Способ определения вертикального движения жидкости в скважине

Способ определения вертикального движения жидкости в скважине

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и м.б. использовано для определения негерметичности обсадной колонны и искусственного забоя в период освоения и опробования скважин. Цель изобретения - повышение точности определения вертикального движения жидкости в интервале зумпфа скважины. В простаивающей скважине одновременно регистрируют контрольное распределение темры и давления. Непосредственно в процессе опробования скважины регистрируют одновременно серию термограмм и кривые изменения давления в соответствующие режимы работы скважины, возникающие при опробовании. Сопоставляют полученные кривые в зумпфе скважины и определяют соответственные изменения температуры и давления. Используя сведения о плотности жидкости в зумпфе, выбирают значение адиабатического коэффициента. По полученным изменениям давления рассчитывают изменения температуры для соответствующих режимов работы скважины. О наличии вертикального движения жидкости в скважине судят по характеру изменения и соотношению величин соответствующих изменений давления и температуры . Наличие смещения температурной кривой свидетельствует о негерметичности обсадной колонны. 2 ил. о сл ел ро ю со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!) 4 Е 21 В 47/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2)) 3956691/22-03 (22) 20.08.85 (46) 23.04. 87. Бюл. № 15 (71) Башкирский государственный университет им. 40-летия Октября (72) P.À.Валиуллин, В.Я.Федотов, А.Ф.Шакиров, P.Á.Áóëãàêîâ и И.M.Äoâгополюк (53) 550.83:622.241(088.8) (56) Валиуллин Р.А. и др. Исследование технического состояния обсадной колонны методом высокочувствительной термометрии. — Нефтяное хозяйство, 1979, ¹ 9, с.54-56.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1)60013, кл. Е 21 В 47/00, 1982. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к нефтедобывающей промьппленности и м.б. использовано для определения негерметичности обсадной колонны и искусственного забоя в период освоения и опробования скважин. Цель изобретения — повышение точности определения.з иаы2 А1 вертикального движения жидкости в интервале эумпфа скважины. В простаивающей скважине одновременно регистрируют контрольное распределение темры и давления. Непосредственно в процессе опробования скважины регистрируют одновременно серию термограмм и кривые изменения давления в соответствующие режимы работы скважины, возникающие при опробовании. Сопоставляют полученные кривые в зумпфе скважины и определяют соответственные изменения температуры и давления. Используя сведения о плотности жидкости в зумпфе, выбирают значение адиабатического коэффициента. По полученным изменениям давления рассчитывают изменения температуры для соответствующих режимов работы скважины. О наличии вертикального движения жидкости в скважине судят по характеру изменения и соотношению величин соответствующих изменений давления и температуры. Наличие смещения температурной кривой свидетельствует о негерметичности обсадной колонны. 2 ил.

1305321

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для определения негерметичности обсадной колонны и искусственного забоя в период освоения и опробования. скважины.

Цель изобретения — повышение точности определения вертикального движения жидкости в интервале зумпфа скважийы.

На фиг. 1 приведен пример реализации предлагаемого способа в скважине разведочного бурения, когда колонна и забой герметичны; на фиг.2 — то же,15 в период опробования перфорированного пласта, в случае негерметичного искусственного забоя скважины.

На фиг.1 и 2 обозначены кривые

КС и ПС соответственно кажущегося со-20 противления и потенциалов собственной поляризации, а также термограммы 1-3 и барограммы 4-6. . Сущность способа заключается в следующем. 25

В простаивающей скважине поля давления и температуры квазиустановившиеся. Период опробования и освоения скважины, например, с помощью ком прессора приводит к изменению поля 30 давления в скважине. Причем сразу после включения компрессора забойное давление в скважине возрастает, а после прорыва воздуха через НКТ (вызов притока жидкости иэ пласта) уменьшается. Изменение забойного давления (6Р) в течение малого временного интервала приводит к соответственному изменению температуры жидкости (ЬТ) в стволе скважины вследствие проявле- 0 ния адиабатического эффекта и связа- . но зависимостью

ЬТ =3 Р, (1) где (— адиабатический коэффициент, значение которого определяется физико-химическими свойствами жидкости.

Для пресной воды =0,0015 С/атм, для минерализованной воды (P =

1,18 г/см ) g =0 003 С/атм, для нефти среднее значение =0,015 С/

/атм. Проявляющийся адиабатический эффект приводит к увеличению (сразу после включения компрессора при возрастании забойного давления) и затем

"к уменьшению (при падении забойного давления после прорыва воздуха через

НКТ) температуры жидкости в стволе скважины. При этом происходит смещение температурной кривой относительно первоначальной, что четко контролируется по термограммам в зумпфе скважины.

Однако аналогичное нарушение (смещение) первоначальной кривой может быть связано (в зумпфе) с существованием в этом интервале негерметичного искусственного забоя или негерметичности обсадной колонны. Так как жидкость из нижележащих водоносных пластов имеет более высокую температуру вследствие конвективного переноса, это приводит к изменению (относительно первоначальной) регистрируемой температуры в скважине. Разделение отмеченных случаев в особенности затруднительно в скважинах с коротким зумпфом, когда водоносный пласт — источник обводнения — не может быть охвачен исследованиями.

Способ осуществляют следующим образом.

