Устройство для испытания скважин Советский патент 1987 года по МПК E21B49/00 E21B47/06 

валы глубин установки РЭ 6 опреде- ляют по формуле ,583с(/т-е где дН - интервал глубины установки РЭ 6, м; о(д- расстояние между фильтром 2 и верхним РЭ 6, м; m - количество РЭ 6; п - порядковый номер (снизу) РЭ 6. По показаниям спускаемого в скважину манометра в процессе притока определяют длительность интервалов времени запол1

Изобретение относится к нефтеазодобывающей промьшленности и моет быть использовано для испытаия и исследования нефтяных и газоых скважин.5

Цель изобретения - повышение точности определения параметров ластов.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство; на фиг.2 - диаграмма Ю- изменения забойного давления (t); на фиг.З - диаграмма скорости изменения забойного давления (t).

Устройство испытания скважин вклю- 5 чает опорный хвостовик 1, фильтр 2, пакер 3, запорный клапан 4.

Устройство спускают в скважину на трубах 5, имеющих диаметр 73 мм. В качестве реперных элементов 6 исполь-20 зуют метровые отрезки труб, имеющих- диаметр 89 мм. Измерение давления и скорости изменения забойного давления осуществляют прибором 7, спускае-

мым в скважину на кабеле. I

Работу устройства рассмотрим на

примере испытания скважины.

Количество реперных элементов 6 выбирается равным, . Интервал 30

глубин установки элементов L равен 1000 м. За точку отсчета принята максимальная глубина снижения уровня

HO 1500 м. Расчетные интервалы глубин установки реперных элементов опре-з5 делены по формуле

и-0,6

дН 1,583 &, (1)

где иИ - интервал глубин установ- 40 ti

ки реперных элементов, м;

нения жидкостью межреперных секций (МС) и рассчитывают средние значения дебитов как отношение емкости каждой МС к соответствующему интервалу времени. Одновременно прибором 7 измеряют скорость изменения забойного давления. По нарушению монотонности изменения скорости определяют моменты прохождения уровнем жидкости РЭ 6. 3 ил.

L - расстояние между фильтром и верхним реперным элементом, м;

m - количество реперных элементов ; п - порядковый номер (снизу)

реперного элемента. Приведенная формула обосновывается следующим образом.

i

Опыт использования на практике

методик интерпретации кривых притока в расчетные формулы которых входит текущее время между отсчетами,, снимаемыми с полученных диаграмм, показывает, что, хотя реперные элементы можно устанавливать на любых интервалах, все же для повьпиения качества обработки данных желательно,- чтобы интервалы между отсчетами не слишком отличались друг от друга. В этом случае уменьшается разброс точек при построении результирующего графика в полулогарифмических координатах. Так как известно, что чаще всего процесс изменения дебита при испытании скважин определяется экспоненциальной зависимостью, то предлагается интервалы установки реперов также назначать исходя из экспоненциальной зависимости, а именно по формуле (1).

Фактические значения интервалов глубин uHj , полученные при сборке узлов колонны испытательного инструмента, и соответственно объемов межреперных секций V могут несколько отличаться от расчетных.

Испытания проводят следующим образом.

В скважину спускают компоновку испытательного инструмента, пред

ставленную на фиг,I, после чего производят пробную пакеровку, монтируют фонтанное оборудование с лубрикатором, подвешенным на крюке подемника, спускают на забой дистанционный прибор и герметизируют устье.

Натяжкой инструмента производят распакеровку и с помощью компрессора, подсоединенного к трубам, полностью вытесняют воду из НКТ с циркуляцией через фильтр.

Затем повторно производят пакеровку и стравляют воздух- . из труб, в результате чего на пакер передается депрессия дР 150 кГс/см (полная)..

Процесс притока контролируют по показаниям дистанционного прибора с записью-на ленту фоторегистратора Через 2 ч (после подъема уровня на 10 м выше верхнего реперного элемента) закрыва:ют запорный клапан и записывают кривую восстановления давления (КВД).

По окончании испытания производя распакеровку и промывают скважину с циркуляцией через фильтр. Затем под нимают прибор, демонтируют устье и производят подъем инструмента.

В результате испытания дистанционным прибором зарегистрировано две диаграммы:

а) изменения забойного давления РJ f(t) (фиг.2); .

б) скорости изменения забойного

давления -;- - f(t) (фиг.З). at

На диагр амме (фиг. 2) обозначены следующие участки: .

а - спуск прибора; . b - снижение уровня жидкости в НКТ с помощью компрессора;

с - пакеровка;

d - стравливание воздуха из НКТ;

е - кривая притока (КП);

f - кривая восстановления давления (КВД);,

g - открытие запорного клапана;

h - распакеровка;

k - долив- скважины и вытеснение плартовой воды из труб;

1 - подъем прибора.

