Вскрытие продуктивных горизонтов (пластов)

Вскрытие продуктивных горизонтов (пластов) должно быть проведе­но качественно. Под качеством технологии вскрытия следует понимать степень изменения гидропроводности продуктивных горизонтов (пла­стов) после выполнения соответствующей операции. Причин снижения продуктивности горизонта (пласта) много, но одной из основных причин считается проникновение в пласт инородных жидкостей и частиц поро­ды. При бурении скважин выбирается такой буровой раствор, чтобы гидростатические давление его столба было больше пластового.

При вскрытии продуктивных горизонтов (пластов) обычно исполь­зуют ту же технологию и тот же буровой раствор, что и при бурении остальной части ствола скважины. Очень часто продуктивные горизонты (пласты) вскрывают с применением буровых растворов на водной основе. При закачивании такими буровыми растворами вода всегда будет отфильтровываться в пласт. Количество отфильтровывающейся воды будет зависеть от водоотдачи бурового раствора, продолжитель­ности контактов с ним продуктивных горизонтов (пластов), от степени дренированности пластов и от разности гидростатического и пластового давлений.

Устранить все причины, вызывающие ухудшение коллекторских свойств продуктивного горизонта (пласта), почти невозможно. Однако уменьшить их отрицательное влияние на продуктивный горизонт (пласт) можно следующими мероприятиями.

1. При разбуривании продуктивного горизонта (пласта) следует снижать противодавление на горизонт (пласт) до безопасного, т. е. до того значения, при котором не может быть открытого фонтанирования.

2. Бурение в продуктивном горизонте (пласте), исследование гори­зонта (пласта), спуск и цементирование эксплуатационной колонны должны осуществляться быстро, по заранее составленному плану, что сократит время, в течение которого буровой раствор контактирует со стенками скважины в призабойной зоне.

3. При вскрытии продуктивного горизонта (пласта) следует приме­нять высококачественный буровой раствор, имеющий минимальную водоотдачу, или буровые растворы на углеводородной основе.

В конечном счете должно быть обеспечено вскрытие продуктивного горизонта (пласта), гарантирующее длительную безводную эксплуата­цию скважин и максимальное облегчение притока нефти к забою.

При вскрытии продуктивных горизонтов (пластов) с низким пласто­вым давлением особенно тщательно следует выбирать буровой раствор, поскольку может происходить интенсивное поглощение бурового раст­вора (горизонтом) пластом, сопровождающееся оттеснением нефти от забоя скважины и значительным ухудшением фильтрационных свойств пород призабойной зоны. Для вскрытия продуктивных горизонтов (пластов) с низким пластовым давлением применяют специальные буро­вые растворы на нефтяной основе, эмульсионные буровые растворы, глинистые растворы с добавками поверхностно-активных веществ, аэри­рованные жидкости и др.

Рис. 10.1. Схемы конструкций забоев при заканчивании скважин:

1 - обсадная колоти; 2 - фильтр; 3 - цементный камень; 4 - пакер; 5 - перфорационные отверстия; 6 - продуктивный пласт; 7 - хвостовик

В практике бурения применяют следующие основные методы заканчивания скважин.

1. Установка водозакрывающей колонны в кровле продуктивного горизонта (пласта) и цементирование с последующим вскрытием гори­зонта (пласта) и спуском специального фильтра (рис. 10.1, б) или хвостовика (рис. 10.1, д). В некоторых случаях в устойчивых породах продуктивной части разреза фильтр или хвостовик не спускается и водозакрывающая колонна является эксплуатационной (рис. 10.1, а).

2. Полное вскрытие пласта со спуском комбинированной колонны с манжетной заливкой ее выше нефтеносного объекта и с фильтром в нижней части против пласта (рис. 10.1, в).

3. Полное вскрытие пласта со спуском колонны со сплошным цементированием и последующим простреливанием отверстий против продуктивных горизонтов (рис. 10.1, г).

Заканчивание скважин, вскрывших истощенные пласты, чаще про­водят первыми двумя способами. Перед вскрытием водозакрывающую колонну устанавливают в кровле продуктивного пласта, вскрыв продук­тивный пласт, спускают хвостовик или фильтр. При отсутствии водозакрывающей колонны после вскрытия истощенного пласта спускают обсадную колонну с фильтром против пласта и при помощи манжетной заливки цементируют ее выше нефтеносного пласта.

Фильтры могут быть как с круглыми, так и со щелевидными отверстиями. Щелевидные фильтры дороги в изготовлении и не всегда надежно предотвращают поступление песка в скважину или часто засоряются. Поэтому применяют и другие способы оборудования забоя для предотвращения поступления песка в скважину. Например, забой скважины иногда оборудуют металло-керамическими, песчано-пласт-массовыми или гравийными фильтрами.

В скважинах с высоким пластовым давлением должно осуществлять­ся полное вскрытие пласта со всеми мерами предосторожности, с по­следующим спуском эксплуатационной колонны со сплошной цементи­ровкой и простреливанием отверстий против продуктивных горизонтов.

