Способ исследования технического состояния скважины

Способ исследования технического состояния скважины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХ: НИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СКВАЛСИНЫ, вкйючающий регистрагщю .серий температурных кривых после йуска скважины с послеДУ1ошзнм их сопоставлением , о т и И ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличевия информативности и повышения достоверяости, регистрируют Фоновую температурную кривую в простаивающей скважине, а серию термограмм проводят при непрерывном уменьшении отбора после предва;рителБной эксплуатации в течение времени, определяемого зависимостью Л.-. ,5Н)9, где Г(чрадиус скважины, м-, Z - заданный интервал исследоСО вания. Mi , н - Мощность пласта, м; Я - дебит жидкости, .

(И) (!!) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЯИН

1

ГОСУДА1 СтвЕННЫЙ НОМИГКТ СССР по делаем изои ятяний и отнФЬаий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCHGMY. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«s» Е 21 В 47 00

Е. =ТГ (Z + <,5 Й) q (21) 3507233/22-03 . (22) 03. 11. 82 (46) 07.06.85. Бюл, 9 21 (72) Р.А. Валиуллин, А.Ш. Рамазанов, А.С. Буевич, И.Л. Дворкин, А.И. Филиппов, Л.Л. Пацков, Л.Е. Швецова и Г.Д. Лиховол (71)-. Башкирский государственный университет им. 40-летия Октября (53) 6?2.241(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 933964, кл. Е 21 В 47/10, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

У 665О82, кл, Е 21 В 47/00, 1978. (54) (57) СПОСОБ ЦССЛЕДОВАНЩ(ÅXНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СКВАЖИНЫ, включающий регистрацию серии температурных кривых после пуска скважины с последующим их сопоставлением, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения информативности и повышения достоверности, регистрируют фоновую температурную кривую и простаивающей скважине, а серию термограмм проводят при непрерывном уменьшении отбора после предварительной эксплуатации в теченне времени, определяемого зависимостью где г,— радиус скважины, м;

Z - заданный интервал исследования м н — Мощность пласта, м;

Ч вЂ” дебит жидкости, м /ч.

1160013

Изобретение относится к нефтедобывающей промьппленности и может быть использовано при исследовании отдающих интервалов промыслово-геофизическими методами, а именно высокочувствительной термометрией.

Известен способ исследования отдающих интервалов, позволяющий су— дить о характере движения жидкости за обсадной колонной" согласно которому регистрируют исходное распределение температуры при заданном стационарном режиме работы скважины, при наличии температурной аномалии в зумпфе скважины изменяют рережим работы путем увеличенного отбора жидкости до выравнивания температуры по сечению скважины и регистрируют температуру вдоль ствола скважины после прекращения отбора жидкости из пласта f1) .

Однако наличие исходной термограммы, зарегистрированной в длительно работающей скважине, обуславливает низкую эффективность при определении заколонных перетоков сверху и из близлежащих неперфорированных пластов снизу.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ исследования технического состояния скважины, включающий регистрацию серии температурных кривых.после пуска с последующим их сопоставлением. Способ основан на регистрации серии термограмм непосредственно после пуска скважины в эксплуатацию. О наличии затрубного движения жидкости судят по увеличенному темпу установления теплового поля в зумпфе скважины 121.

Однако известный способ также обладает низкой эффективностью при оценке состояния призабойной зоны выше отдающего интервала.

Цель изобретения — увеличение информативности способа и повышение достоверности результатов исследований.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу исследования технического состояния скважины, включающему регистрацию серии температурных кривых после пуска скважины с последующим их сопоставлением, регистрируют фоновук температурную кривую в простаивающей скважине, а серию термограмм проводят прп непрерывном уменьшении отбора после предварительной эксплуатации в течение времени, определяемого зависимостью

, = г (Z+ 1,5И /9

t0 где г, — радиус скважины, м; — заданный интервал исследования, м;

H — мощность пласта, м;

4 — дебит жидкости, м /час.

Предлагаемый способ базируется на использовании переходных термогидродинамических процессов, происходящих в скважине и пласте.

Способ осуществляют следующим образом.

Регистрируют фоновую температурную кривую в простаивающей скважине, пускают скважину в эксплуатацию, 25 эксплуатируют скважину до установления псевдостационарного температурного поля потока жидкости в заданном интервале ствола скважины. После этого обеспечивают непрерывное уменьшение отбора жидкости из пласта, причем одновременно-с этим производят регистрацию серии термограмм по стволу скважины в исследуемом интервале.

