Процесс спуска пластоиспытателя и опробывание пласта

Оборудование устья скважины

Оборудование устья скважины должно обеспечить возможность транспортировки пластовой жидкости, поступающей в пластоиспытатель на безопасное расстояние от буровой в специальную емкость; вращение и осевое перемещение колонны труб; прямой и обратной промывки; опробывание горизонтов при заданном режиме; измерение избыточного давления на устье и объемной скорости притока пластовой жидкости; герметизации скважины и задавливания ее, если при подъеме пластоиспытателя начнется проявление; безопасность работ.

До спуска пластоиспытателя устье должно быть оборудовано превентором. Диаметр проходного отверстия плашек превентора должно соответствовать диаметру бурильных труб. Для обеспечения вращения колонны превентор должен быть вращающимся или универсальным. Если при опробывании на устье давление ожидается незначительное, на верхний конец обычно навинчивают ведущую трубу, которую с помощью бурового рукава через стояк соединяют с нагнетательной линией буровых насосов; а к сбросовому патрубку этой линии присоединяют отводную трубу.

Если же может возникнуть высокое давление, то на верхнюю трубу навинчивают специальное устройство - вертикальную головку, которую с помощью металлического устьевого манифольда соединяют с насосом ЦА и с трапом для сбора и сепарации пластовой жидкости.

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.

Дата добавления: 2015-07-13