Файл: Особенности вскрытия, испытания и опробования трещинных коллекторов нефти..pdf

ковой трубы керном и увеличении скорости вращения ротора до 130 об/мин частота и величина осевых деформаций увеличива­ ются;

4) деформации изгиба проявляются в течение всего рейса прибора. Деформации изгиба по величине в несколько раз пре­ вышают осевые деформации. Величина деформаций изгиба в ос­ новном лежит в пределах чувствительности, очень часто дости­ гая величины 1,5 — 3- 10~4 относительных единиц. Иногда кратко­ временно деформации изгиба достигают величины 7—10- Ю - 4 и даже 2-10~3 относительных единиц. Расчеты показывают, что если считать колонковую трубу длиной 5 м абсолютно прямой, то при приложении усилия более 3100 кгс может произойти потеря ее устойчивости и появление деформаций порядка 4,3- Ю - 4 отно­ сительных единиц. В действительности потеря устойчивости мо­ жет произойти и раньше;

5) деформации могут возникать при любом изменении на­ грузки на долото или скорости вращения бурильной колонны. По мере увеличения скорости вращения колонны бурильных труб

мации начинают фиксироваться при нагрузках на колонковую трубу 5000 кгс и более.

Как уже говорилось выше, после первых промысловых испы­ таний прибор ГИД-1 был несколько модернизирован. Была по­ вышена чувствительность прибора — осевые деформации начина­ ют фиксироваться при нагрузках на колонковую трубу 550 кгс и более, а деформации изгиба — при изгибающем моменте 18 ктсм и более.

Исследования с помощью модернизированного прибора ГИД-1 были проведены в скв. 1 Кнышевичской площади. Рас­ смотрим деформации, возникающие в колонковой трубе в процес­ се бурения при первом спуске прибора. Анализ диаграммы пока­ зывает, что вместе с повышением чувствительности прибора по­ высился и уровень помех в приборе, а это затрудняет выделение вибрационных деформаций.

По-прежнему трудно уловить момент запуска прибора, так как даже при заполненной раствором скважине с момента нача­ ла циркуляции до появления промывочной жидкости из скважи­ ны проходит 1,5 мин. В начале спуска при нагрузках до 7,5 тс и скорости вращения ротора до 60 об/мин отмечаются значитель­ ные и частые изменения деформаций. В конце же спуска при на­ грузках 9—10 тс и скорости вращения ротора 75 об/мин частота и особенно пределы изменения деформаций значительно умень­

50

Анализ диаграммы, полученной при втором спуске прибора, показывает, что первые 2 мин прибор работал неустойчиво. За­ тем наблюдаются деформации, аналогичные описанным выше.

Рассматривая результаты исследований деформаций колон­ ковой трубы с помощью модернизированного прибора ГИД-1, можно сделать следующие заключения:

1) все основные выводы первого цикла исследований подтвер­ дились;

2) с повышением чувствительности прибора ГИД-! возросли помехи.

Выводы и рекомендации. За короткий срок (4 года) совместно с Волго-Уральским филиалом ВНИИГеофизики создан и испы­ тан в промысловых условиях уникальный автономный забойный прибор ГИД-1, позволяющий исследовать поведение отдельных элементов колонкового снаряда и низа бурильной колонны в за­ висимости от применяемых параметров режима бурения.

При помощи прибора ГИД-1 установлено, что:

а) в процессе бурения в колонковой трубе в зависимости от применяемых параметров режима бурения возникают деформа­ ции; величина этих деформаций может достигать значительных величин и таким образом влиять на полноту заполнения трубы керном;

б) увеличение длины колонковой трубы целесообразно до 13—15 м; дальнейшее увеличение длины колонковой трубы приве* дет к возникновению в ней значительных деформаций, а следова­ тельно, к снижению процента выноса керна;

в) использование современных колонковых снарядов («Нед­ ра», ДКНУ и т. п.) в сочетании с алмазными или твердосплавны­ ми коронками и колонковой трубой рациональных размеров по­ зволит ускорить процесс вскрытия продуктивного объекта, обе­ спечив при этом высокий процент выноса керна;

г) следует продолжить начатые промысловые исследования с помощью прибора ГИД-1, одновременно изучая возможности его дальнейшего совершенствования и повышения чувствитель­ ности.

