Справочник инженера-нефтяника. Том V(А). Инжиниринг резервуаров

Справочник инженера-нефтяника. Том V(А). Инжиниринг резервуаров
Глав. ред. Ларри Лейк Серия Нефтегазовый инжиниринг ISBN 978-5-4344-0476-1 Издательство «ИКИ» 2017 г.
Оригинальное издание: Society of Petroleum Engineers, 2007 Под редакцией Бороздина С.О. Перевод с англ.
Переплет, 1230 стр.
Формат 70*100 1/16
Вес  0 г
Готовится к печати

Аннотация

Пятый том Справочника инженера-нефтяника под названием «Инжиниринг резервуаров» охватывает все вопросы, связанные с разработкой и эксплуатацией нефтяных и газовых месторождений.
В первой части данного тома в основном рассмотрены темы, касающиеся сбора и интерпретации информации о строении и процессах, происходящих в пластах-коллекторах, включая вопросы истории осадконакопления и формирования пластов- коллекторов, а также процессов, которые происходят в них в течение всего периода времени — от начала и до завершения эксплуатации. Кроме того, подробно описаны все наиболее широко применяемые виды геофизических исследований скважин, физические основы этих исследований, история развития, области применения, представлены примеры работы из практики. Отдельная глава посвящена сбору данных в процессе бурения. Рассмотрены технологии трассерных исследований межскважинного пространства. Таким образом, результаты обработки данных, полученные после выполнения различных мероприятий, описанных в первой части данного тома, являются основой для создания полноценной геологической модели пласта-коллектора, в то время как сведения из второй части пятого тома позволят построить гидродинамическую модель коллектора. Как и во всех книгах Справочника, в данном томе в изобилии представлены многочисленные примеры из практики, а также реальные данные с месторождений.
Книга рассчитана на широкий круг специалистов нефтегазовой отрасли. В первую очередь издание будет интересно геофизикам и экспертам по разработке месторождений, работающим над построением моделей месторождений. Представленная в данном томе информация позволит получить недостающие сведения обо всех этапах сбора данных и гидродинамических процессах, происходящих в пластах-коллекторах в различные периоды времени.

Содержание

Оглавление
От редакционного совета серии
Предисловие
Введение
ГЛАВА 1. Геология нефтяных и газовых коллекторов 1.1. Введение 1.2. Внешнее строение ловушки для углеводородов 1.3. Подошва коллектора 1.4. Внутреннее строение коллектора 1.5. Карбонатные коллекторы 1.6. Кремнистые обломочные породы-коллекторы
ГЛАВА 2. Основы геофизики 2.1. Введение 2.2. Импульсные источники 2.3. Виброисточники 2.4. Источники поперечных волн 2.5. Морские пневматические источники сейсмических сигналов 2.6. Сейсмические датчики (сейсмоприемники) 2.7. Распространение сейсмических волн 2.8. Объемные и поверхностные сейсмоволны 2.9. Сейсмический импеданс 2.10. Коэффициенты отражения 2.11. Параметры сейсмической записи 2.12. Комплексная сейсмическая трасса 2.13. Расчет мгновенной фазы и мгновенной частоты 2.14. Применение параметров сейсмической записи 2.15. Интерпретация сейсмических данных 2.16. Структурная интерпретация 2.17. Построение изображений целевых объектов коллектора 2.18. Планирование трехмерных сейсмических исследований 2.19. Вертикальное сейсмическое профилирование 2.20. Взаимное соответствие масштабов глубины и времени 2.21. Межскважинное сейсмоприфилирование (просвечивание)
