СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПЕРФОРАЦИИ СКВАЖИНЫ Российский патент 1997 года по МПК E21B47/00 E21B47/04 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к способам, применяемым для геофизических исследований обсаженных скважин, и предназначено для оценки качества перфорации.

Известен способ определения качества перфорации скважин, реализуемый с помощью аппаратуры перфорации АКП-1, [1]
Для перфорации обсадную колонну в скважине намагничивают в намечаемом для перфорации интервале, затем в нем с помощью аппаратуры АКП-1 регистрируют диаграмму в виде гармонических колебаний, равных амплитуде намагниченности колонны. После перфорации на зарегистрированной повторно аппаратурой контроля перфорации АКП-1 диаграмме отмечается значительное уменьшение амплитуды гармонических колебаний намагниченности против проперфорированных участков обсадной колонны по сравнению с непроперфорированными.

Данный способ имеет ряд недостатков, затрудняющих определение качества перфорации: диаграммы АКП-1 могут искажаться в результате изменения намагниченности обсадной колонны в скважине, кроме того, он недостаточно информативен для определения сообщаемости внутренней полости обсадной колонны с пластом после перфорации.

Наиболее близким к изобретению по достигаемому результату является способ определения качества перфорации обсадной колонны в скважине путем регистрации электрического потенциала обсадной колонны (ЭПК) до и после перфорации, [2]
В известном способе в зацементированную обсадную колонну спускают на каротажном кабеле ниже интервала перфорации измерительный электрод и при его подъеме регистрируют диаграммы электрического потенциала между ним и заземленным электродом сравнения до и после перфорации. На кривой изменения электрического потенциала колонны (ЭПК), зарегистрированной после перфорации, характеризующей качественно проперфорированных интервалов, через которые пласт сообщается с внутриколонным пространством, отмечаются аномалии ЭПК, которые отсутствовали на кривой изменения ЭПК, зарегистрированной до перфорации.

Однако известный способ недостаточно точен и информативен для оценки качества перфорации скважины: нередко из-за расплывчатости аномалии ЭПК затруднительно точно определить границы интервала перфорации, кроме того, его применение не позволяет определить дефекты (и их размеры) обсадной колонны и цементного кольца в заколонном пространстве, которые могут образовываться в результате перфорации выше и ниже ее интервала на значительной протяженности ствола скважины. А это не дает возможности определить степень изменения в результате перфорации изоляции проперфорированного интервала от ближайших выше и нижезалегающих пластов коллекторов или от газонефтяного (ГНК), водонефтяного (ВНК) и газоводяного (ГВК) контактов. Последнее особенно актуально в условиях частого чередования в разрезе скважины пластов-коллекторов с различным характером насыщения или при близкорасположенных к интервалу перфорации газонефтяного (ГНК), водонефтяного (ВНК) или газоводяного (ГВК) контактов.

Целью изобретения является повышение точности определения сообщаемости проперфорированного интервала с внутренней полостью колонны, его границ и изменений после перфорации изоляции от ближайших выше- и нижезалегающих пластов-коллекторов, или ГНК, ГВК и ВНК.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу комплексной оценки качества перфорации скважины, включающему спуск скважинного прибора с измерительными электродами в зацементированную обсадную колонну ниже интервала перфорации и регистрацию при его подъеме кривой изменения электрического потенциала между измерительными и заземленными электродами и определение качества перфорации по характеру изменения кривой изменения электрического потенциала колонны после перфорации, согласно изобретению дополнительно до и после перфорации спускают в обсадную колонну скважины ниже кровли ближайшего нижезалегающего под интервалом перфорации пласта коллектора (или ГНК, ГВК и ВНК) аппаратуру электромагнитной дефектоскопии обсадных колонн и акустического контроля цементирования скважин, при ее подъеме регистрируют кривые изменения измеряемых параметров и по конфигурации и протяженности изменений зарегистрированных после перфорации кривых судят о границах проперфорированного интервала и степени изменения его изоляции в результате перфорации, а качестве перфорации определяют по характеру изменений после перфорации всего комплекса изменения электрического потенциала колонны, показаний электромагнитной дефектоскопии колонны и акустического контроля цементирования скважин.