Учитывая, что на диаграмме изменения давления в JJифтoвoм канале скважины в момент перехода уровня жидкости из канала с одним сечением (следовательно, с одной удельной ем костью) в канал с другим сечением

j

(т.е. с другой удельной емкостью) отмечаются) в виде резкого изменения наклона кривой изменения забойного давления во.времени (фиг.2), а на

диаграмме

dP

зависимости -at

ОТ t в ука

занные моменты выделяются, как местные скачкообразные пики, соответствующие нарушению монотонности изменения функции скорости (фиг.З), можно при расшифровке диаграмм определять интервалы времени, соответствующие прохождению уровнем реперных элементов, т.е. интервалы t,t,t ...t , в течение которых заполняются соответствующие межреперные секции колонны НКТ.

Средние дебиты за указанные интервалы времени при известных объемах , секций лифтового канала V, расположенных между реперными элементами, определяют по формуле

25

(л/с),

,

(2)

V u.t где gf - средний дебит- за интервал времени;

полный объем межреперной секции;

интервал времени, в течение которого уровень жидкости в лифтовом канале скважины проходит расстояние от.одного реперного элемента до другого;

порядковый номер межреперной секции;

п 40

45

50

55

V.

/ V -ь V

h. ь -рп

- емкость лифтового канала

на

где ,

участке от одного реперного элемента

до другого;

Vp - емкость лифтового канала в месте установки реперного элемента, входящего в данную межреперную секцию. I

Средние значения удельного веса

столба жидкости для каждой межреперной секции рассчитаны в зависимости от изменения гидростатического давления по формуле

. ( где 4Р - приращение забойного давления при заполнерши очередной / межреперной секции, имеющей высоту &Krvtp;

uPf, определяется по диаграмме РЗ f(t).

Достоинством предложенной технологии испытания скважин является возможность определения дебита ;по данным одного забойного прибора, раположенного под штуцером испытателя пластов, т.е. без использования второго трубного манометра. Дебит в данном случае определяется не по изменению гидростатического давления в лифтовом канале, а объемным методом - по времени заполнения флюидом отдельных секций лифтового канала, объем которых известен,,расположенных между соседними реперными элеметами, причем время заполнения каждой секции определяется по диаграмме -глубинного манометра. Важным обстоятельством является то, что при такой технологии испытания для определения дебита не чадо знать уделный вес флюида или его плотность. Более того, устройство позволяет оперативно, без проведения дополнительных геофизических исследований определить удельный вес флюида по формуле, связывающей высоту столба жидкости, гидростатическое давление и удельный вес жидкости, используя значения гидростатического давления, .снятые с диаграммы глубинного прибора. При этом точность замера забойного давления при определении дебита объемным способом не имеет значения, так как величина гидростатического давления не входит в расчетную формулу дебита, что является важным дополнительным положительным эффектом использования устройства.

Кроме того, в тех случаях, когда чувствительность забойного манометра недостаточна для получения заметных изменений на диаграмме давления P,f(t), предлагается дополнительно измерять скорость изменения

забойного давления -;- f (t).

at

Еще одним преимуществом.данного устройства является возможность ориентировочной оценки дебита газа и фазового состава притока. Это очень важно при испытании газоносных или нефтегазоносных пластов, когда газ, попадая в трубы пластоиспы- тателя, начинает проталкивать над собой пачку жидкости, которую, как

правило, заливают в трубы при спуске испытателя в скважину. При этом поступление газа не вызывает ощутимого роста гидростатического давления, в связи с чем этот процесс на

диаграмме забойного манометра представлен в виде участка, близкого к горизонтальному, однако при подходе уровня жидкости к рецерному элементу высота пачки жидкости, протал5 киваемой газом, изменяется, а после прохождения.реперного элемента - возвращается к первоначальному значению. Это позволяет снять с диаграммы манометра значения времени, необходи0 мые для расчета, дебита газа. 1

Таким образом, устройство в отличие от известного позволяет измерять дебит не только в нефтяных и

5 водяных скважинах, но и в газовых скважинах.

Формула изобретения

Устройство для испытания скважин, содержащее лифтовьй канал с фильтром в нижней части и установленными по его длине реперными элементами, манометр для измерения забойного давления, отличающееся тем, 5 чт о, с целью повышения точности определения параметров пластов, оно снабжено прибором для измерения скорости изменения забойного давления, при этом реперные элементы вьшол- нены в виде труб с поперечным сечением, отличным от сечения лифтового канала, и установлены с интервалом, определяемым из формулы . т ro.S

&Н 1 ,583 ..е , т

где дН - интервал глубины установки реперных элементов, м;

LP - расстояние между фильтром 50 и верхним реперным элементом, м;

m - количество реперных элементов ;

п - порядковый номер (снизу) реперного элемента.

0

0

45

io f 2 ty t ig tg

(Риг.г

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промъшшенности и позволяет повысить точность определения параметров пластов. Устройство включает опорный хвостовик 1, установленный в нижней части лцфто- вого канала (ЛК), фильтр-2, пакер 3, запорный клапан -А. По длине ЛК с интервалами друг от друга установлены реперные элементы (РЭ) 6 в виде труб с диаметром, отличным от сечения ЛК. В скважину устройство о.пус- кают на трубах 5. Расчетные интерСП