЕМА 12. Нефти и природные газы – многокомпонентные системы природных
углеводородов (приводятся сведения о компонентном составе природных
углеводородных (УВ) смесей на примере многих месторождений природного газа и
нефти). Фазовые диаграммы пар-жидкость (на основе диаграмм «давление –
температура» анализируются
закономерности, свойственные чистым веществам и
смесям). О типах пластовых УВ флюидов (рассматриваются основные типы пластовых
УВ флюидов и критерии их идентификации по данным, получаемым на стадии разведки и
ранней стадии разработки залежей).
ТЕМА 13. Промысловые и лабораторные исследования пластовых нефтей
(акцентируется внимание на основных причинах и следствиях непредставительности
глубинных проб пластовых нефтей, рассказывается об основных лабораторных
термодинамических исследованиях пластовых нефтей и использовании результатов при
подсчете запасов и проектировании разработки). Промысловые и лабораторные
газоконденсатные исследования (рассматриваются основные цели и этапы проведения
газоконденсатных исследований, излагаются рекомендуемые специалистами требования
для получения представительных (репрезентативных) результатов промысловых
газоконденсатных
исследований,
иллюстрируются
результаты
лабораторных
газоконденсатных исследований).
ТЕМА 14. О подсчетных параметрах газа, конденсата и компонентов (приводятся
формулы, используемые при подсчете запасов свободного газа, конденсата, отдельных
компонентов, даются рекомендации по расчету величины коэффициента сжимаемости (zфактора) пластового газа). Термодинамические условия фазового равновесия в
многокомпонентных системах (приводятся фундаментальные условия фазового
равновесия в многокомпонентных системах, являющиеся основой методологии
математического моделирования фазового состояния природных многокомпонентных
углеводородных систем). Постановка инженерных задач расчета парожидкостного
равновесия в многокомпонентных системах (приводится математическая постановка
задач расчета 2-фазного равновесия пар-жидкость, давления начала конденсации и
давления начала кипения смесей с заданным компонентным составом). Апробированные
в инженерной практике кубические уравнения состояния (рассматриваются
кубические уравнения состояния, используемые при математическом моделировании
PVT-свойств нефтей и природных газов).
ТЕМА 15. Методология системного обоснования свойств пластовых нефтей при
подсчете запасов и проектировании разработки месторождений (излагается
рациональный подход к моделированию PVT-свойств пластовых нефтей с
использованием уравнения состояния и результатов лабораторных исследований).
Основы методологии и результаты моделирования PVT-свойств природных
газоконденсатных систем с применением уравнений состояния (рассказывается об
основах создания адекватных расчетных моделей природных газоконденсатных смесей,
анализируются результаты моделирования процесса дифференциальной конденсации
(Constant Volume Depletion) природных газоконденсатных смесей, приводятся результаты
прогнозирования динамики конденсато- (C5+) и компонентоотдачи, состава и свойств
пластового газа). О влиянии гравитационных сил на состав и свойства
газоконденсатных смесей и пластовых нефтей (рассказывается о влиянии
гравитационных сил на изменение состава и свойств пластовых УВ флюидов
газоконденсатных и газоконденсатонефтяных месторождений).
ТЕМА 16. Об особенностях свойств пластовых нефтей с высоким газосодержанием
(на примере результатов исследований для одного из месторождений Западной Сибири
рассказывается о закономерностях и особенностях свойств пластовых нефтей с высоким
газосодержанием). Закономерности PVT-свойств пластовых флюидов газонефтяных
систем и термодинамические эффекты при сепарации добываемых УВ смесей
(излагаются постановка и результаты исследований, проведенных для месторождений
Западной Сибири). О влиянии рассеянных жидких углеводородов (РЖУ) на динамику
содержания C5+ в добываемом газе (описываются эффекты, вызываемые влиянием
рассеянных жидких углеводородов на динамику содержания конденсата в добываемом
газе). Об особенностях свойств пластового газа уникальноконденсатных залежей
(анализируются
особенности,
присущие
свойствам
пластового
газа
уникальноконденсатных залежей).
ПРОМЫСЛОВО-ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ТЕМА 17. Геофизические исследования в процессах контроля и регулирования
разработки. Задачи промыслово-геофизического контроля разработки. Роль
геофизических исследований в процессах контроля и регулирования разработки нефтяных
и газовых месторождений. Объекты и задачи геофизических исследований скважин при
контроле разработки. Связь ГИС-контроля с другими методами контроля и анализа
разработки. Классификация методов ГИС-контроля.
ТЕМА 18. Связь процессов нефтегазоизвлечения с изменением физических
(петрофизических) свойств нефтегазового пласта. Основы динамической
петрофизики. Закономерности динамических изменений физических (петрофизических)
свойств нефтегазового пласта при разработке. Динамическая петрофизика пластов и их
околоскважинных зон. Методы изучения изменений физических и физикотехнологических свойств пласта в процессе разработки. Изменение удельного
электрического сопротивления, диэлектрической проницаемости, естественной
электрохимической и гамма-активности пласта, а также изменение акустических,
нейтронных, тепловых и пр. физических свойств при выработке.