4*

Г Л А В Л Ш

Т Е О Р И Я И П Р А К Т И К А С О В Р Е М Е Н Н Ы Х М Е Т О Д О В И С П Ы Т А Н И Я

И О П Р О Б О В А Н И Я Т Р Е Щ И Н Н Ы Х К О Л Л Е К Т О Р О В Н Е Ф Т И И Г А З А В П Р О Ц Е С С Е Б У Р Е Н И Я

Принцип действия пластоиспытателя основан на создании пе­ репада давления (депрессии) между продуктивным горизонтом и скважиной (бурильной или обсадной колонной). За счет создан­ ной депрессии пластовая жидкость, преодолевая как естествен­ ные преграды, так и искусственные, возникшие в результате вскрытия продуктивного горизонта, устремляется в скважину. При работе с пластопспытателе.м депрессия и время стояния.на притоке, т. е. время воздействия депрессии на продуктивный го­ ризонт, имеют решающее значение. Казалось бы, этим двум пара­ метрам должно быть уделено максимальное внимание как со сто­ роны производственных, так и научно-исследовательских орга­ низаций. Однако это не так, н прежде всего потому, что до сих пор среди большинства производственников и ученых бытует мне­ ние, что чем больше создается депрессия, тем лучше. Так, А. К. Степанянц в своей известной книге «Вскрытие продуктивных пластов» [49], пишет, что большие депрессии желательны при интенсивной очистке призабойной зоны в малопроницаемых пла­ стах. Большие депрессии завышают выход газа из пласта по сравнению с нефтью, вызывают повышенный дебит нефти вслед­ ствие работы расширяющихся пузырьков газа.

Рекомендована методика, предусматривающая три первом спуске испытателя устанавливать максимально допустимую де­ прессию с целью очистки призабойной зоны и выявления содер­ жания нефти пласта, затем при втором спуске испытателя сни­ жать депрессию для получения более точных сведений о продук­ ции пласта и его параметрах.

Если рекомендации А. К. Степанянца совершенно правиль­ ны для гранулярных коллекторов, то для трещинных они мало­ приемлемы, так как их использование может привести к ошибоч­ ным выводам.

52

нефти, Белорусская ССР).

Все сказанное позволяет утверждать, что к величине депрес­ сии и времени стояния на притоке при опробовании трещинных коллекторов пластоиспытателем нельзя подходить упрощенно. Учитывая это, а также то, что в последнее время открывается все больше и больше месторождений, содержащих нефть в трещин-

53

ных коллекторах, с 1965 г. в БелНИГРИ были начаты лабора­ торные и промысловые исследования по установлению степени влияния различных параметров, задаваемых пластоиспытателю (депрессии и времени стояния на притоке), на трещинный коллек­ тор. Ниже приводятся результаты этих исследований.

§ 1. СОСТОЯНИЕ ПРИСТВОЛЬНОЙ з о н ы ПРОДУКТИВНОГО ГОРИЗОНТА ПЕРЕД СПУСКОМ ИСПЫТАТЕЛЯ ПЛАСТОВ.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЛАБОРАТОРНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

Напряженное состояние в приствольной зоне скважины возни­ кает под действием горного давления, создаваемого весом выше­ лежащих пород разреза. После проводки скважины напряжения в толще пород вокруг ствола определяются уравнениями [23]

°z = —Рт-

Для создания депрессии при опробовании продуктивных го­ ризонтов снижается давление столба жидкости в скважине. При максимальной депрессии рс=0 напряжения на стенки скважины будут соответственно равны

аг = — Рт-

Таким образом, при опробовании деформация призабониой зоны пласта в основном связана с действием кольцевого (танген­ циального) и вертикального сжимающих напряжений. Величина

54

вертикального напряжения равна горному давлению, а кольце­ вое сжимающее напряжение зависит от горного давления и коэф­

Всесоюзного института горной механики и маркшейдерского дела (ВНИМИ) были проведены исследования явления бокового рас­ пора [30, 31, 34]. Несмотря на то что в этих исследованиях исполь­ зованы ограниченные нагрузки, встречающиеся в практике гор­ ных работ на твердые полезные ископаемые, они представляют интерес для оценки напряженного состояния приствольных зон нефтяных и газовых скважин.

Исследованиями ВНИМИ было установлено, что сжатие об­

активной нагрузки, сжимающей породу при условии полного предотвращения деформации выдавливания; В— коэффициент поперечной разгрузки, показывающий, насколько снижается дав­

грузки, действующей на образец: чем больше нагрузка, тем боль­ ше Ап и Ао, но в определенном интервале их можно принимать посто я н н ы м и вел ични а м и.

Аналогичным неравенством связаны между собой коэффици­ ент поперечной разгрузки при длительном развитии деформаций Вп и коэффициент поперечной разгрузки при кратковременном развитии деформаций В0:

(19)

Для пород, близких по свойствам к пластичным, значения коэф­ фициентов А близки к единице, коэффициентов В — к нулю. На основании проведенных исследований Б. В. Матвеев, Ю, М. Кар-

55