10. ТЕХНОЛОГИИ РАБОТ ПО ИСПЫТАНИЮ ПЛАСТОВ, ОТБОРУ ПРОБ ПЛАСТОВЫХ ФЛЮИДОВ И ОБРАЗЦОВ ПОРОД

10.1.1 Испытание пластов приборами на кабеле обеспечивает:

• - многоразовое испытание за одну спускоподъемную операцию отдельных участков пласта с целью определения его фильтрационных характеристик и измерения пластовых давлений — гидродинамический каротаж (ГДК);
• - одноразовый отбор из проницаемого интервала герметизированной пробы пластового флюида и ее подъем на дневную поверхность для определения характера насыщенности пласта — опробование пластов приборами на кабеле (ОПК).

При проведении этих испытаний на стенке скважины изолируют с помощью резинового башмака участок радиусом 1,5-2,5 см, вследствие чего испытание и отбор проб называют точечными.

10.1.1.1 В режиме ГДК из пласта под воздействием максимальной депрессии вызывают приток флюида, который последовательно заполняет при фиксированных депрессиях три секции пробоприемной камеры. Одновременно на поверхности ведут регистрацию изменения давления на всех трех этапах заполнения камеры, вплоть до полного восстановления пластового давления, после чего отобранная проба «сбрасывается» в общий пробосборник. Количество участков, исследованных таким образом за одну спускоподъемную операцию, изменяется от 10 до 30, в зависимости от проницаемости исследуемых пород.

В многоцикловом режиме ГДК проводят 2-4 повторных исследования в одной точке без отрыва скважинного прибора от стенки скважины с целью определения характера насыщенности коллектора.

10.1.1.2 В режиме ОПК флюид последовательно заполняет пробосборник и секционированную пробоприемную камеру, каждая секция которой заполняется при своем фиксированном давлении, как и в режиме ГДК. Процесс притока с изменяющимся давлением и восстановлением его до пластового записывают на диаграмме давления; отобранную герметизированную пробу поднимают на дневную поверхность.

В случае глубоких зон проникновения производят в одной точке без отрыва прибора от стенки скважины отбор 2-3 проб пластовых флюидов, размещая их в разных камерах пробосборника.

10.1.2 Испытание пластов приборами на кабеле применяют для решения следующих задач:

• - установления возможности получения из пород притоков;
• - определения характера насыщенности пластов;
• - исследования состава и свойств пластовых флюидов;
• - определения гидростатического и пластового давлений;
• - уточнения границ разделов между различными флюидами в пласте (ВНК, ГНК, ГВК);
• - определения эффективных толщин пластов;
• - определения скоростей притоков, проницаемости пород и профилей проницаемости по разрезу.

Результаты испытаний используют для принятия решений о проведении дополнительных испытаний пласта пластоиспытателем на бурильных трубах, о спуске обсадной колонны, уточнения граничных значений и критериев для интерпретации данных обязательного комплекса ГИС и других целей.

10.1.3 Работы по испытанию пластов приборами на кабеле проводят после обязательного комплекса ГИС с целью исключения неоднозначной геологической интерпретации данных комплекса ГИС в пластах с низкими фильтрационно-емкостными свойствами, определения положений межфлюидных контактов и пластовых давлений в продуктивных интервалах.

10.1.4 Технология проведения работ включает стандартные операции заполнения заголовка, калибровки датчиков скважинного прибора, оценку качества полученных материалов, которые выполняют согласно требованиям раздела 6, и операции, специфичные для данного метода.

