RU2175050C2

RU2175050C2 - Method determining nature on interstring gas manifestations at stage of drilling and laying up of gas wells of multipool deposit by geochemical processes

Info

Publication number: RU2175050C2
Application number: RU98110412A
Authority: RU
Inventors: Л.С. Чугунов; А.И. Березняков; Р.М. Шайдуллин; В.А. Димитриев; Ю.М. Грачев; Ц.Ц. Чернинов; В.М. Мудренко; Е.В. Стадник; М.Ю. Миротворский; В.Л. Бондарев; Г.И. Облеков; Л.С. Забелина
Original assignee: Предприятие "Надымгазпром"
Priority date: 1998-06-01
Filing date: 1998-06-01
Publication date: 2001-10-20

Abstract

FIELD: commercial geology. SUBSTANCE: method can be used at stages of prospecting, development and usage of multipool gas and gas condensate deposits when there emerges necessity of determination of nature of hydrocarbon gases getting into interstring space. Standard section with allocated and characterized gas-saturated horizons is formed in area of deposit in agreement with geochemical method of determination of nature of interstring gas manifestations. Composition of hydrocarbons including isotopic composition of methane carbon of allocated gas-bearing horizons is distinguished. Beneficiation of gas composition with heavy hydrocarbons and of methane with heavy isotope with growth of depth of gas generation takes place in consequence of vertical zonality of processes of oil and gas formation. Gas-bearing interval from which gas manifestation originates during drilling, operation, laying up of wells is exposed by method of interstring sampling of gases, their quantitative and qualitative composition, correlation of their composition with standard gas-chemical section are determined by chromatographic analysis. In this case object of search is not location of defect of operational string as in geophysical methods but gas-bearing horizon proper from which hydrocarbons migrate that exposes in the long run interval of leaks. EFFECT: reduced cost and shortened time to make decision on repair operations, improved authenticity of method of determination of isotopic composition of methane carbon. 3 dwg

Description

Изобретение относится к промысловой геологии и может быть использовано на стадии разведки, разработки и эксплуатации многопластовых месторождений газа и газоконденсата при возникновении необходимости определения природы попавших в межколонное пространство углеводородных газов. The invention relates to field geology and can be used at the stage of exploration, development and operation of multilayer gas and gas condensate fields when it becomes necessary to determine the nature of hydrocarbon gases trapped in the annular space.

Известны способы определения интервала утечек углеводородных газов геофизическими методами - акустический каротаж, дефектоскопия и т.д., которые основаны на поиске мест нарушения эксплуатационной колонны, целостности цементного камня и т.д. [1]. Known methods for determining the interval of leakage of hydrocarbon gases by geophysical methods - acoustic logging, flaw detection, etc., which are based on the search for places of violation of the production string, the integrity of the cement stone, etc. [1].

Недостатком существующих геофизических методов исследования скважины является то, что интервал возможных утечек углеводородных газов определяется при наличии значительных дефектов, например разрыве колонны, образовании пустот при цементировании скважины и т.д. При поступлении газа по резьбовым соединениям и микротрещинам в колонну интерпретации данных о геофизических исследованиях скважин не могут дать однозначного результата. Так же следует отметить большие временные и стоимостные затраты комплекса геофизических исследований скважин по сравнению с геохимическим методом. Геохимические методы для определения природы газопроявлений в эксплуатационной колонне и межколонном пространстве до настоящего момента не использовались. A drawback of existing geophysical methods for researching a well is that the interval of possible leakage of hydrocarbon gases is determined in the presence of significant defects, for example, a break in the column, the formation of voids during cementing of the well, etc. When gas flows through threaded joints and microcracks into the column, interpretations of data on geophysical surveys of wells cannot give an unambiguous result. It should also be noted the large time and cost costs of a complex of geophysical research of wells in comparison with the geochemical method. Geochemical methods to determine the nature of gas manifestations in the production casing and annular space have not been used to date.

Из наиболее близких по сути к предлагаемому способу являются геохимические методы оценки глубины генерации углеводородов. Известен способ оценки глубины генерации углеводородов по изотопному составу углерода метана, основанный на зональности процессов нефтегазообразования, и как следствие, обогащение углерода метана тяжелым изотопом с ростом глубины генерации газа [2]. Of the closest in essence to the proposed method are geochemical methods for assessing the depth of hydrocarbon generation. There is a method of estimating the depth of hydrocarbon generation from the isotopic composition of methane carbon, based on the zoning of oil and gas formation processes, and as a result, the enrichment of methane carbon with a heavy isotope with increasing gas generation depth [2].

