Інші типи випробувачів пластів на кабелі

Для випробування пластів з дистанційною реєстрацією тиску створено прилад ОПД-7-10. Він розроблений на основі приладу ОПТ-7-10, повторює його за принциповою схемою та уніфікований до нього за основними вузлами і деталями. Випробувач ОПД-7-10 забезпечує при відборі проби дистанційну реєстрацію тиску в балоні з метою контролю процесу випробування, визначення пластового тиску і оцінки гідродинамічних характеристик пласта. Об’єм робочої рідини в гідравлічній системі ОПД-7-10 дозволяє за один спуск виконати випробування трьох точок у випадку відсутності припливу при першому і другому випробуванні, що контролюється на поверхні за показами датчика тиску.

У неоднорідних колекторах, які складені щільними породами і породами різної проникності, збільшують кількість випробовуваних точок, що призводить до збільшення тривалості та вартості робіт. Для випробування таких колекторів створено прилад ОПН-7-10, який має ширші можливості. Він оснащений датчиком припливу, має кумулятивний заряд для розкриття забрудненої привибійної зони, герметизуючий башмак із щілинним стоком, а система приводу забезпечує виконання до восьми циклів роботи приладу без підйому на поверхню при надійності роботи герметизуючого башмака і клапана. В цьому випробувачі максимально використані принципові та конструктивні рішення приладів ОПТ та ОПД.

Застосування цього приладу є економічно виправданим у випадках детального дослідження покрівельної та підошвенної частин пластів для оцінки їх ефективних товщин, уточнення положення непроникних ділянок в колекторах, глибин знаходження рідинних та газорідинних контактів.

Для випробування свердловин малих діаметрів (153 мм) розроблений аналогічний прилад ОПН-5-7, який можна використовувати при глибинах до 6000м, температурою до 200 ⁰С та тиском до 100 МПа.

Для випробування пластів у закріплених свердловинах використовують прилад ОПО-5-6. Його використовують у свердловинах з внутрішнім діаметром колон 125-152 мм. Для розробки цього приладу використана принципова схема випробувача типу ОПН. Для того, щоб уникнути потрапляння продуктів вибуху кумулятивного заряду в балон випробувача в приладі, перфоратор та герметизуючий башмак розташовані окремо. Притискуючий пристрій виконаний із сталевого гнучкого каната. Продукти вибуху перфоратора вільно виходять в ствол свердловини, прилад опускають на 30-40 см і відбирають пробу флюїду. Такий принцип роботи і компоновки випробувача дозволяє, крім відведення продуктів вибуху, виключити руйнівну дію вибуху на герметизуючий башмак, спростити конструкцію та підвищити працездатність перфоратора.

У недостатньо зцементованих породах, в яких при розбурюванні утворюються каверни, ізоляція випробовуваної ділянки при допомозі притискуючого герметизуючого елемента неможлива. Для таких умов розроблений випробувач пластів ППТ-4. Цей прилад оснащений бойком, який вистрілюється з корпуса і занурюється в породу на деяку глибину. Через канал в бойку флюїд з пласта поступає в балон. Прилад ППТ-4, уніфікований з іншими випробувачами (ОПТ, ОПД, ОПО) і досить швидко компонується з їх окремих частин.

2.29.6 Випробувач пластів фірми "Шлюмберже"

Цей випробувач спускають у свердловину на семижильному броньованому кабелі і використовують для відбору пластового флюїду на будь-якій заданій глибині в обсадній колоні та незакріпленій свердловині.

При випробуванні пластів в обсадженій свердловині разом з інструментом спускають муфтовий локатор. Після встановлення випробувача на заданій глибині ущільнююча подушка, за рахунок надлишкового тиску щільно притискається до стінки ствола свердловини чи обсадних труб, ізолюючи випробовувану ділянку від решти свердловини. Потім вибухає кумулятивний заряд через отвір в ущільнюючій подушці і по каналу, який утворився, флюїд з пласта поступає в резервуар приладу.

Сучасний випробувач пластів, призначений для роботи в колоні обсадних труб і твердих породах, має притискуючу герметичну подушку, яка забезпечує утворення двох дренажних каналів глибиною 220 мм. У випробувачі застосовують резервуари ємністю 3; 8; 8,5 і 20 л.

Оскільки випробувач спускається на кабель-канаті, то між ним і поверхнею постійно зберігається електричний зв’язок і на поверхні можлива повна реєстрація процесу відбору проби (прострілювання каналів, відбір проби, відновлення тиску, час, що необхідний для відновлення тиску, пластовий тиск в закритому періоді, та гідростатичний тиск стовпа промивальної рідини).

Після підйому випробувача на поверхню резервуар з відібраним флюїдом від’єднують, визначають тиск в ньому і проводять аналіз проби.

На підставі тривалих робіт з випробування спеціалістами зроблені такі висновки.

У нещільних, незцементованих пісковиках і слабозцементованих пісковиках з достатньою проникністю повне заповнення резервуара пластовим флюїдом відбувається за короткий проміжок часу. Отриманої при цьому кількості флюїду повністю достатньо для проведення аналізу.

У зцементованих породах з низькою проникністю резервуар у більшості випадків тільки частково заповнений флюїдом.

Застосування випробувачів фірми "Шлюмберже", у порівнянні з іншими способами випробування, має низку переваг:

1) підготовка інструменту до спуску займає декілька хвилин;

2) протягом всього процесу випробування на пласт діє гідростатичний тиск, що виключає можливість відкритого фонтанування;

3) інструмент встановлюється точно на заданій глибині, яка визначається за каротажними кривими;

4) інструмент можна спускати відразу після завершення каротажних робіт, або під час буріння. Для підготовки і спуску приладу не вимагається ніяких спеціальних умов;

5) дійсна величина пластового тиску автоматично реєструється на поверхні;

6) багатократне випробування дозволяє з великою точністю встановлювати границі ВНК, ГНК, ГВК.