ГЛАВА 3A. Петрофизика 3A.1. Введение 3A.1.1. Определения 3A.1.2. Выбор инструментов 3A.1.3. Определение мощности пласта 3A.1.4. Определение литологии и типа породы 3A.1.5. Определение пористости 3A.1.6. Нефте-, газо-, водонасыщенность 3A.1.7. Определение флюида и его характеристик 3A.1.8. Определение абсолютной проницаемости 3A.1.9. Движение отдельных фаз в многофазном потоке 3A.1.10. Как использовать петрофизические данные
ГЛАВА 3B. Каротаж сопротивлений (КС) и каротаж методом потенциалов самопроизвольной поляризации (ПС) 3B.1. Теоретические основы 3B.1.1. Удельное сопротивление Земли 3B.2. Условия выполнения каротажа 3B.3. Электродные приборы для измерения сопротивлений 3B.3.1. Потенциал-зонды и градиент-зонды 3B.3.2. Градиент-зонды 3B.3.3. Многозондовые электродные инструменты 3B.3.4. Каротаж сопротивлений со сферической фокусировкой тока 3B.3.5. Инструменты для замера сопротивления в обсаженном стволе 3B.3.6. Воздействие окружающей среды на инструменты БК 3B.4. Индукционный каротаж 3B.4.1. Принципы действия приборов индукционного каротажа 3B.4.2. Индукционный отклик 3B.4.3. Многокатушечные зонды 3B.4.4. Двухзондовые приборы индукционного каротажа 3B.4.5. Фокусированный индукционный каротаж 3B.4.6. Инструменты многозондового индукционного каротажа 3B.4.7. Образцы полевых каротажных диаграмм 3B.4.8. Другие инструменты многозондового индукционного каротажа 3B.5. Индукционные инструменты каротажа в процессе бурения (LWD) 3B.5.1. Индукционные инструменты, спускаемые на бурильных трубах 3B.5.2. Основные принципы измерения электромагнитных волн 3B.5.3. Многозондовые инструменты измерения электромагнитных волн 3B.6. Сравнительная характеристика индукционного и бокового каротажа 3B.7. Микрокаротаж сопротивлений 3B.7.1. Микрокаротаж 3B.7.2. Зонд микрокаротажа со сферической фокусировкой тока (MicroSFL) 3B.7.3. Диаграмма микрокаротажа сопротивлений со сферической фокусировкой тока (MCFL) 3B.8. Определение удельного сопротивления пласта 3B.9. Традиционные методы определения удельного сопротивления 3B.9.1. Инверсия параметров проникновения 3B.9.2. Построение изображения по данным измерения сопротивлений 3B.9.3. Изображения, получаемые при каротаже сопротивлений в процессе бурения 3B.10. Каротажный метод потенциалов самопроизвольной поляризации (ПС) 3B.10.1. Возникновение потенциала самопроизвольной поляризации 3B.10.2. ПС и проницаемость 3B.10.3. Статический собственный потенциал 3B.11. Использование и интерпретация скважинных каротажных диаграмм 3B.11.1. Определение насыщенности 3B.11.2. Сравнение значений Rwa 3B.11.3. Оперативная обработка значений Rxo/Rt 3B.12. Глинистые пласты 3B.12.1. Переслаиваемые песчаники/глины: упрощенная модель 3B.12.2. Диспергированная глина 3B.12.3. Суммарная зависимость от глинистого сланца 3B.13. Модели двойной воды 3B.14. Краткие выводы
ГЛАВА 3C. Акустический каротаж 3C.1. Введение 3C.2. Теория распространения акустических волн 3C.2.1. Волны сжатия и разрежения 3C.2.2. Поперечные и скважинные изгибные волны 3C.2.3. Волны Стоунли 3C.3. Инструменты акустического каротажа 3C.3.1. Предельное расстояние 3C.3.2. Монопольное излучение 3C.3.3. Дипольное излучение 3C.3.4. Документация по каротажным исследованиям 3C.4. Совершенствование приборов акустического каротажа 3C.4.1. Каротажные измерения скорости/пористости 3C.4.2. Акустические приборы с увеличенным расстоянием между излучателем и приемником 3C.4.3. Монопольные многозондовые устройства 3C.4.4. Акустические измерения в обсадной колонне 3C.4.5. Дипольные и мультипольные многозондовые устройства> 3C.4.6. Каротаж в процессе бурения 3C.4.7. Ультразвуковые акустические устройства (импульс/эхо) 3C.4.8. Цементометрия 3C.5. Стандартная сфера применения 3C.5.1. Сфера применения петрофизических данных 3C.5.2. Геофизические исследования 3C.5.3. Применение в бурении и при разработке и эксплуатации пласта 3C.5.4. Применение в геологии 3C.5.5. Применение в геомеханике 3C.5.6. Изображение околоскважинного пространства 3C.6. Углубленный анализ данных и сферы его применения 3C.6.1. Анализ интервального времени 3C.6.2. Анализ анизотропии 3C.6.3. Анализ затухания 3C.6.4. Анализ волн Стоунли 3C.7. Краткие выводы
