Процесс спуска пластоиспытателя и опробывание пласта

Перед спуском пластоиспытателя, поршень тормозной камеры регулируют так, чтобы главный клапан открылся не ранее чем через 3-5 мин. после создания сжимающей нагрузки. В соответствующие узлы устанавливают измерительные приборы, выбранные с учетом наибольших возможных давлений и температур, а в механизмы включателя часов - калиброванные срезные шпильки, рассчитанные для включения часового механизма незадолго до пакеровки.

При спуске возможны осложнения двух видов: преждевременное открытие главного клапана и поглощение промывочной жидкости. Для предотвращения открытия главного клапана нужно следить за тем, чтобы уменьшение веса на крюке было крайне меньше величины нагрузки, принятой для пакеровки, а длительность посадки на сужение короче срока открытия главного клапана. Во избежание преждевременного открытия главного клапана, перед каждым наращиванием очередной свечи и после него приподнимать колонну труб на 2-3м.

Поглощение может возникнуть в том случае, если сумма статического и гидродинамического давлений при спуске окажется больше давления разрыва какого-либо пласта.

При спуске колонны скважину заполняют. Заполнение осуществляют через заполнительный клапан. При спуске пластоиспытателя через этот клапан в трубы поступает жидкость из надпакерной области. Клапан закрывается, и поступление жидкости прекращается автоматически, как только давление столба ее в трубах достигнет заранее заданной величины. Необходимую степень заполнения определяют в зависимости от заданной депрессии и нижнего предела измерения глубинных манометров. По окончании спуска башмак ставят на забой и создают нагрузку, необходимую для пакеровки. Величина этой нагрузки зависит от зазора и упругих характеристик уплотнительного элемента. В момент открытия главного впускного клапана нагрузка на пакер возрастает и тем резче, чем быстрее открывается клапан. Эта нагрузка состоит из двух компонентов: статической силы, равной произведению разности давлений в надпакерной и подпакерной зонах на площадь кольцевого зазора между стенками скважины и пластоиспытателем и динамической силы.

Суммарная нагрузка через пакер передается на фильтр-хвостовик уплотнительный же элемент пакера под ее воздействием стремится скользить вниз по стенкам скважины; при этом возникает сила трения направленная вверх, Если разность между суммарной нагрузкой и силой трения больше критической силы, при которой хвостовик теряет прямолинейную форму устойчивости, последний продольно изогнется, а проседание пакера окажется значительным. Такое проседание может быть причиной негерметичности пакеровки. Во, избежание этого целесообразно применять, возможно, более короткие, хвостовики из толстостенных труб, а при наворачивании ведущей трубы следить, чтобы над ротором оставался участок длиной 5 - 6 м, чтобы компенсировать просадку.

В период спуска необходимо следить за положением уровня жидкости в кольцевом пространстве. Снижение уровня свидетельствует о начавшемся поглощении, а при пакеровке - о негерметичности. В этом случае делают распакеровку и затем повторно пакеруются. Если падение уровня продолжается, аппарат поднимают и выясняют причину.

С момента открытия главного клапана пластоиспытателя начинается собственно опробование объекта. Для получения более достаточной информации о пласте, процесс опробывания делят на четыре этапа: два открытых этапа притока и два закрытых этапа восстановления давления Задача первого этапа состоит в том, чтобы освободить опробуемый объект от воздействия давления столба промывочной жидкости, снизить давление на забое ниже пластового в объекте и получить начальный приток с целью очистки приствольной зоны от загрязнения. Продолжительность этого этапа невелика - 3 - 5 мин. давление в этот период растет медленно.

Второй этап начинается с момента закрытия запорного клапана. Так как давление на забое в этот момент намного меньше пластового, приток жидкости в подпакерную зону из объекта продолжается. Поскольку запорный клапан закрыт, жидкость не может поступать в полость бурильных труб, поэтому давление в зоне быстро растет. Продолжительность этого этапа должна быть в 3 - раз больше первого этапа. В конце второго этапа давление приближается к пластовому.

Задача третьего этапа, - распространить возмущение, вызванное резким снижением давления при открытии запорного клапана на возможно большее расстояние, получить приток жидкости из незагрязненной зоны, отобрать пробу пластовой жидкости и оценить объемную скорость притока, характер изменения ее во времени. Этот период занимает значительно большее время от 15 мин до
1 часа. Продолжительность этого периода выбирается в зависимости от фазовой проницаемости К, мощности опробываемой части h и вязкости пластовой жидкости h, т.е. от гидропроводности . Чем выше гидропроводность, тем более коротким должен быть третий участок.