После пуска скважины в эксплуата35 цию начинается приток жидкости из пласта в. ствол скважины, последнее ,приводит к нарушению первоначального распределения температуры в стволе скважины. В первые моменты времени

40 в стволе скважины выше интервала перфорации наблюдается продвижение объема жидкости, распределение температуры в котором характеризует

/ процесс установления температуры

45 притекающей жидкости из пласта.

Последнее позволяет производить оценку состояния призабойной зоны пласта, т.е. возможно термозондирование пласта. Отсюда же следует, 50 что слишком кратковременная работа скважины приводит к появлению температурной аномалии в интервале исследования, не связанной с процессами, происходящими за колонной

55 (ложная аномалия). C другой стороны, длительная эксплуатация скважины связана с возрастанием температурного фона, создаваемого потоком

1160013

X 1 -а " " + (4) жидкости в колонне, что приводит к экранированию процессов, происходящих в неперфорированных пластах вьппе интервала перфорации. Следова тельно, для уменьшения экранирующего влияния потока необходима недлительная работа скважины после- пуска. Исходя из этого, для исследования отдающих пластов, расположенных выше перфорированного интервала, необходимо оптимальное время работы скважины после пуска, равное t<

Оно определяется временем установления псевдостационарного температурного поля потока жидкости в заданном интервале, которое можно рассчитать по формуле t = A 3/U, где - расстояние от кровли исследуемого пласта до верхней границы заданного интервала исследований, а U — линейная скорость движения жидкости в стволе скважины, либо можно оценить непосредственно наблюдением за изменением температуры в верхней границе интервала исследований. В последнем случае можно оценивать и дебит скважины так как фиксируется время прихода температурного сигнала пласта.

Ф

Для определения оптимального, времени работы скважины рассмотрим процесс формирования температурного поля в стволе скважины после ее пуска. Для этого запишем уравнение энергии вертикального потока в стволе скважины в виде (K (a - 9 ) Д.ьТ (2., ), j (1) где U — линейная скорость движения жидкости в стволе скважины;

K(t) — коэффициент теплообмена с горными породами

h — - коэффициент теплопроводности горных пород, Ч вЂ” дебит жидкости.

Если обозначить T> — температура пород на уровне кровли пласта, а:

à — геотермический градиент, то аналогично З.Б. Чекалюку можно получить решение задачи в виде а) Z (Ut

4 0 (в".)=Т вЂ” 1 +

7.

",,и

5 +Е с aT(t — — ) ПГо Е с,ц 4I (2)

= — — соответствует времени, когда аномалия, связанная с продвижением первого объема жидкости, 1О характеризующего процесс установления температуры в ней, минует заданный интервал исследований.

Исходя.из вьппеизложенного, время оптимальной работы скважины nocf5 ле пуска в эксплуатацию можно определить — + t (3) где й„ характеризует время перемещения точки с температурой, равной

gp геометрической, в кровле перфорированного пласта, t характеризует время установления температуры в перфорированном пласте.

Подставляя в (3) выражения для

25 t< и t и производя несложные вычисления, можно получить, что — (Z + 1 5 Н) ! Го

С) Ф ) где ro — радиус скважины;

gp Я вЂ” дебит жидкости;

Н вЂ” мощность пласта;

Z — заданный интервал исследования.

Для определения времени установления псевдостационарного теплового поля в заданном интервале можно установить термометр вьш1е определенного интервала и наблюдать в точке изменения температурь восходящего потока жидкости (фиг. 2). Вначале идет смещение геотермической температуры, а затем подходит фронт первого объема жидкости из пласта, что отмечается резким изменением

45 наклона. Через некоторое время, когда первый объем минует точку наблюдения, устанавливается псевдостацио-, нарное тепловое поле в заданном интервале, т.е. изменение температуры становится малым по сравнению с первоначальным. После этого следует скважину перевести в режим непрерывного уменьшения отбора и произвести .запись температуры на спуске.

55 На фиг. 1-4 представлены результаты практической реализации способа на скважинах месторожутуний Башкирии.

1160013 б

Реализация способа в каждом из прииеров осуществляется в следующем порядке:.в скважину спускают высокочувствительный термометр и регистрируют фоновую температурную кривую в простаивающей скважине. Пускают скважину в эксплуатацию. После пуска скважина работает до установления псевдостационарного температур-. ного поля потока жидкости s заданном.интервале. Затем скважину переводят в режим непрерывного умень-. шения отбора жидкости из пласта.