ТЕМА 19. Основы методов и теория процессов промыслово-геофизического
контроля разработки. Состав и структура методов промыслово-геофизического
контроля. Методы геофизического контроля, специфика исследований в открытом и
обсаженном стволе. Специфика скважинных исследований в эксплуатационном фонде
скважин, теория процессов для основных методов промыслово-геофизического контроля
(термометрия, барометрия, расходометрия, методы оценки состава притока, нейтронные и
др. методы). Информативность метода термометрии при оценке работающих толщин и
выявлении заколонных перетоков (с количественной оценкой параметров перетока).
ТЕМА 20. Информационная система ГИС-контроля. Специфика технологий
исследований при контроле разработки месторождений нефти и газа. Системный
ГИС-контроль и его комплексирование. Технологии промыслово-геофизического
контроля. Специфика геофизических исследований скважин при контроле процессов
нефтегазоизвлечения. Особенности геофизических исследований на разных стадиях
освоения и разработки нефтяных и газовых залежей. Условия проведения геофизических
исследований в скважинах: оборудованных насосным оборудованием, насоснокомпрессорными трубами, с повышением давлением на устье, в наблюдательных
скважинах, в горизонтальных скважинах, в скважинах, эксплуатирующих
многопластовую залежь и др.
ТЕМА 21. Геофизические исследования при контроле заводнения пласта.
Информативность ГИС-контроля. Геофизические исследования при контроле
заводнения пластов. Выделение обводнившихся и промытых пластов по данным ГИСПГИ в скважинах различной конструкции. Специальные технологии ГИС-ПГИ для
выделения обводнившихся пластов. Контроль положения и динамики флюидальных
контактов. Информативность ГИС-контроля (неработающие скважины; скважины,
работающие: в стабильном и нестационарном режимах, циклическом режиме; скважины с
горизонтальным стволом, находящиеся в ремонте или при интенсификации притока).
Определение степени выработки пластов по данным ГИС-контроля. Определение
текущей и остаточной нефтегазонасыщенности пластов по данным ГИС-контроля.
Точность и достоверность стандартных оценок нефтегазонасыщения. Специальные
технологии
оценки
нефтегазонасыщения
в
околоскважинной
зоне.
Связь
нефтегазонасыщения околоскважинной зоны с насыщенностью пласта. Оценка
коэффициента вытеснения по данным ГИС-ПГИ.
ТЕМА 22. Изучение степени охвата по данным ГИС-контроля. Интерпретация
результатов комплексных промыслово-геофизических исследований. Изучение
степени охвата пластов воздействием и определение дренируемых объемов залежи. ГИСконтроль охвата пласта по толщине. Межскважинные методы изучения охвата пласта по
площади. Контроль изменения эксплуатационных характеристик пласта по данным ГИСПГИ. Определение текущих дифференциальных и интегральных дебитов, работающих и
обводненных толщин, интервалов притока и приемистости. Контроль процессов
интенсификации притоков и приемистости. Основы интерпретации результатов
комплексных промыслово-геофизических исследований при решении стандартных задач
контроля разработки месторождений и контроля эксплуатации скважин.
ТЕМА 23. Новые методы и направления промыслово-геофизического контроля
разработки месторождений. Новые методы и направления промыслово-геофизического
контроля разработки месторождений (испытатели пластов на кабеле, системы
индивидуального контроля работы пластов в скважинах, эксплуатирующих
многопластовую залежь, новые методы изучения текущего насыщения пластов в
обсаженных скважинах, многодатчиковые измерительные системы для наклонных и
горизонтальных скважин, «DTS-системы» и др.). Контроль технического состояния
скважин. Контроль технического состояния скважины. Оценка качества
цементирования скважин. Выявление дефектов обсадных и насосно-компрессорных труб.
Выявление интервалов затрубной циркуляции, установки глубинного оборудования,
определения уровня жидкости в скважинах, характеристик парафиновых, солевых и др.
отложений в скважинах.
ТЕМЫ 24-25. Системный анализ результатов промыслового и геофизического
контроля разработки месторождений. Применение результатов промысловогеофизического контроля разработки на стадиях «on-line» геомониторинга и
геомоделирования залежей углеводородов. Системный контроль и анализ процессов
нефтегазоизвлечения. Площадная интерпретация и 2D анализ (карты изобар, Кпр и др)
результатов промыслового, гидродинамического и геофизического контроля разработки,
принципы комплексирования геофизического, гидродинамического и геологопромыслового контроля. Использование результатов промыслового и геофизического
контроля для настройки цифровых гидродинамических моделей залежей. Особенности
построения куба проницаемости по данным комплексных исследований. Опыт
организации и сопровождения ГДИС-ПГИ при разбуривании новых сложнопостроенных
месторождений. Понятия «мониторинга добычи» и «контроля разработки»
месторождений, опыт организации и применения данных технологий в компании
«Газпром нефть». Стационарные информационно-измерительные системы на
скважинах (СИИС) и характеристика подземного «интеллектуального» оборудования
(ОРЭ, ICD) - обзор их применения в отечественной практике («smart wells»). Возможности
дистанционного управления добычей и разработкой на нефтяных и газовых
месторождений, ожидаемые экономические эффекты.