Способ определения расхода жидкости в скважине Советский патент 1987 года по МПК E21B47/06 

11362819

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано при термометрических измерениях скважин в период освоения и опробования с целью определения расхода жидкости на отдельных участках разреза скважин.

Цель изобретения - повышение точности определения расхода жидкости ю за счет оперативности в проведении работ.

На чертеже приведен пример определения расхода жидкости в скважине.

Сущность способа заключается в 15 следукидем.

Реально регистрируемая температурная кривая представляет собой функцию температуры от глубины Z. С учетемпературньш замер,, выполненны отличающейся скоростью движения мометра .

При первом подходе исследова обработке результатов измерений жается оперативность работ в гл ких скважийах и снижается точно определения при поинтервальном делении дебитов в многопластовы скважинах (необходимо регистрир термограмму одновременно с пуск скважины в эксплуатацию ).

Отмеченные недостатки устран при одном спуске-подъеме путем си в выбранных участках интерва исследований так назьшаемой те ратурной петли. Исследуемый ин вал в 10-20 м записывается на с

том конечной скорости движения термо-20 со скоростью термометра V,-, на

метра V (эффекта на мгновенной регистрации термограммы эта функция имеет вид

T(Z) T(Z, J, +

V,

(1)

где Т,

- температура в скважине; - момент времени от начала закачки до начала движения термометра.

В интервале, не охваченном влиянием температуры потока жидкости закачиваемой сверху или вышедшей из

Z

-упласта, для времени с --- зависимость (l ) с достаточной точностью описывается линейной функцией глубины. Считая, что поправка к геометрическому распределению, обусловленная теплообменом,.пренебрежимо мала, выражение (1 ) можно записать в виде

Вьфажение (2 ) можно исполь.зовать для определения расхода жидкости в скважине. При этом по одному замеру температуры можно вычислить лишь

у величину r(l- -rj-). Исходя из этого

для определения скорости потока (расхода) жидкости V в скважине нужно использовать либо значение Г, вычисленное из распределения температуры в простаивающей скважине, либо

температурньш замер,, выполненный с отличающейся скоростью движения термометра .

При первом подходе исследований и обработке результатов измерений снижается оперативность работ в глубоких скважийах и снижается точность определения при поинтервальном определении дебитов в многопластовых скважинах (необходимо регистрировать термограмму одновременно с пуском скважины в эксплуатацию ).

Отмеченные недостатки устранены при одном спуске-подъеме путем записи в выбранных участках интервала исследований так назьшаемой температурной петли. Исследуемый интер вал в 10-20 м записывается на спуске

подъеме - V и опять на спуске со скоростью У.где V, V и Vj - абсолютные значения скорости термометра относительно Земли, т.е. даже

при V V V скорость термометра относительно движущейся жидкости на подъеме отличается от относительной скорости на спуске, что и обеспечивает независимый замер.

Согласно (2) участки (ветви)

петли 152,3 (см.чертеж) описываются соответственно следующими выражениями :

45

50

где

Обработка участков 1 и 2 приводит к выражению для скорости потока

V .Tja)

I.i Т1(Ь)11Ш + b(Zj,).)

V,

V,

Соответственно для участков 2 и

(3)

3:

55

V- - ИгШ

TI(ZN)I (ZH)

1(м111Т(Ы , V,Vj

(4)

С целью повышения точности определения расхода, регистрируя температурную петлю по схеме спуск-подъем-спуск,, скорость потока с учетом формул (3) и (4) определяется из выражения

V

где 4Т, T2(Z)-T(Zp,(,2,3) - изменение температуры соответствующего участка ветви температурной петли.

При определении расхода по формулам, учитьшающим теплообмен потока жидкости в скважине с окружающими породами т.е. когда зависимость температуры от времени нелинейна , расхождение с величиной расхода, определенного по (5j, не превышает 2%. Поэтому предлагается в способе использовать расчетную формулу для определения расхода в виде

Способ осуществляют следующим образом.

.Устанавливают термометр выше перфорированных пластов с учетом исключения влияния на последующие показания термометра температуры потока жидкости, закачиваемой сверху или вышедшей из пласта, и пускают скважину в эксплуатацию.