10.1.4.1 Выбор интервалов и глубин испытаний зависит отрешаемых геологических задач и особенностей строения геологического объекта:

• - для выделения коллекторов методом ГДК исследуют весь предполагаемый коллектор от подошвы до кровли с шагом от 0,2 м до 1 м в зависимости от его толщины. Коллекторы выделяют по наличию притоков из исследованных участков пласта;
• - для установления граничных значений геофизических параметров, необходимых для выделения коллекторов по количественным критериям, в интервал испытаний включают участки пласта, характеризующиеся различными геофизическими характеристиками, в том числе заведомо непроницаемые участки, и проводят их испытания из расчета три точки на участок. Сопоставляя характеристики ГИС с результатами испытаний (приточные, неприточные «точки»), устанавливают граничные значения геофизических параметров;
• - измерения пластовых давлений при наличии зон АВПД или АНПД в одновременно эксплуатируемых многопластовых залежах, при неравномерной выработке запасов с применением систем заводнения и прорывах нагнетаемых вод выполняют в пределах всех проницаемых интервалов последовательно снизу вверх;
• - для оценки характера насыщенности коллекторов толщиной более 4-х метров пласт исследуют первоначально в режиме ГДК с шагом 0,5-1 м от подошвы к кровле, далее среди исследованных участков выбирают наиболее проницаемые, по одному в подошвенной, кровельной и центральной частях пласта. После этого в режиме ОПК испытывают участок в подошвенной части пласта. Сели из нею получена проба нефти или газа без признаков пластовой воды, то пласт относят к продуктивному. При наличии в пробе пластовой воды последующим спуском опробуют кровельную часть пласта. Если при этом будет установлено наличие пластовой воды, то пласт считается водоносным. Если в кровельной части пласта получены нефть или газ, а в подошвенной — вода, то последующими опробованиями в переходной зоне уточняют положение межфлюидного контакта;
• - при определении межфлюидного контакта первоначально устанавливают его положение поданным ГИС или с использованием другой информации (например, по гипсометрическому положению контакта и кровли пласта). Первая точка испытания должна соответствовать глубине предполагаемого контакта. Если получена проба нефти или газа, то следующую точку ОПК намечают на 2 м ниже; если в пробе присутствует вода, то на 2 м выше. Если в новой точке испытания смена флюида не наблюдается, то процедура повторяется снова с интервалом в 2 м и так далее до смены флюида или получения смеси воды и углеводородов. Определение положения контакта, когда расстояние между участками с разным характером насыщенности составляет менее 2 м, проводят последующими опробованиями снизу вверх с шагом 0,5 м до первого появления в пробе углеводородов;
• - определение проницаемости в точках пласта, исследованных методом ГДК, осуществляют по зарегистрированным кривым давления. Если по результатам исследований изменения давления не зарегистрированы, участок считается непроницаемым. (При отсутствии сведений о вязкости флюида вычисляется параметр подвижности флюида в пласте — kпр/).

10.1.4.2 Отбивка газожидкостного контакта при значительной толщине продуктивной части пласта возможна измерением пластовых давлений в предполагаемой переходной зоне методом ГДК. Исследуемые участки выбирают в проницаемых пластах выше и ниже предполагаемого контакта так, чтобы в каждой зоне было исследовано не менее 5 равномерно расположенных точек. Определение контакта проводят по изменению градиента пластового давления.

10.1.4.3 Предполагаемые нефтеносные пласты испытывают после водоносных и газоносных, чтобы не исказить результаты испытаний возможным загрязнением прибора нефтью. При недостатке времени или в условиях осложненной скважины пласты, представляющие наибольший интерес, испытывают в первую очередь.

10.1.4.4 Регистрацию и документирование операций, выполненных при испытаниях, включая контроль нуль- и стандарт-сигналов, проводят при каждом спуске прибора в скважину. Кривые давления на каждой точке испытаний записывают в отдельный файл.

10.1.4.5 Перед отбором проб проводят проработку скважины и шаблонирование интервала испытаний скважинным прибором. При шаблонировании, как и при последующих спусках, не допускаются резкие торможения прибора, пробивание им уступов и сальников, удары о забой.