ГЛАВА 3D. Ядерный каротаж 3D.1. Введение 3D.2. Физические основы ядерных каротажных исследований 3D.2.1. Ядерные измерения и статистика 3D.3. Перенос радиоактивного излучения 3D.4. Интерпретация отдельной каротажной диаграммы 3D.4.1. Обобщенный процесс интерпретации 3D.4.2. Интерпретация отдельного каротажного исследования: дополнительная информация 3D.5. Каротажные исследования, в которых используется гамма-излучение и перенос гамма-излучения 3D.5.1. Взаимодействие гамма-излучения с пластами 3D.6. Приборы пассивного анализа гамма-излучения 3D.6.1. Точность 3D.6.2. Влияние окружающей среды 3D.6.3. Спектрометрический гамма-каротаж 3D.6.4. Каротаж в процессе бурения 3D.6.5. Другие области применения 3D.6.6. Приборы плотностного гамма-гамма-каротажа 3D.6.7. Каротаж в процессе бурения 3D.6.8. Интерпретация плотности/пористости 3D.6.9. Фотоэлектрическое поглощение (ФП) 3D.6.10. Параметр U 3D.7. Нейтронный каротаж 3D.7.1. Приборы нейтронного каротажа 3D.7.2. Каротаж в процессе бурения 3D.7.3. Интерпретация каротажных данных 3D.7.4. Приборы импульсного нейтронного каротажа 3D.7.5. Исследования скважин с помощью индикаторных жидкостей по схеме каротаж-воздействие-каротаж для определения остаточной нефтенасыщенности 3D.7.6. Механическая 3D.7.7. Приборы спектрометрического нейтронного гамма-каротажа 3D.7.8. Углеродно-кислородный каротаж (C/O) 3D.7.9. Геохимический каротаж 3D.8. Интерпретация нескольких каротажных диаграмм 3D.8.1. Визуализация: отображение нескольких каротажных дорожек 3D.8.2. Визуализация: палетки 3D.9. Краткие выводы
ГЛАВА 3E. Применение ядерного магнитного резонанса в петрофизике и при оценке коллекторских свойств пласта 3E.1. Введение 3E.2. Историческое развитие 3E.3. Физические основы ЯМР 3E.3.1. Диффузия при наличии градиента 3E.4. Петрофизика и ЯМР 3E.4.1. Лабораторные исследования 3E.4.2. Петрофизические свойства 3E.4.3. ЯМР и свойства флюидов 3E.4.4. Затухание T2 3E.4.5. Инверсия данных 3E.4.6. Распределение T2 3E.5. Каротажные приборы 3E.5.1. Прибор для ЯМК 3E.5.2. Импульсный ЯМК 3E.5.3. Конструкции приборов, спускаемых на кабеле 3E.5.4. Приборы для ЯМК в процессе бурения 3E.5.5. Скважинный ЯМР-спектрометр 3E.6. Представление каротажных данных 3E.7. Области применения ЯМК 3E.7.1. Определение пористости с помощью ЯМК 3E.7.2. Оценка проницаемости 3E.7.3. Определение типов углеводородов (флюидов) 3E.7.4. Вычисление остаточной нефти (Sxo) 3E.7.5. Оценка вязкости 3E.7.6. Анизотропия и механика горных пород 3E.7.7. Низкопроницаемые (плотные) песчаники 3E.7.8. Тяжелая нефть, битуминозные песчаники и битуминозные насты 3E.7.9. Карбонатные породы и породы сложного состава 3E.7.10. Кривые псевдокапиллярного давления 3E.7.11. Продуктивность 3E.8. Комбинированные методы применения ЯМК 3E.8.1. Сочетание ЯМК и каротажа удельного сопротивления 3E.8.2. Сочетание ЯМК и акустического/плотностного каротажа 3E.9. Контроль качества ЯМК 3E.9.1. Калибровка перед началом работ и проверки КК в процессе каротажа 3E.9.2. Проверка качества после выполнения каротажа 3E.10.Планирование работ по ядерно-магнитному каротажу 3E.10.1. Тип пород 3E.10.2. Смачиваемость 3E.10.3. Кавернозность стенок скважины 3E.10.4. Тип бурового раствора 3E.10.5. Металлический мусор 3E.10.6. Скорость выполнения каротажа и среднее, получаемое при группировании 3E.10.7. Вертикальное разрешение 3E.11. Краткие выводы 3E.12. ЯМР-мнемоники приборов