После этого начинают регистрацию температурной кривой на- спуске тер- момётра, при этом в выбранных участках ствола скважины (где ожидается изменение расхода жидкости: участок вьше верхнего перфорированного пласта, а также между пластами регистрируют температурную петлю по схеме спуск-подъем-спуск.

Определяют изменения .температуры соответствующих термограмм (ветвей петли (на спуске, на подъеме, на спуске).

Принимая во внимание соответствующие скорости движения термометра

13628194

при регистрации температурной петли, по соотношению 6 определяют расход жидкости на исследуемых участках.

Пример. На чертеже первая колонка - глубина в м, вторая колонка - термограмма, зарегистрированная

по методу температурной петли

.

10

15

20

25

30

35

40

45

50

на спуске; 2 - на подъеме; 3 - на спуске. В скважине один перфорированный пласт. Исследования проводились при освоении сквадины под нагнетанием. ,3она влияния температуры пот.ока жидкости, заканчиваемой сверху, значительно выше интервала исследования. Регистрация термограм - производилась в интервале 1163-1139 м. В соответствии с полученной термограммой определяют изменения температуры на гчастках 1,2 и 3 температурной петли, они составляют соответственно Т, 0,11 К; ЛТ,, 0,63 К и йТ: 2 0,20 К. Соответствующие скорости двJiжeния термометра здесь V 350 м/ч; Vj 300 м/ч; Vj 300 м/ч. Внутренний радиус колонны г 0,074 м. Используя выражение (6), получаем расход жидкости G 9,5 м/ч.

Для осуществления способа необходимы высокочувствительные малоинерционные термометры с разрешающей способностью О,, какими являются серийно Бьшускаемые термометры СТЛ- 28.

Таким образом, способ не требует регистрации температурной кривой в простаивающей скважине и значительно ускоряет определение расхода жидкости в глубоких скважинах. Нет необходимости определять начало пуска скважинь в эксплуатацию, за счет чего повьшается точность определения расхода жидкости в скважинах и обеспечивается возможность поинтерваль- ного определения расхода в скважинах при освоении и опробовании, т.е. способ повьшает оперативность и точность определения расхода жидкости в скважине.

Формула изобретения

Способ определения расхода жидкос- ти в скважине, включающий регистра- цию и обработку термограмм после пуска скважины в интервале, не охваченном влиянием потока жидкости, заканчиваемой сверху или выщедшей из пласта, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности определения расхода жвдкости, регистрацию термограмм осуществляют непре- рьюно при последовательном изменении направления движения термометра путем спуска, подъема и спуска вдоль участка заданного интервала, при этом расход жидкости назсодят из сошения

-j-

/1Т2- 4Ti

G

Л11ЛТ2

vr

dTi- /)Тз -

т

V3 Vi J - объемный расход жидкости, м /ч;

V, (,2, 3)

-iT-TjCz.,)- TiCZg)

5

г„ скорости движения термометра при регистрации термограмм вдоль участка на спуске, подъеме и спуске, м/ч;

изменение температуры y4acfKOB термограмм ( нижняя, ъ верхняя отметка участка) в заданном интервале-,- зарегистрированных при спуске, подъеме и вновь при спуске термометра. К; внутренний радиус обсадной колонны, м.

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважины и м.б. использовано при термометрических исследованиях. Цель изобретения - повышение точности определения расхода жидкости. Устанавливают термометр вьаие перфорированных пластов с учетом исключения влияния на последующие показания термометра т-ры потока жидкости, закачиваемой сверху или вышедшей из пласта, и пускают скважину в эксплуатацию. Затем регистрируют температурную кривую на спуске те-рмометра. В выбранных участках ствола скважины, где ожидается изменение расхода жидкости, участки выше верхнего перфорированного пласта и между пластами регистрируют температурную петлю по схеме спуск- подъем-спуск . Определяют изменения т-ры соответствующих термограмм петли на спуске, на подъеме, на спуске. Принимая во внимание соответствующие скорости движения термометра при регистрации температурной петли, определяют расход жидкости на исследуемых участках. Способ позволяет обеспечить возможность поинтерваль- ного определения расхода в скважинах. 1 ил. с (Л со О5 ю СХ) со

Составитель Н.Кривко Редактор И.Горват Техред Л.Сердюкова Корректор

Заказ 6351/21 Тираж 533Подписное

ВНИИПИ Государственного.комитета СССР

по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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