Способ контроля качества изоляции пластов

Способ контроля качества изоляции пластов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 985266

Союз Советских

Социалистических

Респубики (6I ) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 28.04.81(2! ) 3286415/22-03 с присоединением заявки М. с

{5.3 }M, Кл.

Е 21 В.47/00

Генудлрстмнный квинтет

СССР но делен изебретеннй н отхннтнй (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.82. Бюллетень М 48

Дата опубликования описания 06.01.83{ 53 ) УД К622. .243(088.8) )

B. В. Сщнльненко, К. И. Яцгбоон н В. Д. oui.". :",.-;, ... ( =-1

Московский ордена Октябрьской Революции и о ена TNRo59ro

Красного Знамени институт нефтехимической и газовЖ промьштленностя им. И. М. 1убкина (72) Авторью изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИЗОЛЯЦИИ

ПЛАСТОВ

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к способам контроля состояния скважин и ставит своей целью контроль качества изоляции пластов, например водоносных и сероводородсодержащих пластов на нефтяных и газовых месторождениях, Известен способ контроля качества изоляции пластов по кривым притока, получаемьпи при испытании обьекта испытателями пластов 1 1 .

1в

Недостатком этого способа является низкая точность и экспрессносчь, а так же отсутствие прямой зависимости его показаний от качества изоляции ппасaL, Пель изобретении — повышение точности контроля качества изоляции пластов, например водоносных и сероводородсодержащих плас ГОВ на нефтяных и газовых 20 месторождениях за счет оценки конценърации кольматирующего элемента, позволяющей оценить степень кольматации

HJIBCTBo

Указанная цель достигается тем, что в способе контроля качества изоляций пластов, основанном на определении их проницаемости, измеряют концентрацию кольматирующего элемента в питаме выбуренной породы на устье скважины и в породе на исследуемом интервале скважи ны, определяют разнооть указанных кон центрапий, и по отношению этой величи ны к ее эталонному значению для одного и того же значения пористости .судят о качестве изоляции.

Концентрацию кольматирующего эле« мента в породе на исследуемом интервале скважины определяют ут -облучения породы источником нейтронов и измерения возникающей при этом интенсивности . гамма-излучения радиационного захвата нейтронов в энергетической области, соответствующей наиболее интенсивнвй ля нии в спектре кольматирующего: элемента, и в энергетической области, соответствующей жесткости части регистрируемого и последующего спектра гамма-оп

98526 ф.деления отношения интенсивностей гамма-излучения радиационного захвата, из меренных в двух указанных энергетических областях.

На чертеже изображена зависимость проницаемости образца. песчаника.

Образец насыщен сероводородной водой ; от концентрации меди в его паровом пространстве, при кольматации образцов песчаника с помощью 5 /о-НОГО раствора медного купороса, Кривые, приведенные на

3 чертеже, построены на основе цанных экспериментальных исследований. Кривые иллюстрируют принципиальную возможнос и реализации предлагаемого способа контра ля качества изоляции пластов с помошью физико-химического воздействия.

В эксперименте..использовались оЪраз цы песчаника с начальной пористостью

29 (кривая 1) и 21 (кривая 2) диа20 метром 26 мм и, высотой 25 мм, насыФ шенных сероводородной водой. Процесс изоляции пласта моделировался путем вытеснения сероводородной воды 5 I íûì раствором медного купороса. Качество изоляции контролировалось путем опреде.ления проницаемости образцов песчаника.

Изменение проницаемости образцов песчаника в ходе эксперимента объясняет ся тем, что раствор электролита медного

30 купороса при взаимодействии с сероводородом образует труднорастворимые аморфные или кристаллические осадки солей меди, которые изолируют (закупоривают) поровое пространство образца песчаника. .При этом, чем: вьые пористость образца, 35

mM большее количество атомов меди требуется для заполнения его поровож

iïðîcòðàícòâà, т.е. существует определенное соотношение между максимально возможной концентрацией кольматирующего элемента (меди или другого) и пористос тью породы (кривые 1 и 2 на чертеже).

Как видно из фиг. 1,существует связь между количеством меди, кольматирующей поровое пространство. образца песча- 45 ника и его проницаемостью. Отсутствие

I проницаемости у образцов соотйетст вует случаю его изоляции (К „= О)

- и максимальной (для конкретного значения пористости) концентрации кольматирующего элемента (меди) в поровом пространстве образца {кривые 1 и 2 на чертеже).

Для изогищии пластов, в частности водоносных и сероводородсодержащих на нефтяных и газовых месторождениях используют водорастйоримые силихаты, мед = ный купорос, карбонаты мади, гидрат ме6 ди, водорастворимые соли железа, никеля, цинка, кальция и др. (2, 3). Процесс изоляции пласта при этом развивается так же, как и в описанном выше эксперименте, т.е. можно контролировать качество изоляции пласта по концентрации железа, никеля, цинка, кальция в его поровом пространстве.

