Отбор керна. Опробование пласта

                  Отбор керна

Отбор керна является одним их наиболее старых методов оценки пластов. Несмотря на высокую стоимость, отбор керна — оптимальный метод, дающий возможность получить образец пласта подземной породы на месте скважины для подробного литологического исследования, а также для последующих лабораторных исследований.

Если изучение обломков породы разбуриваемого пласта укажет на возможное присутствие нефти или газа, то проводят более подробные исследования. Один из способов получить дополнительную информацию связан с кернами — крупными цилиндрическими кусками пород пласта. С целью извлечения керна бурильную колонну удаляют из скважины, туда вносят колонковое буровое долото или боковой керноотборник и начинают отбор керна.

Данную операцию можно проводить двумя основными способами: бурением с отбором керна буровым наконечником (стандартный способ) и боковым отбором керна. Далее мы рассмотрим оба способа и отметим их достоинства и недостатки.

        Стандартный способ отбора керна

Несмотря на существование различных типов колонковых буровых инструментов, для отбора керна почти повсеместно применяют алмазные инструменты вследствие их экономической эффективности. Они могут быть использованы как при работе с колонковым долотом, так и в случае отбора керна съемным керноотборником. Надежность резки и эффективность при работе этими инструментами, а также длительный срок службы в скважине могут сократить время бурения более значительно, чем нужно для компенсации их дополнительной стоимости.

Колонковое долото — это специальное буровое долото с отверстием посередине (рис. 6. 8). В процессе бурения часть пласта остается в этом отверстии. Длина данной оставшейся части меняется от 3 до 25 м, в зависимости от типа используемого керноотборника.

Съемный керноотборник помещается внутрь бурильной трубы и может быть удален без поднятия всей бурильной колонны. Однако в этом случае обычно отбирается керн меньшего размера (4, 5 м в длину и 2—5 см в диаметре). При получении кернов большего размера керноотборник в виде бурового наконечника прикрепляется к нижней части буровой колонны. Для отбора керна после проходки определенной длины бурильная колонна должна быть целиком поднята из скважины.

Части керна вынимают из керноотборника, протирают, не промывая, очищают от бурового раствора, а затем измеряют. Когда длина извлеченного керна не совпадает с длиной проходки колонковым долотом, недостающую часть считают утерянной в нижней части скважины (если нет фактов, противоречащих этому). Затем специалист — инженер или геолог — проводит первичное исследование для установления целесообразности проведения лабораторного анализа. Если планируется проведение анализа, керн немедленно помещают в ящики. Каждый ящик маркируют с торца, обозначая номер ящика и номер керна. На боковой стороне рисуют стрелку, обозначающую ориентацию (сверху вниз) керна в ящике. Глубина, с которой был извлечен керн, также должна быть обозначена в виде интервала величин на дне и на боковой стороне ящика.

В лаборатории определяют пористость, проницаемость, водонасыщенность и нефтенасыщенность пласта, через который идет бурение. Эту информацию объединяют с данными геологических исследований, полученных в месте расположения скважины, включая данные по наклону, трещинам в породе, нерегулярности залегания, неравномерности окраски, а также с результатами испытаний на флуоресценцию в ультрафиолете (нефть флуоресцирует в ультрафиолетовом свете) — для более надежной оценки потенциальной продуктивности пласта.

                    Боковой отбор керна

Боковой отбор керна является дополнительной операцией, которая используется в тех случаях, когда вынос керна традиционным способом слишком мал или когда в процессе бурения вообще не производили отбора кернов.

Для получения бокового керна в скважину вносят специальное оборудование и на поверхность поднимают образец из стенки скважины (рис. 6. 9). При таком методе отбирают небольшие образцы — около 10 см в длину и 2—3 см в диаметре; поэтому данные, полученные таким методом, менее надежны. Однако боковой отбор керна занимает меньше времени и требует меньших затрат. Специалист должен взвесить преимущества и недостатки каждого варианта и принять решение.

          Опробование пласта

Если выводы, основанные на данных, полученных описанными выше методами исследования, выглядят обнадеживающими, можно провести исследование опробователем пласта, спускаемым на бурильных трубах (опробование пласта). Опробование пласта моделирует условия законченной скважины.

Во время опробования перспективный интервал изолируют от остальной части ствола скважины с помощью пакера или системы клапанов. При этом жидкость из пласта направляется внутрь бурильных труб, а затем выносится на поверхность.

Опробование пласта можно проводить как в обсаженных, так и в необсаженных скважинах. Его основной задачей является определение типов жидкостей или газов в пласте и производительности скважины.

Все эти виды исследований помогают буровым мастерам и инженерам-нефтяникам определить момент, когда бурение скважины проходит через продуктивный пласт с промышленным количеством нефти. Если данная скважина не представляется перспективной, ее считают «сухой» и ликвидируют (заполняют цементной пробкой). Если же скважина может оказаться перспективной, осуществляют заканчивание скважины.