Классификация горных пород; опробование скважин в процессе бурения; коэффициент керноотбора.

Горная порода (ГП) - это вещество, из которого состоит земная кора и более глубокие недра Земли. По происхождению горные породы подразделяются на:

1. Магматические  ГП (вулканические, или изверженные).

1.1Эффузивные (эффузия–излияние жидкой лавы) – типа базальта, обсидиана.

1.2 Интрузивные (интрузия–внедрение) типа гранитов.

2. Осадочные  ГП, образовавшиеся в результате разрушения других пород или из остатков жизнедеятельности организмов.

2.1 Осадочные терригенные обломочные ГП, образованные выветриванием, типа песка, глины, а так же типа сцементированного песка (песчаника) и др.

2.1 Органогенные ГП (органического происхождения) типа мела, известняка.

2.3 Хемогенные ГП (химического происхождения), типа солей, выпавших в осадок – каменная соль, кальциты в виде сталактитов и сталагмитов.

3.Метаморфические - породы, опустившиеся в недра Земли и изменившие свои свойства, строение под воздействием высоких температур и давления (мрамор).

По количеству минеральных компонентов ГП могут быть мономинеральными (гипс, ангидрит) и полиминеральными (из осадочных – глины, песчаники, конгломераты).

По степени окаменения или литификации ГП делятся на рыхлые, слаболитифицированные, литифицированные, метаморфические.

Опробование скважин в процессе бурения. Под опробованием пласта понимается комплекс работ, прово­димых в целях вызова притока из пласта, отбора проб пластовой жидкости, оценки характера насыщенности пласта и определения его ориентировочного дебита.

Под испытанием пласта понимается комплекс работ, обеспе­чивающий вызов притока, отбор проб пластовой жидкости и газа, выявление газонефтесодержания пласта, определение основных гидродинамических параметров пласта (пластовое давление, гидропроводность, коэффициент продуктивности и др.). Испытание пластов проводится как в процессе бурения скважин, так и после окончания бурения и спуска эксплуатационной колонны. Испыта­ние скважин проводится в целях установления промышленной нефтегазоносности пластов, оценки их продуктивной характерис­тики, получения необходимых данных для подсчета запасов нефти и газа и составления проектов разработки месторождений. Разработаны испытатели пластов трех типов, применяемых в процессе бурения скважины: спускаемые в скважину на колонне бурильных труб, спускаемые на кабеле в скважину и внутрь бу­рильной колонны. Наибольшее распространение получили испы­татели пластов, спускаемые в скважину на бурильных трубах — трубные испытатели. Испытание на приток трубными пластоиспытателями производится с опорой и без опоры на забой. Принцип работы трубного пластоиспытателя заключается в том, что при помощи пакера (при селективном испытании двух пакеров) изолируют интервал, подлежащий испытанию, от остальной части ствола. Затем снижают давление для получения необходи­мой депрессии в подпакерном или междупакерном пространстве. Величину депрессии регулируют за счет высоты столба жидкости в колонне бурильных труб, а также ее плотности. Под влиянием деп­рессии пластовые флюиды поступают в скважину, а из нее — че­рез фильтр в колонну бурильных труб. Специальным пробоот­борником отбирают пробы по­ступивших в колонну бурильных труб пластовых флюидов (нефть, вода) или поднимают их на по­верхность непосредственно в ис­пытателе пластов. Термометр, ус­тановленный в специальном кар­мане пластоиспытателя, фикси­рует забойную температуру.

Столбик горной породы, обуриваемый бурильной головкой при бурении кольцевым забоем, называется керном. Керн извлекается на поверхность и служит основным материалом для прямого изучения состава, строения и механических свойств горных пород разреза месторождения, а также для решения ряда задач при его разведке и разработке. Поэтому извлечение высококачественного и в достаточном количестве керна является одной из главных задач при бурении разведочных скважин.

Основным количественным показателем отбора керна принят вынос керна в %:

В = (Н_к /Н)100,      (8.1)

где Н_к – длина керна; Н – длина интервала, пробуренного с отбором керна.

Особенностями бурения с отбором керна являются подчинение всех технологических мероприятий максимальному выносу керна, а при выборе инструмента – обеспечению сохранения не только его наружного диаметра, но и внутреннего кернообразующего диаметра, так как любое изменение диаметра керна в процессе бурения делает проблематичным сохранение его целостности, отрыв от забоя и извлечение на поверхность.

Колонковое долото состоит из бурильной головки, предназначенной для проходки скважины кольцевым забоем с образованием керна, и присоединенного к ней керноприемного устройства, предназначенного для размещения керна, его сохранения, отрыва от забоя после окончания выбуривания и транспортирования на поверхность.

Признаками качества керна являются:

1) диаметр керна D_к;

2) степень размыва и загрязненности буровым раствором;

3) целостность (неразрушенность).

Основные показатели, характеризующие совершенство колонковых долот с точки зрения отбора керна.

Коэффициент керноотбора: K₁ = D_к / D_г, (8.2)

D_г – наружный диаметр бурильной головки.

Чем выше К₁, тем лучше колонковое долото удовлетворяет требованию отбора керна максимально возможного диаметра.

Коэффициент керноприема

K₂ = D_к / h_к, (8.3)

где h_к – расстояние от забоя до входа в керноприемное устройство.

Чем больше К₂, тем меньше керн подвергается прямому воздействию потока промывочной жидкости и вращающегося инструмента, тем меньше керн размывается и разрушается

Рис. 8.1. Колонковые долота для различных видов бурения

 

Простейшее керноприемное устройство (рис. 8.1, а) устанавливается непосредственно над бурильной головкой (коронкой) 1 и состоит из колонковой трубы 2, выполняющей одновременно функции корпуса, и переводника 3 для присоединения к бурильному инструменту. Такие инструменты широко применяют при бурении структурно-поисковых скважин малого диаметра от 36 до 151 мм. Коронка 1 предназначена для выбуривания керна. Вооружение ее может быть твердосплавными или алмазным, т.е. это инструмент режуще-истирающего действия. Выбуренный керн размещается в колонковой трубе. Промывочная жидкость при движении вниз проходит через зазор между керном и колонковой трубой, что является основным недостатком простейшего колонкового долота. Керн отрывается от забоя и удерживается в колонковой трубе при подъеме инструмента внутренним конусом коронки. Это обеспечивается тем, что в мягких горных породах (глинах) проводится «затирка» керна, а в твердых – его «заклинка». При «затирке» перед подъемом инструмента бурят без промывки до 1 м. Выбуриваемый при этом шлам набивается между керном и коронкой и при подъеме инструмента заклинивает керн в конусе коронки. В средних и твердых горных породах бурить без промывки нельзя. В этом случае перед подъемом в бурильный инструмент засыпают «заклинку» (например, щебень, битое стекло) и продавливают ее промывочной жидкостью до коронки. Момент достижения «заклинки» коронки отмечается по повышению давления на насосе. В этот момент насос отключают и начинают подъем инструмента.

 

⇐ Предыдущая14151617181920212223Следующая ⇒

Поделиться: