Обсадная колонна и хвостовик

Во время бурения скважины возникает необходимость защиты вскрытых пластов стальными трубами. Для этого есть несколько причин: защита от обрушения стенок скважины, защита ранее вскрытых интервалов и изоляция пластов друг от друга. Такие защитные трубы называются обсадными колоннами и хвостовиками. Обсадной называется колонна, начинающаяся на устье скважины и спущенная в нее на достаточную глубину. Термин хвостовик обозначает колонну труб, верхний конец которой не выходит на поверхность, но спущен на глубину и соединен внахлест с нижним концом обсадной колонны или другого хвостовика. Обсадная колонна и хвостовик могут цементироваться полностью или частично.

Обсадная колонна. В скважине могут быть две, три и более колонны обсадных труб, трубы меньшего диаметры спускаются в трубы большего диаметра, причем трубы меньшего диаметра спускаются на большую глубину. Колонна-кондуктор спускается в скважину с последующим цементированием для защиты водоносных горизонтов и для предотвращения фильтрации бурового раствора в залегающих близко от поверхности песчаниках и гравийных пластах. Глубина спуска кондуктора – около 2 000 футов. Затем спускается так называемая «промежуточная» или «техническая» колонна. Техническая колонна спускается и цементируется для защиты вскрытых пластов и колонны кондуктора от гидростатического давления, создаваемого тяжелым раствором. Ниже технической колонны может быть спущена еще одна колонна обсадных труб или хвостовик.

Хвостовик. По экономическим или техническим соображениям установка еще одной колонны от устья до забоя для защиты лишь небольшого открытого интервала в уже обсаженную скважину может не оправдаться, особенно с учетом сужения ствола скважины по мере приближения к забою. Поэтому в скважине устанавливают хвостовик, спускаемый до забоя и соединяющийся внахлест с обсадной колонной в интервале нескольких сот футов. Хвостовик крепится к обсадной колонне при помощи специального устройства, которое называется подвеской хвостовика. Хвостовик служит для защиты открытого интервала вблизи забоя скважины, в который зачастую входит вскрытый продуктивный пласт.

ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ

После спуска в скважину обсадной колонны или хвостовика внутрь обсадной колонны или хвостовика быстро закачивают заранее приготовленный цементный раствор. Под давлением цементный раствор выходит из-под низа обсадной колонны и поднимается в затрубное пространство между трубой и стенками скважины. Вслед за цементом в скважину закачивается жидкость в объеме, достаточном для вытеснения почти всего цемента из обсадной колонны или хвостовика, с таким расчетом, чтобы небольшая часть цемента осталась на забое. После того как цемент затвердеет, часть цемента, оставшаяся в обсадной колонне или хвостовике, разбуривается и скважина углубляется еще на несколько футов ниже конца колонны. Затем обсадная колонна или хвостовик испытываются опрессовкой для определения максимального удельного веса раствора, который они способны выдержать. Если колонна не проходит испытание, проводится исправительное цементирование закачкой цемента под давлением. Если же испытание проходит успешно, бурение возобновляется.

ГЕОЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ (ГАЗОВЫЙ КАРОТАЖ)

Имеются несколько методов, при помощи которых во время бурения выделяются геологические пласты по их типу и возрасту и ведется наблюдение за признаками нефти и газа. Одним из этих методов является газовый каротаж. Он заключается в исследовании литологических характеристик шлама и его флуоресцентных свойств, являющихся признаком нефтеносности. Присутствие углеводородов можно определить, анализируя газ, поступающий из скважины вместе с буровым раствором. Глубина, скорость проходки и иные параметры коррелируются с признаками нефти и изменениями литологических характеристик.

ОТБОР И АНАЛИЗ КЕРНА

Анализ керна является одним из наиболее информативных методов изучения коллектора. Керн – это часть породы, извлеченная из исследуемого пласта. Пластовой керн в виде цилиндрических отрезков длиной несколько футов извлекается специальным колонковым долотом, соединенным с колонковой трубой (керноотборником). Колонковое долото имеет внутри полый канал, по которому керн поступает в керноприемник. Боковой керн небольшой длины извлекается при помощи геофизического инструмента, спускаемого на кабеле. Отбор бокового керна производится после того, как скважина пробурена. Сперва керн изучается промысловым геологом на буровой, однако для более полного исследования керн направляют в лабораторию, где измеряют его пористость, проницаемость, глинистость, исследуют литологические свойства, признаки нефти и иные важные характеристики. Отбор керна – дорогостоящая операция, применяемая только при насущной необходимости получения наиболее полных, достоверных характеристик пласта.

ОПРОБОВАНИЕ СКВАЖИНЫ ПЛАСТОИСПЫТАТЕЛЕМ НА БУРИЛЬНЫХ ТРУБАХ (DST) И ПОИНТЕРВАЛЬНОЕ ОПРОБОВАНИЕ СКВАЖИНЫ (FIT)

Опробование скважины пластоиспытателем на бурильных трубах (DST, drill-stem testing) и поинтервальное опробование скважины (FIT, formation-interval testing) – два похожих метода, использующихся для непосредственного замера потенциального притока из пласта, отбора проб флюида из исследуемого интервала, измерения давления и температуры. Метод опробования скважины пластоиспытателем заключается во временной отработке пласта по колонне бурильных труб с установленным на конце колонны извлекаемым пакером (пластоиспытателем). Пакер изолирует затрубное пространство, а пластоиспытатель обеспечивает приток жидкости из исследуемого участка вскрытого пласта. Затем пластоиспытатель закрывается, пакер срывается, а колонна бурильных труб извлекается из скважины. Одновременно с испытанием отбирают пробу пластового флюида. Приборы, установленные на пластоиспытателе, записывают давление и температуру. Поинтервальный испытатель пластов (FIT) спускается не на бурильных трубах, а на кабеле, в рабочем положении поинтервальный испытатель прижат к стенке скважины. Во время испытаний отбирается проба пластового флюида, измеряется давление и температура. Затем пластоиспытатель вместе с пробой флюида под давлением поднимают из скважины. Проба под давлением помещается в другой контейнер и отправляется на анализ в лабораторию.