Одновременно регистрируют контрольное распределение температуры и давления в простаивающей скважине, устанавливают регистрирующее устройство вьппе перфорированного интервала и непосредственно в процессе опробования скважины регистрируют одновременно серию термограмм и кривые изменения давления в соответствующие режимы работы скважины, возникающие при опробовании, сопоставляют полученные кривые в зумпфе скважины и определяют соответственные изменения температуры и давления. Кроме того, используя сведения о плотности жидкости в зумпфе (по барограмме), выбирают значение адиабатического коэффициента, по полученным изменениям давления в соответствии с (1) рассчитывают изменения температуры для соответствующих режимов работы скважины и судят о наличии вертикального движения жидкости эа колонной.

Невыполнение равенства (1) при наличии смещения температурной кривой свидетельствует о негерметичности обсадной колонны.

Пример. На фиг.1 приведены материалы исследования, которые проведены в период компрессорного опробования перфорированных пластов в интервале 1974,2-1976 м. При предварительном опробовании из скважины получена нефть с водой. Запись осуществляется на спуске со скоростью

500 м/ч. Термограммы 1-3 и соответ1305321 ственно баро граммы 4-6 регистрируют в простаивающей скважине (контроль— ные кривые); через 1,5 ч и 2,5 ч после начала работы компрессора (кривые в работающей скважине). В зумпфе сква-5 жины наблюдается смещение температурной кривой относительно первоначального распределения. Причем водоносный пласт расположен ниже интервала исследования. Анализ барограмм показывает, что в первые 1,5 ч наблюдается возрастание давления в скважине.

Измеренное изменение давления в зумпфе скважины при этом составляет вели— чину 6Р=Р— Р = 78 атм. Соответст-15 венное изменение температуры здесь

ЬТ = Т вЂ” Т, = 0,24 С. По барограмме

4, записанной в детальном масштабе, определяют состав (плотность) жидкости в зумпфе скважины. Плотность опре- о деляется через градиент давления в зумпфе, т.е. по наклону барограммы к оси глубин. Определенная таким образом плотность в данном случае совпадает с промысловыми данными и равна p = 1,18 г/см . Исходя из плот3 ности находят коэффициент адиабатического расширения {сжатия) жидкости.

Для данной жидкости / =0,003 С/атм.

Сопоставляют соответствующие измене—

30 ния давления и температуры с формулой (1) . Зависимость b Т= P ° 6P выполняется. Следовательно, изменение температуры связано с проявлением адиабатического эффекта в скважине, а ко-35 лонна и забой герметичны. Анализируя дальнейшее поведение термограммы (кривая 2) и барограммы (кривая 6), видно, что изменение температуры прослеживает изменение давления в зумпфе. Уменьшение давления приводит к уменьшению температуры жидкости в зумпфе (адиабатическое расширение).

Это также подтверждает физическую природу изменения температуры в зумп«45 фе и причину появления воды в скважине.

Таким образом, несмотря на сложный переходный характер процессов (увеличение, затем уменьшение давле50 ния) в скважине, реализация способа позволяет однозначно произвести контроль технического состояния скважины и определить источник обводнения скважины — перфорированный пласт.

На фиг. 2 прив едены резуль таты реализации способа на скважине из разведочного бурения в период опробования перфорированного пласта в интервале 1544,8 — 1547,4 м. При опробовании скважины получают приток воды с нефтью несмотря на нефтеносные характеристики перфорированного пласта. Термограммы 1 — 3 и соответственно барограммы 4 — 6 регистрируют в простаивающей скважине (контрольные кривые); через 1 ч и 2 ч после начала работы компрессора (кривые в работающей скважине). Производят сопоставление диаграмм температуры и давления и оценивают изменение давлений-и температуры в зумпфе. Видно, что при возрастании давления (zP

= P — P = 65 атм) изменение темпе4 о ратуры (АТ = Т вЂ” Т, = — О, 1 С) не соответствует величине Ь Т вследствие адиабатического сжатия — в соответствии с (1). Более того, вместо увеличения температуры происходит ее уменьшение, а в случае кривой 3 вместо уменьшения температуры, в соответствии с барограммой 6, наблюдается увеличение. В данном случае реализация способа дает однозначное решение о природе образования аномалий в зумпфе — конвективном теплопереносе и о причине появления воды в продукции. Следовательно, вода поступает вследствие некачественного отключения цементной заливкой ранее опробованного ниже расположенного пласта, т.е. переток осуществляется из-за негерметичного искусственного забоя скважины.

Формула и з обретения

Способ определения вертикального движения жидкости в скважине, включающий регистрацию контрольной термограммы в простаивающей скважине и серии термограмм в работающей скважине с последующим их сопоставлением, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения вертикального движения жидкости в интервале зумпфа скважины, одновременно регистрируют кривые изменения давления, по которым определяют плотность жидкости, рассчитывают изменения температуры за счет адиабатичес1 кого сжатия и расширения, причем о наличии вертикального движения жидкости в скважине судят по характеру изменения и соотношению величин соответствующих изменений давления и температуры.

1305321

Фиа!

Составитель Н.Кривко

Редактор Н.Лазаренко Техред M.Õoäàíè÷ Корректор А.Зимокосов

Заказ 1403/28 Тираж 533 . Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4