Недостатком этого способа является его малая оперативность, что связано с невозможностью проведения изотопного анализа в полевых условиях. Это определяет ограниченность применения способа в промысловой геологии, где важно быстро разработать экспертное заключение и скорректировать работы. The disadvantage of this method is its low efficiency, which is associated with the impossibility of isotope analysis in the field. This determines the limited application of the method in field geology, where it is important to quickly develop an expert opinion and adjust the work.

Цель изобретения - определение природы межколонных газопроявлений на стадии бурения, эксплуатации и консервации скважин многопластовых газовых и газоконденсатных месторождений. The purpose of the invention is the determination of the nature of intercolumnar gas occurrences at the stage of drilling, operation and conservation of wells of multilayer gas and gas condensate fields.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения природы межколонных газопроявлений на стадии бурения, эксплуатации и консервации газовых и газоконденсатных скважин многопластовых месторождений, включающий отбор проб газа в процессе бурения из бурового раствора или с устья скважины, определяют по хроматографическому анализу их состав, группируют результаты анализа по геохимическим горизонтам, рассчитывают отношения углеводородных компонентов C1/C3, C1/C2, C2/C4, C3/C5, C4/C5, C2/C3, C3/C4, C3+C5/C2+C4, строят эталонные диаграммы по каждому газохимическому горизонту, с которыми в дальнейшем сравнивают ряды углеводородных компонентов хроматографического анализа проб газа, отобранных из межколонного пространства. This goal is achieved by the fact that according to the method for determining the nature of intercolumnar gas occurrences at the stage of drilling, operation and conservation of gas and gas condensate wells of multilayer fields, including gas sampling during drilling from the drilling fluid or from the wellhead, their composition is determined by chromatographic analysis, and the results are grouped analysis by geochemical horizons, the hydrocarbon component ratios C1 / C3, C1 / C2, C2 / C4, C3 / C5, C4 / C5, C2 / C3, C3 / C4, C3 + C5 / C2 + C4 are calculated, reference diagrams are constructed for each y Gas Chemical horizon, which is compared hereinafter series hydrocarbon components of gas chromatographic analysis of samples taken from the annular space.

Таким образом, объектом поисков является не место дефектов эксплуатационной колонны, как в геофизических методах, а тот газоносный горизонт, с которого и происходит миграция углеводородов, что выявляет в конечном итоге интервал утечек. Thus, the object of the search is not the place of defects in the production string, as in geophysical methods, but the gas-bearing horizon from which hydrocarbon migration occurs, which ultimately reveals the leakage interval.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Отбираются пробы газа в процессе бурения из бурового раствора или при отработке продуктивных горизонтов - с устья скважины. Определяется состав углеводородов, в том числе изотопный состав углерода метана, в отобранных пробах. Пробы группируются по выявленным в процессе бурения и отработке скважин геохимическим горизонтам. Рассчитываются средние оценки газогеохимических показателей по каждому горизонту C1/C3, C1/C2, C2/C4, C3/C5, C4/C5, C2/C3, C3/C4, C3+C5/C2+C4, они берутся в качестве эталона сравнения для всей площади в целом. Строятся их диаграммы по каждому газонасыщенному горизонту. Ряды отношений углеводородных компонентов берутся в качестве эталонных палеток. Из межколонного пространства скважин отбираются пробы газа. Состав пробы определяют хроматографическим анализом, строят ряды углеводородных компонентов и по степени сходства с эталонными палетками их относят к какому-либо горизонту, т.е. интервалу утечки. Gas samples are taken during drilling from the drilling fluid or during the development of productive horizons from the wellhead. The composition of hydrocarbons, including the isotopic composition of carbon methane, is determined in the selected samples. Samples are grouped according to geochemical horizons identified during drilling and well development. The average estimates of gas-geochemical indicators for each horizon C1 / C3, C1 / C2, C2 / C4, C3 / C5, C4 / C5, C2 / C3, C3 / C4, C3 + C5 / C2 + C4 are calculated, they are taken as a reference standard for the entire area as a whole. Their diagrams are constructed for each gas-saturated horizon. The series of hydrocarbon component ratios are taken as reference pallets. Gas samples are taken from the annulus of the wells. The composition of the sample is determined by chromatographic analysis, the rows of hydrocarbon components are built, and according to the degree of similarity with the reference pallets, they are assigned to any horizon, i.e. leakage interval.

