Измерение давления. Пластовое давление может проявляться различными способами

Пластовое давление может проявляться различными способами. В скважинах, пробуренных канатным способом, это проявление особенно наглядно. Обычно оно во всех водоносных пластах оказывается достаточным для поддержания столба воды в скважине на некоторой высоте или даже для перелива ее через устье. При бурении таких скважин пластовые воды практически имеют свободный доступ в скважину, так как разбуриваемые пласты подвергаются воздействию только атмосферного давления и веса небольшого количества буровой жидкости. Скорость поступления воды в скважину может быть замерена тартанием и выражена количеством желонок, которое

¹В СССР обычно рассчитывают обратную величину ‑ коэффициент продуктивности, который выражается в количестве нефти или газа, полученном на единицу снижения пластового давления. - Прим. перев.

необходимо поднимать в единицу времени для того, чтобы вода удалялась из скважины с той же скоростью, с какой она поступает в нее. Уровень, до которого поднимается вода в скважине после прекращения тартания, обычно является функцией пластового давления и называется гидростатическим уровнем. Если вода заполняет скважину полностью, гидростатический уровень совпадает с земной поверхностью. Многие породы характеризуются небольшой водоотдачей вследствие своей низкой проницаемости, тем не менее вода может заполнить большую часть скважины или даже всю ее, но при условии более длительного времени дренажа, чем это обычно возможно в короткий период бурения скважины.

При роторном бурении скважина все время заполнена глинистым раствором и измерение пластового давления должно производиться иначе. Глинистый раствор значительно тяжелее воды, в связи с чем давление, оказываемое им на стенки скважины, выше, чем пластовое давление. Если бы этого не было, пластовые флюиды выдавили бы раствор из скважины. Разработан ряд способов установки приборов, замеряющих пластовое давление, против исследуемого пласта и записи пластового давления даже в том случае, если скважина заполнена глинистым раствором [2]. Обычно это самозаписывающие и высокоточные манометры, иногда называемые бомбами (pressure bombs), спускаемые в скважину на испытателе пластов. Пакер устанавливается над испытателем пластов так, чтобы вес глинистого раствора не оказывал влияния на водоносные или нефтегазоносные пласты и замер пластового давления проводился с учетом атмосферных условий на земной поверхности. После того как буровой раствор из скважины будет извлечен и скважина начнет работать, пластовое давление может быть замерено с помощью глубинного манометра, спущенного в насосно-компрессорные трубы до интервала исследуемого пласта.

Для расчета статического давления необходимо к величине затрубного давления на устье скважины прибавить вес столба, заполняющего скважину флюида высотой от кровли пласта до поверхности. Если уровень жидкости в скважине располагается на некотором расстоянии от устья, то к весу ее столба нужно прибавить вес столба воздуха между уровнем жидкости и поверхностью. Если скважина целиком заполнена газом, забойное или пластовое давление [3] представляет собой сумму веса столба газа, рассчитываемого для каждого конкретного газа при данной температуре в скважине и манометрическом давлении, замеренном на поверхности.

Оборудование для замера пластового давления должно соответствовать постоянно увеличивающейся потребности измерения высоких давлений на очень больших глубинах. В южной Луизиане [4] в скважине глубиной 16 112 футов (4 920 м), где мощность песчаника составляла 18 футов (5,5 м), замеренное давление газоконденсата было 11 690 фунт/кв. дюйм (822 атм), а расчетное забойное давление - около 15 000 фунт/кв. дюйм (~1050 атм).