Способ обнаружения трещин гидроразрыва пласта Советский патент 1992 года по МПК E21B47/00 

Изобретение относится к нефтегазоды- вающей промышленности, в частности к способам обнаружения трещин гидроразрыва пласта.

Установлено, что на нефтяных месторождениях Западной Сибири на глубинах 400-800 м (люлинворская, чеганская свиты) образуются крупномасштабные трещины гидроразрыва. Эти трещины имеют преимущественно горизонтальную ориентацию и служат причиной нарушения эксплуатационных колонн в скважинах.

Одним из способов выявления трещин гидроразрыва горизон альной ориентации является наблюдение за параметрами бурового раствора при бурении скважин 1. Разжижение бурового раствора - признак наличия трещин гидроразрывэ. Недостаток способа заключается в том, что трудоемкость работ достаточно велика: необходимо длительное время контролировать плотность и другие параметры бурового раствора, кроме того требуется наличие бурящейся скважины.

Прототипом предлагаемого изобретения является способ контроля за гидравлическим разрывом пласта, включающий регистрацию термограмм по стволу скважины в интервале пласта до и после воздействия на пласт давлением с последующим сопоставлением термограмм и определением зоны поглощения. Для осуществления контроля за гидравлическим разрывом пласта производят контроль распределения температуры в скважине и определяют плотность жидкости в зумпфе до воздействия на пласт. Измеряют изменение температуры в процессе воздействия на пласт, определяют максимальное превышение температуры в зумпфе относительно первоначального и по нему оценивают давление гидроразрыва пласта 2.

Недостатком прототипа является его трудоемкость: необходимо проведение минимум двух записей термограмм по стволу

Ё

VJ VJ

О vl

VI VI

скважины (до и после воздействия на пласт давлением).

Запись термограмм осуществляется каротажной бригадой с применением специальных зондов, спускаемых в скважину с помощью подъемных механизмов.

Целью изобретения является снижение трудовых затрат при обнаружении трещин гидроразрыва горизонтальной ориентации.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе, включающем измерение в скважинах физического параметра горных породно которому судят о наличии трещин гидроразрыва пласта, в качестве физического параметра используют электрическое сопротивление горных пород, при этом предварительно замеряют электрическое сопротивление горных пород между двумя контрольными скважинами, а затем замеряют электрическое сопротивление между исследуемыми скважинами и по отношению электрического сопротивления между контрольными скважинами к электрическому сопротивлению между исследуемыми скважинами больше единицы делают вывод о наличии трещин гидроразрыва пласта, а по выше указанному отношению близким к единице делают вывод об отсутствии трещин гидроразрыва.

Предлагаемый способ обнаружения трещин гидроразрыва пласта поясняется чертежом, где изображен разрез горного массива, двух скважин и трещины гидроразрыва, пересекающий скважины. Этими скважинами могут быть любые две из куста или две скважины с ближащих кустов. Скважины включают эксплуатационные колонны 1 и кондукторы 2. разделены скважины между собой породой 3. трещина гидроразрыва А заполнена минерализованной водой. На чертеже также изображены соединительные провода 5, источник тока 6 и измерительный прибор 7.

Предлагаемый способ обнаружения трещин гидроразрыва реализуется следующим образом.

Поскольку можно допустить, что отдельно взятое месторождение в Западной Сибири не имеет существенных геологических различий по всей площади месторождения, в своей массе трещины гидроразрыва горизонтальной ориентации располагаются в интервале глин люлинворской и чегэнской свит. В одном из районов месторождения, где другими методами установлено отсутствие трещин гидроразрыва, пересекающих скважины, используя две из них с помощью источника тока б, измерительного прибора 7 и проводов 5 создают электрическую цепь:

источник тока 6, провод 5, измерительный прибор 7, соединительный провод 5, эксплуатационная колонна 1 в первой скважине, кондуктор 2 в первой скважине, грунт и порода 3 между скважинами, эксплуатационная колонна 1 и кондуктор 2 во второй скважине, соединительный провод 5, источник тока 6. Измерительный прибор настраивают на режим измерения сопротивления,

0 снимают показания сопротивления. Таким образом определяют электрическое сопротивление Rn грунтов и пород, разделяющих скважины.

Далее в исследуемом районе выбирают

5 две скважины, не связанные между собой трубопроводами или иными проводниками тока, создают электрическую цепь, замеряют фактическое электрическое сопротивление Нф. Вычисляют отношение Вп/Кф. Если

0 это отношение примерно равно 1, делают вывод об отсутствии трещин гидроразрыва, пересекающих скважины, в горном массиве. Если окажется, что отношение Рп/Рф 1, то делают вывод о наличии трещин гидро5 разрыва, пересекающих скважины. Соответственно, в первом случае прогнозируется безаварийная работа скважин, во втором - повышенная вероятность нарушений обсадной колонны,

0Снижение сопротивления при пересечении трещинами гидроразрыва стволов скважин обусловлено низким удельным сопротивлением флюида, заполняющего трещину 4 в сравнении с удельным

5 сопротивлением грунтов и пород между скважинами. Так, глина при влажности 10- 20% в среднем имеет удельное сопротивление равное 40 Ом, суглинок - 1000 Ом.м. песок - 700 Ом-м, супесь - 300 Ом-м. Сено0 манская вода, которую в большинстве случаев используют для поддержания пластового давпения и которая заполняет трещины гидроразрыва, имеет удельное сопротивление около 1 Ом«м.

5 В качестве конкретного примера приведем результаты работ по прогнозированию нарушений эксплуатационных колонн на Самотлорском месторождении.

На кусте 1703 между скважинами №

0 6351 и № 13757, № 6351 и № 14783, № 13757 и N° 14783 с помощью универсального вольтметра, работающего в режиме измерения сопротивления, было измерено сопротивление. Между скважинами № 6351 и N° 13757

5 оно оказалось равным 67000 Ом, между скважинами Ns 6351 и № 14783 - 69000 Ом, между скважинами № 13757 и № 14783 - 71000 Ом. Среднее сопротивление между скважинами на кусте 1703 составляет 69000 Ом

Куст 1703 тщательно обследован с помощью геофизических методов, в результате чего достоверно установлено, что нарушенных эксплуатационных колонн в скважинах куста нет, трещин гидроразрыва также нет.

На кусте 383 между скважинами N; 5350 и № 5351 с помощью универсального вольтметра также было измерено сопротивление, оно оказалось равным 370 Ом

Соотношение Нп/Рф оказалось намного больше единицы, следовательно, скважины куста 383 пересекает трещина гидроразрыва и эти скважины или уже с нарушенными эксплуатационными колоннами, или под- вержены такой опасности, Дальнейшие исследования с помощью различных геофизических методов, а также спуском свинцовой печати подтвердили предварительный прогноз; пять скважин на кусте 383 оказались с нарушенной эксплуатационной колонной.

Предлагаемый способ обнаружения трещин гидроразрыва пласта предназначенный для прогнозирования нарушения обсадных колонн найдет применение в тех нефтяных районах страны, где для поддержания пластового давления сакзчивают

56

большие объемы воды, где возможно образование трещин гидроразрыва с последующим нарушением эксплуатационных колонн.

Формула изобретения

Способ обнаружения трещин гидроразрыва пласта, включающий измерение в скважинах физического параметра горных пород, по которому судят о наличии трещин гидроразрыва пласта, отличающийся тем, что, с целью снижения трудовых затрат, в качестве физического параметра используют электрическое сопротивление горных пород, при этом предварительно замеряют электрическое сопротивление горных пород между двумя контрольными скважинами, а затем замеряют электрическое сопротивление между исследуемыми скважинами и по отношению электрического сопротивления между контрольными скважинами к электрическому сопротивлению между исследуемыми скважинами больше единицы делают вывод о наличии трещин гидроразрыва пласта, а по указанному отношению близкому к единице, делают вывод об отсутствии трещин гидроразрыва пласта.

г-Ј

Использование; нефтегазодобывающая промышленность, для обнаружения трещин гидрораэрыва пласта. Сущность изобретения замеряют электрическое сопротивление горных пород Rn между двумя контрольными скважинами, затем производят замер электрического сопротивления между исследуемыми скважинами и по отношению делают вывод о наличии трещин гидроразрыва, пересекающих скважины 1 ил.