Способ оценки качества изоляции пластов в нефтегазовых скважинах Советский патент 1993 года по МПК E21B47/00 

к 1 (Ф )нсвии ); 2 и 3 замеры темпрра- iypi i в процесса закачки изоляционного мэте- рилп А, 5 и 6 термограммы, записанные через 1, 3 и 4 часа после промывки ствола скважины. На фиг 2 приведена кривая за висимости аномалии разогрева в интервале пласта от времени

Способ осуществляют следующим об разом.

До начала закачки обеспечивают добавку в изоляционный материал тепловыделяющих компонент. Осуществляют спуск термометра и измерение распределения температуры вдоль ствола скважины (фоно- вый замер. Зятем осуществляют закачку изоляционного материала до приема НКТ и ь процессе задавки жидкости и изоляционного материала в пласт осуществляют серию замеров температуры. Измерение температуры в процессе задавки изоляционного материала, как правило, производят при закачке изоляционных материалов с пониженной вязкостью. Затем осуществляют

промывку ствола скважины и регистрируют

серию термогрзмм после промывки. По полученным термогрзммам выделяют интервалы поглощения изоляционного материала, интервалы тепловыделении, обусловленных присутствием изоляционного материала, и по зависимости аномалии -емперэтуры oi премени определяют оэдиус зоны поглощу нич изоляционною материала по описан ной ниже методике.

В качестве объекиыного оценги качества изоляции пластов и ппре деления R - оффекшинсго радиуса зоны по- вощения - использована следующая простая методика, имеющая в своей основе

соотношение между начальным градиентом давления о (Па/м), предельным напряжением сдвига Го (Па), критическим радиусом зоны поглощения изолирующего вещее i ва RKP (м) и величиной депрессии в изолируемом пласте Д Р (Па)

и

,ЛР

Нкр

Отсюда можно получить в явном виде RKp.

ДР

Ккр - - гВеличину о можно оценить, используя известное соотношение

(,

где С - безразмерная постоянная и имеет порядок

k - коэффициент проницаемости пласта (для зысокопроницэемых пластов 10 м , для низколроницаемых 10 м ).

Значения Г0 дли вязких нефтей - 10 Па, тогда как для гелеобразующих веществ следует принять значение г0 порядка 103 Па.

Оценим теперь п для низкопроницаемых и высокопроницаемых пластов

Пнп-10 2103Па(10 12м2)-1/2--107Па/мf/вп- Ю Ч03Пз(10 10м2) 1/2- 106Па/м.

Тогда значения RKp соответственно будут равны (для депрессии Д Р порядка 100 атм 10 Па):

15 0

5

О

5

0

5

0

5

кр нп

R

кр вп

107Па

107 Па/м

107Па

1 м,

- 10 м.

10° Па/м

Т.о., при значении радиуса зоны поглощения изолирующею вещества R RKp изоляцию следует считать некачественной, а при R - Ккр - качественной.

Пример. На фиг. 1 иллюстрируется выявление интервалов поглощения изоляционного материала и интервалов его наличия после промывки.

Изолируемый пласт (2154-2162 м) перфорирован R интервале 2154.2 21 GO м. По термограммам в процессе закачки определяется нижняч граница поглощающего интервала, приуроченная в подошве пласта на 1луоин 162 м По результатам измерений распределения емпературы после промывки присутствие изоляционного материапа опоеделя тсм по аномалиям разогр , гэа в ин- терна/ч: 2 .2 21618м, ге ня мощности в 1,6 м На рчсунке также иллюстрируется методик т определения аномалий разогрева Ti, 72 и 1,ч в различные моменты времени,

На фиг 2 приведена зависимость аномалии температур от времени, используе- мяя для определения эффективного радиуса зоны поглощения изоляционного материала Эффективный радиус вычислялся по зависимости представленной в формуле изобретения. Предварительно эта зависимость была преобразована к виду

в /8aTi 2-:T2 i b 2

vМ 12

При значении коэффициента температуропроводности а 0.002 м /ч величина радиуса зон к; разогрева составила около 30 см. Общее количество поглощенного пластов изолирующего вещества {при средней пористости 0,2) составило на каждый метр мощности поглощающего интервала

,0.06. .

Нм

Рассчитаем общее количество поглощенного низкопроницаемым пропластком изолирующего материала, необходимое для

качественной изоляции пропластка. через полученное выше значение нп

- --тлРЗрип 0.2 3.14-1 м2 0.63-НМ

Qм3

В приведенном же примере - 0,06 -,

Нм

т.е. отличается на порядок, что позволяет сделать вывод о некачественной изоляции пропластка.

Можно сравнить и величины закачек в изолируемый пропласток Q кр и Q:

м31

Окр 4,6 м 0,63 - 3 м3;

М

0,Р 4,6мО,06 - -0,3м3;

М

т.е. количество закачанного изолирующего вещества оказалось недостаточным для качественной изоляции пропластка.

Из практики скважинных исследований известно, что простой скважины при изоляционных работах путем цементирования составляет при самых благоприятных условиях - не менее 10 дней (порядка 2 недель).

Предлагаемый способ, как известно, не требует остановки скважины, он более технологичен и эффективен, чем известные ранее способы изоляции пластов.

Предлагаемый способ в сравнении с известными позволяет повысить точность определения радиуса зоны закачки изоляционного материала;

усовершенствовать технологию ремон- тно-изоляционных работ;

повысить однозначность определения интервалов изоляции;

оценивать качество изоляции пластов и интервалов заколонного движения воды;

уменьшить вклад естественной тепловой конвекции в зумпфе скважины, что позволяет увеличить точность определения нижней границы интервала поглощения изоляционного материала, и в конечном итоге повысить эффективность контроля качества закачки изоляционного материала. Формула изобретения Способ оценки качества изоляции пластов в нефтегазовых скважинах, включающий закачку в скважину изоляционных

материалов, измерение распределения температуры вдоль стола скважины до и после закачки изоляционного материала, сопоставление термограмм, выделение интервалов поглощения изоляционного материала

по температурным аномалиям и оценку качества изоляции пластов, отличающий- с я тем, что, с целью повышения эффективности оценки, одновременно с закачкой в г.кважину изоляционного материала многократно измеряют распределение температуры вдоль ствола скважины, определяют температуропроводность пласта, в качестве изоляционного материала используют геле- образующий материал с тепловыделяющими или теплопоглощающими добавками, а о качестве изоляции пластов судят по величине эффективного радиуса зоны поглощения изоляционного материала, который определяют из выражения:

R2

Ti Т2

1-ехр()

Rz

)

-« (-т.

где Ti и Т2 - величина аномалии температуры в моменты времени ti и tz соответственно, К;

а - коэффициент температуропроводности пласта, м /с;

R - эффективный радиус зоны поглощения изоляционного материала, м.

пс

2160

i

гfб t

#+

т; с

т,

ч

Фпг.2

Фиг.1

fe

it Г

-v,v