Определение момента вскрытия кровли коллектора

Наиболее информативными параметрами при определении момента вскрытия кровли коллектора являются механическая скорость проходки, расход и объем бурового раствора, газонасыщенность бурового раствора углеводородными газами, компонентный состав углеводородных газов, люминесценция и пористость шлама и керна.

При входе в покрышку (чаще всего в глину), непосредственно перекрывающую предполагаемый коллектор, с учетом данных по ГТН и эталонно-прогнозной модели ориентировочно определяется момент вскрытия коллектора по формуле

t_вскр⁼m_n/v, где m_n - мощность покрывающей коллектор "пачки" горных пород, м.

Особое внимание должно уделяться контролю за изменением параметров v, Q и V, которые дают практически мгновенную (без задержки во времени) информацию о коллекторных свойствах пород. При вскрытии коллектора происходит резкое изменение механической скорости бурения (обычно в сторону увеличения) и наблюдается поглощение бурового раствора или приток в скважину пластового флюида (см.раздел 2.1.2).

Песчано-глинистые коллекторы, залегающие на относительно небольшой глубине (до 2,5-3 км), практически всегда уверенно выделяются по кривой v. Для них характерны незначительные поглощения бурового раствора с быстрым снижением интенсивности поглощения. При вскрытии коллектора очень часто наблюдается снижение давления в нагнетательной линии.

Аналогичная картина наблюдается в карбонатных коллекторах порового типа. Вскрытие кавернозных, порово-каверново-трещинных коллекторов часто сопровождается провалами бурового инструмента, ростом скорости проходки (в 2-4 и более раз), значительным поглощением промывочной жидкости с его медленным затуханием. В коллекторах порово-трещинного и трещинно-порового типов скорость проходки возрастает обычно в 1,5-2 раза по отношению к покрывающим породам, а характер поглощения промывочной жидкости в значительной степени определяется интенсивностью трещиноватости и раскрытостью трещин. При значительной трещиноватости спад интенсивности поглощения промывочной жидкости происходит медленно, при микро трещиноватости процесс поглощения быстро затухающий.

Таким образом, увеличение механической скорости бурения v(в 1,5 и более раза) и уменьшение или увеличение Q и V являются первым сигналом о возможном вскрытии коллектора. В связи с тем, что на изменение v, Q и V влияет большое число других факторов (режим бурения и промывки, добавки химреагентов в буровой раствор, утечки раствора в желобной системе и др.), при оперативной интерпретации данных механического каротажа и расходометрии их необходимо учитывать.

Глубоко залегающие терригенные и карбонатные коллекторы по механическому каротажу выделяются не всегда, так как для них характерны низкие значения пористости. Применение расходометрии как наиболее информативного метода для определения момента вскрытия глубокозалегающих коллекторов сложного строения обусловлено характером фильтрации бурового раствора при вскрытии коллекторов трещинного или трещинно-кавернового типа и вскрытием глубоко залегающих отложений с большими репрессиями на пласт. При вскрытии коллекторов наблюдается поглощение раствора с интенсивностью, сравнительно медленно убывающей во времени. Практическая несжимаемость бурового раствора позволяет по времени начала поглощения уверенно определять глубину вскрытия кровли коллектора. По кривой изменения давления бурового раствора на входе в скважину в условиях глубокого бурения определение момента вскрытия коллектора затруднено вследствие высокого уровня помех, обусловленных целым рядом причин (изменением физико-химических свойств бурового раствора, изменением гидравлического сопротивления в затрубном пространстве в результате обвалов, сальникообразования и т.д.).

Повышение газопоказаний, соответствующее (с учетом времени отставания) моменту вскрытия коллектора, является дополнительным важным признаком. Следует также наблюдать за поверхностью бурового раствора в желобной системе и приемных емкостях (появление радужных пятен, характерный запах и др.).

Изучение шлама существенно повышает достоверность предшествующих выводов. Решающее значение имеют данные ЛБА, оценки пористости, плотности и литологии пород, получаемые в результате выполнения обязательных исследований. В сложных случаях достоверность выделения коллекторов может быть повышена за счет проведения исследований дополнительными методами: газометрией шлама, ОВП-пород, ЯМР-анализами, ИК-спектрометрией, фотокалориметрией и др. Диагностические признаки выделения коллекторов по комплексу обязательных методов ГТИ приведены в табл. 12.

Пример определения момента вскрытия кровли коллекторов по изменению механической скорости проходки, потока, объема и температуры бурового раствора при бурении терригенных отложений верхнего и среднего девона приведен на рис. 32. При вскрытии глинисто-алевритовой толщи (3604-3607 м) пашийского горизонта произошло увеличение механической скорости с 1,8 до 4,8 м/ч при нагрузке на долото 18-20 тс. Объем бурового раствора в приемных емкостях при бурении в интервале 3602-3607 м уменьшился с 162 до 150 м³. Резкое изменение параметров vи V послужило сигналом о возможном вскрытии коллектора. Оператором была выдана рекомендация на остановку бурения и промывку. В связи с тем, что нефть в качестве добавки была закачана в буровой раствор, газовый каротаж оказался малоинформативным. Однако дополнительная информация по шламу и изменению температуры позволила сделать вывод о наличии коллектора. После отбора и анализа керна коллектор был оценен как водонасыщенный, что было впоследствии подтверждено результатами ГИС.

Рис. 32. Пример определения момента вскрытия коллекторов по данным ГТИ в скв. 100 Возейской площади (Коми АССР).

Ниже по разрезу (3633,5 м) при вскрытии песчаников старооскольского горизонта механическая скорость проходки возросла с 1,8 до 3,6 м/ч. Одновременно было зарегистрировано интенсивное поглощение бурового раствора, что указывало на вхождение в коллектор. Оператором была выдана рекомендация на отбор керна.

Вывод по анализу керна: вскрыт пласт нефтенасыщенного песчаника с высокими коллекторскими свойствами, что впоследствии было подтверждено данными ГИС.

Табл. 12