Компьютерная технология проведения геолого-технологических исследований ( в дальнейшем Технология ) предназначена для информационного обеспечения процесса строительства нефтяных и газовых скважин и решения всех геологических, технологических и инженерных задач, возникающих в процессе проводки скважины в среде единого информационного пространства. Область применения Технологии - геофизические и геолого-технологические исследования, бурение вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных скважин, проектирование строительства скважин, проектирование разработки месторождений, исследовательские работы в области геологии, промысловой геофизики и бурения.

Технология представляет собой аппаратно-программный комплекс, обеспечивающий получение информации в реальном времени проводки скважины, предварительную обработку и оперативную интерпретацию данных на скважине, а также формирование единой базы данных и комплексную интерпретацию геологической, технологической и геофизической информации.

Техническое обеспечение Технологии составляет станция геолого-технологических исследований “РАЗРЕЗ-2”, в состав которой входят следующие компоненты:

• лаборатория, размещенная на базе прицепного шасси с кузовом с системой жизнеобеспечения;
• комплекс цифровых и аналоговых первичных преобразователей – глубиномер, датчики веса инструмента, положения клиньев ротора, оборотов и крутящего момента на роторе, давления в манифольде, давления в обсадной колонне, расхода в нагнетательной линии, расхода на выходе, давления на разъемном устье, температуры плотности на выходе, комплексный датчик плотности, уровня и температуры в рабочих емкостях;
• газоаналитическая аппаратура – датчик объемногоj газосодержания раствора на выходе, дегазатор, газовоздушная линия, 4-х канальный суммарный газоанализатор с инфракрасными детекторами метана, тяжелых УВ и углекислого газа, масспектрометр или хроматограф для раздельного анализа УВ и других компонентов;
• геологическая кабина с комплексом приборов и оборудования для экспресс-анализа шлама и керна;
• система сбора и предварительной обработки информации на базе микроконтроллеров, объединенных в локальную сеть;
• компьютерное оборудование с периферийными устройствами, объединенное в локальную сеть.

Программное обеспечение Технологии представляет собой единую многоуровневую информационную среду, каждый уровень которой обусловлен условиями получения и формирования информации и кругом решаемых задач. Общая информационная структура данных геолого-технологических исследований представлена на рис.1. На данной схеме присутствуют два основных объекта Технологии – СКВАЖИНА и ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБРАБАТЫВАЮЩИЙ ЦЕНТР, в качестве которого может выступать любой стационарный потребитель информации от КИПа геофизического предприятия до геологической службы добывающего объединения.

Раздел ГЕОЛОГИЯ дублирует данные, полученные с помощью АРМ геолога. Данный источник информации занимает особое место в системе, поскольку подает на вход базы не только исходные данные по геологии, но и результаты решения задач. На рис.3 представлен комплекс экспресс-исследований шлама и керна как вариант оборудования геологической кабины станции ГТИ, а также показана последовательность проведения данных анализов.

Задачи, решаемые АРМ геолога:

• формирование планового или прогнозного стратиграфического и литологического разреза скважины с указанием ожидаемых продуктивных коллекторов;
• определение процентного содержание литологических разностей в образцах шлама и формирование шламограммы;
• определение ряда физических и химических характеристик пород и формирование данных (твердость, плотность, пористость, газосодержание, карбонатность, водородный показатель, содержание жидких УВ, содержание битумоидов и т.д.);
• автоматическое определение основной породы в образце шлама и формирование фактической литологии;
• уточнение границ литологических разностей по данным скорости проходки;
• формирование стандартного описания фактической литологии;
• формирование описания пластов и реперов в разрезе скважины с указанием фактического характера насыщения;
• формирование планшетов по литологии и выдача на печать в любых масштабах по глубине.

АРМ геолога может быть настроен на любые другие параметры, определяемые по шламу или керну. Программное обеспечение АРМ геолога при необходимости может устанавливаться и работать автономно в отрыве от системы сбора.

Раздел СПРАВКА представляет собой справочную систему, содержащую в себе информацию по присутствующим в базе параметрам – коды, полное наименование и размерность, по геологическому разрезу – стратиграфические таблицы, коды и графические изображения пород, условные обозначения всевозможных операций и ситуаций, справочные данные по буровому оборудованию и инструменту, используемые словари и т.д.

Таким образом, WellBase аккумулирует в себе всю доступную в условиях скважины информацию с целью ее оперативной интерпретации.