Сущность способа заключается в том, что на кривых, зарегистрированных аппаратурой электромагнитной дефектоскопии обсадных колонн (ЭДК) после перфорации, четко отмечаются отсутствующими до перфорации аномалиями границы проперфорированного интервала и участки нарушения целостности (трещины) обсадной колонны, которые могут возникать после перфорации выше и ниже проперфорированного интервала, а на кривых, зарегистрированных аппаратурой акустического контроля цементирования после перфорации, отмечаются отсутствующими до перфорации аномалиями участки нарушения целостности цементного кольца или его контакта с колонной и породой. Такое явление объясняется тем, что способы электромагнитной дефектоскопии чувствительны к нарушениям целостности обсадных колонн, а способы акустического контроля цементирования скважин к нарушению целостности цементного кольца или его контактов с колонной и породой (1).

Если соответствующие нарушениям целостности обсадной колонны (трещинам), цементного кольца или его контактов с колонной и породой аномалии на кривых, зарегистрированных после перфорации аппаратурой электромагнитной дефектоскопии и акустического контроля цементирования скважин, по своей протяженности превышают расстояние от нижней дыры перфорации до кровли ближайшего нижележащего пласта-коллектора или ГНК, ВНК, ГВК, а также расстояние от верхней дыры перфорации до подошвы ближайшего вышележащего пласта коллектора или ГНК, ВНК, ГВК, то можно судить о том, что в результате перфорации изоляция проперфорированного интервала нарушена, т.е. перфорация произведена некачественно и наоборот.

На фиг. 1 схематически изображены:
а кривые зарегистрированных параметров в скважине до перфорации;
А_к зарегистрированная АКЦ 1;
И_эдк величина электрического напряжения на выходе электромагнитного дефектоскопа колонны 2 с аномалиями против муфтовых соединений 3,
ЭПК электрического потенциала колонны 4;
б разрез обсаженной, зацементированной и проперфорированной скважины со спущенной в нее измерительной аппаратурой: глины 5, газонасыщенный пласт 6, нефтенасыщенная часть пласта 7, водонефтяной контакт (ВНК) 8, водонасыщенная часть пласта 9, цементное кольцо 10, обсадная колонна 11, растрескавшееся цементное кольцо 12, муфтовое соединение колонны 13, трещины в колонне 14, интервал перфорации 15, измерительный электрод для регистрации ЭПК 16, скважинная аппаратура АКЦ 17 и ЭДК (электромагнитного дефектоскопа колонны) 18;
в кривые изменения зарегистрированных параметров в скважине после перфорации: ЭПК 19, И_эдк 20, А_к 21, характер изменения которых позволяет судить о том, что по данным зарегистрированной после перфорации кривой ЭПК 19 отмечается аномалия ЭПК 22, характеризующая сообщаемость внутренней полости колонны с проперфорированной частью пласта, но по данным зарегистрированных после перфорации кривых И_эдк 20 и А_к 21 отмечаются аномалии И_эдк 23 и А_к АКЦ 24, которые по своим конфигурации и протяженности характеризуют нарушения изоляции проперфорированной части пласта от вышележащего газонасыщенного пласта и от нижней водонасыщенной части. Поэтому согласно примененному способу можно судить, что проперфорированная часть пласта недостаточно изолирована и при испытании из нее можно получить вместе с нефтью воду и газ. Следовательно, перфорация произведена некачественно.

Были проведены исследования с регистрацией кривых ЭПК, И_эдк и А_к до и после перфорации скважины в промысловых условиях.

Пример: На сводной диафрагме фиг.2 показаны интервалы: залегания газонасыщенного пласта 1, перфорации 2, залегания водонасыщенного пласта 3; кривые: А_к 4 и А_отр 5, зарегистрированные АКЦ и ИПАКом до перфорации; кривые: Ак₆ и А_отр 7, зарегистрированные АКЦ с ИПАКом после перфорации; зарегистрированные кривые: ЭПКЗ до перфорации, ЭПК 9 после перфорации, И_эдк 10 до перфорации, И_эдк 11 после перфорации.

