Способ исследования нагнетательных скважин Советский патент 1987 года по МПК E21B47/00 E21B47/06 E21B47/10 

1

Изобретение относится к исследованиям нагнетательных скважин при контроле за разработкой нефтяных месторождений и, в частности, может быть использовано при промыслово-геофизи- чеГских исследованиях нефтяных и газовых скважин.

Целью изобретения является повышение точности и надежности выявления мест притока (оттока) жидкости . и определения интервалов движения жидкости в затрубном пространстве скважины.

Способ исследования нагнетательных скважин основан на зависимости радиуса зоны термических исследований от времени. При малых временах определяющее влияние на регистрируемое температурное поле оказывает скважинаj а при больших временах увеличивается вклад окружающих горных пород. Это позволяет разделить температурные сигналы из скважины и окружающих горных пород с помощью выбора специальной методики исследований (временная фильтрация температурных сигналов).

Способ осуществляют следующим образом.

Измеряют распределение температуры вдоль ствола скважины с помощью термометра, спускаемого в скважину, осуществляют предварительную интер- претацию данных, полученных при этом замере, и определяют интервалы дальнейших исследований. Затем переводя скважину в режим закачки и производят ее в течение времени t ь V/Q, после этого скважину переводят в режим отбора и производят измерение распределения температуры в вьщелен ном интервале через 0,5-5 ч после нчала отбора воды из скважины непо-. средственно после периодической смены закачки на отбор с последующей поинтервальной регистрацией температуры в каждой из выявленных зон температурных аномалий в течение времени, не превышающего ,2 после начала отбора. Смену режима рботы скважины и измерения периодичеки повторяют, причем поинтервальные измерения производят с перекрытием 30-50 м. Полученные термограммы сопоставляют с фоновой и производят итерпретацию,

Верхняя и граница временного интервала задержки соответст

Г

0

5

0

вует двум крайним случаям положения приб|эра и насосно-компрессорных труб (НКТ) относительно оси обсадной колонны и их размеров. Нижняя граница |соответствует эксцентричному распо- ;ложению прибора, НКТ и обсадной колонны (прибор лежит на НКТ, а НКТ на обсадной колонне). Верхняя граница соответствует центрированному положению прибора, НКТ и обсадной колонны.

При проведении измерений предполагается, что регистрирующий прибор лежит на стенке НКТ, а НКТ на стенке обсадной колонны вследствие невертикального расположения оси скважины. Такое расположение НКТ в стволе скважины, а соответственно, и регистрирующего прибора в НКТ реализуется на практике на некотором удалении от устья скважины и от пакера, установ- ленно го на воронке НКТ.

Выбор верхней границы интервала задержки соответствует такому значению времени, когда минимальная допустимая величина температурного сигнала пород может быть зарегистрирована термометром в случае обсадной колонны большого диаметра при расположении прибора вдоль оси скважины.

На фиг. 1, 2 представлены графики реализаций способа.

На фиг. 1 обозначено: 1 - термограмма, зарегистрированная вдоль всего ствола скважины через 20 мин после начала отбора, 2-5 - термограммы, зарегистрированные соответственно в интервалах: 1120-820 м, 850-520 м,550- 220 м, 250-0 м сразу после многократного перевода скважины из режима закачки на режим отбора. Спуск серийного термометра СТЛ-28 в скважину осуществлялся через лубрикатор и НКТ. 5 Воронка НКТ находилась на глубине 1309 м. Перфорирован интервал 1331, 6-1336, 8 м. Приемистость скважины Q 300 мз/сут.

На фиг. 2 обозначено: 1 - термо- 0 грамма, зарегистрированная вдоль всего ствола скважины через 22 мин после начала отбора, 2 - термограмма, зарегистрированная сразу после перевода скважины КЗ режима закачки на ре- 5 жим отбора. Исследования проведены через НКТ. Воронка НКТ находилась на глубине 1303 м. Перфорирован интервал 1347,2-1350 м. Приемистость скважины Q 800 м /сут.

5

0

Пример 1. После стравливания давления опустили термометр в скважину до глубины 1120 м. Провели закачку воды в скважину в течение 12 мин. По истечении этого времени перевели скважину на режим отбора. Через 20 мин после начала отбора зарегистрировали распределение темпе- ратуры (фиг. 1, термограмма 1) в НКТ в интервале глубин 1120-0 м. После регистрации термограммы 1 опустили термометр до глубины 1120 м. Провели закачку воды в скважину в течение 12 мин, перевели ее на режим отбора и одновременно с последним зарегистрировали распределение температуры (фиг. 1, термограмма 2) в НКТ в интервале глубин 1120-820 м, скважина вновь отработана под закачкой в течение 12 мин и переведена на режим отбора. Сразу после перевода скважины на режим отбора начата регистрация температуры (фиг. 1, термограмма 3) в НКТ в интервале глубин 850-520 м. Аналогичные операции произведены при исследовании интервалов глубин 550-220 м (фиг.1, термограммы 4, 5 соответственно).

Из результатов исследований видно,-, -что аномалии температуры в интервалах глубин: 70-120 м, 210-280 м, 860-900 м (фиг. 1, термограмма 1) не связаны с негерметичностью обсадной колонны, а обусловлены околоскважин- ными процессами, .так как на термограммах 2-5 аналогичные аномалии отсутствуют. Замер, проведенный расходомером в свободной колонне вдоль всего ствола скважины, подтверждает заключение, выданное по результатам термических исследований о герметичности обсадной металлической колонны.

