Испытание пластов приборами на кабеле

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.

Испытания пластов проводят в двух режимах: ОПК и ГДК.

Режим ОПК обеспечивает одноразовый отбор из проницаемого интервала герметизированной пробы пластового флюида и ее подъем на дневную поверхность для определения характера насыщенности пласта.

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.

Режим ГДК обеспечивает многоразовое испытание за одну спускоподъемную операцию отдельных участков пласта с целью определения его фильтрационных характеристик и измерения пластовых давлений

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.

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.

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.

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.

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.

Предполагаемые нефтеносные пласты испытывают после водоносных и газоносных, чтобы не исказить результаты испытаний возможным загрязнением прибора нефтью.

Перед отбором проб проводят проработку скважины и шаблонирование интервала испытаний скважинным прибором.

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.

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).

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.

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;

- диаграммы 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.

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.

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.

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