Опробование пластов на каротажном кабеле

Опробованию продуктивного пласта предшествует его вскрытие. Вскрытие продуктивного пласта – это комплекс работ, связанный с его качественным разбуриванием. В первую очередь необходимо обеспечить устойчивость призабойной части скважины при вхождении ее в продуктивный пласт: не допустить выброса флюида в ствол скважины и, в то же время, исключить негативное воздействие на продуктивность вскрываемого горизонта. Основной причиной, как первой, так и второй негативной ситуации является буровой раствор. Если давление столба бурового раствора будет меньше пластового давления флюида продуктивного пласта, то возможен прорыв флюида в ствол скважины и выброс его на поверхность. Особенно опасен вариант вскрытия газового объекта. В этом случае очень велика опасность возникновения пожара со всеми вытекающими последствиями. Если же давление бурового раствора будет превышать пластовое давление флюида во вскрытом стволе, то не исключен вариант оттеснения флюида от стенок скважины и закупорка глинистыми частицами бурового раствора порового пространства. Кроме того, многочисленными исследованиями установлено вредное влияние воды на проницаемость призабойной зоны и на процесс освоения скважины. Причиной может быть набухание глинистого цемента (с преобладанием монтмориллонита), а также возникновение в порах капиллярного давления. Не исключен вариант выпадения в осадок твердых частиц, изменяющих поровое пространство, при взаимодействии воды бурового раствора с пластовой водой. Радиус такого воздействия зависит от величины превышения давления столба бурового раствора над пластовым давлением, качества бурового раствора, структуры порового пространства, структуры пород слагающих вскрытый пласт, его ФЕС и т.п. и может достигать десятков метров.

Устранить все причины, влияющие на некачественное вскрытие продуктивного пласта очень сложно. Особенно это характерно при бурении параметрических, поисковых скважин, когда неясно с каким давлением при вскрытии пласта мы будем иметь дело: аномально высоким пластовым давлением (АВПД), аномально низким пластовым давлением (АНПД) или нормальным гидростатическим. Естественно, оптимальным вариантом был бы такой, при котором буровой раствор имел бы минимальную водоотдачу (буровой раствор на углеводородной основе), а также такую плотность, которая способствовала бы давлению столба бурового раствора лишь незначительно превышающего пластовое давление. Проведение вскрытия продуктивного пласта на равновесном буровом растворе с незначительным превышением пластового давления возможно только при постоянном контроле давления на забое, плотности используемого бурового раствора, что целиком и полностью зависит от квалификации участкового геолога и бурового мастера.

В качестве примера качественной работы можно привести вскрытие продуктивного пласта Пильтун-Астохского месторождения на шельфе Сахалина операторами из США (1991 г.), получившими разрешение в рамках совместного проекта «Сахалин-1» на бурение дополнительной разведочной скважины, когда за процессом бурения, ни минуты не отрываясь на посторонние дела, вел наблюдение специалист по буровому раствору, своевременно давая указание о корректировке его плотности.

Качественному вскрытию пласта содействует и скорость проведения работ: вскрытие, опробование, спуск и цементация колонны. Немаловажное значение, как уже упоминалось выше, имеет высококачественный буровой раствор, имеющий минимальную водоотдачу, или использование бурового раствора на углеводородной основе.

Отбор проб флюидов [26] при первичном вскрытии пласта производится в пластовых условиях с помощью опробователя пластов спускаемого в скважину на каротажном кабеле (ОПК). Основные узлы ОПК: резиновый башмак, прижимное устройство и баллон для пластовой жидкости. Процесс отбора флюидов заключается в установке с помощью башмака и прижимного устройства на заданной глубине изолированного от ствола скважины интервала с доступом флюидов через систему труб в баллон. Под действием перепада давления флюид при открытии баллона заполняет его, после чего баллон закрывают, снимают прижимное устройство, освобождают башмак и доставляют пробу на поверхность. После подъема прибора измеряют давление в баллоне, после чего извлекают пробу. Пробу исследуют. Замеряют объемы газа, нефти, воды; изучают компонентный состав газов, плотность, вязкость, удельное электрическое сопротивление жидкости. Замеряют водоотдачу промывочной жидкости, взятой в качестве контрольной пробы из ствола скважины, с места взятия основной пробы. Изучают удельное электрическое сопротивление фильтрата, проводят люминесцентное исследование.

Так как ОПК обладают малой глубиной исследования (до 0,4 м), то в коллекторах исследуется, в основном, зона проникновения фильтрата бурового раствора. Поэтому чистый флюид в составе пробы не присутствует и лишь дополняет фильтрат бурового раствора.