Геологическая энциклопедия - опробование пластов

(a. testing of producing horizon, seam testing; н. Forderhorizonttest; ф. essai des horizons productifs, test des niveaux productids; и. invegastion de propiedades de niveles productivos, estudio de propiedades de niveles productivos, estudio de propiedades de niveles productivos, estudio de caracteristicas de niveles productivos) определение границ продуктивного интервала нефтегазоносного пласта, его нефтегазонасыщенности, a также величин пластового давления и темп-ры; проводится гл. обр. в процессе бурения разведочных скважин на нефть и газ до спуска обсадной колонны. O. п. осуществляется посредством отбора пластового флюида каротажным опробователем, опускаемым в скважину на кабеле-канате, или опробователем, сбрасываемым в бурильные трубы. Первый опускают в скважину на глубину залегания пласта и по сигналу c поверхности пакерующий элемент спец. выдвижным механизмом прижимается к стенке скважины (рис. 1).

Рис. 1. Опробование пласта опробователем типа ОПТ-7-10; 1 кабель; 2 головка; 3 баллон; 4 уплотнительный башмак; 5 лампа рычажная.

После открытия клапана возникает переток жидкости (газа) из призабойной зоны пласта в ёмкость пробоотборника (в к-ром предварительно создаётся давление меньше пластового). После заполнения пробоотборника опробователь поднимают на поверхность и производят анализ полученной пробы. Наличие электрич. связи c поверхностью позволяет контролировать процесс O. п., a также передавать измеряемые параметры (давление, темп-py и др.) на наземную аппаратуру. Применение кабеля-каната обеспечивает большие скорости спуска и подъёма инструмента. B CCCP применяются каротажные опробователи пластов типа ОПК и ОПТ, последние (термостойкие) предназначаются для глубоких скважин (до 7000 м); за рубежом опробователи пластов амер. фирмы "Schlumberger". Однако каротажные опробователи позволяют отбирать не более 6-8 л пластового флюида. Кроме того, перед их использованием бурение скважины прекращают, a бурильный инструмент поднимают на поверхность.

O. п. без подъёма бурильного инструмента на поверхность производится при помощи опробователей, пробоотборник к-рых сбрасывают в бурильные трубы. B этом случае при спуске бурильного инструмента в скважину над долотом устанавливают гидравлич. пакер и вскрытие пласта производят, как при бурении. После этого в бурильную колонну сбрасывают пробоотборник, к-рый перекрывает внутр. отверстие пакера под действием избыточного давления, создаваемого внутри бурильных труб. Происходит перекрытие затрубного пространства скважины, a затем открытие клапана пробоотборника (рис. 2).

Рис. 2. Опробование пласта опробователем типа ОПБ: I пробоотборник, II гидравлический пакер, III долото; 1 баллон секционный; 2 дроссель; 3 приёмный клапан; 4 верхний клапан; 5 гидравлический пакерующий элемент; 6 глубинный регистрирующий манометр; 7 нижний клапан; 8 фильтр.

Жидкость (газ) из пласта через отверстие долота поступает в пробоотборник. Глубинные регистрирующие манометры записывают изменения давления в процессе притока. После заполнения пробоотборник поднимают на поверхность лебёдкой при помощи металлич. троса и овершота. Зa один рейс обеспечивается отбор 50-120 л пластовой жидкости (газа). Этот вид O. п. позволяет осуществлять следующие технол. операции: вскрытие и опробование пласта (в т.ч. многократные O. п.) без углубления ствола скважины; вскрытие и опробование пласта, дальнейшее углубление ствола скважины, опробование вновь вскрытого пласта (до 5 опробований вскрываемых пластов без подъёма бурильного инструмента на поверхность). B CCCP применяются опробователи пластов типа ОПБ; за рубежом т.н. съёмный испытатель пластов амер. фирмы "Lynes", позволяющий также проводить гидродинамич. исследования пласта. Пo результатам O. п. делают предварит. оценку продуктивности пласта.

Наряду c O. п. в процессе бурения скважин проводятся также испытания пластов (в осн. до спуска обсадной колонны, исключением являются случаи испытаний в обсаженных скважинах, пробуренных в неустойчивых г. п., или доразведки выше расположенного пласта, не испытанного в процессе бурения), к-рые осуществляются c помощью испытателей пластов, спускаемых в скважину на бурильных или насосно-компрессорных трубах. Пo результатам испытания пластов (ИП) определяют проницаемость г. п. в призабойной и удалённой от скважины зонах пласта, коэфф. гидропроводности и пьезопроводности, пластовые давление и темп-py, расчётный коэфф. продуктивности пласта и др. B процессе ИП возбуждают приток жидкости (газа) из призабойной зоны в скважину, осуществляют отбор пластового флюида и производят Гидродинамические исследования пласта. Различают ИП, проводимые c опорой испытателей пластов на забой скважины (в случае расположения пласта не выше 50 м от забоя), на стенку скважины, a также ИП без опоры испытательного инструмента. B первом случае испытываемый интервал изолируют сверху пакером (приток флюида происходит из всего вскрытого интервала через подпакерное пространство скважины), при неск. вскрытых пластах, a также в др. случаях испытываемый пласт изолируют двумя пакерами (снизу и сверху) поинтервальное испытание пластов.

Рис. 3. Испытание пласта: 1 бурильные (насосно-компрессорные) трубы; 2 многоцикловый испытатель пластов; 3 пробоотборник; 4 клапан испытателя пластов; 5 уравнительный клапан; 6 пакер; 7 глубинный регистрирующий манометр; 8 фильтр; 9 опорный башмак.

Испытатель пластов (рис. 3) спускают в скважину на незаполненных или частично заполненных жидкостью трубах (что даёт возможность отбора значит. объёмов пластового флюида, вплоть до пробной эксплуатации скважин), создают осевое усилие на пакер, к-рый перекрывает затрубное пространство скважины.

После этого перемещением бурильных труб вниз и вверх открывают и закрывают клапан испытателя. Цикл испытания состоит из периода притока (при открытом клапане) и периода восстановления давления (при закрытом клапане). Наиболее распространено двухцикловое испытание пластов (применяют также многоцикловое испытание). После завершения испытания клапан испытателя закрывается, давление в скважине выравнивается и бурильную колонну вместе c испытателем пластов поднимают на поверхность. Установленные в последнем регистрирующие манометры записывают диаграммы изменения давления в течение испытания. B CCCP применяются испытатели пластов марки КИИ (комплект испытательного инструмента) и многоцикловые испытатели пластов марки МИГ (многоцикловой испытатель гидравлический); за рубежом испытатели амер. фирм "Jonston", "Hailiberton" и "Lynes".

Литература: Ясашин A. M., Вскрытие, опробование и испытание пластов. M., 1979; Карнаухов M. Л., Рязанцев H. P., Справочник по испытанию скважин, M., 1984.

A. M. Ясашин.