Способ исследования скважины и устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК E21B47/10 

Изобретение относится к геофизическим и гидродинамическим исследованиям скважин.

Целью изобретения является повышение точности исследования за счет исключения погрешности от наличия затрубных перетоков жидкости.

На фиг. 1 схематически показано устройство с одним обводным каналом J на фиг. 2 - то же, с другим 66- . водным каналом.

Устройство для реализации способа содержит турбинный преобразователь расхода, установленный в измеритель- ном -канале 2 и снабженньш двумя па- керующими узлами, содержащими два пакера 3 и 4 с различными обводными каналами 5 и 6. Каждьй пакер 3 и А через винтовую пару соединен со свои приводом (на чертеже показаны схематично) .

Способ осуществляют следующим образом.

Устройство спускают в скважину, с помощью привода производят раскрытие пакера 3 и осуществляют протяжку расходомера в интервалах исследования с постоянной скоростью. Часть жидкости проходит через измерительный канал 2, где регистрируется число оборотов турбинки 1 в минуту. Другая часть потока пропускается через обводной канал пакера 3 мимо измерительного канала 2. Остальная часть потока при нарушении цементажа проходит по затрубным каналам, минуя обводной канал 5 и измерительньй ка- нал 2. Затем производят закрытие пакера 3 и открытие пакера 4 с обводным каналом 6 и повторяют исследование. Дале.е решая совместно уравнения

0

5

0

5

0

,11

1

-площадь сечения измерительного канала ,

-площадь сечения затруб- ного канала1

-площадь сечения первого и второго обводных каналов,

определяют величину суммарного потока с учетом погрешности, обусловленной движением самого прибора по стволу скважины и наличием затрубных каналов. После чего строят уточненный дифференциальньй профиль притока жидкости в скважине.

Способ исследования скважины основан на том, что двухпакерньй расходомер непрерьшно протягивается вдоль интердала исследования с постоянной скоростью вдоль скважины, при этом часть потока определенной величины отводится через обводной канал одного пакера от измерительного канала. Как известно для одного сечения скважины в затрубном канале, обводном канапе и измерительном канале средняя скорость потока скважинной жидкости одинакова, отсюда можно записать, что

п,К

V,

где п - величина {показания датчика

расходомера;

К - отношение скорости потока жидкости к величине показания датчика расходомера.

Учитьгоая скорость движения прибора V,

п

Изобретение относится к геофизическим и гидродинамическим исследованиям скважин. Цель - повышение точности исследования замечет исключения погрешности от наличия затруб- ных перетоков жидкости. Устройство иклимает расходомер с двуйя пакерирующими узлами, содержащими два па- кера (П) 3 и 4. Обводной канал (К) 5 и П. 3 выполнен в виде отверстия заданного сечения, а сечение К в П 4 вьтолнёно отличным от сечения К в П 5. Каждый П 3 и 4 имеет свой привод. Устройство опускают в скважину и производят протяжку расходомера с постоянной скоростью. От измерительного К 2 через К 5 отводят часть потока жидкости. Затем в том же интервале отводят от К 2 через обводной К в П 4 поток жидкости другой величины. Суммарный р 1сход жидкости определяют из системы уравнений, приведенных в формуле изобрете1 ия. После этого строят дифференциальный профиль притока жидкости в скважине, дающий реальнзпо картину притока скважинной жидкости из отдельных интервалов продуктивных пластов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. (О

п 1 г , Q

1 к s V S + s,

1 f Q К S + S + S,

V

+ v) ,

де n и Пл величина показаний датчика расходомера;

К - отношение скорости по- 50 тока к величине показания датчика расходомера;

Q , - расход суммарного потока жидкости; 55

V, V,j - скорость расходомера при движении с первым и вторым обводными каналами в пакере;

п

Vf), (1)

:Ч

где Q - суммарньй расход жидкости; S - площадь сечения измерительного канала; - площадь сечения затрубных

каналов в цементном кольце; S, - площадь сечения обводного

канала.

I

В уравнении две неизвестные величины Q и S . Для Toroj чтобы найти эти величины, постоянные для одного сечения, повторяем исследование, отводя от измерительного канала другую часть потока через обводной канал сечения Sj, тогда изменится распределение суммарного потока Q и изменится величина показания датчика расходомера

- 1 ( К S

+ S + S.

