Способ контроля технического состояния подземного оборудования скважин Советский патент 1989 года по МПК E21B47/06 

3150

Изобретение относится к нефтедобыче и может быть использовано в нефтегазовой промьшшенности для контроля технического состояния скважин, оборудованных погружными электронасосами, в частности для определения мест негерметичности насосно-компрес сорных труб (НКТ) и характера работы электроцентробежных насосов (Э11,Н)

Целью изобретения является повышение оперативности контроля технического состояния подземного оборудования скважин с электроцентробежными насосами, определение мест негерметичности колонны НКТ и определение нефтеводораздела и динамического уровня в межтрубном пространстве,

На фиг,1 и .2 приведены графики реализа11 1и способа на скважинах

На фиг.1 обозначено: кривая 1 - геотермограмма; кривая 2 - термограмма при отключенной насосной установке; кривые 3,4 - термограммы при открытой устьевой задвижке коллектора, зарегистрированные соответственно на спуске и на подъеме; кривая 5 - термограмма после пуска насосной установки

. Сопоставление термограмм 2-4 позволяет предположи1ь наличие негерметичности НКТ в районе 900 м Сопоставление термограмм 5 и 2 подтверждает наличие негерметичности на глубине 900 м, так как вьппе этой глубины кривые 2 и 5, а .также 1, практически повторяют друг друга с незначительным параллельным сдвигом, что свидетельствует о малости потока жидкости в НКТ в указанном интервале о Кроме того, разность между геотермической температурой и температурой жидкости на выходе насосной установки (1070 м) при ее работе почти в 2 раза превышает разность температур рассчитанную по формуле, что также указывает на наличие неисправности насосно-под емного оборудования

На фиг с 2 обозначено: кривая 1 - геотермограмма; кривые 2 - 4 - термограммы, зарегистрированные соответственно 1герез 2 мин, 50 мин, и

2ч 4У мин, после отключения насосной установки; кривые 5-7 термограммы; 5, 6 и 7 - градиент-термограммы, зарегистрированные соответственно через 15 мин, 37 мин и

3ч 15 мин после пуска насосной ус- тановки. Так как подъемное оборудо

0

5

0

вание данной скважины герметично,замеры при остановленной насосной установке и открытой устьевой задвижки коллектора не проводились« На термограммах 2-4 аномалии охлаждения, перемещающиеся вверх (глубины соответственно 670 м, 515 м и 415 м), соответствуют положению уровня жидкости в межтрубном пространстве, Тоео по термограммам 2-4 возможно прослеживание Процесса восстановления статического уровня жидкости в межтрубном пространстве после отключения насосной установки На термограммах 5 - 7 и зарегистрированных одновременно с ними градиент-термд- граммах 5-7 отмечается положение динамического уровня жидкости в межтрубном пространстве соответственно на глубинах 492 м, 542 м и 750 м. Кроме того, на кривых 5-7 скачком градиента температуры отмечается положение нефтеводораздела на глубинах 5 550 м, 634 м и 855 Мо Таким образом, подтверждается возможность определения уровня жидкости в межтрубном пространстве как после отключения, так и после пуска насосной установки.

При работе насосной установки жидкость, поступающая в НКТ, разогревается относительно геотермической температуры на величину (ЛТ) в соответствии с формулой

0

. t . -.

дт

о

0

0

5

где W - мощность, подводимая к насосной установке;

W - мощность, расходуемая на увеличение потендиальной энергии жидкости; Q - дебит скважины; р - плотность жидкости; С - удельная теплоемкость жвдкости;

йТр - превьпиение температуры жидкости над 1 еотермической на приеме насоса о

Таким образом, сопоставляя величину разогрева жидкости над работающей насосной установкой с формулой,можно выявлять отклонения в характере работы насосной установки В результате теплообмена жидкости, 71вижущейся в НКТ, со средой, нлходящейся в межтрубном пространстве (вода, нефть, газ .и т.Ди) и горными породами вдоль оси, в НКТ втникан)т г рлдиенты температуры, причем место положения грани раздела сред в межтрубье (вода,нефть нефть/газ) отличается скачком градиента температуры, при этом регистрацию температуры для повьшения однозначности удобно проводить в дифференциальной форме о При возникновении утечки жидкости в НКТ характер теплообмена в интервале от места негерметичности до приема насосной установки резко меняется, что приводит к изменению градиентов температур Если на термограммах, зарегистрированных сразу после остановки насосной установки, имеются неповторяющиеся хаотичные изменения температуры амплитудой до 1°С и более, то это указьгеает на то, что в процессе работы насосной установки происходит захват воздуха (газа) из межтрубья,Тое„ насосная установка работала на срыве подачи.