Задачи, решаемые WellBase:

• литологическое расчленение разреза;
• выделение коллекторов;
• определение характера насыщения пластов;
• выделение неустойчивых зон в разрезе и прогнозирование устойчивости ствола скважины;
• выделение зон АВПД, оценка и прогноз пластовых давлений;
• гидродинамические расчеты в скважине;
• выделение проявляющих и поглощающих горизонтов и получение их исчерпывающих характеристик;
• технологические расчеты при проведении штатных работ и при ликвидации осложнений и аварий;
• технологические расчеты по цементированию обсадных колонн;
• выбор оптимального типа долота;
• выбор оптимальных режимных параметров;
• контроль траектории ствола наклонно-направленных и горизонтальных скважин.

WellBase при желании может устанавливаться и формироваться вне скважины, если имеются источники информации, например в КИПе геофизического предприятия.

WellBase является открытой системой и может наращиваться как структурно при появлении новых источников информации, так и интеллектуально, подключая в себя приложения на базе новых методов обработки и интерпретации данных. Структура исходных данных WellBase также является открытой, что позволяет разрабатывать в ее среде любые частные приложения для конкретных региональных условий.

В качестве выходной информации WellBase представляет результаты решения геологических и технологических задач, а по желанию и любую исходную информацию, в виде глубинных диаграмм, планшетов, графиков, цифровых таблиц, текстовых описаний, отчетов установленной формы за любой требуемый интервал глубины или времени. Сформированные в таком виде результаты работы приложений являются доступными для просмотра и печати на любом рабочем месте, где установлен соответствующий вьювер.

На данном, скважинном этапе реализации компьютерной технологии информация, получаемая с помощью станций геолого-технологических исследований, переходит из разряда исходной в разряд результатов решения задач, ради чего собственно и организовывались работы по контролю процесса проводки скважин. Этот этап позволяет специалисту – геологу или технологу любого уровня получить во-первых, достаточно оперативную, во-вторых, достаточно осмысленную и наконец просто хорошо оформленную информацию о проходимых породах и продуктивных пластах, а также о реальной ситуации по технологии бурения и предложения по оптимизации процесса. Такая осмысленная информация в отличие от исходной уже может передаваться по любым имеющимся каналам связи в управляющие центры, где принимаются решения по корректированию дальнейшего вскрытия разреза.

• литолого-стратиграфическое расчленение разреза скважины;
• уточнение границ коллекторов;
• оценка фильтрационно-емкостных свойств коллекторов;
• определение характера насыщения пластов и местоположения газо- и водонефтяного контактов;
• определение продуктивности коллекторов;
• уточнение величины пластовых и поровых давлений и прогноз пластовых давлений на большую глубину;
• построение профиля и плана наклонно-направленной и горизонтальной скважины, уточнение абсолютных отметок пластов и контактов;
• корректирование объема и вида проводимых геофизических исследований;
• оптимизация режимов бурения скважины;
• оптимизация компановки низа бурильной колонны;
• корректирование процесса дальнейшей проводки скважины;
• выдача формализованного заключения по скважине.

Очевидно, что перечисленные задачи вовсе не исчерпывают возможности описываемой системы, поскольку ее содержание позволяет ставить и решать проблемы гораздо более высокого уровня, чем представленные в данной публикации. Очевидным также является и то, что путь к интеграции разнородных геолого-геофизических, геохимических и технологических данных является единственно верным, если стоит задача повышения геологической эффективности разведочного и эксплуатационного бурения скважин.

Компьютерная технология проведения ГТИ является одним из составных элементов общей технологии поиска, разведки и эксплуатации нефтегазовых месторождений. Разработка Технологии проводилась с учетом не только последних достижений в области информационных технологий, но и с учетом имеющихся разработок во всех смежных областях и учетом возможной интеграции разнородных данных. Место данной Технологии определено очень четко – реальный процесс проводки скважины, первичное вскрытие пласта, оперативная оценка геологических характеристик, последующее уточнение по мере дальнейшего вскрытия и, наконец, интеграция всех полученных данных в единую информационную среду, позволяющую решать поставленные геологические задачи на самом высоком уровне.

Лукьянов Эдуард Евгеньевич, зав. отделением "Разрез" ОАО НПЦ "Тверьгеофизика", доктор технических наук, заслуженный работник Минтопэнерго РФ. Окончил Тюменский индустриальный институт. Автор более 150 научных работ, в том числе 4-х монографий, 20 изобретений и патентов. Основные научные интересы: геолого-технологические исследования, информационное обеспечение строительства горизонтальных скважин, оптимизация процесса бурения.