Принципова схема випробувача та порядок роботи показані на рисунку 2.66 (І-положення перед відбором проби; ІІ-притиснення герметизуючого елемента; ІІІ-відбір проби; ІV-закриття клапана балона; V-складення притискуючого пристрою після відбору проби; VІ-поінтервальний випробовувач.).

Після встановлення в заданому інтервалі сигналом на кабелю відкривається управляючий клапан 1. Промивальна рідина поступає на поршень-мультиплікатор 2, який витискує робочу рідину, що заповнює гідравлічну систему приладу, через регулятор тиску 4 до поршнів 11 притискаючого механізму. Оскільки поршень-мультиплікатор створює в системі тиск більший за гідростатичний, поршні 11 висуваються з корпуса приладу. При цьому притискаюча планка 12 і гумовий герметизуючий башмак 8, які закріплені на поршнях, притискуються до протилежної стінки свердловини силою в декілька тисяч ньютон. (рисунок 2.66.ІІ). Після цього за сигналом з поверхні спрацьовує перфораційний пристрій 9, який створює дренажний канал в пласті і відкриває доступ пластових флюїдів в ємність приладу 18 (рисунок 2.66.ІІІ).

Ємність для проби складна за конструкцією. Вона розділена на дві частини перегородкою, в якій виконаний дроселюючий отвір – штуцер 17 малого перерізу (0,2—0,002 мм). У верхню частину ємності перед спуском приладу заливається вода, очищена від будь-яких твердих частинок, а в нижній знаходиться повітря під атмосферним тиском. Флюїд, який поступає з пласта, тисне на рухомий поршень 16 і витісняє воду з верхньої ємності в нижню через штуцер. Депресія, яка діє на пласт, визначається гідравлічним опором штуцера. Пониження депресії викликано небезпекою можливого руйнування нещільних колекторів, необхідністю полегшення умов роботи герметизуючого башмака та виключення ударних навантажень в приладі.

Після відбору проби відкривається клапан 6, який подає робочу рідину до гідравлічного клапана балона 14. Клапан переміщається і герметизує пробу в балоні (рисунок 2.66 ІV). Для складання притискаючого пристрою відкривається клапан 5, який з’єднує гідравлічну систему із зливною камерою 19, що заповнена повітрям під атмосферним тиском. Робоча рідина перетікає в зливну камеру, а поворотні пружини 13 допомагають повернути башмак та притискаючу планку у вихідне положення. Оскільки різниця тисків під башмаком і гідростатичним продовжує створювати притискаючу силу, яка утримує башмак, то запалюється вирівнювальний пороховий заряд 10, який відриває від стінки свердловини башмак або руйнує його. Якщо не спрацьовує клапан зливної камери, то натяганням кабелю зрізають аварійний штифт 3. При цьому порушується ущільнення гідравлічної системи, тиск в ній вирівнюється з гідростатичним і поворотні пружини забирають притискаючий пристрій (рисунок 2.66.V).

Тиск в гідравлічній системі і в каналі відбору пластових флюїдів контролюється дистанційними датчиками 7 і 15. Перфораційні блоки змінні і при необхідності перфорувати обсадну колону та цементне кільце використовується кумулятивний заряд.

Вказаний випробувач можна використовувати в незакріплених свердловинах діаметром більше 228 мм та закріплених діаметром більше 157 мм. Загальна довжина приладу більша 8,5 м, тому він транспортується в розібраному вигляді.

Фірмою "Шлюмберже" розроблений також поінтервальний випробувач, відмінність якого полягає у використанні двох кумулятивних зарядів, що встановлені на віддалі 30 см один від одного.

У приладі, який застосовують в незакріплених свердловинах, обидва заряди знаходяться усередині одного герметизуючого башмака, а в комплекті для закріплених свердловин в кожній точці відбору використовується індивідуальний ущільнюючий елемент невеликих розмірів. Обидві точки відбору з'єднані каналом, який підведений до балона. Наявність двох точок відбору викликано намаганням підвищити результативність робіт в неоднорідних колекторах, де потрапляння на непроникну ділянку може спричинити відсутність припливу флюїду, що вимагає додаткових рейсів приладу. Крім того, в закріплених свердловинах, наявність двох зарядів підвищить надійність розкриття пласта. В комплекті для закріплених свердловин герметизуючі елементи жорстко закріплені на блоці притискаючого пристрою, що дозволило зменшити габарити приладу і дало можливість застосовувати його в колонах діаметром 140 мм.

Зрівноважувальний пороховий заряд, який частково руйнує башмак, замінений на управляючий зрівноважувальний клапан 20 (рисунок 2.66.VІ), що відкривається при складанні притискуючого пристрою. Між каналом відбору флюїду і балоном встановлений управляючий клапан 21, який дозволяє відібрати пробу без вибуху кумулятивних зарядів шляхом з'єднання герметизованих ділянок з балоном. Для підвищення надійності герметизації балона використовується додатковий зворотний клапан 22. У всьому іншому конструкція випробувача аналогічна до описаного раніше.

Фірма "Лайнз" також виготовляє випробувачі пластів на кабель-канатах, які відрізняються від приладів фірми "Шлюмберже" незначними змінами конструкції ущільнюючого елемента, або розташуванням цих елементів та опорних механізмів. Технологія робіт в процесі випробування пластів аналогічна.