Важным этапом исследования скважин при проведении разведочных работ на нефть
и газ является опробование перспективных интервалов, выделенных по
геолого-геофизическим данным. Под опробованием пласта понимают
комплекс работ, проводимых для получения притока из пласта, отбора проб
пластовых флюидов, установления характера насыщенности и продуктивных
характеристик пласта.
Особое место в этом комплексе занимают работы
по опробованию, проводимые в процессе бурения до спуска эксплуатационной колонны
и ее цементирования. Если предварительно проведена промышленная оценка
продуктивных пластов, то можно обоснованно решать вопрос о спуске колонны, что
дает большую экономию времени и средств.
В практике разведочных работ на нефть и газ применяют опробователи пластов на кабеле (ОПК) и испытатели пластов на бурильных трубах.
Принцип работы ОПК
Основными узлами ОПК являются резиновый башмак, прижимное устройство и баллон для пластовой жидкости. Управление работой опробователя осуществляют по кабелю, на котором его спускают в скважину. После спуска ОПК в скважину и установки в точку опробования на заданной глубине башмак с помощью прижимного устройства прижимается к стенке скважины, изолируя ее участок от ствола скважины. Этот участок затем соединяется через канал с баллоном. Под действием перепада давлений между пластовым давлением в породе и атмосферным в баллоне жидкость и газ из пласта устремляются в баллон. По завершении отбора пробы баллон перекрывают, прижимное устройство освобождает башмак и прибор с пробой поднимают на поверхность, после чего измеряют давление в баллоне, извлекают пробу и проводят ее исследование.
При исследовании проб измеряют:
- объемы газа, нефти и воды;
- компонентный состав углеводородных газов;
- плотность, вязкость и удельное электрическое сопротивление жидкости;
- водоотдачу контрольной пробы бурового раствора, взятой на глубине точки опробования и удельное сопротивление фильтрата.
Кроме того, проводят люминесцентные исследования проб жидкостей и бурового
раствора, а при необходимости - химический анализ проб воды и анализ
неуглеводородных газов.
Недостаток ОПК
Недостаток использования ОПК - малая глубина исследования, определяемая размерами зоны дренажа, из которой отбирается жидкость (около 40 см). Поэтому в коллекторах исследуют практически зону проникновения фильтрата бурового раствора. Однако наряду с фильтратом всегда отбирается газ и небольшое количество нефти, что служит основным признаком нефтеносности пласта. Дополнительным признаком нефтеносности пласта является высокое содержание углеводородов в газе.
Процесс испытания пластов
Испытатели пластов на трубах позволяют выполнять испытание продуктивных горизонтов в процессе бурения без подъема долота на поверхность (испытатель пластов входит в компоновку бурильной колонны), а также испытание перспективных пластов в процессе бурения после подъема долота на поверхность. Во втором случае испытатель пластов представляет собой сборку специальных инструментов, спускаемых в скважину на бурильных трубах. Процесс испытаний заключается в следующем.
Отрезок ствола скважины против опробуемого интервала с помощью пакера изолируется от остальной части скважины. Затем подпакерное пространство скважины сообщается с внутренней полостью частично не заполненных промывочной жидкостью бурильных труб. За счет перепада давлений происходит приток жидкости из опробуемого интервала. Через заданный промежуток времени (время стояния на притоке) подпакерное пространство снова изолируется от полости бурильных труб на время восстановления давления. После этого освобождают пакер и испытатель пластов поднимают на поверхность.
При подъеме отбирают пробы жидкости из бурильных труб и определяют объем притока по количеству пустых и заполненных труб. Пробы в дальнейшем подвергаются физико-химическому анализу. В процессе испытаний с помощью самопишущих манометров, установленных в испытателе, регистрируется диаграмма изменения давления в подпаркерном пространстве.
По данным испытателей пластов получают осредненную характеристику насыщенности и основных гидродинамических параметров пласта: пластовое давление, гидропроводность, коэффициент проницаемости, продуктивность и др.
Опробование пластов с помощью ОПК используют для экспресс-оценки характера насыщенности пластов до спуска испытателя пластов на трубах.
После проведения работ с испытателями пластов и окончания бурения скважины до
проектной глубины спускают эксплуатационную колонну и проводят детальные
исследования выявленных испытателями пластов перспективных
горизонтов.