Кроме того, сопоставление замеров в остановленной скважине с последующими замерами в процессе опрессовки НКТ позволяет определить наличие и место негерметичности НКТ

Способ осуществляют следующим образом о

Останавливают ЭЦН, закрывают задвижку коллектора, через сальниковое устройство опускают в НКТ глубинный прибор и проводят регистрацию термограмм в интервале от устья до подвеса насосной установки.

Производят опрессовку НКТ, в частности, путем открытия задвижки коллектора и регистрируют термограммы в том же интервале

Запускают насосную установку и регистрируют термограммы, причем термограммы дополнительно регистрируют в дифференциальной форме.

Определяют места негерметичности НКТ и характер работы насосной установки по сопоставлению зарегистрированных и геотермических термо- i грамм.

Применение предлагаемого способа по сравнению с известными позволяет сократить время непроизвольного простоя скважины во время исследований, повысить однозначность выдаваемых заключений и получить дополнительную информацию о характере работы насосной установки.

Формула изобретения

1. Способ контроля технического состояния подземного оборудования скважин, включающий регистрацию термограмм вдоль ствола скважины после ее пуска с последующим сопоставлением зарегистрированных и геотермических термограмм, отлич ающий- с я тем, что, с целью повышения оперативности контроля технического состояния подземного оборудования скважин с злект- роцентробежными насосами и определения мест негерметичности колонны на- сосно-компрессорных труб (НКТ), регистрируют тepмoгpaм м внутри НКТ при

спуске термометра до насосной установки, при этом термограммы регистрируют непосредственно после отключения насосной установки, повышают давление в НКТ и регистрируют термограммы внутри НКТ в процессе повышения давления и непосредственно после пуска насосной установки

2д Способ по по 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что повьшгение давлення в НКТ производят путем открытия устьевой задвижки коллектора

3. Способ по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что,с целью определения нефтеводораздела и динамического уровня в межтрубном пространстве, дополнительно регистрируют термограммы в дифференциальной форме после пуска насосной установки.

Изобретение относится к добыче нефти насосным способом и может быть использовано для определения мест негерметичности насосно-компрессорных труб (НКТ) и режима подачи нефти электроцентробежными насосами (ЭЦН) с помощью сопоставления термограмм (ТГ), зарегистрированных после остановки ЭЦН, в процессе опрессовки НКТ и непосредственно после пуска ЭЦН, с геотермическими ТГ. Цель изобретения - повышение оперативности контроля технического состояния подземного оборудования скважин с ЭЦН и однозначности определения мест негерметичности колонны НКТ. Для этого рассчитывают величину разности температур, возникающих при прохождении нефти через ЭЦН, поформуле ΔТ=W-W_N/Q^.ρ^.C + ΔТ₀, где W и W_N - подводимая к насосной установке и расходуемая на увеличение потенциальной энергии жидкости мощности соответственно

Q - расход жидкости

ρ - плотность жидкости

C - удельная теплоемкость жидкости

ΔТ₀ - превышение температуры жидкости при приеме насоса над геотермической температурой. Останавливают ЭЦН, в скважину в НКТ спускают регистрирующий чувствительный термометр и регистрируют ТГ непосредственно после остановки ЭЦН вдоль ствола скважины от устья до места подвески ЭЦН. Сопоставляя зарегистрированную т-ру над насосной установкой с рассчитанной т-рой, определяют техническое состояние насосной установки. Производят опрессовку НКТ давлением коллектора, открывая коллекторную задвижку, и регистрируют ТГ в интервале от устья до ЭЦН. Запускают в работу ЭЦН и снова регистрируют ТГ вдоль ствола внутри НКТ в обычной и дифференциальной форме (градиент - ТГ). Определяют места утечек в НКТ по сопоставлению зарегистрированных и геотермических ТГ, а места разделов нефть-вода, нефть-газ в межтрубном пространстве определяют по градиент-ТГ. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

гродиен/п-т рмо- гАд/цу / гп Ум-сл

т

600

800

Редактор Г.Волкова

Составитель В.Петров

Техред И.Дидьт): Корректор И.Муска

Заказ 5402/33

Тираж 51Д

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.рногра мы .

(

Фиг.1

Подписное