Сопоставление зарегистрированных кривых А_к 4 и А_отр 5 с А_к 6 и А_отр. 7 показывает, что после перфорации сохранилось наличие контакта цементного камня с колонной, т.е. качество цементирования или изоляция проперфорированного пласта в заколонном пространстве от нижезалегающего водоносного пласта не ухудшились.

Сопоставление зарегистрированных кривых ЭПК 8 и ЭПК 9 показывает наличике аномалии ЭПК, образовавшейся после перфорации, которая характеризует сообщаемость пласта с внутренней полостью колонны.

Сопоставление кривых И_эдк 10 и И_эдк 11 показывает, что на кривой И_эдк, зарегистрированной после перфорации, максимальными аномалиями И_эдк отмечается интервал перфорации, а меньшими аномалиями ниже и выше интервала перфорации зоны растрескивания колонны. Но в связи с небольшой протяженностью зон растрескивания колонны состояние изоляции проперфорированного пласта от нижезалегающего водоносного практически не ухудшилось.

Отсюда следует, что согласно примененному способу комплексной оценки качества перфорации скважин, по данным зарегистрированных до и после перфорации кривых ЭПК, А_к и А_отр, И_эдк качество проперфорированного пласта удовлетворительное. При испытании пласта получен чистый газ.

Использование предлагаемого способа предусматривается "Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности", п. 4.6.37 и позволяет повысить точность оценки качества перфорации пласта не только по характеру его сообщаемости с внутренней полостью колонны, но и по степени надежности его изоляции после перфорации от выше- и нижезалегающих пластов-коллекторов или ГНК, ГВК, ВНК.

Применение предлагаемого способа позволяет получить экономический эффект не только за счет повышения точности оценки степени сообщаемости с внутренней полостью обсадной колонны проперфорированного пласта, но и за счет своевременной оценки изменения его изоляции после перфорации.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, и предназначено для геофизических исследований обсаженных скважин. Сущность изобретения: способ включает спуск скважинного прибора с измерительными электродами в зацементированную обсадную колонну ниже интервала перфорации, регистрацию при его подъеме кривой изменения электрического потенциала измерительными и заземленным электродами и определение качества перфорации по характеру изменения кривой изменения электрического потенциала колонны после перфорации. Дополнительно до и после перфорации спускают в обсадную колонну скважины ниже кровли ближайшего нижезалегающего под интервалом перфорации пласта-коллектора (или ГНК, ГВК и ВНК) аппаратуру электромагнитной дефектоскопии обсадных колонн и акустического контроля цементирования скважин. При ее подъеме регистрируют кривые изменения измеряемых параметров и по конфигурации и протяженности изменений, зарегистрированных после перфорации кривых судят о границах перфорированного интервала и степени изменения его изоляции в результате перфорации. Качество перфорации определяют по характеру изменений после перфорации всего комплекса кривых изменения электрического потенциала колонны, показаний электромагнитной дефектоскопии колонны и акустического контроля цементирования скважин. 2 ил.

Способ комплексной оценки качества перфорации скважины, включающий спуск скважинного прибора с измерительными электродами в зацементированную обсадную колонну ниже интервала перфорации, регистрацию при его подъеме кривой изменения электрического потенциала между измерительными и заземленным электродом и определение качества перфорации по характеру изменения кривой изменения электрического потенциала колонны после перфорации, отличающийся тем, что дополнительно до и после перфорации спускают в обсадную колонну скважины ниже кровли ближайшего нижезалегающего под интервалом перфорации пласта-коллектора или газонефтяного, газоводяного и водонефтяного контактов, аппаратуру электромагнитной дефектоскопии обсадных колонн и акустического контроля цементирования скважин, при ее подъеме регистрируют кривые изменения измеряемых параметров и по конфигурации и протяженности изменений зарегистрированных после перфорации кривых судят о границах проперфорированного интервала и степени изменения его изоляции в результате перфорации, а качество перфорации определяют по характеру изменений после перфорации всего комплекса кривых изменений электрического потенциала колонны, показаний электромагнитной дефектоскопии колонны и акустического контроля цементирования скважин.