V.) (.2)

Из полученных уравнений (1) и (2) находятся Q и S и определяют уточненный дифференциальный профиль при- тока. Повышение точ1гости определения расхода жидкости, притекакш1,ей из отдельных интервалов, достигается за счет того, что исследование производится одним датчиком двухпакерного расходомера, каждый пакер которого имеет свое известное значение обводного канала, зто дает возможность совместной обработки результатов, а именно получить систему уравнений (1) и (2), из которых находят Q и S, т.е. суммарный расход определяется с учетом наличия затрубных каналов. Способ позволяет количественно определить расход через сечение затрубного канала и с учетом этого определить суммарный расход и определить точный профиль притока, дающий реальную картину притока скважинной жидкости из отдельных интервалов продуктивных пластов. Кроме того, учитьшается скорость непрерьгоной протяжки прибора. Следовательно, способ позволяет ускорить процесс исследования и сократить время пребьгаания исследовательской партии на скважине.

Способ осуществляют следукнцим образом.

Пример, В обычном порядке двухпакерный расходомер с турбинным преобразователем расхода, установленным в измерительном канале, спускают в скважину, с помощью привода производят раскрытие первого пакера с обводным каналом S и осуществляют

„ S Kn7 + S tKng + S гУ+ S Kn, + S Kn ,+S V

О

,)

0,0004 -2 .462+0,0002-2 -462-0,0004-50-0,0002 -50-0,00012-513+0,000150

2(513-462)

0,00080 м2

Отсюда

Q (n + )(S + S + S) K

5

0

п о

5

К 2

- отношение скорости

протяжку прибора в интервале исследования с постоянной скоростью V,.

V 50 м/ч S 0,0004 S 0,0001 м2 j

м/ч об/ч

потока жидкости к числу оборотов турбинки в 1 ч. (паспортные данные расходомера).. Производят замер числа оборотов тур- бинки п, в выбранном сечении

п- 513 об/ч.

.

Далее осзтцествляют закрытие первого пакера и раскрытие второго с обводным каналом S и повторяют исследование того же интервала с постоянной скоростью V/j.

V 50 М/Ч-, S 0,0004 S, 0,0002 м2; .

м/ч

о б/ч

к

Производят замер числа оборотов турбинки П; в том же выбранном сечении

п 462 об/ч.

Получив значения чисел оборотов п , и nj, определяют суммарный расход Q с учетом жидкости, перетекающей по затрубным каналам S . Для этого решают систему уравнений

п,

(3)

40

Определяют Q и S для выбранного сечения скважин, где

п, 513 об/ч;

п 462 о.б/ч; так как

V, то

V, V,

(513 1) (0,0004+0,00080+0,0001)-2 1,268 мз/ч.

В выбранном сечении наблюдается разрушение цементного кольца, в котором образовались затрубные каналы площадью S 0,00080 м . Учитьгоая переток части жидкости через затрубные каналы, определяем суммарный расход Q 1,268 м /ч. Произведя замер п, и п по всему интервалу, достигается возможность получить систему уравнений (3), из которых находится величина суммарного потока и площадь сечения затрубных каналов, что позволяет построить уточненный дифференциальный профиль притока жидкости в скважине. После проведения исследования осуществляют закрытие второго пакера и подъем прибора на поверхность.

Формула изобретения

/.Способ исследования скважины, включащий протягивание пакерного расходомера вдоль продуктивных интерва- лов, регистрацию величины расхода . жидкости, проходящей через измерительный канал, и определение профиля притока жидкости, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности исследования за счет исключения погрешности от наличия затрубных перетоков жидкости, отводя от измерительного канала через обводной канал в пакере часть потока жидкости, затем на том же интервале отводят от измерительного канала уерез обводной канал в пакере часть потока жидкости другой величины, причем рас

ходомер протягивают с постоянной скоростью, а суммарный расход жидкости Q в каждом интервале определяют из системы уравнений

V,),

10

Vi),

5

0

5 о

5

величина показаний датчика расходомера; отношение скорости потока к величине показания датчика расходоме- paj

скорость расходомера при движении с первьм и вторым обводными каналами в пак ере , площадь сечения измерительного канала; площадь сечения затруб- ного канала; площадь сечения первого и второго обводных каналов,

где п и п, К

V, и V« S S S/и S« фиг. 2