Оценить объемную скорость притока можно по расходу воздуха, вытесняемого из бурильной колонны пластовой жидкостью. Пo истечении третьего этапа, начинается четвертый - закрытый этап. Задача его зарегистрировать конечную кривую восстановления давления, необходимую для приближенной оценки коллекторских свойств объекта. Поскольку в течении третьего этапа, гораздо более продолжительного, чем первый, область пониженного давления распространилась на значительное расстояние по объекту от скважины. Для восстановления давления в этой области и на забое требуется больше времени, чем на втором периоде. Продолжительность второго закрытого этапа также выбирают в зависимости от гидропроводности объекта. Чем больше и интенсивнее приток на третьем этапе, тем меньше времени требуется для четвертого этапа.

При опробывании горизонтов с АВПД часто бурильную колонну полностью заполняют жидкостью. В этом случае величину депрессии в период притока можно регулировать с помощью устьевых штуцеров, а записывать кривые восстановления давления - регистрирующими устьевыми манометрами.

Для снятия пакера прикладывает растягивающую нагрузку, и увеличивают ее сверх веса колонны ступенями: по 10 - 20 кН с выдержкой в 1,5 - 2 мин. После освобождения пакера пластоиспытатель достают из скважины. Подъем прерывают, как только уровень жидкости окажется около устья. Регистрируют длину извлеченных труб, промывают скважину через циркуляционный клапан и вытесняют пластовую жидкость в специальную емкость. При необходимости предварительно отбирают пробы жидкости.

В целом диаграмма изменения давлений, регистрируемая глубинным манометром выглядит следующим образом рис. 15.1.

Таким образом, процесс опробывания протекает по следующей схеме.

В период спуска прибора в скважину главный клапан закрыт. Поэтому жидкость, вытесняемая пластоиспытателем, не может проникнуть внутрь колонны и движется вверх только по кольцевому пространству. Для уменьшения гидравлических сопротивлений в подпакерной зоне отверстия уравнительного клапана также открыты. При этом часть жидкости, вытесняемая прибором, перетекает из подпакерной зоны в надпакерную через щели в фильтре, внутреннюю полость штока пакера и отверстие уравнительного клапана.

ОА - спуск инструмента

АБ - пакеровка

БВ - открытие главного клапана

ВГ - первый открытый этап опробования

ГД - первый закрытый этап опробывания

ДЕ - открытие запорного клапана

ЕЖ - второй открытый этап опробывания

ЖИ - второй закрытый этап опробывания

ИК - открытие уравнительного клапана

КЛ - освобождение пакера

ЛМ - подъем инструмента

Рис.15.1.

Спустив пластоиспытатель, делают пакеровку. Вслед за этим закрывают отверстия уравнительного клапана и открывают отверстия главного клапана и подпакерная зона получает сообщение с внутренней полостью пластоиспытателя, а через открытый запорный клапан с полостью бурильных труб.

При спуске полость бурильных труб заполняют жидкостью с таким расчетом, что давление столба последнего много меньше пластового. Вследствие этого пластовая жидкость начнет притекать в подпакерную зону скважины и через отверстия в фильтре и открытые главный и запорный клапана в бурильную колонну. Приток из пласта будет продолжаться до тех пор, пока клапаны остаются открытыми.

Спустя некоторое время приток пластовой жидкости в бурильную колонну прикрывают, закрывая для этого запорный клапан. После закрытия запорного клапана, поступление пластовой жидкости в подпакерную зону будет продолжаться, а давление возрастать до пластового.

После выравнивания давлений в подпакерной зоне и в пласте колонну бурильных труб приподнимают, при этом закрывается главный клапан и открывается уравнительный клапан, и промывочная жидкость из надпакерного пространства перетекает в подпакерную зону. Давление на пакер сверху и снизу выравнивается, осевая сжимающая пакер сила уменьшается до нуля и поэтому резиновый элемент возвращается в первоначальное транспортное положение. Произошла распакеровка. Пластоиспытатель можно поднимать из скважины.

Отрезок времени, в течении которого пластовая жидкость поступает в полость бурильных труб, принято называть открытым периодом опробывания. Отрезок времени, в течение которого приток из пласта в подпакерную зону происходит при закрытом запорном клапане, называют закрытым периодом.