Пример реализации. Опробация способа была произведена на Бованенковском газоконденсатном месторождении Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна, где возникла проблема межколонных газопроявлений, при освоении ранее пробуренных скважин. Разрез месторождения, кроме продуктивных отложений в интервалах 550-650 м и 1200-1450 м, имеет маломощные газоносные пласты в интервале 40-130 м, поэтому важно знать из какого горизонта в межколонное пространство попал газ. Был создан эталонный геогеохимический разрез месторождения, рассчитаны отношения углеводородных компонентов и построены эталонные палетки по трем газоносным горизонтам (см. табл. 1 и график, приведенный на чертеже). Диаграммы CH/(C+...C)-(C+C)/(C+C) и CH/(C+...C) - ИСУ CH показали, что области корреляции компонентов, соответствующие газоносным горизонтам, не пересекаются, разбраковка допустима и однозначна. Был произведен отбор проб газа при межколонных проявлениях, определен его состав и на эталонные палетки нанесены отношения углеводородных компонентов. Анализ материала позволил определить природу межколонных газопроявлений, идентицифировать горизонт, с которого углеводороды попали в затрубное пространство (интервал утечки 1200 - 1450 м). Implementation example. The method was tested at the Bovanenkovo gas condensate field of the West Siberian oil and gas basin, where the problem of intercolumn gas manifestations arose during the development of previously drilled wells. The section of the field, in addition to productive deposits in the intervals of 550-650 m and 1200-1450 m, has low-power gas-bearing strata in the range of 40-130 m, so it is important to know from which horizon gas entered the annular space. A reference geogeochemical section of the field was created, the ratio of hydrocarbon components was calculated, and reference palettes were constructed along three gas-bearing horizons (see Table 1 and the graph shown in the drawing). The diagrams CH / (C + ... C) - (C + C) / (C + C) and CH / (C + ... C) - ISU CH showed that the correlation regions of the components corresponding to the gas horizons do not intersect; valid and unambiguous. Gas samples were taken for intercolumnar manifestations, its composition was determined, and the relations of hydrocarbon components were applied to the reference pallets. An analysis of the material made it possible to determine the nature of the intercolumnar gas manifestations and to identify the horizon from which hydrocarbons entered the annulus (leakage interval 1200 - 1450 m).

Использование предложенного способа определения геохимическими методами природы межколонных газопроявлений по сравнению с существующими значительно сокращает стоимостные затраты (геофизические методы), увеличивает оперативность принятия решения при проведении ремонтных работ на скважинах газовых и газоконденсатных многопластовых месторождений, то есть предложенный метод обладает оперативностью геофизического метода и достоверностью метода изотопного состава углерода метана. Using the proposed method for determining the nature of the intercolumnar gas manifestations by geochemical methods, compared with the existing ones, significantly reduces cost costs (geophysical methods), increases the speed of decision-making during repair work on gas and gas condensate multilayer fields, that is, the proposed method has the efficiency of the geophysical method and the reliability of the isotopic method composition of methane carbon.

Источники информации
1. Типовые и обязательные комплексы геофизических исследований скважин, - РД-51-1-93 М.: ИРЦ Газпром, 1993.Sources of information
1. Typical and mandatory complexes of geophysical research of wells, - RD-51-1-93 M .: IRC Gazprom, 1993.

2. И. С. Старобинец, А.В. Петухов, С.Л. Зубайраев и др.: Под ред. А.В. Петухова и И.С. Старобинца, основы теории геохимических полей углеводородных скоплений, - М.: Недра, 1993. - 332 с.: ил. - ISBN 5-247-02845-7. 2. I. S. Starobinets, A.V. Petukhov, S.L. Zubairaev et al .: Ed. A.V. Petukhova and I.S. Starobinets, fundamentals of the theory of geochemical fields of hydrocarbon accumulations, - M .: Nedra, 1993. - 332 p.: Ill. - ISBN 5-247-02845-7.

Claims

A method for determining the nature of intercolumnar gas occurrences at the stage of drilling, operation and concentration of gas and gas condensate wells of multilayer fields, including gas sampling during drilling from the drilling fluid or from the wellhead, characterized in that their composition is determined by chromatographic analysis, grouping the results of the analysis by geochemical horizons, calculate the ratio of hydrocarbon components C1 / C3, C1 / C2, C2 / C4, C3 / C5, C4 / C5, C2 / C3, C3 / C4, C3 + C5 / C2 + C4, build reference charts for each gas chemical at the horizon, which is compared hereinafter series hydrocarbon component gas chromatographic analysis of samples taken from the annular space.