ГЛАВА 3F. Газовый каротаж 3F.1. Введение 3F.2. Сбор данных газового каротажа 3F.3. Анализ объема газа 3F.4. Компонентный анализ 3F.4.1. Хроматографический газоанализатор 3F.5. Анализ бурового шлама 3F.5.1. Запаздывание образцовшлама 3F.5.2. Отбор бурового шлама 3F.5.3. Изучение и описание образцов шлама 3F.6. Обеспечение качества данных 3F.7. Оценка коллектора 3F.7.1. Тип флюида 3F.7.2. Свойства флюидов 3F.7.3. Пористость пласта 3F.7.4. Проницаемость пласта 3F.7.5. Поровое давление 3F.7.6. Геологическая или петрофизическая информация для оценки удаленных от ствола скважины зон пласта 3F.8. Технология бурения и буровые операции 3F.8.1. Нагрузка на долото и скорость проходки 3F.8.2. Уровень бурового раствора в рабочей емкости 3F.8.3. Содержание хлоридов в буровом растворе 3F.8.4. Литологический и минералогический состав 3F.8.5. Общий объем газа 3F.8.6. Газ, поступающий в буровой раствор при наращивании 3F.8.7. Нормальный геотермический градиент 3F.8.8. Мониторинг скорости подъема бурового шлама 3.9. Охрана труда, промышленная безопасность и охрана окружающей среды
ГЛАВА 3G. Специализированные задачи каротажа скважин 3G.1. Введение 3G.2. Геометрия и целостность ствола скважины 3G.2.1. Инклинометрия 3G.2.2. Кавернометрия в открытом стволе 3G.2.3. Локаторы муфт 3G.2.4. Контроль обсадных труб 3G.2.5. Каротажные исследования качества цементирования 3G.2.6. Одновременный контроль обсадной колонны и оценка качества цементирования 3G.3. Построение изображений ствола скважины 3G.3.1. Построение оптических изображений 3G.3.2. Построение акустических изображений 3G.3.3. Построение изображения с помощью электрических методов 3G.3.4. Объединенное построение акустических и электрических изображений 3G.4. Методы, использующие естественные поля 3G.4.1. Скважинная гравиметрия 3G.4.2. Скважинная магнитометрия 3G.5. Обсуждение 3G.6. Краткие выводы
ГЛАВА 3H. Использование данных геофизических исследований в петрофизике 3H.1. Введение 3H.2. Источники и базы петрофизических данных 3H.2.1. Анализ имеющихся петрофизических данных 3H.2.2. Оценка качества имеющихся данных 3H.2.3. Подготовка данных для вычисления параметров коллектора 3H.2.4. Сбор дополнительных петрофизических данных 3H.3. Определение литологического состава 3H.3.1. Свойства глинистых минералов 3H.3.2. Оценка объема глинистых сланцев 3H.3.3. Зонирование или определение границ коллекторов 3H.4. Определение эффективной продуктивной мощности пласта 3H.4.1. Концептуальная основа для расчета эффективной мощности продуктивного пласта 3H.4.2. Газовые коллекторы 3H.4.3. Нефтяные залежи 3H.4.4. Другие ранее применявшиеся граничные значения эффективной продуктивной мощности 3H.4.5. Геологические аспекты определения эффективной продуктивной мощности пласта 3H.4.6. Использование граничных значений эффективной продуктивной мощности пласта в отношении скважинных каротажных диаграмм 3H.5. Определение пористости 3H.5.1. Использование данных по пористости, полученных на основе анализа керна 3H.5.2. Общая и эффективная пористость 3H.5.3. Подходы к расчетам пористости на основе каротажных данных и данных по керну 3H.5.4. Согласованность расчетов и неопределенность 3H.6. Определение контактов флюидов 3H.6.1. Диаграммы газового каротажа 