Способ определения сообщения пластов в обсаженных скважинах

Способ определения сообщения пластов в обсаженных скважинах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Опубликовано 1501,83.Бюллетень Ио

Дата опубликования описания 150183

Р М К з

G 01 V 1/40

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

3ЩУДК 550.83 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. И. Кирпиченко, A.Ô. Косолапов и A.A. Серхфнтов

Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (7)) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СООБЩЕНИЯ ПЛАСТОВ

В ОБСАЖЕННЫХ СКВАЖИНАХ

Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям и может быть использовано для оценки качества разобщения нефтегазоносных и водоносных пластов и подготовкн ремонтно-изоляционных работ в обсаженных скважинах.

1Иэвестен способ определения эаколонного сообщения пластов в модели обсаженной скважины, возникающего при перепадах гидравлического давления между пластами, по максимальньм.амплитудам шумов в различных областях спектра частот, регистрируемым дискретно с помощью набора полосовых фитть-)5 тров (1) .

Однако этот способ, основанный на предложении о прямой зависимости скорости потока от перепада гидравлического давления между пластами в эаколонном пространстве, установленной в упрощенной модели заколонных каналов, имеет существенные ограничения при применении его в реальных обсаженных скважинах с зацементированным заколонным пространством. В частности, этот способ не учитывает влияния перепада давления в скважине на раскрытость каналов,. например, таких широко распространенных, как зазоры между цементным кольцом и колонной или стенкой скважины (2) и поэтому часто не эффективен. Так, уже при перепадах давления в несколько ИПа эти зазоры могут смыкаться и выявление эаколонного потбка между пластами становится невозможным. Кроме того, интенсивность шумов от заколонного потока, возникающего в некоторых скважинах, недостаточна для его выявления.

Наиболее близким по технической сущности является способ определения сообщения пластов в обсаженных,скважинах, основанный на изучении амплитудно-частотных характеристик акустического шума, возникающего от потоков флюида между пластами в эаколонном пространстве,возбуждаемых повышением пе- . репада давлений с устья скважины (3)..

При этом повышается эффективность исследований за счет того, что существенно возрастают амплитуды шумов от негерметичности колонны, сообщающейся с высокоприемисТыми пластами в интервале отсутствия цемента. Известный способ характеризуется также недостаточной эффективноетью выделения сообщения по заколонному пространству малоприемистых пластов через кольцевые и трещинные каналы малой раскрытости.

989505

Цель изобретения — повышение эффективности определения сообщения пластов в обсаженных скважинах путем выделения заколонных перетоков в каналах, раскрытость которых зависит от перепада давлений. 5 указанная цель достигается тем, что в известном способе определения сообщения пластов н обсаженных скнажинах, основанном на изучении ампли-, тудно-частотных характеристик акусти-10 ческого шума, возникающего от потоков флюида между пластами в эаколонном пространстве, возбуждаемых повышением перепада давления с устья скважины, производят регистрацию максимальных 15 составляющих амплитуд шума и их час-. тот против отверстий перфорации, являющихся. началом эаколонных каналов, в процессе эадаваемогО изменения пере-. пада давлений, определяют давление, при котором начинается увеличение частоты шума, после чего восстанавливают начальное давление и прослеживают каналы заколонного сообщения путем повторения .указанного цикла в других точках при повышении перепада давлений до значения, установленного выше, или — непрерывно по стволу при перепаде давлений, не превышающем установленное.

ЗО

С целью исключения заведомо неэффектин ных циклов ремонтно-изоляционных работ путем определения перепада давлений, при котором эаколонный поток отсутствует, производят в процес; се увеличения перепада давления регис- трацию амйлитуд шумов н области час- тот от 2-4 кГц, характеризующих внутриколонный поток, и по равенству амплитуд в области 2-4 кГц и максимальных составляющих амплитуд шума опре- 4О деляют перепад давления, при котором заколонные каналы перекрываются полностью.

На чертеже показаны графики. 45

На чертеже обоэначеног 1 — график изменения гидравлического давления

Р на границе интервала перфорации или участка негерметичной колонны в скважине; 2 и 3 — графики изменений максимальной амплитуды Аш шума и его частоты; 4 — изменение амплитуд шумов в области 2-4 кГц; точка а характеризует начало уменьшения сечения каналов; точка б — снижение шумов эаколоннсго сообщения до уровня шумов внутриколонного потока.

Способ реализуется следующим образом.

