Геофизические работы проводятся на всех этапах «жизни» скважины. В зависимости от геологотехнических условий возможны различные варианты применения как стандартного геофизического оборудования, так и специальных устройств и приборов, а также технических решений по их доставке в интервал исследования. При этом под стандартным геофизическим оборудованием обычно понимают оборудование, изначально разработанное для проведения исследований в условно вертикальных и наклонно-направленных скважинах, спускаемое на кабеле или, если речь идет о трубных пластоиспытателях, на бурильных трубах или НКТ.

Технические достижения сделали бурение БС удобным способом «оживления» старых нефтяных скважин. Это, в свою очередь, поставило перед геофизическими компаниями задачи по предоставлению качественной информации о вскрытых пластах и безопасных методах проведения работ в условиях значительного угла наклона и высокой интенсивности набора кривизны скважин, наличия протяженных пологих участков с переходом в горизонтальный профиль, малого диаметра нового ствола, а также неудовлетворительной подготовки открытого БС к геофизическим исследованиям. Все эти факторы принимаются во внимание при планировании геофизических исследований в скважинах сложной конфигурации и влияют на способ доставки приборов и устройств до интервала исследования.

Задача разработки надежных систем доставки геофизических приборов для исследования боковых и горизонтальных стволов остается актуальной, и сегодня в этой сфере российские производители оборудования предлагают несколько технических решений. К ним относятся автономные геофизические исследовательские комплексы, доставляемые в изучаемый интервал на бурильных трубах, и технологические комплексы, спускаемые на геофизическом кабеле. Дополнительно можно упомянуть зарубежные разработки, в которых для спуска используется комбинация бурильных труб и геофизического кабеля, системы для проведения геофизических исследований в процессе бурения (LWD), геофизические приборы, спускаемые на гибких трубах, с пропущенным внутри геофизическим кабелем, устройства для транспортировки приборов в интервал исследования при помощи скважинных тракторов и т.д. У каждого из перечисленных способов проведения геофизических работ есть свои преимущества и недостатки.

В практике российской геофизики при исследовании открытых стволов горизонтальных скважин и скважин с БС наибольшее распространение получили автономные геофизические комплексы. Их разработкой занимаются предприятия, расположенные в Уфе, Твери, Октябрьском, Новосибирске и других городах, что дает сервисным компаниям возможность выбора.

АГС «ГОРИЗОНТАЛЬ»

В ОАО НПФ «Геофизика» разработаны и поставляются автономные геофизические системы (АГС) «Горизонталь-1», АГС «Горизонталь-2» (рис. 1, 2; табл. 1, 2). Каждый скважинный прибор, реализующий тот или иной метод ГИС, располагается в специальном ударопрочном контейнере, оснащен автономным регистратором первичной информации и источником питания в виде аккумуляторных батарей.

Возможности измерительных систем постоянно расширяются путем добавления новых приборов. К примеру, в рамках использования АГС есть возможность проводить измерения акустическим профилемером САП-90 (рис. 3, 4). Этот прибор определяет профиль скважины по сечению ее внутренней поверхности по десяти внутренним радиусам. Точность измерения составляет ±1,5 мм.

АГС «ЦЕМЕНТОМЕР»

Для контроля качества цементирования ОК в наклонно-направленных и горизонтальных скважинах в ОАО НПФ «Геофизика» разработаны и выпускаются несколько модификаций АГС «Цементомер автономный» (ЦА) (табл. 3).

В колоннах малого диаметра (от 102 до 127 мм) применяется ЦА диаметром 64 мм, который содержит модули акустической (МАК-4А) и гамма-гамма цементометрии (АГГЦ), а также гамма-каротажа-локатора муфт (ГКЛ-64). Данные АГС ЦА подвергаются обработке и интерпретации (рис. 5).

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ «ЖЕСТКОГО» ГЕОФИЗИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ

К сравнительно недорогим способам исследования скважин с большим углом наклона можно отнести применение «жесткого» геофизического кабеля. Как показывает практика, доставка стандартных геофизических приборов в интервалы исследований скважин при помощи «жесткого» геофизического кабеля возможна при зенитном угле 75–80°.

