ОТБОР КЕРНА С СОХРАНЕНИЕМ ПЛАСТОВЫХ СВОЙСТВ

Актуальность

Известно, что на результаты изучения коллекторских свойств пород по керну, существенно влияют качественные характеристики кернового материала. В частности, на керн, отобранный серийными техническими средствами, негативное влияние оказывают буровые растворы и внутрискважинная среда, что существенно искажает параметры коллекторов. В связи с этим, важной задачей является получение керна с сохранением пластовых свойств (СПС). Для получения керна СПС необходимы современные технико-технологические средства, обеспечивающие надежную и достаточную информативность извлекаемого кернового материала.

За рубежом для определения достоверных характеристик месторождений широко используется практика отбора керна с сохранением пластовых свойств. Однако, применение существующих зарубежных технологий и технических средств фирм „Кристенсен Даймонд Продактс”, „Beker Hughes INTEQ” требуют значительных затрат.

В ООО „Буровая сервисная компания” создана эксклюзивная отечественная техника и технология отбора керна увеличенного диаметра с сохранением пластовых свойств, что позволило снизить затраты на выполнение этих работ при сохранении качества кернового материала.

Предлагаемая технология и технические
средства

ООО „Буровая сервисная компания” выполняет комплексный технико-технологический сервис по отбору керна увеличенным диаметром с сохранением пластовых свойств в сложных горно-геологических условиях вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных скважин, включающий:

- изучение геологических условий и выбор наиболее эффективной техники и технологии отбора керна;

Рис. 1

- изготовление и поставку специального керноприемного устройства УКРСПС-180/100 (рис. 1);

- изготовление по эксклюзивной рецептуре консервационной жидкости на безуглеродной основе для изолирования керна от проникновения фильтрата бурового раствора и его компонентов;

Рис. 2

- выполнение сервисных услуг по отбору керна увеличенного диаметра (100 мм) с сохранением пластовых свойств;

- обеспечение необходимыми техническими средствами для отбора керна с сохранением пластовых свойств;

- изготовление и поставка рациональных для данного разреза бурильных головок собственных конструкций (рис. 2) с твердосплавным или алмазно-твердосплавным вооружением и вооружением из поликристаллических алмазов;

Рис. 3

- разработку и изготовление специальных компоновок низа бурильной колонны для отбора керна;

- ориентирование керновых образцов горных пород в пространстве;

- вынос керна в стеклопластиковых и полипропиленовых капсулах (рис. 3);

- извлечение капсулы с изолированным керном из керноприемника (рис. 4), разрезание капсул с керном на метровые куски и изоляция их концов

(рис. 5а), маркировка керна, упаковка в специальные ящики и передача его „Заказчику” (рис. 5б);

Рис. 4

Рис. 5а	Рис. 5б

- технологическое и научно-методическое сопровождение процесса отбора керна высококвалифицированными специалистами непосредственно на скважине.

В качестве технических средств для отбора керна СПС использовалось керноприемное устройство УКРСПС-180/100 (рис. 1). Устройство УКРСПС-180/100 состоит из комплекта корпусных деталей и керноприемника. В комплект корпусных деталей входит верхний переводник, промежуточные соединительные переводники, корпус, нижний переводник. Керноприемник СПС-100 содержит керноприемную трубу, установленный в ней полипропиленовый контейнер (капсулу) (рис. 6) или керноприемную трубу из

Рис. 6

Рис. 7

Рис. 8

стеклопластика с центрирующими элементами (рис. 7), поршни с манжетами (рис. 8) и вставку. Керноприемная труба соединена с регулировочным узлом и шаровой подвеской переводником. На нижнем конце керноприемника установлен вращающийся кернорватель.

Перед спуском устройства в скважину объем между поршнями в пластмассовой капсуле заполняется специальной консервационной неуглеродной жидкостью, которая обладает следующими свойствами:

· Изолирует керн от проникновения фильтрата бурового раствора в процессе отбора керна, его извлечения и транспортировки.

· Не проникает в керн более 1,5-2 мм при перепаде давления более 60 кг/см².

· Не перемешивается с буровым раствором , не изменяет свойств буровых растворов, как на водной, так и на нефтяной основе.

· Сохраняет свои свойства при повышении температуры до 110°.

· Отвечает санитарным требованиям.

· Имеет продолжительный срок хранения.

Для проведения работ были разработаны и изготовлены специальный вспомогательный инструмент и приспособления: устройство для извлечения изолирующего контейнера с керном из керноприемника (рис. 4), устройство и цанговый инструмент для заправки изолирующего контейнера в керноприемник (рис. 9), оборудование для приготовления консервационной жидкости, хомуты, переходники, ключи, подставки, заглушки, средства для упаковки и транспортировки керна.

Рис. 9

Для ориентации керновых образцов горных пород в пространстве разработана специальная методика.

Методика основана на определении высокой стороны керна и привязки интервалов его отбора к инклинометрическим замерам параметров ствола наклонно-направленной скважины (глубины, зенитного угла, азимута). Для осуществления корректных замеров зенитный угол ствола скважины должен составлять не менее пяти градусов.

Определение высокой стороны керна (направления искривления) осуществляется следующим образом:

1. Над керноприемным устройством устанавливается переводник с магнитной меткой и диамагнитная труба.

2. Положение магнитной метки совмещается с «нулем» устройства ориентирования отклонителя (УОО-5).

3. Производится спуск компоновки на забой скважины и отбор керна.

4. После отбора керна и отрыва бурильной головки от забоя без вращения инструмента производится замер положения «нуля» УОО-5 относительно сторон cвета:

φ₀₌ φ_а- φ_м,

где φ₀ – положение «нуля» УОО-5;

φ_а – азимут скважины;

φ_м – показания инклинометра в магнитном переводнике.

Показания инклинометра в переводнике с магнитной меткой равен углу, на который смещена плоскость «нуля» УОО-5 от фактического азимута скважины.

5. После подъема компоновки производится перенос метки «нуля» УОО-5 на керноприемную трубу со смещением на разницу измерением равных φ_а- φ_м, что будет указывать высокую сторону керна.

Кроме этого, определение высокой стороны керна производилось другим методом, а именно: в процессе бурения с отбором керна осуществлялись кратковременные остановки подачи инструмента до выработки на собственный вес. Под действием силы гравитации КНБК ложится на нижнюю стенку скважины (рис. 10).

За счет свободного подвеса керноприемника внутри корпуса керноприемного устройства, расчетных конструктивных зазоров между ними и

сил трения происходит их взаимное проворачивание. При воздействии рычажков кернорвателя на столбик керна на его поверхности образуются круговые канавки (рис. 11).

Исходя из физико-механических характеристик горных пород, кратковременные остановки проводятся три раза в процессе долбления.

Рис. 10. Положение КНБК в стволе скважины при остановке подачи инструмента.

Рис. 11. Образование круговых канавок на поверхности керна.

Рис. 12

Высокая сторона керна определяется на его извлеченных образцах посредством замеров глубины круговых канавок. На высокую сторону керна указывает наибольшая глубина канавок (рис. 12).

6. Производится пометровое разрезание пластикового контейнера с керном, перенос метки на верхнюю часть столбика керна, упаковка и укладка его в ящики.

Опыт работы

Предлагаемый комплексный технико-технологический сервис по отбору керна увеличенного диаметра с сохранением пластовых свойств успешно выполнен на 15 нефтяных и газовых скважинах Украины и Республики Татарстан в продуктивных горизонтах, состоящих из трещиноватых, слабосцементированных терригенных и карбонатных пород. Отобрано 816,1 м керна со средним выносом керна 89,5 %.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: