Способ контроля нефтегазонасыщенности пластов в обсаженных скважинах

Способ контроля нефтегазонасыщенности пластов в обсаженных скважинах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам контроля нефтегазонасыщенности пластов-коллекторов за обсадной колонной в процессе эксплуатации скважины . Более конкретно оно относится к электрическим методам контроля нефтегазонасьпценности пласта путем измерения кажущегося удельного сопротивления пласта за обсадной колонной . Целью изобретения является разработка способа контроля нефтегазонасьщенности пластов в заданных точках эксплуатационных скважин без извлечения из скважины погружного насоса . В фиксированных точках колонны в пределах продуктивных объектов устанавливают фиксированную систему электродов, образующих последовательность потенциал-зондов. Систему электродов располагают так, чтобы она охватывала эксплуатируемый пласт и ряд прилегающих к нему коллекторов со стороны подошвы и (или) кровли. Систему электродов фиксируют путеь прижима их. к колонне, изолируют от скважинной жидкости и соединяют с жилами кабеля, питающего забойный электродвигатель. Подключают комбинации электродов, образующих длинные и корот.кИе потенциал-зонды, к жилам кабеля, последовательно определяют удельное сопротивление среды на разной глубине и при разных длинах зондов во время работы насоса и через несколько часов после его остановки. Повторяют измерения через промежутки времени, определяемые темпом отбора жидкости (например, через 10 - 30 дней), путем сопоставления результатов последовательных измерений определяют в каком интервале разреза произошло обводнение, путем сопоставления результатов измерения, полученных при работающем и отключенном насосе, определяют направление подхода воды к эксплуатируемому объекту и оптимальный режим отбора. 6 ил. i (Л со 4 СП СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„) 345151 (50 4 G 01 V 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4025055/24-25 (22) 28.11.85 (46) 15.10.87. Бюл. Ф 38 (71) Южное отделение Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки (72) С.M. Аксельрод и Н.В. Мамедов (53) 550.838(088.8) (56) Токарев М.А. и др. Промьппленный эксперимент по контролю за нефтеотдачей с помощью электрокаротажа в специальной стальной колонне.

Нефтегазовая геология и геофизика,1980, вып. 9.

Авторское свидетельство СССР

Р 56026, кл. G 01 V 3/00, 1939. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ НЕФТЕГАЗОНАСЫЩЕННОСТИ ПЛАСТОВ В ОБСАЖЕННЫХ СКВАЖИНАХ (57) Изобретение относится к способам контроля нефтегазонасыщенности пластов-коллекторов за обсадной колонной в процессе эксплуатации скважины. Более конкретно оно относится к электрическим методам контроля нефтегазонасьпценности пласта путем измерения кажущегося удельного сопротивления пласта за обсадной колонной. Целью изобретения является разработка способа контроля нефтегазонасьпценности пластов в заданных точках эксплуатационных скважин без извлечения иэ скважины погружного насоса. В фиксированных точках колонны в пределах продуктивных объектов устанавливают фиксированную систему электродов, образующих последовательность потенциал-зондов. Систему электродов располагают так, чтобы она охватывала эксплуатируемый пласт и ряд прилегающих к нему коллекторов со стороны подошвы и (или) кровли.

Систему электродов фиксируют путем прижима их к колонне, изолируют от скважинной жидкости и соединяют с жилами кабеля, питающего забойный электродвигатель. Подключают комбинации электродов, образующих длинные а

Щ и короткИе потенциал-зонды, к жилам кабеля, последовательно определяют удельное сопротивление среды на разной глубине и при разных длинах зондов во время работы насоса и через несколько часов после его остановки.. 2

Повторяют измерения через промежутки времени, определяемые темпом отбора жидкости (например, через 10 — СА

30 дней), путем сопоставления реэуль- ф| ь татов последовательных измерений on- (Д ределяют в каком интервале paspesa произошло обводнение, путем сопоставления результатов измерения, полученных при работающем и отключенном насосе, определяют направление подхода воды к эксплуатируемому объекту и оптимальный режим отбора. 6 ил. . Вь

2I.

F,1 + к с(1

13- 151

Изобретение относится к способам контроля нефтегазонасыщенности пластов-коллекторов за обсадной колонной в процессе эксплуатации скважины, конкретно — к электрическим методам контроля нефтегазонасыщенности пласта путем измерения кажущегося сопротивления пласта за обсадной колонной.

Целью изобретения является повышение надежности определения характера, интенсивности и степени обводнен. ности нефтегазоносных пластов в обсаженных скважинах в течение всего периода эксплуатации объекта без извлечения из скважины электропогружного насоса.

Фиксированная на колонне система электродов необходима для того, чтобы обеспечить воэможность сопоставления

20 результатов измерений удельного электрического сопротивления (УЭС) в одних и тех же точках на протяжении.

На фиг. 1 показана схема измерений удельного сопротивления в обсаженной

?5 скважине; на фиг. 2 — вариант схемы размещения фиксированных на колонне электродов в скважине, оснащенной электропогружным насосом; на фиг. 3— кривая кажущегося сопротивления (КС)

30 в начальной стадии разработки пласта; на фиг. 4 — кривая КС для случая обнуления подошвы пласта; на фиг. 5 кривая КС при наличии конуса обводнения; на фиг. 6 — кривая КС при наличии затрубного движения воды. 35

На фиг. 1 показаны обсадная колонна 1, цементный стакан 2, водоносный пласт 3, пласт 4 глины, нефтеносный пласт 5, забой скважины 6, генератор

7 переменного напряжения, заземленный электрод 8 (удаленный токовый электрод В потенциал-зонда), измерительное устройство 9,заземленный электрод 10 измерительного устройства (удаленный измерительный электрод 45

N потенциал-зонда); токовый электрод

1i потенциал-зонда; измерительный электрод 12 М(потенциал-зонда.

На фиг. 2 показаны измерительные электроды М,, М„ М, и tI 12 — 15 50 соответственно потенциал-зондов; токовые электроды А, 11 и А 16 потенциал-зондов; погружной электронасос 17,уровень 18 жидкости в колонне, силовой кабель 19 погружного электро- 55 насоса; изоляционное покрытие 20 электрода.

На фиг. 3 показаны: кривая 21 КС, полученная потенциал-зондом меньшей

=1 2 длин1 1; K (>HR ая 2 . КС, IIC!Jly>(е(>ная II(>TE .R циал-зондом большей плины; точки

23 — 26, к которым приурочены результаты изм(рения соотн(тстненно зондами: Л1М11 Л11 1, А Мь и Л М

На фиг. 4 показана обводненная часть 27 нефтеносн(>го пласта; на фиг. 5 — конус 28 обводнения; на фиг. 6 — зона 29 затрубной циркуляции воды.

Измерение кажущегося удельного сопротивления в обсаженной скважине основано на следующем. В скважину, обсаженную колонной 1 и изолированную цементом стаканом 2 опущена система электродов. Токовый прижимной электрод А, 11 питается через удаленный токовый электрод В 8 от источника тока генератора 7 низкой (6,—

8 Гц) частоты (см.фиг.1). С помощью прижимного измерительного электрода

М, 12 измерительным устройством 9 регистрируется разность потенциалов вдоль стенки колонны 1, за которой находится цементный стакан 2. Электроды устанавливаются так, чтобы охватить определенные пласты, например водоносный 3 и нефтеносный 5 (см. фиг. 2).

Физическая основа измерений в обсадной скважине потенциал-зондами с прижимными электродами заключается в следующем. Через электрод А пропускают ток. Измеряемая разность потенциалов 4lU <) по абсолютной величине тем боль(не, чем больше сила тока, стекающего в среду с погонной единнцы длины обсадной колонны. Если среда однородна, то разность потенциалов между двумя разнесенными по образующей точками приблизительно равна

d U где U потенциал точки колона ны, а z — ее координата по образующей

d U

dz — пропорциональна отношению удельного сопротивления колонны к удельному сопротивлению пласта. В случае очень больп(ого сопротивления среды (порода насьпцения нефтью) разность потенциалов 4Ц „„ - О.

Известно соотношение для определения кажущегося удельного сопротивления, измеряемого в обсадной скважине с помощью потенциал-зонда, 13451

° cos (Л 1.) d Л, где 1 (Л); K (a) Z,(Л) 1 К,(Л) Р

Р

Рс

Рс Н вЂ” — а а

Р.=610 Ом м — удельное сопротивле1 ние стали колонны;

Н и а — толщина стенки и внутренний радиус

30 колонны.

Численные оценки величин разности потенциалов подтвердили возможность разделения сред с различающимися минимум в 2-3 раза удельными сопротивлениями. 35

На фиг. 2 показано размещение прижимных электродов в обсадной скважине при спущенном в нее электропогружном насосе 17. Токовые электроды измерительных электродов 12 — 15 прижа- 40 ты к стенке колонны и закрыты снаружи изоляционным, резиновым покрытием 20, предохраняющим электрод от контакта с жидкостью в скважине. Это способствует уменьшению погрешности 45 измерений.

Вся электродная система опускается в скважину на кабеле 19 и находится ниже уровня 18 жидкости в.скважине.

Измерительные электроды М вЂ” М рас- 50

1 Ф полагаются против коллекторов. Таким образом можно осуществить регистрацию изменения потенциала вдоль стенки обсадной колонны и тем самым периодически с требуемойчастотой определить 55 изменение удельного сопротивления среды.