10.1.4.6 Первой отбирается контрольная проба промывочной жидкости в интервале испытаний, для чего прибор опускают без герметизирующего элемента и прижимного устройства и выполняют обычные операции по одноразовому отбору пробы. Если интервалы испытаний удалены друг от друга более чем на 100 м, отбор контрольных проб проводят в каждом из них.

10.1.4.7 Продолжительность отбора одной пробы ограничивается временем стояния на притоке, допустимым для данного технического состояния скважины. В осложненных скважинах во избежание прихвата прибора продолжительность отбора не должна превышать 3-5 минут, а основной объем испытаний следует проводить в режиме ГДК с вызовом притока в малую камеру.

В уплотненных породах без глинистых корок, проницаемость которых менее 10-3 мкм2, продолжительность отбора увеличивают до 20-40 минут, если это позволяет техническое состояние ствола скважины (отсутствует залипание геофизического кабеля в интервалах разреза, залегающих выше исследуемого).

10.1.4.8 При отказе прибора или попадании промывочной жидкости в прибор из-за некачественной герметизации участка отбора пробы опробование повторяют, смещая прибор на 0,2-1 м вверх или вниз от каверны, а если по каротажу каверны не отмечаются — на 0,2-0,3 м в любую сторону.

10.1.4.9 При опасности прихвата следует расхаживать кабель во время испытаний. Для этого на кабеле у барабана лебедки устанавливают контрольную метку и периодически спускают, а затем поднимают до метки несколько метров кабеля.

10.1.4.10 После прекращения испытания проверяют не прижат ли прибор к стенке скважины, для чего вначале опускают в скважину 0,5-1 м кабеля и далее медленно (со скоростью не более 150 м/ч) выбирают 2-3 м кабеля. Если натяжение кабеля не изменяется, то проводят подъем прибора с обычной скоростью (см. пп. 6.3.6.6). Увеличение нагрузки по датчику натяжения свидетельствует о залипании геометизируюшего башмака скважинного прибора или о прихвате прибора. Залипание башмака в глинистую корку обычно ликвидируется при натяжении 5000-6000 Н (500-600 кгс). Увеличение нагрузки до значения разрывной прочности кабеля вызвано залипанием кабеля или прихватом скважинного прибора. Его ликвидируют согласно требованиям подраздела 28.7.

10.1.4.11 Отбор газа и жидкости из пробосборника скважинного прибора проводят сразу после подъема прибора и замера в нем давления с помощью приспособлений и газосборников, входящих в комплект аппаратуры, с соблюдением приемов, изложенных в эксплуатационной документации.

10.1.5 Информация об испытаниях пластов приборами на кабеле включает:

• - сведения о составе проб ОПК (наличие воды, нефти и газовоздушной смеси), физических свойствах воды (плотность, вязкость, удельное электрическое сопротивление) и газовоздушной смеси (суммарное содержание горючих газов и их компонентный состав). Экспресс-анализ проб жидкости и газовоздушной смеси выполняют на скважине с помощью станции ГТИ; детальный анализ флюидов проводят в стационарных условиях;
• - результаты обработки файлов с записью диаграмм давления ГДК и ОПК и расчета для трех фиксированных перепадов давлений значений пластовых давлений и коэффициентов проницаемости (подвижности), а для многоцикловых измерений — значений этих величин еще и для каждого цикла;
• - профили пластового давления, притоков и проницаемости пород для исследованного интервала.

10.1.6 Интерпретация результатов обработки диаграмм давления заключается в обобщении данных о пластовых давлениях, скоростях притока и проницаемости (подвижности) для каждой точки исследований и для исследованного интервала в целом:

• - для режима ОПК рассчитанные значения давления, скорости притока и проницаемости принимают за окончательные;
• - для режима ГДК анализируют результаты обработки в точках, где они выполнены в многоцикловом режиме. Сначала проводят сопоставление значений давлений, соответствующих конечным участкам стабилизации на кривых восстановления давления. Если эти значения не изменяются от цикла к циклу, то пластовое давление равно рассчитанному; если изменяются, — то в качестве пластового давления принимают рассчитанное давление с уверенной стабилизацией участка восстановления давления.

