Однако, в середине 2019 года компания «Шлюмберже» представила на рынке нефтедобывающей отрасли новый высокочувствительный прибор, который дает возможность «видеть» впереди долота, передавая данные в режиме реального времени, чтобы выполнять буровые операции опережая, а не реагируя на изменения. Это технология получила название IriSphere* - технология Опережающего Картирования, в которой используются глубокие направленные электромагнитные измерения в режиме реального времени для получения представления о строении пласта на расстоянии до 30 метров впереди долота, что позволяет корректировать процесс бурения. Картирование впереди долота осуществляется во время бурения в реальном времени благодаря использованию многочастотного передатчика и нескольких направленных приемных модулей. Электромагнитные сигналы, направленные от передатчика в пласт, поступают в приемники, что позволяет получить улучшенные профили чувствительности удельного сопротивления впереди долота во время бурения.
Теперь компании-операторы могут уверенно продолжать бурение и снижать неопределенности, связанные с бурением, в режиме реального времени. Технология IriShpere показывает особенности пласта, выявляя зоны аномально высокого и низкого пластового давления впереди долота с последующим использованием этих данных при стандартном подходе прогнозирования порового давления. Вскрытие коллектора с высоким пластовым давлением может привести к прихватам труб, потере циркуляции и другим проблемам, связанным с неустойчивостью ствола скважины.
Кроме того, данная технология дает возможность управлять свойствами бурового раствора в режиме реального времени, оптимизировать выбор обсадной колонны и исключать непредвиденные ситуации. В отличие от применяемых в настоящее время технологий геостоппинга, технология IriSphere способна отличить тонкие пропластки с высоким удельным сопротивлением от целевых коллекторов. Соответственно, исключается преждевременная посадка обсадной колонны или неверное определение места отбора керна.
Технология IriSphere была изначально предложена компанией «Шлюмберже» одному из компаний-операторов в Китае, где требовалось определить глубину залегания зоны аномально высокого пластового давления (АВПД), не пересекая ее, во время бурения разведочной скважины шельфового месторождения. Во время предыдущих буровых операций в этой зоне, компания столкнулась с проблемой несовместимости интервалов бурения, в результате чего скважину пришлось бурить повторно.
При бурении новой скважины решением было остановить бурение в интервале ниже глинистого горизонта и выше зоны АВПД и обсадить колонной данный участок.
Маркер сланцевых глин был зарегистрирован прибором в 20 метрах впереди долота (Рисунок 1). Обсадная колона была успешно посажена на такой глубине, которая изолировала пласт с более низким поровым давлением и высокой плотностью расположения трещин от песчаного пласта с АВПД, после чего бурение было продолжено.
Рисунок 1. Пример геостоппинга над зоной АВПД. Картирование реперных глин за 20 м по вертикали впереди долота.
Возможность избежать рисков во время бурения – это не единственное преимущество новой технологии. Благодаря способности измерять на расстоянии до 30 метров впереди долота, данный прибор каротажа в процессе бурения определяет кровлю резервуара, отличает тонкие пропластки от мощных коллекторов, а также предоставляет информацию о глубине залегания коллектора.
Так, уникальные возможности данной технологии избавили компанию из Западной Австралии от необходимости бурить боковой ствол морской скважины для отбора керна. Сложность условий бурения была связана с коллектором, имевшем высокую сейсмическую и структурную неопределенность, выраженную в глубине залегания кровли. Месторождение расположено на сложной антиклинали, сложено алевритами между прерывистыми песчаными телами и отличается отсутствием маркеров выше коллектора. В такой ситуации стандартные методы бурения предполагают сначала бурение пилотной скважины для определения местоположения кровли коллектора и его мощности, а затем – бокового ствола для последующих операций по отбору керна.
Благодаря применению технологии IriSphere* от компании «Шлюмберже», кровля песчаного пласта была определена на расстоянии ~19 метров по вертикали впереди долота, а также оценена мощность коллектора ~25 метров (Рисунок 2). Последующие операции бурения с отбором керна были оптимизированы на основании данных, полученных при измерениях впереди долота. Геологические задачи были выполнены, и оператор смог исключить бурение пилотного ствола.
Рисунок 2. Технология IriSphere обнаружила кровлю коллектора на расстоянии 19 метров впереди долота. Вертикальная мощность песчаника оценена в 25 метров.
Технология применима как в вертикальных, так и в наклонных скважинах. Для оценки применимости необходимо предварительное моделирование с целью определения особенностей строения разреза, чтобы понимать, насколько далеко вперед позволит “смотреть” данная технология. Одним из важных моментов, является правильное размещение передатчика и приемников при планировании КНБК для получения нужной чувствительности. Чем дальше друг от друга установлены приемник и передатчики, тем дальше распространяется сигнал. На сегодняшний день длина зонда может превышать 48 метров, что позволяет получать измерения до 30 метров впереди долота. В компоновке используется один передатчик в сочетании с одним, двумя или тремя приемниками, прибор может использоваться в стволах разного диаметра – от 142.9 мм до 406 мм. Технология IriSphere*, позволяя получить более 100 измерений в режиме реального времени, использует их передовую инверсию в процессе бурения, преобразуя в данные о сопротивлении впереди долота в высоком разрешении.
Разработка технологии велась в течение 5 лет и за это время компания «Шлюмберже» провела более 25 полевых испытаний в Азии, Австралии, Латинской Америке, Северной Америке и Европе. Испытания включали обнаружение коллекторов и границ солевых пластов, выявление тонких пропластков и исключение таких опасных факторов во время бурения, как пласты с АВПД, угрожающие устойчивости ствола скважины.
Команда разработчиков, включавшая специалистов по глубоким направленным измерениям сопротивления, создала данную технологию в ответ на запросы компаний-операторов о технологии, позволяющей “смотреть” впереди долота и, благодаря этому, снижать риски при бурении, повышать эффективность и устанавливать обсадную колонну в планируемом интервале.
Технология IriSphere* позволяет “смотреть” далеко впереди долота во время бурения, обеспечивая улучшенное картирование кровли пластов, оптимальную посадку обсадной колонны и исключение опасных факторов во время бурения. Тот же процесс применяется для определения подошвы коллектора, оптимизации заканчивания и навигации в соляных пластах, включая вход и выход из соляного купола.
Таким образом, технология IriSphere* минимизирует риски и сокращает затраты компаниям-операторам при бурении в условиях, где ранее бурение не представлялось возможным в виду не совместимых интервалов бурения, зон АВПД и соляных куполов. Опережающие картирование позволит получить уникальную информацию о положении границ пластов, залегающих впереди долота.
*Товарный знак компании «Шлюмберже»
