Технологии управления умными месторождениями

Сложност..,

но целиро ван ИА

®		(!)			®	ф
®
					ф
@)		@)		®®
®		®
				®		llринениност..,
	Математическая
						вРМ1::1
	САОЖНОСТ ...
® ®		CD		® @)	®	(!)
		11				®
		BИ,IIItl		СМ
	Рис. 4.8. Диаграмма условий применимости стохастических моделей:
1- дискретные модели; 1 -		метод меченых точек; 2 - марковекие случайные nоли;

3 - усеченные случайные функции; 4 -двухточечные гистограммы;

11 - стохастические модели: 5 - случайные rауссовские no1111; 6 - универсальный и точечный крайкинг; 7 - фрактальные по1111

	J,		100		1ВВ
t > 1(x,y,z)--- --

8

б

в

Рис. 4.9. Схема генерации геологических тел (глинистых прослоев; фаций), построеннаи с помощью метода меченых точек: в - случайное задание центра тяжести геологического тела; б - случайное задание толщины геологического

тела; в - задание длины геологического тела

132

с..... 1 Ска.2 Ска.З Ска.1 Ска.2 Скв.З

-

,· .. ·//

-

-

г-

а

б

Рис. 4.10. ДИскретные модели глинистых слоев в песчаном теле пласта: а- детерминированнаJI; б- стохастическаJI

100%

о	600
о
100%	Lм

о		h. м
о	20	40

Рис. 4.11. Кумулятивные функции распределения глинистых слоев по длине L и толщине h

133

Г Л А В А 5. РАЗВЕДКА И БУРЕНИЕ В РЕЖИМЕ

РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

Краткое содержание

Целью разведки в процессе разработки (РПР) является выявление

и оценка новых и текущих запасов углеводородов в режиме реального вре­

мени. В ходе геологоразведочных работ nрименяются геологические, гео­

физические, геохимические исследования измерения, каротаж и сейсмика в процессе бурения (MWD, LWD и SWD). Разведка в nроцессе разработки месторождений нефти и газа в режиме реального времени наnравлена на

мониторинг динамики изменений геологических параметров, включая фильтрационные и емкостные. Разведка в процессе разработки режима ре­ ального времени сnособствует неnрерывному обновлению 3D-геологиче­ ских и гидродинамических :моделей и уточнению кратко- и среднесрочных

производственных прогнозов. В настоящее время использование системы геонавигации (геонаnравления) nри бурении эксnлуатационных скважин, то есть мониторинг в nроцессе бурения в режиме реального времени, ста­

новится очень популярным. Передовая технология позволяет достичь мак­ симальной эффективности проведения и продуктивности горизонтальных

скважин путем выполнения комплекса предварительных расчетов по вы­

бору наиболее перспективного участка и оnтимальной траектории новой скважины, анализа геомеханических свойств горных пород, оnределения конструкции скважины с учетом экономической эффективности nроекта. Использование комплексного каротажного прибора при бурении скважин

позволило проводить дальнейшую разведку месторождения, чтобы полу­

чить надежную информацию о свойствах горных пород и избежать ряда технологических проблем, связанных с бурением и заканчиваиием сква­ жин. В результате месторождения, на которых успешно внедряется техно­ логия бурения в режиме реального времени, доститают проектные скоро­

сти проходки в кратчайшие сроки.

Ключевые слова: разведка в режиме реального времени в процессе

разработки (РПР), каротаж в nроцессе бурения (КПБ), измерения в про­

цессе бурения {ИПБ), 4С-сейсморазведка, 4D-гравиметрия в реальном вре­

мени, 4D-магнитометрия в режиме реального времени, акустический мони­

торинг глубоководных скважин в режиме реального времени, геофон, гид­

рофон, 3D-цифровая модель керна, тестирование умной скважины, микро­

сейсмическая разведка, сейсмическая разведка при бурении (SWD), геона­ вигационная система, каротаж в nроцессе бурения, бурение в режиме ре­ ального времени, измерения в процессе бурения, удельное электрическое сопротивление, автоматизированные буровые установки, смещение, гори-

137

зонтальпая скважина, система навигации, система е-буре-ние, центр управ­ ления бурением в режиме реального времени, геологическая модель в ре­

жиме реального времени, электромагнитный каротаж, направленная

съемка, отклонение от азимута, отоволоконные датчики, визуализация.

Основные темы главы

Инструменты для геологических, сейсмических, геофизических и скважинных исследований для мониторинга, контроля и управления nроцессами нефтяных и газовых месторождений в режиме реального вре­

мени. Центр по управлению месторождением и геологоразведкой, даль­

нейшей разработкой, геофизическим мониторингом в разработке нефтя­

ных и газовых месторождений в режиме реального времени. Сейсмораз­

ведка в процессе бурения, разведка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений. Концепция 4С- и 40-сейсмических данных для монито­ ринга разработки нефтяных и газовых месторождений. Каротаж в про­

цессе бурения и эксплуатации скважин. Акустический мониторинг сква­ жины в режиме реального времеЮf. Микросейсмическая разведка забоя

скважины. Методы исследования скважин, проектные параметры. Задачи

управления геофизической разведкой в режиме реального времени. Раз­

ведка месторождения в режиме реального времени. Преимущества и не­

достатки 3D-сейсмических данных для контроля и мониторинга процес­ сов разработки. Цели и основные задачи 4D-сейсмо-разведки. Преимуще­ ства и недостатки 4D-разведки на стадии разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений. Преимущества и недостатки 4С- и