10.1.6.1 Одновременно в точках, в которых выполнены исследования в многоцикловом режиме, сопоставляют значения скоростей притоков в разных циклах и прослеживают тенденцию их изменения. В нефтенасыщенных пластах при наличии зоны проникновения первые циклы испытания будут соответствовать поступлению фильтрата, а последующие — смеси фильтрата с нефтью. За счет большей вязкости нефти, по сравнению с вязкостью фильтрата, значения скоростей притоков на последних циклах должны уменьшаться. В газонасыщенных пластах с зоной проникновения будет наблюдаться обратная картина за счет меньшей вязкости пластового газа. В водоносных пластах из-за близости значений вязкости фильтрата и пластовой воды значения скоростей притоков от цикла к циклу не изменяются.

10.1.6.2 Проницаемость пород на любой депрессии при прочих равных условиях является функцией вязкости поступающего из пласта флюида. Наиболее полно фильтрации однофазной жидкости удовлетворяет значение проницаемости, соответствующее притоку фильтрата при наименьшей депрессии на втором-третьем циклах. Данное значение принимают за проницаемость исследованной точки. Для одноцикловых измерений за окончательные значения проницаемости принимают те, которые рассчитаны при заполнении третьей камеры прибора.

10.1.7 Результаты испытаний оформляют актом, составной частью которого является набор таблиц (приложение Л). Таблица результатов экспресс-анализа проб включается в акт, если анализ проб проведен на скважине.

10.1.8 Результаты обработки и интерпретации данных гидродинамических исследований пластов и отбора проб флюида представляют в виде заключения, которое включает итоговую таблицу и, по согласованию с недропользователем, графический планшет.

В итоговой таблице приводят информацию об интервалах залегания исследованных объектов, глубинах точек опробования, значениях гидростатического и пластового давлений в них, данные о дебитах и проницаемости, характере насыщенности по диаграммам давления и результатам детальных анализов проб, выполненных в стационарных условиях, результаты определения положений межфлюидных контактов.

На графическом планшете данные обработки и интерпретации приводят в сочетании с наиболее информативными по характеру насыщенности и фильтрационным свойствам кривыми ГИС (приложение М). При наличии данных испытаний с помощью ИПТ или в процессе пробной эксплуатации их также помещают на планшете.

10.2.1 Отбор образцов пород сверлящими керноотборниками (СКО) выполняют при низком выносе керна колонковыми долотами для получения данных о литолого-петрофизических, физических и коллекторских свойствах пород. Для решения задачи производят отбор 2-5 образцов пород на 1 м толщины коллектора, а также по 2-3 образца из выше- и нижезалегающих вмещающих пород.

Отбор образцов пород проводят также с целью устранения неоднозначной геологической интерпретации материалов обязательного комплекса ГИС. Для этого из каждого пласта с неоднозначными результатами интерпретации отбирают 2-3 образца для экспресс-определений литологического состава пород, их остаточной нефтенасыщецности, коллекторских свойств и структуры порового пространства.

10.2.1.1 Благоприятные условия отбора образцов достигаются в вертикальных и слабонаклонных (не более 40°) скважинах глубиной до 5000 м и диаметром 190-216 мм, заполненных промывочной жидкостью с вязкостью не более 60 с и водоотдачей не более 12 см3/30 мин.

10.2.1.2 Отбор образцов не ведут в сильнонаклонных и горизонтальных скважинах, на высоковязких промывочных жидкостях (с вязкостью более 80 с), при наличии на стенках скважины глинистых и шламовых корок толщиной более 20 мм, в кавернах.

10.2.2 Отбор образцов производят после выполнения обязательного комплекса ГИС, по данным которого устанавливают интервалы и количество отбираемых образцов.