Одновременно с этим производит регистрацию серии термограмм, сопоставляя температурные кривые, делают заключение о состоянии скважины и прискважинной зоны.

На фиг. 1 первая колонка — кривые электрического каротажа, вторая — термограммы: 1- фоновая кривая зарегистрирована в простаивающей скважине. После пуска скважина работает в режиме эксплуатации до

r установления псевдостационарного температурного поля в интервале

1410-1456 м (в данном случае в течение двух часов). Одновременно с переводом скважины в режим непрерывного уменьшения отбора жидкости из пласта производят регистрацию серии термограмм 2, 3 и 4 соответственно.

После сопоставления температурных кривых делают однозначное заключение о наличии заколонного движения жидкости в интервале 1440.1433 м. Это заключение следует из значительной затяжки температурной аномалии в зумпфе, которая не может быть объяснена теплоотдачей от работающего пласта, и "веерообразного" характера температурных кривых в этом интервале. Причем последующие териограммы располагаются левее предыдущих вследствие непрерывного уменьшения отбора жид кости.

На фиг. 2 обозначения по колонкаи те же, что и на фиг. 1. Термо-. грамма (1) зарегистрирована в простаивающей скважине. Скважина работает в режиме эксплуатации после пуска в течение одного часа, достаточного для установления в интервале 1364-1412 и псевдостационарного теплового поля. Затем переводят скважину в режим непрерывного

1$

3Q

И уменьшения отбора и одновремейно с этим регистрируют серию (две) термограмм 2 и 3 соответственно. На термограммах 2 и 3 устойчиво отмечается излом температурной кривой на глубине 1370 и, который не смещается по глубине. Причем на кривой 3 аномалия отмечается четче, что связано с уменьшением экранирующего влияния потока в стволе скважины за счет уменьшения скорости потока и с различием радиусов теплового возмущения в интервале перетока и выше него. Все это позволяет сделать однозначное заключение о наличии затрубного движения из вышележащего неперфорированного водоносного пласта в кровлю перфорированного.

На фиг. 3 представлены температурные кривые, зарегистрированные в простаивающей скважине — фоновая кривая 1 и одновременно с переводом скважины в режим непрерывного умейьшения отбора кривые 2 и 3 -coorseecvвенно. Из сопоставления следует, что температурная аномалия и интервале 1390-1420 на кривой 2 не связана с движением жидкости за обсадной колонной, так как не повторяется на кривой 3. Аномалия íà кривой

2 связана с установлением температуры притекающей жидкости из пласта, При этом ниже глубины 1420 м устанавливается псевдостационарное ( тепловое прле потока жидкости.

По кривой 2 производят анализ состояния призабойной зоны — определяют радиус эффективного разогрева жидкости в пласте, т.е. где локализован основной перепад давления в пласте, R = 1 и.

На фиг. 4 приведены термограммы: фоновая (1), зарегистрированная одновременно с переводом скважины в режим непрерывного уменьшения отбора (2), и зарегистрированная через 2 ч после второй (3). На фоновой кривой в интервале 1276-1280 м отмечается температурная аномалия.

Интервал перфорации находится на глубине 1344 4-1348 м. Поэтому оп- ределяют время работы скважины после пуска из расчета установления псевдостационарного теплового поля в интервале от 1308 м — кровля интервала перфорации. Пускают скважину в эксплуатацию на это время, 1160013 после чего регистрируют температурную кривую 2. Через 2 ч записали термограмму 3. Затем пров6дят сопоставление термограмм. Реализация способа позволяет выявить причину об- воднения скважины — негерметичность обсадной колонны на глубине

1280 м — и оценить эффективный радиус разогрева -перфорированного пласта. 10

При реализации предлагаемого способа использован известный высокочувствительный термометр СТЛ-28.

Изобретение обеспечивает однозначное определение затрубного движения сверху, а также повышает достовер- . ность определения заколонного перетока жидкости из близлежащих неперфорированных пластов снизу.

11á0013

7, С

Ю78

Й М

Ф2УЮ

1ЛЯ

138

Составитель И. Карбачинская

Техред А.Бабинец Корректор В.Бутяга

Редактор О. Бугир

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3708/27 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5