4D-сейсмических исследований. Цели и основные задачи по использова­ нию 4С-сейсмического мониторинга при разработке месторождений уг­ леводородов. Основные преимущества и недостатки микросейсмической

разведки в управлении освоением залежей в режиме реального времени: цели, основные направления, преимущества, недостатки. Задачи 40-гра­

виметрии при дальнейшей разработке и бурении месторождений углево­

дородов в режиме реального времени: цели, руководящие принципы, пре­

имущества и недостатки. Сейсморазведка в процессе разведки и бурения

(SWD) в режиме реального времени: цели, основные задачи, преимуще­ ства и недостатки. Инвертированное вертикальное сейсмическое профи­ лирование (ВСП) при разведочном бурении в режиме реального времени: цели, руководящие принципы, преимущества и недостатки. Скважинные

измерения в режиме реального времени: основные объекты, преимуще­ ства и недостатки. Метод акустического каротажа в режиме реального времени. Пример использования 40-сейсмических данных (технология

компании ВР <<Life ofField Seismic Technology»- «Сейсмическая техно-

138

логия для жизни месторождения)) на месторождении Valhall). Монито­

ринг бурения и дальнеЙШ6J;"О бурения продуктивных скважин, зареэка бо­

ковых и горизонтальных стволов в режиме реального времени; геонави­

гационные системы при бурении продуктивных скважин и бурении наклонных и горизонтальных скважин (датчики измерения удельного

электрического сопротивления, измерение в процессе эксплуатационного

бурения в режиме реального времени; оптоволоконные датчики в про­ цессе бурения); центр управления бурением эксплуатационных скважин,

наклонных и горизонтальных скважин и капитальным ремонтом в ре­

жиме реального времени; автоматизированные и мобильные буровые установки, управление морскими буровыми платформами и судами в ре­ жиме реального времени; измерения в процессе эксплуатационного буре­ ния и бурения наклонных и горизонтальных скважин; центры управления

эксплуатационным бурением в режиме реального времени: основные

цели и задачи создания, примеры; бурение боковых стволов и горизон­

тальных скважин в режиме реального времени; геонавигация в режиме

реального времени - концепция, цели и задачи; визуализация навигаци­

онных систем на примере системы PeriScope (Schlumberger); геологиче­

ское моделирование в режиме реального времени при обслуживании скважин; мониторинг бурения скважин в режиме реального времени; пре­ имущества систем мониторинга в процессе бурения в режиме реального

времени; автоматизация бурения: преимущества и недостатки; концепция

о системе Е-бурения.

Список сокращений

ОС - ответвление.

НВ -горизонтальная скважина. GR- гамма-каротаж.

OWC- воданефтяной контакт.

ORF - коэффициент извлечения нефти. ИКиндуктивный каротаж.

SER- удельное электрическое сопротивление. ДРТ - бурение в режиме реального времени. ВНАкомпоновка низа бурильной колонны.

Введение

Вэтой главе мы рассмотрим методы и инструменты разведочных работ

впроцессе разработки (РПР) для управления и контроля добычи углеводо­

родов: ЗD- и 4D-сейсмические исследования, 4D-гравиметрия и магнито­

метрия, каротаж в процессе бурения (ЮlБ), измерения в процессе бурения

139

(ИПБ), сейсморазведка в процессе бурения (СПБ), микросейсмический мо­

ниторинг, акустический мониторинг, умная разведочная скважина, центр

по эксплуатации месторождения в режиме реального времени, тестирова­

ние умной скважины, 3D-цифровая модель керна для проведения разведки

углеводородов в режиме реального времени. По словам Эндрю Гулд, главы

Schlumberger с 2013 по 2030 годы, мировой нефтегазовой промышленности

придется инвестировать в разведку, по крайней мере, 350 миллиардов дол­

ларов в год.

В главе рассматриваются новые технолоmи для улучшения качества

бурения и амортизационных расходов на бурение и максимально эффек­

тивного вскрытия продуктивного пласта с помощью горизонтальных и бо­

ковых стволов скважин. В частности, решением всех этих проблем явля­ ется контроль в процессе бурения и возможность изменения параметров бурения в режиме реального времени.

Компании заинтересованы в разведочных работах на месторождении в режиме реального времени. Более полно эта технология используется сер­

висной компанией Halliburton при разработке месторождений сланцевого газа в Соединенных Штатах. За последние десять лет разработка месторож­

дений сланцевого газа совершила огромный технологический прорыв.

Крайне важно точно пробурить горизонтальную скважину на месторожде­

ниях сланцевого газа и эффективно осуществлять многосrупенчатый mд­ равлический разрыв. Технология геолоmческой разведки в режиме реаль­

ного времени позволяет получать новую информацию непосредственно в процессе бурения и корректировать направление бурения в соответствии с показаниями приборов.

Технология геологоразведочных работ в процессе разработки в режиме

реального времени переросла в глобальную модель концепции цифрового

месторождения, которая может работать в режиме реального времени. В то

же время эксперты различного профилягеофизики, буровики и'другие

- могут работать одновременно. Здесь они оказываются внутри общей ин­

формационной среды, которая открыта для моделирования, измерения и

оптимизации. В центре внимания оказались не только технический аспект их инноваций, но и использование профессионального человеческого по­

тенциала полностью.

Инструментальные средства разведки в процессе разведки (РПР) вклю­

чают 4D-сейсмические и 4С-сейсмические, 4D-гравиметрические и 4D-

маrнитометрические исследования, исследование умной скважины, созда­

ние цифровой модели керна. Многокомпонентная сейсморазведка предо­

ставляет большие объемы геологических данных (BigData), которые в ко­ нечном итоге могут быть доступны для любого инженера [1).

140