Прибор с гидрофоном устанавливают против крайних отверстий перфорации 60 или негерметичности (т.е. в одной из точек выхода заколонного канала во внутриколонную полость,где заколонный канал заведомо существует) и медленно (со скоростью несколько ) Па/мин)изме- 65 няют,например повышают, давление до максимально допустимогО для данной скважины,в нашем примере до 100 кГс/см .

При этом регистрируют максимальную амплитуду шумов Аш, возникающих внутри колонны и по заколонным каналам от потока жидкости, которая характеризует звуковое давление, принятое гидрофоном, и регнстрьруется (после усиления) стандартным пиковым интегратором; частоту f1U игума максимальной амплитуды, которая представляет собой мгновенные частоты преобладакщих по амплитуде шумов, возникающих в указанных выше условиях, регистрируется н виде длительности полупериода волны, выделяе) ой для измерения вышеуказанной амплитуды. Отсчет полупериода ведется от некоторо-.о уровня дискрими нации (по амплитуде), осуществляется измерительным мультивибратором, сост ветствующая длительность пропорцйональна току выходного интегратора стандартноГо типа.

В высокопроизводительных скважинах при необходимости исключения влияния шумов внутриколонного по),"ока регистрируют амплитуду шумов А в области частот 2-4 кГц, характеризующих поток в трубе диаметром 130-150 мм. Ука-. занная амплитуда выделяется с помощью фильтра, регистрируется стандартным интегратором для учета фона шумов, определяемых приемистостью перфорированного пласта.

Сбросив перепад давления, анализируют форму полученных графикон и по началу повышения частоты (в точке a) определяют давление, при котором амплитуды эаколонных шумов максимальны (и, следовательно, наиболее легко регистрируемы), а по достижению равенства обоих (А,и Ац ) амплитуд (н точке б) определяют давление, при котором заколонные. каналы смыкают я и весь шум определяется шумом ннутрико лонного потока, зависящего, в свою очередь, от приемистости перфорированного пласта„

Далее передвигают прибор н другую точку (через 1-2 м) и в случае необходимости только прослеживания каналов ограничинаются повторением цикла измерения до перепада давления не выше давления, характеризуемого точкой а, а в случае необходимости и оценки давления смыкания заколонных каналов проводят цикл . измерений до перепадов давления, технически допустимых для данной скважины (обь-.:-о 100-150 ат).

Выбираемая предполагаемым способом оптимальная величина перепада давления 6.+и-, (смотри чертеж) обеспечивает прежде всего такое оптимальное раскрытие контактно-трещинных каналов и режим фильтрации потока для конкретного типа каналов н исследуемом интер989505 вале, при которых наиболее значитель- тно-избирагельным, т.е. с помощью на.но изменяются характеристики а актеристики шума, а бора фйльтров (1), так как исключает следовательно, о еспе и обеспечивает и наибо- вероятность- пропуска интервалов эалее эффективное определени определение границ колонных потоков в случаях произвольсообщения пластов увеличение перепа» ной заранее неизвестной частоты шума да давления после то я после точки а до величины 5 во всем диапазоне частот от десятков р может приводить уже к смыканию Ука- Гц до десятков кГц. занных каналов. За счет расшир Преимущество предлагаемого спосося под давлением колонны и д о онны и деформации ба заключается в повышении геологосамого цементного кольца смыкаю ц смыкаются эа- экономической эФФективности, обусловзоры между цементно кольц льцом и колон- 10 ленной возможностью выделения эаколоной а также .вертикаль- ных перетоков в малодебитных и малоной или породо, а такж

ы в самом цементном кольце, приемистых скважинах, более точной ные трещины в само что обуславливает повышение преобла- . оценкой характера и пр руше п ичин на ния, дающей часто шум а ей частоты шума, но с одновременовремен- изоляции пластов и обсадных колонн, ф5 необходимых для целенаправЛенного ньм ослаблением амплитуды до значений„ 5 нео ход соизме имых с фоновыки (в о ласти б и точ- совершенствования технологии цементы соиз р рования и ремонтно-изоляционных работ ки б). .т о разобщению пластов в обсаженных

РегистРиРУемые в процессе повыше скважинах, обеспечивающей высокую экониЯ перепада давлениЯ амплитУды шума 0 номичность эксплуатации скважин. в диапазоне 2-4 кГц характеризуют вну триколонный поток, величина которого. Фо ла изобретения

