Способ определения негерметичности скважинных труб Советский патент 1981 года по МПК E21B47/00 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕГЕРМЕТИЧНОСТИ СКВАЖИННЫХ ТРУБ

Изобретение относится к добыче нефти и газа, в частности к способам исследования технического состояния эксплуатационных колонн.с

Известен способ определения нарушений обсадных колонн, заключающийся в спуске специальных приборов или в закачке различных индикаторов в остановленную предвар1 тельно задав- j-j ленную скважину, с обязательньш извлечением колонны муфтовых труб, или изоляцией работающего пласта путем установки висячих мостовых пробок 11.

Существенным недостатком известного способа являются длительные простой скважины при исследовании технического состояния колонн.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технический с тцности 20 и достигаемому резул ьтату является способ определения негерметичности скважинных труб путем нагнетания воздуха в затрубное пространство с одновременным отбором продукции из 25 ckвaжины и анализом газовой смеси, выходяшей из межколонного пространства 2 .

Недостатком способа является то, что он - не позволяет определить глу- 30

бины рассредоточенных нарушений и .характер их рассредоточения. .,

Целью изобретения является обес- печение определения многоточечных нарушений эксплус1тационных колонн.

Поставленная цель достигается тем, что в процессе нагнетания воздуха регистрируют изменение во времени концентраций углеводородов в газовой смеси, выходящей из межколонного пространства, соотвбтствуюQQie моментам прорывов воздуха в нарушения, по которым определяют распределение нарушений по колонне.

Способ осуществляется в следующем порядке:,

выпуска1дт фтоиды из межколонногЪ пространства, не прекращая лобычи

измеряют расход сбрасываемых из межколонного пространства флюидов}

измеряют концентрацию углеводородов в составе выпускаемых из межко ЛОННО17О пространства газов; : нагнетают воздух в затрубное пространство;

измеряют расход, давление и температуру нагнетаемого воздуха;

по измеренным данньм определяют глубины нарушений и характер их рассредоточения;

проводят индикацию кислорода в добываемой продукции.

На фиг.1 изображена схема обвязки оборудования для осуществления способа; на фиг. 2 - диагра1уау1а изменения концентраций суммарных углеводородов JB межколрнном газе.

Устье работающей нефтяной скважины обвязано по схеме, изображенной на фиг.1. Затрубное пространство 1 скважины связано с компрессором 2 типа ДКС 7/200А через блок измерения 3 параметров нагнетаемого воздуха. Межколонное Пространство 4 связано с газокаротажной станцией 5 типа АГКС-4 узлом 6 замера расхода сбрасываемого газа. Рабочий выкид 7 скважины связан с индикатором 8 кислорода.

Скважина фонтанирует нефтью с дебитомВц 285 . . ,Устьевое давление продукции Р (106 кгс/см

Устьевая температура продукции

Т S .

Исходные данные обрабатывают в нижеперечисленной последовательности: по изменениям концентраций суммарных углеводородов на диаграмме (см. фиг,2), 3apeiлстрированной газокаротажной станцией, определяют время от начал4 нагнетания до прорыва воздуха в колонное пространство:

для первого нарушения 100 мин для второго нарушения 290 мин для третьего нарушения 635 мин для четвертого нарушения 1010 мин

по уменьшениям концентраций К углеводородов в межколонном газе в момент прорыва воздуха в нарушения и измеренному расходу 13q,; газа из .

Давление в затрубном пространстве Р 150 «ГС/см Давление в межколонном простран стве кгс/см СкваЯшна обсажена зксплуатационно колонной внутренним диаметром

мм.

Скважина фонтанирует по колонне муфтовых труб наружным диаметрсм D«a/) 88,9 мм. Из межколонного пространства выпускают флюиды в атмосферу и замеряют концентрации углеводородов в их: составе и расходы флюи дрв.

В затрубное пространство компрессором 2 нагнетают воздух и замеряют его расход, давление и температуру.

Из продукции скважины отбирают га и проводят индикацию наличия кислорода в его составе.

Измеренные данные приведены в таблице. , .

межколонного пространства определяют утечки воздуха через нарушения:

для 1 нарушения ,40 , для И нарушения q,0j32 нм /мин для Ш q,0,55 , для 1У ,62 нм /мин; определяют объемы воздуха, утекшие через вышележащие нарушения до прорыва егоТ чередное i-e нарушение по формуле :(1 qi(t-t,)+q,(t,--t; +

-iЧ.),

тогда V 0 V 76 нм

V,,

V,,4 872 .