Таким образом, из результатов исследований видно, что обсадная колонна герметична в указанных интервалах глубин. I

Пример 2. После стравливания давления опустили термометр в скважину до глубины 1280 м. Провели закачку воды в скважину в течение 15 мин. По истечении этого времени перевели скважину на режим отбора. Через 22 мин после начала отбора зарегистрировали распределение температуры (фиг.2, термограмма 1) в НКТ в интервале глубин 1280 - О м в режиме отбора воды из скважины. После ре0

5

гистрации термограммы 1 опустили термометр до глубины 310 м. Провели закачку воды в скважину в тече ние .

12 мин, перевели ее из режима закачки на рейсим отбора и одновременно с последним зарегистрировали распределение температуры (фиг. 2, термограмма 2) в НКТ в интервале глубин 310 0 О м в режиме отбора.

Из результатов исследований сле- дует, что аномалия температуры на глубине 200 м (фиг. 2, термограммы 1, 2) обусловлена негерметичностью

5 обсадной колонны, так как характер распределения температуры в интервале глубин 310-0 м на термограммах 1 и 2 один.

Факторами, подтверждающими заключение, сделанное по результатам термических исследований в скважине, являются: появление воды на поверхности между зксплуатационной колонной и колонной кондуктора (вода,поя- . вившаяся на поверхности земли у устья скважины, по результатам анализа является закачиваемой, а не пластовой), насосно-компрессорные трубы герметичны в интервале глубин 340-0 м (по ре0 зультатам исследований глубинным ходомером РГД-4), заколонный переток в скважине ниже глубины 200 м не отмечается, так как градиент температуры (см. фиг. 2, термограмма 1) в интервале глубин 1280-200 м практически не изменяется.

Таким образом, из результатов исследований видно, что эксплуатационная колонна не герметична на глубине 200 м.

Для реализации способа необходимо использовать скважинные термометры с разрешающей способностью 0,01 К и

инерционностью не более 1 с.

t

5 Предлагаемый способ позволяет повысить однозначность выявления мест притока (оттока) жидкости в интервалах, перекрытых НКТ. При этом достигается уменьшение трудовых зат0 рат, так как исключается необходимость спускоподъемных операций НКТ и вследствие этого создается экономический эффект около 800 руб на скважину. Реализация способа позво5 ляет определять скважины, в которых происходит осолонение пресноводных источников за счет заколонной циркуляции, что очень важно для охраны окружающей среды.

5

0

Формула изобретения

Способ исследования нагнетатель- 4}iix скважин, включающий регистрацию изменения температуры вдоль ствола скважины при многократном переходе от момента закачки жидкости на отбор проб и сопоставлении термограмм, о т- nri чающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности выявления мест притока (оттока) жидкости и определения интервалов движения жидкости в затрубном пространстве скважины, производят измерение температуры через 0,5-5 ч после начала отбора проб из скважины, определяют места притока по температурны .аномалиям, производят в каждом выявtl

a fft/ e//i/ff ; / ffC/rf /

ленном интервале температурных аномалий регистрацию изменения температуры в течение времени, не превышающего ,2 после начала отбора пробы, а продолжительность закачки жидкости определяют по формуле

t -X

10

где V - внутренний объем НКТ от во

ронки до устья.

м

Q - приемистость скважины, , R - расстояние от НКТ до обсадной

колонны, м;

а - температуропроводность среды, заполняющей межтрубное пространство, .

Ге/7м0гр у/1/мб / 13 /4i / 7ff /7W

- j-I

/

фаг /

i .§

С}(ем(у a / acrr7fj

repf ospaMMij/ /« f5 16 77

r

100- 700

300- 400 500600-700

6QQ 900 1000ma

С

a

Изобретение относится к промыс- лово-геофизическим исследованиям нефтяных и газовых скважин (С). Цель изобретения - повышение точности и надежности выявления мест притока (оттока) жидкости и определения интервалов движения жидкости в затруб- ном пространстве С. Для этого измеряют распределение температуры (Т) вдоль ствола С с помощью термометра, спускаемого в С. Осуществляют предварительную интерпретацию данных,полученных при этом замере, и определяют интервалы дальнейших исследований. Затем переводят С в режим закачки в течение времени t V/Q, где V - внутренний объем труб от воронки до устья, м, Q - приемистость, С . Далее С переводят в режим отбора и производят измерения Т в вьзделенном интервале через 0,5-5 ч после начала отбора воды из С. Поинтервально регистрируют Т в каждой из выявленных зон температурных аномалий в течение времени, не превьш1ающего ,2 после начала отбора, где R - расстояние от насосно-компрессорной трубы до обсадной колонны, м; а - темпе-ра- туропроводность среды, заполняющей межтрубное пространство, . Смену режима работы С и измерения периодически повторяют..Полученные термограммы сопоставляют с фоновой и производят интерпретацию. 2 ил. S (Л 00 ел СО Ntiii 00 сл

Составитель В.Сидоров Редактор М.Бандура Техред А.Кравчук Корректор И.Эрдейи

Заказ 6125/32 Тираж 533Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,-д, 4/5

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

Фие.2