Использование кабеля этого типа позволяет при помощи малогабаритных приборов проводить исследования скважин с горизонтальным участком ограниченной протяженности. При этом надо учитывать, что сложный профиль скважины, наличие шлама в стволе и недостаточная жесткость кабеля затрудняют доставку приборов, а протолкнуть приборы в скважины с длиной условно горизонтального участка более 200 м практически невозможно.ТК «ЛАТЕРАЛЬ»

Весьма успешным и востребованным на рынке геофизических услуг оказался разработанный ОАО «Пермнефтегеофизика» технологический комплекс по доставке к забоям горизонтальных скважин геофизических приборов и устройств независимо от их массы и длины — «Латераль». Геофизические приборы присоединяются к НКТ малого диаметра (33 мм). Длина НКТ предварительно рассчитывается при помощи программы, которая учитывает траекторию и конструкцию скважины, силы трения, свойства и характеристики кабеля, приборов, промывочной жидкости. Дальнейший спуск НКТ осуществляется при помощи геофизического кабеля с повышенной грузонесущей способностью. Для связи с прибором используется электрическое соединение типа «мокрого» контакта. Колонна труб фиксируется к геофизическому кабелю специальным зажимом.

Необычный способ применения ТК «Латераль» был найден при решении задачи по поиску заколонных перетоков в ГС — комплекс был предварительно спущен под ЭЦН (рис. 6).

ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БС ПРИ ПОМОЩИ ИПТ

К числу актуальных, но сложновыполнимых задач относится проведение гидродинамических исследований (ГДИ) БС в процессе бурения при помощи испытателей пластов на трубах (ИПТ). Стандартное оборудование (рис. 7) для испытания на трубах и технология проведения работ в соответствии с РД 153-39.0-062-00 предполагают соблюдение таких требований, как набор кривизны ствола не более 10° на 100 м и угол кривизны по стволу, не превышающий 20°.

Основная проблема, препятствующая использованию ИПТ при проведении ГДИ в бурящихся скважинах сложной конфигурации, заключается в сложности обеспечения необходимой герметичности пакеровки и управления с устья впускным клапаном испытателя или запорного клапана. Всестороннего изучения влияния всех осложняющих факторов на

техническую успешность испытания в открытом БС пока не проводилось. В связи с этим нет и соответствующей утвержденной технической инструкции (руководящего документа с регламентом) на проведение ГДИ в подобных условиях с применением ИПТ. Отдельные сервисные компании (ОАО «Пермнефтегеофизика», ОАО «Башнефтегеофизика» и др.), используя серийно выпускаемые узлы ИПТ, делают попытки выполнить в открытых наклонно-направленных или горизонтальных скважинах работы технологического или исследовательского характера. Положительный опыт применения ИПТ в БС на площадях «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть» есть, в частности, у волгоградских геофизиков. Исследования проводились в скважинах с БС с зенитным углом до 35° при интенсивности набора кривизны до 3,5° на 10 м. Но надо заметить, что перед проведением работ с ИПТ необходимо выполнить тщательный анализ скважинных условий, предварительный расчет всех действующих на испытательную компоновку сил и провести дополнительный комплекс мероприятий по подготовке ствола скважины и промывочной жидкости.

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ДАННЫХ ИПТ ДЛЯ БС И ГС

Проведение ГДИ при помощи ИПТ в боковых горизонтальных стволах потребовало разработки методики интерпретации полученных диаграмм давления. Применение стандартных методов обработки кривых притока и восстановления давления, которые используются для вертикальных скважин, дает искаженные сведения о гидродинамических параметрах пласта. Для случая БС и ГС нами предлагается математическая модель, учитывающая геометрию притока пластового флюида к наклонным и горизонтальным скважинам. На основании модели строятся расчетные кривые притока и восстановления давления. С их помощью можно провести исследование движения жидкости к скважинам сложной конфигурации и на этом основании предложить алгоритм расчета гидродинамических параметров пласта (рис. 8).

В сотрудничестве ОАО «Пермнефтегеофизика» нами подобрано оборудование из отдельных узлов пластоиспытательного комплекса для проведения кислотной обработки карбонатных коллекторов, вскрытых горизонтальным стволом. В ближайшее время совместно с пермскими коллегами планируется проведение ГДИ в БС при помощи ИПТ, далее в случае положительных результатов — разработать регламент по ГДИ БС с применением испытателей пластов на трубах.