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.