РИУ обычно растет пропорционально перев ения действующему на интер- 1. Способ определения сообщения вал перфорации. Поэтому, когда внеш- пластов в обсаженных ние заколонные каналы полностью и полностью пере- ванный на изучении амплитудно-частотумы уменьша- ных характеристик акусти еского шума, крываются, максимальные шумы умень в лю а между еличин харак- возникающего от потоков флюид х вн т иколонный поток:. (точ- пластами в эаколонном прос р т анстве

t пе- возбуждаемых повышением перепада давка б) . Таким образом, исследовать пе- воз У реточные каналы целесообразно при а но п и пе- З0 лений с,устья скважины, о т л и ч арепадах давления не выше установлен- ю шийся тем, что, с целью повт оп е еленин сообного (точка а), а условия перекрытия шения эффективности определения соо— их - при больших перепадах (точка (б) . щения пластов в обсаженных скважинах

Поэтому прослеживание соо щающих б а ихся путем выделения эаколонных перетоков х аск ытость которых завиканалов и из роизводят в каждом исследуе- 35 в каналах, раскрытость котор е епа а давлений, производят мом астке при доведении давления до сит от пере д .сб осе его), а оп- регистрацию максимальных составляюустановленного (и сбросе его, а оп- р шум и их частот против ределение давления, при кот р о ом кана- щих амплитуд шума и т и перфо ации, являющихся на- лы пе ек ываются, только в нескольких отверстий перфорации, ве енин авления 40 чалом эаколонных каналов, в процессе зменения перепада давлексимально ожидаемого при ремонт- задаваемого изменени до максимально ид ний, определяют давление, при котором ной продавке тампонажной смеси, пла- ни i on начинается увеличение частоты

ы шума

I нируемой в дальнейшем. сле чего восстанавливают начальное и кото м эаколон- 4 давление и прослеживают каналы зако45 б ные каналы смыкаются, обусловлен а не- лонного соо щени оч ах при обходимостью исключить неэффективные ук азанного цикла в других точках и одавки цемента. По- повышении перепада давлений до значережимы ремонтно пр з их ния, установл лоса частот 2-4 кГц, характери ующ

t и перепаде,даввн т и колонны, уста- прерывно по стволу при пе

50 новлена по опыту исследования большо- лений, не прев

2. Способ по п. 1, о т л и ич аюго количества производственных сквашийся тем, что, с цель елью исключежин. ли- ния заведомо неэффективных циклов реИзмерения по данному способу реалиет м 36 мм монтно-изоляционных ра от п т б утем опре- зованы с аппаратурой диаметром оин ика- деления перепада давлений при кото-! включающей, кроме каналов шум и д к сти- ром заколонны поток и отсутствует, проции, также и каналы активного акус с величения перепаон а линой 1,7 м с частотой изводят в.процессе увел ческого зонда длнно давлений Регистрацию амплитуд шуизлучения 25-, ц. —,35 кГ да давл бласти частот от 2-4 кГц, ха60 е п обладаю- мов в о а

ы щ а в данном способе, рактеризующих вн т щей частоты шума и по- равенству амплитуд в области осуществляемое с помощью измерителя длительности преоблад ющ а его (видимо- 2- кГц и максимальн счетчика амплитуд шума оп

ro) периода колебаний или ум определяют перепад давром заколонные каналы т оемко и бо- лений, при кото этих периодов, менее труд

- 65 ся полностью. лее эффективно по сравнению с дискр е- перекрываются п

989505

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Мс. Kiniey R. М. The Structure

;and Jnterpretation of boise from Flow

beh1ng Cemented Casing. - Материал фирмы Essoproduction research. Со|

ОБА. Перевод 9 203 . ПМ ГЛНТБ СССР 1-2, Указатель переводов . М., ВУП, 33, 1977,: с. 63.

2. Кирпиченко Б.И., Клеев A M. s др. Некоторые результаты определения

Времан, mund

Составитель Н. Журавлева

Техред A.,Áàáèíåö Корректор В. Прохненко

Редактор К. Волощук

Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 11120/66

Филиал ППП Патент, r . Ужгород, ул. Проектная, 4

Ь методом AK заколонного сообщения в скважинах Татарии. HTC Нефтяное хо- зяйство, 1974, М 2, М., Недра, с. 21-24.

3. Кирпиченко Б.И., Сержантов А.А

Оперативный способ выделения интерва лов негерметичности колонны Э.И. Pasведывательная и промышленная геофизика, 1978, В 4, М., Недра, с. 12 (прототип).