У свердловині №59 Мачухського родовища ДТЕК Нафтогаз було реалізовано комплекс високотехнологічних геофізичних досліджень, який дозволив на якісно новому рівні оцінити фільтраційно-ємнісні властивості основного продуктивного карбонатного колектору турнейських відкладів. Це дало можливість підтвердити прогнозну продуктивність свердловини №59 та перспективи розробки родовища в цілому. Одним із таких досліджень стала перша в Європі робота з використанням технології сфокусованого ядерно-магнітного резонансу (Focused Magnetic Resonance – FMR) власної розробки компанії Weatherford, що була успішно виконана представництвом компанії в Україні у співпраці з фахівцями ДТЕК Нафтогаз.
Методика досліджень полягає в наступному: в приладі FMR використовується сильне магнітне поле для впливу на ядра водню в заданому обсязі навколо інструменту. Сильні постійні магніти створюють перед антеною градієнтне магнітне поле, що поляризує ядра водню у пласті. Чутлива антена інструменту використовується і як передавач, і як приймач. Як тільки пласт поляризовано, на антену подається імпульс високої потужності, щоб «перекинути» ядра. Після завершення перекидального імпульсу антена виводиться у режим чутливого прослуховування для вимірювання результуючого радіочастотного поля по мірі того, як ядра водню повертаються у свій природний стан. Ефект, що вимірюється FMR, має прямий зв'язок зі структурою порового простору та фільтраційно-ємнісними властивостями пласта-колектору, а фокусування дозволяє отримувати більш достовірні дані, в тому числі з малопотужних та ущільнених прошарків гірських порід.
Основні переваги приладу FMR:
· Високий діапазон тисків і температур – 138 МПа та 177 °C.
· Зонд приладу FMR є сфокусованим пристроєм, спрямованим у бік, що розрахований на спуск ексцентрично відносно стінок свердловини. Бічна конструкція знижує сигнал стовбура свердловини, забезпечуючи роботу інструменту в розчинах із високою провідністю. Питомий опір, всього 0.015 Ом∙м, видає прийнятні результати.
· Сфокусована конструкція зонда означає, що в свердловину будь-якого діаметру можна спустити прилад однієї конструкції з відповідними відхилювачами і оснащенням для ексцентралізаціі.
· У приладі використовується градієнтне магнітне поле постійного магніту та багатосмугові робочі частоти від 900 кГц до 380 кГц для отримання 16 різних глибин дослідження. Глибина дослідження коливається в межах від 1,68 до 4,27 дюйма. Більш низькі частоти забезпечують найбільшу глибину дослідження.
· Прилад має потужні та гнучкі можливості активації ГДС. Внутрішньосвердловинний інструмент може витримати кілька послідовностей запису даних для реєстрації різних типів даних магнітного резонансу. Запис даних можна змінити при інструменті в стовбурі свердловини, щоб виконати кілька записів ГДС за один спуск. Гнучкі активації дозволяють оптимізувати відповідність якості продукту для конкретних застосувань.
Багаточастотний прилад сфокусованого ядерно-магнітного каротажу (FMR) з бічною орієнтацією виготовлено з використанням сучасного обладнання та магнітних матеріалів. Прилад FMR має дві унікальних інноваційних ознаки, які забезпечують поліпшені характеристики в порівнянні з іншими пристроями на ринку:
(1) статичне магнітне поле (Bo), сфокусоване в пласт під кутом 90 градусів, що означає звуження на 25%, на відміну від стандартних інструментів;
(2) отримання довгих послідовностей ехо-сигналів (також званих ехо-сигналами пористості) з найкоротшим часом TE в 0,4 ms.
Технологія ЯМК широко застосовується при петрофізичній оцінці нафтових і газових родовищ з 1990-х років. Зі своїми атрибутами дослідження методом ЯМК із подальшими змінними постобробки, такими як спектри T1, T2, D і карти T1T2 і DT2, забезпечили новий надійний спосіб оцінки як гірських порід, так і флюїдів на основі властивостей ЯМК та їх кореляції з петрофізичними змінними. Той факт, що ЯМК може розрізняти пористість зв’язаної води (CBW), капілярно-зв’язаної води (BVI) та вільних флюїдів (FFI, вода або вуглеводні), є унікальним для методу ЯМК, який здатний ідентифікувати флюїди за допомогою встановлених фізичних принципів, що регулюють механізми релаксації, які характеризуються часом поздовжньої і поперечної релаксації T1 і T2 відповідно.
Основні показники та параметри, що визначаються методом FMR:
· Точна пористість, що незалежна від літології
· Розподіл пор за розмірами (для пор, які заповнені водою, радіусом менше 100 мікрон)
· Показник якості гірської породи
· Визначення флюїду і насичення на різній глибині дослідження при дотриманні умов резонансу, а саме ???? = ???? ∙ Bo, (де: ???? - гіромагнітний коефіцієнт для протона, а Bo – сила магнітного потоку)
· Показники в'язкості та проникності
· Насичення водою та вуглеводнями
Євгеній Солодкий, керівник департаменту з геології та розробки родовищ ДТЕК Нафтогаз, зазначив: «У свердловині №59 Мачухського родовища було проведено інноваційні дослідження, які є, по суті, єдиним на сьогодні методом ГДС, що дозволяє оцінити структуру порового простору та визначити проникність та ефективну пористість порід, виконати суттєво вищу деталізацію фільтраційно-ємнісних властивостей порід-колекторів по розрізу в порівняні з іншими методами ГДС, а також виділити зони з покращеними параметрами продуктивності по всьому розкритому розрізу та їх ранжир. Це стало основою для деталізації геологічної та гідродинамічної моделей Мачухського ГКР. В результаті ми актуалізували постійно-діючу геолого-технологічну модель родовища, локалізували зони та пласти, які були не охоплені чи частково охоплені розробкою, та оптимізували подальшу програму розробки родовища.
В комплексі з іншими спеціалізованими методами ГДС у цій свердловині, разом з поточковим заміром пластових тисків по всьому масиву продуктивного горизонту, це дозволило скоригувати технологію освоєння свердловини з прикладенням оптимальних депресій на пласт в умовах тріщинно-кавернових карбонатних колекторів і, в результаті, отримати високий промисловий дебіт свердловини – понад 400 тис. куб. м на добу».
Стаття підготовлена спільно командою ДТЕК Нафтогаз та Везерфорд Україна у складі:
· Євгеній Солодкий – керівник департаменту з розвідки ДТЕК Нафтогаз
· Артем Куцолап – головний геолог, начальник відділу з геологіі департаменту з геології та розробки ПрАТ «Нафтогазвидобування»
· Лутфі Аблякімов – керівник з геофізики, Везерфорд Україна
· Сергій Мегідей – керівник з розвитку бізнесу з приватними компаніями, Везерфорд Україна
