§ 6. Опробование и испытание скважин в процессе бурения.

Отбор образцов пород

Под опробованием пласта в открытом стволе понимается процесс вызо­ва притока флюида с целью установления характера насыщения исследу­емого интервала и исследования состава и свойств пластовой жидкости. Опробование с одновременной записью давления в зоне отбора флюида и получением гидродинамических характеристик пласта называется ис­пытанием. К гидродинамическим характеристикам пласта относят: пла­стовое давление р , дебит притока Q, коэффициенты проницаемости к и гидропроводности (К Л/ц, где h—толщина испытываемого объекта^ |i—вязкость флюида). Для испытания и опробования пластов использу­ют испытатели пластов на трубах (ИПТ) и опробователи пластов на кабеле (ОПК).

Интервал испытания намечают по данным ГИС или геолого-тех- нологических исследований. Для испытания или опробования ИПТ или ОПК устанавливают в исследуемый интервал и с помощью пакерующе- го устройства изолируют изучаемый пласт. При работе с ИПТ пакеров- ка осуществляется за счет деформации резинового элемента, который деформируясь перекрывает кольцевое пространство между аппаратом и стенкой скважины. При работе с ОПК для изоляции исследуемого интервала аппарат прижимается к стенке скважины. После этого изо­лированный интервал при помощи клапана сообщают с внутренней полостью труб (ИПТ) или баллоном (ОПК), давление в которых значи­тельно ниже пластового. За счет перепада давлений в бурильных трубах (баллоне) и пласте флюид по образовавшемуся каналу начинает посту­пать в трубы (баллон). По прошествии определенного промежутка вре­мени канал перекрывается, аппарат распакеровывается и поднимается на поверхность. Некоторыми типами аппаратов можно проводить несколь­ко операций.

При испытании пластов во время проведения исследований глубин­ными манометрами в скважине регистрируют изменение давления, запи­сывают кривую, которую называют кривой восстановления давления (КВД). Пример записи КВД, зарегистрированной во время проведения исследований ИПТ, показанна рис. 17. Участок аб соответствует росту гидростатического давления (давления жидкости в стволе скважины) во время спуска испытателя в скважину. Участок бв характеризует момент, когда клапан закрыт, давления в подпакерном и надпакерном пространст­вах равны гидростатическому на глубине нахождения аппарата в скважи­не. Участок вг соответствует резкому уменьшению давления в момент открытия клапана; при этом подпакерное пространство сообщается с полостью частично заполненных жидкостью бурильных труб, пласт подвергается действию депрессии. Участок гд—клапан открыт, пласто- вый флюид поступает в подпакерное пространство и бурильные трубы (период притока). Участок де—период восстановления давления; клапан закрыт, подпакерное (межпакерное) пространство изолировано от полости бурильных труб, в интервале испытания нарастает давление и в точке е становится близким к пластовому. Участок ежз—выравнивание давле­ния в подпакерном и надпакерном пространствах и снятие пакера. Участок зи—снижение гидростатического давления по мере подъема инструмента.

После проведения испытания и опробования производится анализ извлеченных на поверхность проб пластовой жидкости с целью опреде­ления состава и свойств флюида, насыщающего пласт.

ИПТ позволяет испытывать _чбольшие интервалы (до нескольких десятков метров). Возможность создания значительных перепадов дав­лений в пласте и скважине, отбора больших объемов флюида позволяет оценить эксплуатационные характеристики залежи. При работе с ОПК исследуемый за одну операцию интервал составляет 0,15—0,20 м. Это позволяет детально изучать исследуемый пласт, проводя серию последо­вательных замеров.

При исследовании малоизученных интервалов в состав геофизичес­ких работ включает также отбор образцов горных пород (ОГ) из стенок

скважины сверлящими керноотборниками и стреляющими грунтоноса­ми, спускаемыми в скважину на каротажном кабеле.

Основным узлом сверлящего керноотборника является пустотелый цилиндрический бур, снабженный кольцевой коронкой с зубьями из твердосплавного материала. Бур приводится во вращение электродвига­телем. Вращаясь, бур выдвигается из аппарата и входит в стенку сква­жины, высверливая образец породы. Выбурив образец, меняют направ­ление вращения ротора электродвигателя, при этом бур возвращается в аппарат, захватывая высверленный им керн. Стреляющий грунтонос при отборе образцов выстреливает бойками, представляющими собой пустотелые цилиндры, соединенные тросиками с корпусом прибора. При выстреле бойки внедряются в стенку скважины, после чего вместе с за­хваченными ими образцами пород с помощью тросиков извлекаются из стенки скважины при подъеме аппарата. На поверхности керн очищают от ПЖ, упаковывают и направляют для анализов в лабораторию.

Отбор керна из стенок скважины приборами на кабеле по сравнению с отбором керна буровым оборудованием имеет ряд характерных осо­бенностей. Керноотборники позволяют отбирать с одного и того же участка разреза столько образцов, сколько необходимо, поэтому метод может быть использован для детального поинтервального определения свойств пласта. При необходимости можно несколько раз исследовать один и тот же интервал, что полностью исключено при колонковом бурении. Использование каротажного кабеля позволяет записать конт­рольную диаграмму и обеспечить точную привязку точек отбора образ­цов к геологическому разрезу и каротажным кривым.

Результаты исследования образцов горных пород, отобранных из стенок скважины аппаратами на кабеле, используются для определения литологи­ческого состава пород и оценки параметров пластов, построения зависимо­стей между показаниями геофизических методов и физическими свойствами горных пород, необходимых для интерпретации данных каротажа.