На фиг. 3 — 6 схематически изображены кривые кажущегося удельного соп 2К с(Л) К (Л) — (1+< д. Л S К,()

°

< с, К(Л) 1, (Л)+(1+с, ) л Я К (Л).Т (Л)+1 функция Бесселя нулевого порядка первого и второго рода от мнимого аргумента; — функции Бесселя первого порядка первого и второго ряда от мнимого аргумента1 удельное сопротивление пласта;

20 удельное сопротивление жидкости в скважине;

51 ротивления вдоllE стенки колонны при различных формах и стадиях разработки продуктивных пластов; показаны точки расположения фиксированных электродов. На кривых показаны точки, к которым приурочены результаты намерения разными сочетаниями электродов и точки ?3 (А,M„), 24 (A,М )

25 (A M)), 26 (A M<) ° Ha фиг. 3 — 6 кривые 21 зарегистрированы зондами меньших длин, а кривые 22 — зондами больших длин.

На фиг ° 3 дается кривая кажущегося удельного сопротивления против пластов-коллекторов в начальной стадии разработки. По конфигурации кривой видно, что против нефтеносного коллектора зондами разных длин получают« ся практически одинаковые значения кажущегося удельного сопротивления, .превышающего его значение против водоносного пласта.

В случае обводнения подошвы нефтеносного пласта в результате его эксплуатации на кривой кажущегося удель» ного сопротивления против обводненной части нефтеносного пласта наблюдается уменьшение значений удельного сопротивления (см. фиг. 4), Такое уменьшение имеет место независимо от длины применяемого потенциалзонда. По конфигурации кривой можно путем сравнения с кривой удельного сопротивления, -полученной в начальной стадии разработки, оценить мощность обводненной части 27 нефтеносного пласта.

На фиг. 5 показаны кривые кажущегося удельного сопротивления при наличии конуса 28 обводнения в нефтеносном пласте при работающем насосе.

В этом случае увеличение длины зонда (кривая 22) позволяет получить кривук с измененной конфигураций, по которой можно оконтурить конус 28 обводнения нефтеносного пласта.

На фиг. 6 показаны кривые кажущегося удельного сопротивления против нефтеносного пласта при наличии затрубного движения воды. Интервал затрубного движения воды (зона 29) в нефтеносном пласте определяется по уменьшению абсолютных значений кажущегося удельного сопротивления против пласта по сравнению с его значением в начальной стадии разработки пласта. При увеличении длины зонда этот интервал характеризуется увеличением значений удельного сопротив-.

1345151

20

30 ления до величины, полученной на на-" чальной стадии разработки пласта.

Из приведенных схематических кривых видно, что измеряя кажущееся, удельное сопротивление в контрольных фиксированных точках, можно устанавливать изменения типа флюида, насыщающего пласт.за колонной.

Применение способа позволяет беэ изменения конструкции колонны следить за изменением нефтенасыщенности эксплуатационного объекта и тем самым обеспечивать оптимальный режим отбора продукта, что обеспечивает значительную экономию за счет снижения непроизводительных затрат на необоснованные ремонтные работы и сокращение доли воды в общем дебите скважины. формула изобретения

Способ контроля нефтегазонасыщенности пластов в обсаженных скважинах, эксплуатируемых с помощью электропогружного насоса, состоящий в измерении соединенными с измерительным устройством прижимными электродами на внутренней поверхности ко,лонны разности потенциалов, обусловленной током прижимного электрода, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля путем определения характера, интенсивности и степени обводненности нефтегазоносных пластов в обсаженных скважинах в течение всего периода эксплуатации объекта без извлечения из скважины электропогружного насоса, в заданных точках разреза в пределах продуктивных объектов устанавливают фиксированную на колонне систему изолированных от скважинной жидкости электродов, образующих потенциал-зонды разной длины, охватывающие эксплуатируемый пласт и ряд прилегающих к нему коллекторов со стороны подошвы и кровли, через жилы кабеля электропогружного насоса подключают электроды к наземному измерительному устройству, последовательно определяют кажущееся удельное сопротивление среды на разных фиксированных глубинах и при разных длинах зондов во время работы электропогружного насоса и после его остановки, повторяют измерения через равные промежутки времени, путем сопоставления результатов последовательных измерений определяют интервалы разреза с абводнением, путем сопоставления результатов измерения, полученных при работающем и выключенном насосе, определяют направление подхода воды к эксплуатируемому объекту и режим отбора.

1 сб Ъ1 ) !

Ate. !

Фиг. 2

1345151

INDE M

Составитель E. Поляков

Техред М,Ходанич Корректор В.Бутяга

Редактор А. Долинич

Тираж 729

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4916/45

Подписное

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