Задачи и сущность опробования перспективных горизонтов в процессе бурения

16.11.2020

Важнейшие задачи при бурении разведочных скважин — выявление всех пластов, в которых содержатся нефть и газ, и установление промышленной ценности каждого из них. В значительной степени эти задачи решают с использованием методов промысловой геофизики и с помощью отбора керна. В терригенных породах с помощью методов промысловой геофизики обычно удается выявить те пласты, в которых могут содержаться углеводороды, уточнить положение кровли и подошвы перспективных объектов и получить ряд других полезных материалов. В карбонатных породах эти методы часто не приносят успеха.

Окончательное заключение о наличии нефти и газа в том или ином пласте, сложенном даже терригенными породами, и тем более о его промышленной значимости можно сделать только в результате прямого опробования, т. е. получения притока жидкости (газа) из пласта. В задачи опробования перспективных горизонтов входит:

а) получение притока пластовой жидкости (газа) из опробуемого объекта;

б) отбор пробы пластовой жидкости (газа) для последующего лабораторного анализа состава ее и свойств;

в) оценка продуктивности объекта;

г) оценка коллекторских свойств пласта;

д) оценка степени загрязненности приствольной зоны пласта.

Сущность опробования заключается в изоляции рассматриваемого объекта от всех остальных проницаемых объектов и от воздействия давления столба промывочной жидкости, заполняющей скважину, создании достаточно большой разности между пластовым давлением в данном объекте и давлением в скважине с целью получения притока пластовой жидкости, регистрации объемной скорости притока и характера изменения давления в скважине против данного объекта на протяжении всего периода опробования, а также в отборе представительной пробы пластовой жидкости.

Конкретный объем задач, которые ставятся при опробовании того или иного горизонта, зависит от назначения скважины, перспективности объекта, способа опробования, устойчивости пород в необсаженной части ствола скважины, состава и свойств промывочной жидкости, возможностей оборудования и аппаратуры, которыми располагает предприятие, квалификации инженерного персонала и других факторов.

Решить эти задачи можно как в процессе бурения, сразу же после вскрытия данного перспективного объекта, до перекрытия его обсадной колонной, так и после завершения бурения всей скважины и укрепления стенок ее колонной труб. В последнем случае решение задач опробования совмещают с детальным испытанием объекта, если из него получают приток жидкости. Поскольку в процессе бурения возможно существенное загрязнение проницаемого пласта и ухудшение его коллекторских свойств, наиболее достоверную первоначальную информацию о содержимом пласта можно получить при опробовании в процессе бурения, пока не проникло в пласт значительное количество промывочной жидкости и ее фильтрата. Во многих случаях опробование в процессе бурения позволяет также заметно уменьшить стоимость скважины:

а) если опробованные объекты оказались непродуктивными, отпадает необходимость спуска и цементирования обсадной колонны для их разобщения;

б) если непродуктивной оказалась часть объектов, отпадает необходимость детального испытания их, перфорации обсадной колонны против таких объектов, а также установки разобщающих мостов на период испытания.

К опробованию после окончания бурения скважины и спуска обсадной колонны следует прибегать лишь в крайних случаях:

а) если породы крайне неустойчивы и эффективное опробование в процессе бурения невозможно из-за опасности прихвата опробователя или ненадежности разобщения данного объекта от других проницаемых объектов и воздействия давления столба промывочной жидкости в скважине;

б) если аппаратура непригодна для опробования данного объекта, например вследствие чрезмерно высокой пластовой температуры.

В процессе бурения объекты опробуют по мере их вскрытия, т. е. способом «сверху вниз».

После окончания бурения объекты опробуют способом «снизу вверх». Это означает, что сначала опробуют самый нижний объект. Затем, изолировав его цементным мостом, опробуют следующий, ближайший к нему сверху объект. Так, последовательно переходя от нижнего объекта к верхнему, выясняют продуктивность всех намеченных к опробованию возможно перспективных горизонтов. Техника и технология этого способа опробования аналогичны применяемым при освоении скважин и детальном испытании объектов.

Для опробования объектов в процессе бурения используют специальные аппараты. Можно выделить три группы таких аппаратов:

1. Аппараты, спускаемые в скважину на каротажном кабеле. С их помощью можно из того или иного локального участка объекта отобрать в герметизированный баллон небольшую по объему (обычно от 5 до 20 дм3) порцию жидкости (газа) и зарегистрировать характер изменения давления и температуры в баллоне за период отбора пробы.

Достоинства такого способа опробования: а) минимальный объем подготовительных работ к спуску аппарата в скважину; б) минимальные затраты времени на спуск и подъем аппарата и отбор пробы жидкости; в) минимальная степень загрязнения объекта промывочной жидкостью до начала опробования.

Основной недостаток способа: малый объем информации об опробуемом объекте, что связано с ограниченной вместимостью баллона и с тем, что исследование охватывает лишь незначительную часть мощности объекта.

Опробование с помощью аппаратов, спускаемых в скважину на кабеле, следует рассматривать как весьма оперативный и дешевый способ получения первоначальной информации об интересующем предприятие объекте, особенно об объектах малой мощности или малой перспективности. Принцип действия, конструкция аппаратов и технология опробования с их помощью рассматриваются в курсе «Промысловая геофизика».

2. Аппараты, спускаемые в скважину при помощи колонны бурильных труб и часто именуемые пластоиспытателями. Эти аппараты весьма широко используются в бурении и позволяют получить наибольший объем информации об опробуемом объекте.

Основные недостатки пластоиспытателей: а) необходимость выполнения довольно значительного объема подготовительных работ перед спуском аппарата в скважину; б) значительные затраты времени как на собственно спуск и подъем, так и на подготовительные к спуску работы; в) возможность более существенного загрязнения подлежащего опробованию объекта промывочной жидкостью за время подготовительных работ и спуска, нежели в случае использования аппарата на кабеле; г) большая стоимость работ, чем при использовании аппарата на кабеле.

3. Аппараты, сбрасываемые внутрь колонны бурильных труб непосредственно перед началом опробования объекта. Такие аппараты позволяют опробовать тот объект, который в данный момент разбуривается долотом. Основные достоинства аппаратов: а) возможность опробования объекта, пока он практически еще не загрязнен промывочной жидкостью; б) минимальные затраты времени на спуск и подъем аппарата и подготовительные работы к опробованию; в) минимальная стоимость опробования.

Недостатки таких аппаратов: а) сравнительно малый объем порции жидкости, отбираемой из объекта, и недостаточный объем информации, получаемой об объекте; б) возможность использования только при роторном бурении.

Аппараты первой и третьей групп, по-видимому, целесообразно использовать в качестве оперативных средств для получения первичной информации о содержимом того или иного объекта. Пластоиспытателями же следует опробовать прежде всего те объекты, наличие нефти или газа в которых подтверждено данными оперативных методов и промысловой геофизики; их также следует применять в тех случаях, когда нет уверенности в достоверности данных промысловой геофизики и оперативных способов опробования.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна