Способ контроля за гидравлическим разрывом пласта Советский патент 1990 года по МПК E21B47/10 

1

(21)4422128/23-03

(22)06.05.88

(46) 07.04.90. Бюл. № 13

(71)Башкирский государственный университет им. 40-летия Октября

(72)Р.А.Валиуллин, Р.Т.Булгаков, С.И.Лежанкин и Ф.Ф.Мулюков

(53)622.24 (088.8)

(56)Добрынин В.М, и др. Промысловая геофизика. - М.: Недра, 1986, с,324.

Геофизические методы исследования скважин. Справочник геофизика. /Под ред. В.М.Запорожца. - М.: Недра,1983, с. 506-507.

(54)СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЗА ГИДРАВЛИЧЕСКИМ РАЗРЫВОМ ПЛАСТА

(57)Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Цель - повышение информативности контроля. Регистрируют термограммы по стволу скважины в интервале пласта до и после воздействия на пласт давлением с последующим сопоставлением термограмм. До воздействия на пласт определяют плотность жидкости в зумпфе скважины и измеряют изменение температуры в нем в процессе воздействия на пласт. Давление гидроразрыва пласта определяют по максимальному повышению температуры в зумпДе, а по максимальному снижению температуры жидкости после гидроразрыва пласта против зоны поглощения определяют ее приемистость, 1 ил.

i

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Цель - повышение информативности контроля. Регистрируют термограммы по стволу скважины в интервале пласта до и после воздействия на пласт давлением с последующим сопоставлением термограмм. До воздействия на пласт определяют плотность жидкости в зумпфе скважины и измеряют изменение температуры в нем в процессе воздействия на пласт. Давление гидроразрыва пласта определяют по максимальному повышению температуры в зумпфе, а по максимальному снижению температуры жидкости после гидроразрыва пласта против зоны поглощения определяют ее приемистость. 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для контроля процессов интенсификации притока из пласта, в частности, контроля за гидравлическим разрывом пласта.

Цель изобретения - повышение информативности контроля,

На чертеже приведены результаты термических исследований скважины; I - кривая КС, II - кривая ПС, III - ГГП, 1 - 3 результаты термометрии.

Сущность способа заключается в следующем.

В простаивающей скважине до гид- роразрыва пласта регистрируют термограмму, которая характеризует квази- установившееся темпетурное поле с давлением на забое Р0. Гидроразрыв осуществляется повышением давления в скважине и, как следствие, нагнетанием жидкости в пласты. Обычно при такого рода воздействии происходит быстрый рост давления в системе,Ич- менение (относительно первоначального) забойного давления в течение малого промежутка времени ведет к соответственному изменению температуры в стволе скважины вследствие эффекта адиабатического сжатия.Давление в скважине, как правило, растет до так называемого давления гндро- разрыва пласта, Следовательно8 относительно первоначального произойдет повышение давления на величину ДР. Последнее приведет к максимальному превышению температуры ДТ пр в зумпфе относительно первоначальной. Регистрируя в процессе повьшения давления изменения температуры лТпр в зумпфе, давление гидроразрыва Рг,р определяется из выражения

ел

СП

ел и

к

ДР

, Р,Р. Ро + Р, (О

где ц - коэффициент адиабатического сжатия (расширения), определяемый по плотности жидкости, находящейся в зумпфе скважины

После достижения давления в скважине Ргр происходит .гидроразрыв пласта, т.е. при возникающей репрессии АР пласт принимает жидкость из скважины в течение очень короткого времени и против зоны поглощения пласта возникает аномалия снижения темп-ературы. Существенно, что при этом нет необходимости производить специально закачку жидкости с температурой, отличной от пластовой. В простаивающей скважине всегда существует градиент температуры такой, что при использовании высокочувствительных термометров пласт, поглотивший жидкость (разорвавшийся пласт), отметится на термограмме аномалией охлаждения. Регистрируют в этот период термограмму, определяют ДТСН - максимальное снижение температуры, ч tio которой оценивают приемистость зоны поглощения пласта в соответствии с выражением

к„

Q

др

(2)

a Q в свою очередь определяется через ЛТсн

Q -- (fr + A).

(3)

где ДТ.