Произведены оценки чувствительности обнаружения указанньи элементов, которые входят в состав солей, используемых для изоляции водоносных и сероводородсодержащих пластов. Расчеты показывают, что при величине пористости изолируемого пласта 20, содержание таких элементов, как железо, никель, медь, цинк, кальций, входящие в состав. кольматанта, составляет порядка 7 . Указанная величина значительно выше нижнего порога обнаружения концентрации указанных элемен» тов в породе по данным спектрометрии гамма-излучения радиационного захвата нейтронов (4, 53.

В тех случаях, когда изоляции подлежат низкопористые пластът (К „10" ) и концентрация кольматирующего элемента (железа, никеля, меди, кальция или цинка) в поровом пространстве будет ниже, необходимая чувствительность анализа достигается за счет увеличения мощности используемого источника нейтронов.

Способ осуществляют следующим образом.

На устье скважины отбирают шлам выбуренной породы, соответствующей исследуемому интервалу скважины, определяют пористость породы и содепжание в ней кольматирующего элемента (железа, никеля, меди, цинка или кальция).

В скважине облучают породу источником нейтронов и регистрируют интенсивность гамма-излучения радиационного захвата нейтронов в энергетической области, соответствующей наиболее интенсив-. ной линии в спектре кольматирующего элемента (железа, никеля, меди, цинка или кальция), и в жесткой части регистрируемого спектра.

По отношению интенсивностей гаммаизлучения радиационного захвата, измеренных. в двух указанных энергетических. областях, определяют концентрацию кольматирующего элемента в породе.

Определяют разность концентраций кольматирующего элемента в породе и шламе выбуренной породы, и по отноше нию этой величины к пористости породы на исследуемом интервале судят о качестве изоляции пласта.

5 9882

Пример . (использование в качестве кольматирующего элемента медного

Б; пороса) °

На устье скиикины отбирают шлам выбуренной горной, соответствующий исследуемому интервалу скважины и опрело" деляют содержание в нем кольматирунъщего элемента - меди, à mruce порисФость шлама. Определение концентрации меди в шламе выбуренной породы может быть 30 осуществлено путем измерения интенсивности гамма- излучения радиационного зах вата нейтронов или. рентгенорадиометрическим методом.

Йри определении содержания меди по И интенсивности гамма-излучения радиацион ного захвата выполняют измерения в двух энергетических областях:,0Е 3,06,6 Мэв, и . дЕ=7,7 10,0 МэВ. Затем ойределяют отношение интенсивностей гамма-излучения радиационного захвата, измеренных в указанных энергетических областях, по которому определяют койцентрацию меди в шламе выбуренной по-: роды. 35

В случае онределения содержания меди в шламе выбуренной породы рентгенорадиометрическим методом, регистрируют интенсивность вторичного гамма-излучения в двух энергетических обЛастях: hE=j0

=7-9 кэВ и дЕ=15-19 кэВ. Затем определяют отношение измеренных интенсивностей рентгеновского гамма-излучения в указанных энергетических интервалах, по которому определяют концентрацию меди в шламе выбуренной породы.

В скважине облучают породу источником -нейтронов и регистрируют интенсивность гамма-излучения радиационного захвата нейтронов в двух энергетических облас» тях: ЬЕЗэо-636 МЭВ и БЕ=7,610,0 МэВ.

1. Способ контроля качества изоляции пластов, основанный на определении их проницаемости, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью повьп ения точности контроля за счет оценки степени кольматации, измеряют концентрацию кольматируюшегo элемента в шламе выбуренной породы на устье скважины и в породе на исследуемом интервале сквикины, он ределяют разность указанных концентраций, и по отношению этой величины к ее. эталонному значению для одного и того же значения пористости судят о качестве изоляции.

2. Способ по и. 1, о т л и .ч а юш и и с я тем, что концентрацию кольматируюшего элемента в породе на исследуе мом интервале скважины определяют путем облучения породы источником нейтронов, измерения возникающей при этом интенсивности гамма излучений радиационного захвата нейтронов в энергетической бб ласти, соответствующей наиболее интенсивной линии в спектре кольматирующего элемента, и в энергетической об йсти, соответствующей жесткости. части регистрируемого спектра и последующего определения отношения интенсивностей гаммаиэлучения радиациоййого захвата, измеренныхх в двух .укаэанных энергетических областях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ясашин А; N., Ахтямов Г. А. Определение параметров пласта по кривым притока, полученным щзи испытании обьекта испытателями пластов.— "Нефтяное хозяйство„" 1975; M 6.

Определяют отношение интенсивностей гщ4ма излучений радиационного захвата нейтронов, зарегистрированных в двух указанных энергетических областях, по которому определяют концентрацию меди в породе на исследуемом интервале скважины, 50

Определяя разность концентраций меди в породе и шлеме и по отношению этой величинЫ к пористости породы судят о качестве изоляции пласта.

68 6

Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемого способа на нефтаньв и гаэовьи месторождениях связан с повышением точности контроля качества изоляции водоносных и сероводородсод@ркаших пластов. Конкретный экономический эффект подсчитать сложно, однако в зависимости от нефтегазонасьпценности и ве личины эффективной мощности, он может составлять от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч рублей на одну скважину»

Формула изобретения

Составитель И. Карбачинская

Редактор Ю, Середа Техред lvl Качур Корректор C UleKMаР

Заказ 10112/43 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4