10.2.3 Подготовка приборов СКО в стационарных условиях заключается, помимо требований раздела 6, в полной ревизии приборов (см. подраздел 23.2) и выборе буровых коронок, соответствующих механическим и абразивным свойствам пород, из которых намечен отбор образцов.

10.2.3.1 Выбор буровых коронок осуществляют следующим образом:

• - твердосплавные коронки ТСК35/22 применяют для бурения малоабразивных пород низкой и средней твердости (мягкие известняки, глинистые сланцы, песчаники с глинистым цементом, мергели, алевролиты и др.);
• - коронки ССК35/22 применяют для бурения пород средней твердости и твердых, абразивных (известняки твердые, полимиктовые песчаники, доломиты);
• - алмазные коронки АСК35/22 применяют для бурения твердых и крепких высокоабразивных горных пород (песчаники кварцевые мелкозернистые плотные, известняки окремнелые, доломиты и др.).

10.2.4 Отбор образцов горных пород из стенок скважин проводят в следующей последовательности:

10.2.4.1 Проводят промывку скважины для снятия глинистых и шламовых корок, образующихся против коллекторов.

10.2.4.2 Выполняют операции по привязке намеченных точек отбора образцов к глубинам скважины, для чего:

• - записывают привязочную кривую (ПС, ГК, БК и др.), дифференцирующую разрез, в том масштабе, что и ранее зарегистрированная кривая, на которой отмечены глубины отбора образцов пород;
• - на геофизический кабель наносят надежно видимую контрольную метку, соответствующую глубине спуска прибора в заданный интервал;
• - сопоставляют конфигурацию привязочной кривой с ранее зарегистрированной кривой, с которой переносят положения отметок глубин, на которых намечен отбор образцов;
• - определяют разность между длиной измерительного зонда привязочной кривой (от кабельного наконечника до точки записи) и длиной керноотборника (от кабельного наконечника до бура);
• - с учетом полученной разности длин наносят на привязочную кривую контрольную линию, соответствующую местоположению керноотборника на глубине контрольной метки, установленной на кабеле;
• - отсчитывают по привязочной кривой в масштабе глубин расстояния от линии контрольной метки до намеченных точек глубин отбора и навязывают на кабеле метки, которые будут соответствовать точкам отбора образцов;
• - при записи контрольной кривой масса скважинного прибора должна быть близкой к массе керноотборника; метки выставляют при подъеме прибора.

10.2.4.3 Подготавливают скважинный прибор и наземные панели к работе:

• - проверяют правильность подсоединения жил кабеля к силовой и измерительной линиям и работоспособность керноотборника на поверхности;
• - проводят регулировку штока гидроаккумулятора энергии соответственно глубине отбора образцов и гидростатическому давлению в исследуемом интервале;
• - устанавливают выбранную буровую коронку.

10.2.4.4 Прибор опускают в скважину со скоростью не более 5000 м/ч.

10.2.4.5 Отбор образцов производят по схеме снизу-вверх.

Если за одну спускоподъемную операцию необходимо отобрать образцы с разными прочностными и абразивными свойствами, то сначала отбирают песчаники, а затем образцы карбонатных пород. Рыхлые песчаники отбирают по одному образцу за спуск во избежание их разрушения.

Эффективность отбора образцов существенно зависит от толщины глинистой корки, образующейся против коллекторов. Глинистая корка уменьшает длину отбираемых образцов, увеличивает длительность отбора, резко снижает производительность операций и качество отобранных образцов. Если толщина глинистой корки превысит 1 см, требуется повторная проработка скважины.

10.2.4.6 После отбора образцов производят подъем керноотборника на поверхность, извлекают образцы из приемной кассеты и раскладывают их в индивидуальные упаковки, проводят описание, упаковку и транспортировку образцов для исследований в стационарных условиях.

10.2.5 Результаты скважинных работ оформляют актом, форма которого представлена в приложении Н.