си

- максимальное снижение

8

температуры в зоне поглощения жидкости,°С;

-т- r atro член, учитывающий теплообмен потока жидкости в скважине с окружающей средой (для малых времен поглощения им можно пренебречь);

G - средний фоновьй градиент температуры в скважине °С/м;

гс - радиус обсадной колонны, м;

С ц, Сх- объемная теплоемкость пласта и жидкости, Дж/м3-К;

а - температуропроводность пород,

t - длительность поглощения жидкости пластом при гидроразрыве, с.

Пример. На чертеже приведены результаты термических исследований скважины: первая колонка - глубина в MJ вторая колонка - кривые электрометрии I - КС, II - ПС; третья колонка: III - кривая плотности, определяемая гамма-гамма методом - кривая ГГП и температурные кривые 1 - 3,

Способ осуществляется следующим r образом.

Регистрируют контрольное распределение температуры в скважине и определяют плотность жидкости в зумпфе до воздействия на пласт. Измеряют Q изменение температуры в процессе . воздействия на пласт (повышения давления). Определяют максимальное превышение температуры в зумпфе относительно первоначального и по нему 5 оценивают давление гидроразрыва пласта; Непосредственно после гидроразрыва (воздействия на пласт) регистрируют термограмму,, по которой определяют место гидроразрыва в скважине (зону поглощения). Определяют

0

5

0

45

0

55

максимальное снижение температуры против зоны поглощения и оценивают ее приемистость после гидроразрыва.

Исследования проведены в интервале 2450,4-2452,8 м. Термограмма I зарегистрирована до воздействия в простаивающей скважине. Кривая 2 зарегистрирована на подъеме термометра в процессе воздействия давлением и характеризует рост давления в скважине, причем перфорированный пласт не принимает, В зумпфе скважины наблюдается смещение кривой относительно первоначального распределения. Поскольку колонна и забой герметичны, а пласт не принимает, то изменение температуры связано с проявлением адиабатического эффекта в скважине. Максимальное превышение температуры над первоначальной до разрыва пласта по измерениям составило ЛТпр 0,3°С, Непосредственно после гидроразрыва пласта записали термограмму 3, на которой отмечается отрицательная температурная аномалия, указывающая на пласт (зону поглощения), который разорвался в процессе воздействия. Максимальное,

снижение температуры при этом составило ДТСМ 3°С. Таким образом, в скважине в процессе роста давления при работе компрессора произошел гидравлический разрыв пласта.

По кривой ГГП, записанной в интервале исследований, определяют состав (плотность) жидкости в зумпфе скважины. Исходя из плотности j 1,18 г/см3 (что соответствует минерализованной воде) находят коэффициент адиабатического расширения (сжатия) жидкости. Для данной жидкости t 0,003° С/атм. Начальное забойное .давление в скважине Р0 195 атм. А изменение давления в процессе воздействия определяют из

выражения: ЛР -jr

0,3/0,003

100 атм. Тогда давление гидроразрыва равно Рг. р. Р о + лр 195 + 100 295 атм. Для определения приемистости зоны поглощения пласта по термограмме I оценивают средний фоновый градиент-температуры в скважине G 0,025° С/м. Пусть радиус обсадной колонны г0 0,073 м, отношение объемных теплоемкостей пласта и жидАЧ

кости --г- 875/1000, коэффициент ь

температуропроводности а А х х 10 7 ма/с, длительность поглощения жидкости пластом после гидроразрыва t 60 с . Тогда приемистость зоны поглощения пласта .в соответствии с формулами (1). (2) и (3) равна

1,31 мэ/атм«ч.

Предлагаемый способ контроля за гидроразрывом пласта позволяет наряду с оперативным определением места разрьюа в скважине оценивать новую приемистость пласта и определять давление гидроразрыва.

Формула изобретения

Способ контроля за гидравлическим разрывом пласта, включающий реги0 страцию термограмм по стволу скважины в интервале пласта до и после воздействия на пласт давлением с последующим сопоставлением термограмм и определением зоны поглощения, о т 5личающийся тем, что, с , целью повышения информативности контроля, до воздействия на пласт определяют плотность жидкости в зумпфе скважины и измеряют изменение темпе0 ратуры в нем в процессе воздействия на пласт, причем давление гидрораз- рыва лласта определяют по максимальному повышению температуры -в зумпфе, а по максимальному снижению температуры жидкости после гидроразрыва пласта против зоны поглощения определяют ее приемистость.