Способ отбора глубинных проб жидкости с растворенным газом Советский патент 1982 года по МПК E21B49/08 

Изобретение относится к поискам и эксплуатациям газа и нефти, в частности к гидрогеологическим исследованиям скважин, и может быть ис- . пользовано в газовой и нефтяной промышленности.

Для сохранения физико-химических свойств проб, в основном газового фактора, отбор их проводят при забойном давлении, равном пластовому. Во время подъема пробоотборника из скважины давление в его камере падает в зависимости от температурного градиента, термобарических свойств флюида и пробоотборника, скорости его подъема. Особенно велико: снижение давления в глубоких скважинах, где, как правило, встречаются пласты с аномально высокими пластовыми давлениями. В результате превышения скважинного давления над давлением в камере пробоотборника последний может разгерметизироваться и произойдет искажение пробы.

Наиболее неблагоприятньм участком подъема является заключительный, так как при нахождении пробоотборника в лубрикаторе более всего снижается его температура, приближаясь к TeNtnepaType наружного воздуха.

Известен способ отбора проб жидкости с растворенным газом при помощи пробоотборника с. изотопным источником нагрева 1 .

Недостатком данного способаявляется увеличение затрат, связанных с необходимостью радиологической защиты. Кроме того, указанный способ не регулирует степень нагрева, что

10 ведет к искажению температуры жидкости в стволе скважины и не гарантирует качественного опробования.

Известен также способ отбора проб жидкости с растворенным газом при

15 помощи пробоотборника с злектронагревателем на кабеле путем спуска в скважину пробоотборника, герметизация отобранной пробы при забойных условиях, равньлх пластовым, и подъ20ема его на поверхность с поддержанием температуры, обеспечивающей превышение давления внутри пробоотборника над скважинным.

На забой в скважину при забойном

25 давлении, равном пластовому, спускают пробоотборник и герметизируют пробу. Подъем осуществляют с поддержанием температуры внутри пробоотборника равной забойной, для чего пробу

30 подогревают с помощью эле,ктрического

устройства, что обеспечивает превышение давления внутри пробоотборники над скважииньм.

Такой способ применяюттолько в неглубоких скважинах с низкими забойными температурами (до ) и небольшим избыточным давлением (23 МПа) 2 . .

Недостаток указанного способа заключается в том, что для спуска пробоотборников на кабеле в глубокие скважины (с избыточным давлением до 100-110 МПа) требуется установка громоздких, длиной 9-10 м, лубрикаторов, что приводит к затратам на их установку и увеличивает время отбора пробы. Кроме того, необходимо создание мощной тепловой защиты для обеспечения работы электронной схемы регулирования и поддержания температуры, так как при температурах 200-220 0 Обычное оборудование непригодно, что в конечном итоге приводит к резкому увеличению затрат на проведение процесса.

Целью изобретения является упро цение и ускоренна проведения отбора.

Постазленная цель достигается тем, что температуру поддерживают путем пуска скваж11ны в. работу, а подъем пробоотборника осуществляют при давлении на устье ниже давления в пробоотборнике в зтой точке.

При проведении способа не ставится задача подъема однофазной пробы, так как на устье пробоотборник дегазируется для определения газового фактора. Подъем однофазной пробы потребует обеспечения прочности кор пуса, соответствующей пластовому давлению, что неоправданно удороха{Т работы. . ;

В практике исследований подъем проб из скважины с забойным давлением 75-90 МПа обеспечивается пробоотборником марки ПД-ЗМ.

Для обеспечения герметичности пробы достаточно, чтобы скважинноа давление не превышало давление внутри пробоотборника на величину силы упругости пружины (в пробоотборнике марки ПД-ЗМ она составляет 0,30,5 МПа). Давление внутри пробоотборника должно превышать скважинное для гарантии сохранности пробы при выходе пружины из строя, например, за счет коррозии.

Верхний предел перепада давлений ограничивается прочностью корпуса пробоотборника и зависит от его геолого-технической характеристики (пр 5боотборник марки ПД-ЗМ рассчитан на давление в 30 МПа).

Пример. Проводят гидрогеоло гические исследования скважины глубиной 5200 м с пластовым давлением S8V8 Ша, температурой , ста.тическкм избыточным давлением

МПа, устьевой температурой 20°С, пресной пластовой водой, фоновым газовыгл фактором 0,3 (минимально встреченным на пустых ловушках) .

Спускают, на забой пробоотборник емкостью 1000 см (при температуре ). Отбирают глубинную пробу и пускают скважину в работу через семимиллиметровый штуцер.

0 При дебите 500 мусут через

1,5 ч работы скважины устьевая температура достигает , избыточное давление 9,0 МПа. Далее определяют возможность сохранения пробы и

5 подъема пробоотборника в этих услоВИЯХ.

Объем пробоотборника в забойных условиях в момент отбора пробы определяют по формуле

Vo(1 -ocd ),

V.

305

где Vjgg - объем пробоотборника в забойных, условиях, VQ - объем пробоотборника в

лабораторных условиях, см; 5 0 - термический коэффициент

изменения объема пробоотборника (для пробоотборника марки ПД-ЗМ составляет 5,.10-51/ с),

0 & - разность температур между лабораторными и скважинными условиями.

Сжимаемостью п;робоотборника пренебрегают , так как она составляет 5 всего около 0,05% от первоначального объема.

Объем пробоотборника, а следовательно, и отобранной пробы

1000 1 + 5.(160 - 20)

V.

-50(5 1007 (см).

лотность воды в забойных условиях пределяк)т по формуле

и ,

-fiP{uo,01b)

где рзоБ плотность жи кости в забойных условиях, г/см, р плотность дегазированной

жидкости, г/см) ДРо - изменение плотности за

счет растворенного газа,

Р - коэффициент дегазированной воды, 1/lftla)

Р - скважинное давление, МПа, b - газовый фактор, ,

п 0,9076 - 8,:84.10 0,3

ш- r r- tmiFrsM (1 + &,Й1 0,5 .0,9383 (г/см).

Далее определяют массу отобранной пробы:

Пр}гоБ гаБ 0..(ООГ.)44,8Г(г).