Способ исследования пластов Советский патент 1992 года по МПК E21B47/10 E21B49/08 

сл

с

Изобретение относится к промыслово- геофизическим исследованиям скважин, бурящихся на нефть, газ и другие полезные ископаемые. Цель изобретения - повышение информативности способа. Спускают в скважину прибор на каротажном кабеле, герметизируют участок пласта от скважинно- го пространства, вызывают приток пластового флюида и регистрируют гидростатическое и пластовое давления. При этом определяют величину натяжения каротажного кабеля, по которой судят о величине депрессии и фильтрационных параметрах пласта. 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к промыслово- геофизическим исследованиям скважин, бурящихся на нефть, газ и другие полезные ископаемые.

Известны устройства для реализации предлагаемого способа исследования пластов, сущность которых основана на получении электрических сигналов, передаваемых по каротажному кабелю из интервала исслё-: дования на поверхности, о величине депрессии и физико-механических свойствах флюида. По этим параметрам судят о гидро-: динамических характеристиках пласта, его пористости, проницаемости и т. д.

Указанные устройства работают следующим образом. Глубинный прибор спускается на каротажном кабеле в интервал исследования. С пульта управленияграсположенного на поверхности, включается электродвигатель, приводящий в действие

исполнительные механизмы прибора: насосы, клапаны, пакерНые устройства и т.д. Процессы наполнения пробосборника и откачки флюида из межпакерного пространства контролируются датчиком давления и резистивимётром. Изменение давления и электрическое сопротивление флюида в виде электрических сигналов по каротажному кабелю передаются на поверхность, где записываются и расшифровываются.

Практически все испытатели пластов .работают на стандартном 3-жильном каротажном кабеле, где передача электроэнергии двигателю производится по схеме: жила+жила+броня кабеля, К свободной жиле кабеля обычно подключаются датчик давления и резистивиметр. Эта жила и несет основную информацию о ходе испытания пласта. По изменению давления и физико- химических свойств флюида судят о гидро

Ov

ГО

о

динамике пласта. На этом технические возможности 3-жильного кабеля и исчерпываются.

Промышленностью в ограниченном количестве выпускается 7-жильный каротажный кабель. Применение его намного может повысить эффективность исследования пластов за счет.наличия дополнительных каналов связи с глубинным прибором, а также значительно упростить управление работой прибора. Однако из-за отсутствия 7-жиль- ного кабеля все опробователи и испытатели пластов ориентированы на работу с 3-жиль- ным кабелем, а возможности которого ограничены. Кроме того, дополнительный канал связи может дать возможность разработки нового способа исследования пластов с применением 3-жильного кабеля.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, реализуемый устройством для опробования пластов, где информация о ходе испытаний глубинного прибора передается в виде электрического сигнала, по которому судят о гидродинамике пласта, а конструкция его выполнена так, что межпа- керное расстояние при необходимости может меняться за счет телескопического элемента.

Одним из недостатков осуществления способа указанным устройством является то, что грузонесущая способность каротажного кабеля не используется для получения дополнительной информации о ходе испытания пласта.

Дель изобретения - повышение информативности способа.

Поставленная цель достигается тем, что, согласно способу исследования пластов, включающему спуск в скважину прибора на каротажном кабеле, герметизацию участка пласта от скважинного пространства,, вызов притока пластового флюида и регистрацию давления в интервале герметизированного участка пласта в процессе исследования, в процессе вызова притока пластового флюида определяют величину натяжения каротажного кабеля, по которой судят о величине депрессии на пласт и фильтрационных параметрах пласта.

На фиг. 1 показано устройство для реализации предлагаемого способа в транспортном положении; на фиг. 2 - положение устройства в интервале исследования, когда нижний пакер отделен от последнего; на фиг. 3 - схема реализации способа и расположения основных узлов устройства в корпусе прибора, в скважине, на дневной поверхности; на фиг. 4 - график натяжения кабеля.

Устройство для реализации способа состоит из корпуса 1, спускаемого на каротажном кабеле 2, электродвигателя 3, насосов 4 и 5, пробосборника 6, верхнего 7 и нижнего

8 пакерных устройств, стыковочного устройства 9, измерителя 10 натяжения каротажного кабеля с регистрирующим 11 и показывающим 12 приборами. Устройство содержит также (фиг. 3) обсадную колонну

0 13, отверстие 14 в колонне и породе, барабан 15 подъемника, межпакерную полость А и надпакерную полость Б.

Сущность предлагаемого способа исследования скважин состоит в следующем.