3H.6.2. Керн, отобранный из скважин, пробуренных растворами на водной основе 3H.6.3. Методы определения контактов флюидов на основе каротажа 3H.6.4. Определение пластового давления 3H.7. Определение водонасыщенности 3H.7.1. Методы расчета Sw 3H.7.2. Наличие и качество данных 3H.7.3. Применение различных методов определения Sw, их преимущества и недостатки 3H.7.4. Объединение данных Sw, полученных разными методами 3H.7.5. Неопределенности 3H.8. Определение проницаемости 3H.9. Специальные петрофизические исследования 3H.9.1. Месторождение Прадх о-Бэй 3H.9.2. Нефтяное месторождение Ховард — Гласскок 3H.9.3. Морские нефтяные месторождения (полуостровная часть Малайзии) 3H.9.4. Блок A-18, газоконденсатное месторождение (совместная разработка Малайзии и Таиланда) 3H.9.5. Газовое месторождение Уитни-Каньон — Картер-Крик 3H.10.Другие аспекты петрофизических расчетов 3H.10.1. Присутствие газа и нефти в буровом растворе 3H.10.2. Измерения давления и образцы флюидов, полученные с использованием пластоиспытателя [35] 3H.10.3. Испытание пласта пластоиспытателем на трубах 3H.10.4. Трехмерные сейсмические данные 3H.11. Краткие выводы
ГЛАВА 4. Каротаж в эксплуатационных скважинах 4.1. Введение 4.2. Заблуждения в отношении эксплуатационного каротажа 4.3. Происхождение осложнений, связанных с потоком 4.4. Промышленная безопасность и охрана окружающей среды 4.5. Вес канатного утяжелителя 4.5.1. Максимальная длина прибора для прохода искривленного участка ствола 4.6. Контроль глубин 4.7. Ценообразование и ведение документации 4.8. Принцип работы и характеристики приборов эксплуатационного каротажа 4.9. Примеры комплексов эксплуатационного каротажа 4.10. Краткие выводы Приложение. Таблицы по применению эксплуатационного каротажа: выбор приборов, рабочие процедуры и рекомендации по интерпретации
ГЛАВА 5. Исследование одиночной скважины химическим индикатором (трассером) для измерения насыщенности флюидами в пластовых условиях 5.1. Введение 5.2. Историческая справка 5.3. Измерение Sor 5.4. Измерение Swc 5.5. Исследования по определению Sor 5.6. Другие полевые измерения 5.7. Краткие выводы
ГЛАВА 6. Межскважинные трассерные (индикаторные) исследования 6.1. Введение 6.2. Виды трассеров 6.3. Поток трассеров в пористых коллекторских породах 6.4. Планирование и проведение трассерных исследований 6.5. Интерпретация промысловых данных 6.6. Промысловый опыт
ГЛАВА 7. Пластовое давление и температура 7.1. Введение 7.2. Пластовое давление 7.3. Пластовая температура 7.4. Метрология датчиков забойного давления и температуры 7.5. Поверка и стандартные испытания манометров с целью их оценки 7.6. Метрология термометров 7.7. Измерительные преобразователи давления 7.8. Температурные датчики 7.9. Оптоволоконные системы измерения давления и температуры 7.10. Сбор данных по забойному давлению и температуре 7.11. Сопутствующие факторы скважинных измерений 7.12. Специальные задачи и интерпретация 7.13. Исследование скважин при неустановившихся режимах работы
ГЛАВА 8. Движение флюидов в проницаемой среде 8.1. Введение 8.2. Основополагающие концепции 8.3. Типовые кривые 8.4. Повреждение пласта и интенсификация притока (стимуляция) 8.5. Преобразования уравнения пьезопроводности для газов и многофазного потока 8.6. Диагностический график 8.7. Исследование ограниченных коллекторов 8.8. Оценка среднего пластового давления 8.9. Скважины после проведения ГРП 8.10. Коллекторы с естественной трещиноватостью 8.11. Исследования горизонтальных скважин 8.12. Исследование продуктивности газовых скважин 8.13. Конусообразование
Приложение