В скважине №59 Мачухского месторождения ДТЭК Нефтегаз был реализован комплекс высокотехнологичных геофизических исследований, который позволил на качественно новом уровне оценить фильтрационно-емкостные свойства основного продуктивного карбонатного коллектора турнейских отложений. Это дало возможность подтвердить прогнозную производительность скважины №59 и перспективы разработки месторождения в целом. Одним из таких исследований стала первая в Европе работа с использованием технологии сфокусированного ядерно-магнитного резонанса (Focused Magnetic Resonance - FMR) собственной разработки компании Weatherford, которая была успешно выполнена представительством компании в Украине в сотрудничестве со специалистами ДТЭК Нефтегаз.
Методика исследований заключается в следующем: в приборе FMR используется сильное магнитное поле для воздействия на ядра водорода в заданном объеме вокруг инструмента. Сильные постоянные магниты создают перед антенной градиентное магнитное поле, которое поляризует ядра водорода в пласте. Чувствительная антенна инструмента используется и как передатчик, и как приемник. Как только пласт поляризован, на антенну подается импульс высокой мощности, чтобы «перебросить» ядра. После завершения опрокидывающего импульса антенна выводится в режим чувствительного прослушивания для измерения результирующего радиочастотного поля по мере того, как ядра водорода возвращаются в свое естественное состояние. Эффект измеряется FMR, имеет прямую связь со структурой порового пространства и фильтрационно-емкостными свойствами пласта-коллектора, а фокусировка позволяет получать более достоверные данные, в том числе с маломощных и уплотненных слоев горных пород.
Основные преимущества прибора FMR:
· Высокий диапазон давлений и температур - 138 МПа и 177°C.
· Зонд прибора FMR является сфокусированным устройством, направленным в сторону, рассчитан на спуск эксцентрично относительно стенок скважины. Боковая конструкция снижает сигнал ствола скважины, обеспечивая работу инструмента в растворах с высокой проводимостью. Удельное сопротивление, всего 0.015 Ом ∙ м, выдает приемлемые результаты.
· Сфокусированная конструкция зонда означает, что в скважину любого диаметра можно спустить прибор одной конструкции с соответствующими отклонителями и оснащением для эксцентрализации.
· В приборе используется градиентное магнитное поле постоянного магнита и многополосные рабочие частоты от 900 кГц до 380 кГц для получения 16 различных глубин исследования. Глубина исследования колеблется в пределах от 1,68 до 4,27 дюйма. Более низкие частоты обеспечивают наибольшую глубину исследования.
· Прибор имеет мощные и гибкие возможности активации ПДС. Внутрискважинный инструмент может выдержать несколько последовательностей записи данных для регистрации различных типов данных магнитного резонанса. Запись данных можно изменить при инструменте в стволе скважины, чтобы выполнить несколько записей ПДС за один спуск. Гибкие активации позволяют оптимизировать соответствие качества продукта для конкретных применений.
Многочастотный прибор сфокусированного ядерно-магнитного каротажа (FMR) с боковой ориентацией изготовлен с использованием современного оборудования и магнитных материалов. Прибор FMR имеет два уникальных инновационных признака, которые обеспечивают улучшенные характеристики по сравнению с другими устройствами на рынке:
(1) статическое магнитное поле (Bo), сфокусированное в пласт под углом 90 градусов, что означает сужение на 25% в отличие от стандартных инструментов;
(2) получения длинных последовательностей эхо-сигналов (также называемых эхо-сигналами пористости) с коротким временем TE в 0,4 ms.
Технология ЯМК широко применяется при петрофизической оценке нефтяных и газовых месторождений с 1990-х годов. Со своими атрибутами исследования методом ЯМК с последующими переменными постобработки, такими как спектры T1, T2, D и карты T1T2 и DT2, обеспечили новый надежный способ оценки как горных пород, так и флюидов на основе свойств ЯМК и их корреляции с петрофизическими переменными. Тот факт, что ЯМК может различать пористость связанной воды (CBW), капиллярно-связанной воды (BVI) и свободных флюидов (FFI, вода или углеводороды), является уникальным для метода ЯМК, который способен идентифицировать флюиды с помощью установленных физических принципов, регулирующих механизмы релаксации, которые характеризуются временем продольной и поперечной релаксации T1 и T2 соответственно.
Основные показатели и параметры, которые определяются методом FMR:
· Точная пористость, независимая от литологии
· Распределение пор по размерам (для пор, заполненных водой, радиусом менее 100 микрон)
· Показатель качества горной породы
· Определение флюида и насыщения на разной глубине исследования при соблюдении условий резонанса, а именно ???? = γ ∙ Bo (где: γ - гиромагнитный коэффициент для протона, а Bo - сила магнитного потока)
· Показатели вязкости и проницаемости
· Насыщение водой и углеводородами
Евгений Солодкий, руководитель департамента по геологии и разработке месторождений ДТЭК Нефтегаз, отметил: «В скважине №59 Мачухского месторождения были проведены инновационные исследования, которые являются, по сути, единственным на сегодня методом ПДС, который позволяет оценить структуру порового пространства и определить проницаемость и эффективную пористость пород, выполнить качественную детализацию фильтрационно-емкостных свойств пород-коллекторов по разрезу по сравнению с другими методами ГИС, а также выделить зоны с улучшенными параметрами производительности по всему раскрытому разрезу и их ранжиру. Это стало основой для детализации геологической и гидродинамической моделей Мачухского ГКМ. В результате мы актуализировали постоянно-действующую геолого-технологическую модель месторождения, локализовали зоны и пласты, которые были не охвачены или частично охвачены разработкой, и оптимизировали дальнейшую программу разработки месторождения.
В комплексе с другими специализированными методами ГИС в этой скважине, вместе с точечным замером пластовых давлений по всему массиву продуктивного горизонта, это позволило скорректировать технологию освоения скважины с приложением оптимальных депрессий на пласт в условиях трещинно-каверновых карбонатных коллекторов и, в результате, получить высокий промышленный дебит скважины - более 400 тыс. куб. м в сутки».
Статья подготовлена совместно командой ДТЭК Нефтегаз и Везерфорд Украина в составе:
· Евгений Солодкий - руководитель департамента по разведке ДТЭК Нефтегаз
· Артем Куцолап - главный геолог, начальник отдела геологии департамента по геологии и разработке АО «Нефтегаздобыча»
· Лутфи Аблякимов - руководитель по геофизике, Везерфорд Украина
· Сергей Мегидей - руководитель по развитию бизнеса с частными компаниями, Везерфорд Украина