§ 2. Опробование и испытание продуктивных горизонтов (пластов) в процессе бурения

После разбуривания продуктивною горизонта (пласта) выполняются геофизические исследования в скважине. Геологические и геофизические методы исследования продуктивных горизонтов (пластов) не позволяют определить промышленное значение эксплуатационных объектов, так как они не дают полных сведений о нефтеотдаче пласта и обеспечивают лишь данные, необходимые для обоснования выбора интервалов, под­лежащих опробованию и испытанию с помощью специальных механиз­мов, называемых испытателями пластов.

Под опробованием пласта понимается комплекс работ, имеющих целью вызов притока из пласта, отбор проб пластовой жидкости, оценка характера насыщенности пласта и определение его ориентировочного дебита.

Под испытанием пласта понимается комплекс работ, обеспечиваю­щих вызов притока, отбор проб пластовой жидкости и газа, выявление газонефтесодержания пласта, определение основных гидродинамических параметров пласта (пластовое давление, гидропроводность, коэффи­циент продуктивности и др.). Пласты испытывают как в процессе бурения скважин, так и после окончания бурения и спуска эксплуата­ционной колонны. Испытание скважин проводится с целью установле­ния промышленной нефтегазоносности пластов, оценки их продуктив­ной характеристики и получения необходимых данных для подсчета запасов нефти и газа, а также составления проектов разработки место­рождений.

Разработаны испытатели пластов трех типов, применяемых в процес­се бурения скважины, а именно: испытатели, спускаемые в скважину на колонне бурильных труб, спускаемые на кабеле в скважину и внутрь бурильной колонны. В нашей стране и за рубежом наибольшее рас­пространение получили испытатели пластов, спускаемые в скважину на бурильных трубах, трубные испытатели. Испытание на приток труб­ными пластоиспытателями производится с опорой (рис. 10.2, я) и без опоры на забой (рис. 10.2,6). Возможно также селективное (раздельное) испытание объектов как тем, так и другим способами (рис. 10,2 в, г).

Принцип работы трубного пластоиспытателя заключается в том, что при помощи пакера (при селективном испытании двух пакеров) изоли­руют интервал, подлежащий испытанию, от остальной части ствола. Затем снижают давление для получения необходимой депрессии в подпакерном или междупакерном пространстве. Величину депрессии регу­лируют высотой столба жидкости в колонне бурильных труб, а также ее плотностью. Под влиянием депрессии пластовые флюиды поступают в скважину, а из нее через фильтр в колонну бурильных труб.

Рис. 10.2. Схема испытания плас­тов:

1 - колонна бурильных труб; 2 - испытатель пластов; 3 - пакер; 4 - хвостовик-фильтр; 5 - приспособление для опоры на стенки скважины

Глубинный манометр, установленный в испытателе пластов, записы­вает все происходящие в скважине изменения в давлении. Специальным пробоотборником могут быть отобраны пробы поступивших в колонну бурильных труб пластовых флюидов (нефть, вода) или они могут быть подняты на поверхность непосредственно в испытателе пластов. Тер­мометр, установленный в специальном кармане пластоиспытателя, фик­сирует забойную температуру.

Испытание (опробование) перспективных объектов в процессе буре­ния надо проводить, исходя из степени изученности разреза. При технологической необходимости (не герметичность пакеровки, неполадки с испытательным инструментом, отсутствие уверенности в оценке характера насыщенности и гидродинамических параметров пласта) долж­ны проводиться дополнительные спуски испытателя пластов для оконча­тельной оценки перспективности данного объекта на нефть и газ. При получении отрицательных результатов испытания в открытом стволе объект повторному испытанию в колонне не подлежит.

Испытание (опробование) продуктивных горизонтов (пластов) долж­но осуществляться в соответствии с действующими инструкциями на эти работы.

Для каждого намеченного к испытанию горизонта (пласта) должен быть составлен план проведения работ. В плане должны приводиться основные сведения по скважине (глубина забоя, диаметр и глубина спуска последней колонны, интервал испытания, диаметр ствола сква­жины, величина создаваемой на пласт депрессии, время ее действия и т. д.), а также указывается тип и компоновка испытательного инстру­мента, подлежащего спуску в скважину. Испытание (опробование) гори­зонтов (пластов) в процессе бурения с помощью испытателей пластов должны выполняться геофизическими организациями или специализиро­ванными службами по заказу буровых предприятий с обязательным соблюдением всех мер по охране окружающей среды.

Выводы

Качеству вскрытия продуктивных горизонтов (пластов) следует уде­лять особое внимание. Вскрытие продуктивных горизонтов (пластов) должно гарантировать длительную нормальную эксплуатацию скважины с максимально возможным притоком нефти. В практике бурения применяют разные методы заканчивания скважин. Исходя из конкрет­ных геолого-технических условий, необходимо выбрать наиболее опти­мальный.

Для установления характера насыщенности горизонта (пласта), опре­деления его продуктивной характеристики и получения необходимых данных для подсчета запасов нефти и газа и составления проекта разработки месторождения в процессе бурения опробуют и испытывают продуктивные горизонты (пласты). Наибольшее распространение полу­чили трубные испытатели. Принцип действия этих испытателей состоит в том, что под влиянием создаваемой депрессии пластовые флюиды поступают в скважину, а через нее в колонну бурильных, труб.