определяют объемы воздуха ц , поданные в затрубное пространство скважины к моменту прорыва его в каждо i-e нарушение для первого нарушения V . 700 им, для второго нарушения Vj. - У..Ц-Ол (,)- 2011 нм«, М2 Ип- -i для третьего нарушения (tj-ta)4357 нмЛ для четвертого нарушения ,+Q4{4-ta)6639 определяют полезные объемы духа, поданного в затрубное простр ство, участвующие в замещении газа в нем по формуле Hi V«4-Vv.тогда М«/1 700 нм, Vng, 1934 н HM, нм, определяют V , поданного в з трубное пространство воздуха в усл виях затрубного пространства, прин як идентичными с условиями нагнета на момент прорыва воздуха в i-e нар шение, по формуле V3,v«, fo PHI тогда Va 6,65 м, 17,78 м« ,60 ,V94 50,4 . определяют объем 1 пог.метра кол цевого пространства между лифтовой обсадной колоннами V,, 0,785 {DeH-d p).e 0,0102 м определяют условную глубину нарушений по формуле Г h 652 м; а 1742 м; м; 4950 м; по найденным условным глубинам рушений, использовав данные термоме рирования лифта, находят рабочие температуры в местах нарушений , Тл 400К, Ьг413К, Т4г4220К; определяют средние температуры воздуха в затрубном пространстве на момент прОЕИва его в нарушение по формуле т . Pi - 2 тогда Тср,3850К; ,..p.i 416Kf V по барометрической формуле Лапла Бабине определяют давления в затруб ном пространстве PJ;J нарушений при прорыве в них воздуха р . р ... 2,- -TclSi- . тогда 160 кгс/см, P,jsa86 кгс/сь 242 кгс/см , кгс/см, определяют среднее по глубине (давление .. воздуха в затрубном пространствё на момент прорыва в i нарушение.. р Ptti+Eai. СРГ 2. тогда Р,лг156 кгс/см. Глр ZiJD Л и/ jr РСР 174 кгс/см, Cfft -л Pff, 211 кгс/см, 211 кгс/см;-, 252 кгс/см ; -1 /-А определяют объемы затрубного пространства 4%- f замещенные воздухом на момент прорыва его в i -е нарушение цо V9. -v«- f; -- -тогдаV«. ,51 м. V,,55 м V3 29,95 м,У,,д. 37,70 м определяют фактические глубины нарушений . по формуле тогда 4).г 638 м, м, 114 2938 м, м; определяют удельный вес каждого .нарушения по формуле; qillOO t. g: q тогда «1 21,2 ,9% , «:4 29,1%,,8% Обработка данных проведенных исследований показала следующую картину рассредоточения нарушений эксплуатационной колонны Номер нарушений 1 II Ш 1У Глубина, м 638 1622 2938 3690 Относительные . размеры,% 21,2 16,9 29,1 32,8 Информация о наличии кислорода в добываемой продукции используется следующим образом: отсутствие кислорода в составе продукции скважины указывает на герметичность, лифтовых труб, что обесг .печивает максимальную точность оп- ределений по предлагаемому способу;. появление кислорода в продукции скважины указывает на утечку нагнетаемого воздуха из затрубного пространства во внутритрубное через неплотное ти лифтовых труб, и на увеличение погрешности определений по применяемому способу. расчеты положения зоны раздела воздух-газ в затрубном пространстве на момент появления кислорода в продукции скважины дадут положение вер ха неплотности лифтовых труб. формула изобретения Способ определения негерметичности скважинных труб путем нагнетания воздуха в затрубное пространство с одновременным отбором продукции из скважины и анализом газовой смеси, выходящей из межколонного пространства, отличающийся тем, что, с целью обеспечения определения многоточечных нарушений эксплуатационных колонн, в процессе нагнетания воздуха регистрируют изменения во времени концентраций углеводородов в газовой смеси, выходящей из межколонного пространства, соответствупщие моментам прорывов воздуха в нарушения, по которым определяют р« Ё 11рвдвлёние нарушений по колонне.

Источники информации, во внимание при экспертизе

1Л

-ЧМСхЗС

л

л

ъ

11X11 1Х1Ь

5

. 1. Сидоров И.А. Восстановление герметичности обсадных колонн в нефтяных и газовых скважинах, се рия Бурение, ВНИИОЭНГ , М., 1972. ч

/

г/

AfMl

т- .

Ко

фиг.2