5 Устройство, состоящее из корпуса 1, электродвигателя 3, насосов 4 и 5, пробосборника 6, верхнего 7 и нижнего 8 пакерных устройств, стыковочного устройства 9, опу0 скается на каротажном кабеле 2 в интервал исследования ниже предварительно просверленного отверстия 14 в обсадной колонне 13 и горной породе. С поверхности по кабелю 2 подается ток на электродвигатель

5 3, приводящий в действие масляный насос 5 и грязевой насос 4. Последний через систему клапанов и каналов забирает скважин- ную жидкость из межпакерной полости А, подает ее в камеру нижнего пакера 8 и раз0 дувает его. После этого дается натяжение каротажному кабелю 2, при этом срабатываемый стыковочный узел 9 и нижнее пакер- ное устройство 8 распакерованным отделяется от прибора. Последний подни5 мается выше просверленного отверстия 14 и распакеровывается включением масляного насоса 5. Так происходит изоляция исследуемого интервала от остальной части скважины.

0 Непосредственно процесс исследования состоит в следующем.

После установки пакерных устройств включением грязевого насоса 4 откачивается жидкость из межпакерной полости А в

5 надпакерную полость Б. При этом давление в межпакерной полости А понижается и становится меньше пластового, т.е. создается определенная депрессия на пласт, в результате которой флюид из отверстия 14 посту0 пает в межпакерную полость А. Стремясь к гидростатическому равновесию, устройство перемещается вниз, создавая натяжение кабеля 2. Численная величина натяжения зависит от притока флюида из отверстия 14

5 в межпакерную полость А. Чем меньше величина депрессии, тем меньше величина натяжения кабеля и наоборот.

Таким образом, зная производительность насоса прибора, диаметр скважины и величину натяжения кабеля, с достаточной точностью можно судить о фильтрационных

параметрах пласта. Для химического анализа пластового флюида отбирается проба путем заполнения пробосборника б переключением системы клапанов в опреде- ленной последовательности. Подъем устройства на дневную поверхность осуществляется в следующем порядке. Прекращается подача тока к электродвигателю 3, при этом через систему клапанов масля- ного насоса автоматически снимается давление в камере верхнего пакерного устройства 7 и устройство освобождается от стенок скважины. Затем устройство опускается, стыковочное устройство 9 входит в гнездо нижнего пакерного устройства 8, одновременно снимает давление в камере последнего и стопорится в нем. В таком виде устройство извлекается на дневную поверхность.

Прим ер. Определение депрессии по величине натяжения каротажного кабеля.

Допустим, что для исследования предоставлена скважийа, обсаженная эксплуатационной колонной 146x10 (при этом внутренний диаметр ее составляет 126 мм). Установка верхнего пакера предполагается на глубине 1500 м. Плотность жидкости/заполняющей скважину, 1,2 г/см3; натяжение каротажного кабеля от собственного веса и веса прибора с учетом влияния промывочной жидкости составляет 1200 кг.

Таким образом, имеем:

,126 м - вн. диаметр обе. колонны;

м - глубина установки пакера;

у 1200 кг/м - плотность промывочной жидкости;

- предварительное натяжение кабеля от собственного веса и веса прибора;

,016 м2 - площадь внутреннего сечения обе. колонны;

,1 л/с-производительность насоса прибора;

Рдеп.1,0; 2,0; 3,0; 4,0.5,0 МПа -предполагаемые значения депрессии на пласт.

Определяют гидростатическое давление на глубине 1500 м:

Н 1200 1500 10

10

Рст

21 МПа

Затем определяют натяжение кабеля N при депрессиях от 1,0 до 5,0 МПа.

Полученные данные сведены в таблицу.

Строят график зависимости (Pflen), где М р;РДеп (фиг. 4).

Таким образом, зная зависимость N f (Рдеп.). легко определить величину депрессии.

По устоявшейся величине депрессии (при Q const) можно судить о притоке флюида в скважину из пласта и, следовательно, о его фильтрационных свойствах.

Технико-экономическая эффективность достигается за счет более качественного опробования исследуемого объекта путем пол- учения оперативной информации о гидродинамике пласта непосредственно в процессе исследования.

Формула изобретения

Способ исследования пластов, включающий спуск в скважину прибора на каротажном кабеле, герметизацию участка пласта от скважинного пространства, вызов притока пластового флюида и регистрацию давления в интервале герметизированного участка пласта в процессе исследования, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности способа, в процессе вызова притока пластового флюида определяют величину натяжения каротажного кабеля, по которой судят о величине депрессии на пласт и фильтрационных параметрах пласта.

фиг.1

IP иг. 2

40 ZO 30 № 50 60 10 80

Фиг.Ь

Фиг.З

- Л/(кн)