Способ исследования продуктивных интервалов пласта и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК E21B47/00 

1

Изобретение относится к геофизическим и гидродинамическим исследованиям действующих скважин.

Известен способ определения расхода притекающей из отдельнь1х интервалов жидкости и места пост)гпления воды к забою нефтяной скважины, оснований на методах расходометрии и влагометрии (плотнометрии).

В .скважину до продуктивных интервалов на каротажном кабеле опускают скважииный комплексный прибор, измеряющий велишну расхода восходящего по стволу скважины водонефтяного потока и процентное содержание воды в нем. В зависимости от величины дебита скважины и процентного содержания воды в продукции в данном способе могут быть использованы пакерные или беспакерные приборы.

В качестве чувствительного элемента измерителя расхода используется гидродинамическая турбина (получивщая наиболынее распространение), а в качестве измерителя вла.госодержания - диэлектрический влагомер (состоящий из проточного конденсаторного датчика, включенного в колебательный контур измерительного генератора).

При перемещении прибора по стволу скважины в продуктивных игггервапах (интервалах перфорации) записывают величину расхода и влажности. По результагам этих измерений строят интегральный профиль притока продукции в координатах глубина скважин - дебит, показывающий суммарный Дебит жидкости, притекающей из интервалов, находящих10ся ниже точки расположения прибора, и интегральную кривую изменения влагосодержания в координатах глубина скважины - процентное. содержание воды в продукции, показывающую величину процентного содержания воды в

15 жидкости, притекающей из интервалов, находящихся ниже точки расположения прибора.

Далее по данным интегрального профиля . стоят дифференциальный профиль притока продукции в координатах глубина скважиныудельный дсбиг, а по данным интегрального профиля притока в интегральной кривой обводненносги на дифференциальном профиле притока продукции выделяют удельные объем притока воды и нефти в отдельности 1 . Наиболее распространенные скважинные расходомеры с турбинным преобразователем расхода дают результаты, отличные от истинного значения расхода из-за изменения вязкос ти жидкости в стволе скважины. А величина вязкости водонефтяной смеси зависит не только 6т вязкости отдельных компонентов (воды и нефти) и их процентного соотношения, но и от структуры и режима движения потока, которые зависят от многих факторов, учет которых практически невозможен. На показание скважинных влагомеров и плотномеров оказывают влияние многие факторы: физические свойства отдельных компон тов смеси (плотность, вязкость, величина поверхностного натяжения и т. д.), величина . относительной скорости отдельных компонентов (воды и нефти), структура и режим движения водонефтяного потока, уровень ;столба стоячей воды в скважине и т. п. Поэтому скважинные влагомеры и плотномеры не всегда дают истшЛые результаты значения процентного отношения воды и нефти в поток Это приводит к принятию ошибочных решени как по определению расхода притекающей из отдельных интервалов жидкости, так и по определе1шю места поступления воды в скваж Известен способ исследования, основанный на использовании трубного испытания пласта (ЙПТ). Сущность способа заключается в следующем. В скважину на пустых трубах спускают испытательное оборудование с двумя пакерами После достижения интервала перфораций, его изолируют с помощью двух пакеров, затем сообщают с полостью пустых труб, и жидкость из пласта под действием пластового давления поступает в трубы. По мере роста столба жидкости в трубах интенсивность притока затухает. Затем клапан закрывают, оборудование извлекают из скважины и исследую поступающую в трубы жидкость. Для исследо вания следующего интервала ИПТ спускают на новый интервал и повторяют те же операции. Так повторяют для новою интервала, так как нужно отобрать пробу для анализа и.з каждого интервала и опорожнить трубы. Для осуществления известйого способа используется трубный испытатель пластов ИПТ, состоящий из двух надувных пакеров, которые при вращении труб раздуваются и изолируют интервал перфорации клапашюго механизма, позволяющего сообщать изолированный интервал скважины с полостью труб, а также 4 разобщать их. Все узлы ИПТ управляются вращением и вертикальными движениями колонны труб 2. К недостаткам известных способа и устройства относятся: необходимость извлечения насосно-компрессорных груб (НКТ) и насоса из скважины; непрерывное изменение режима добычи продукта из пласта, так как депрессия на пласт непрерывно уменьшается, а приток затухает по мере заполнения полости труб, на которых ИПТ спущен в сквах ину; для перехода на новый интервал исследования необходимо произвести спуско-подъемные операции ИПТ и колонны труб, на которых он спускается в скважину. Целью изобретения является повышение точности и сокращения времени исследоваргия. Поставленная цель достигается тем, что, согласно способу исследования продуктивных интервалов пласта, включающему последовательную изоляцию интервалов перфорации и определение расхода и влагосодержания жидкости, производят поочередно при изолящ1и каждого интервала определение на устье скважинь расхода и влагосодержания жидкости, поступающей со всех оставшихся неизолированных продуктивных интервалов, после чего определяют интегральный и дифференциальный профили притока и кривую изменения влагосодержания, по которым выделяют интервалы притока нефти и воды. В устройстве для реализации способа, содержащем цилиндрический корпус и надувные пакеры, в верхней части корпуса выполнена заполненная жидкостью камера с размещенным в ней подпружиненным поршнем со штоком и ловильной головкой, а в корпусе выполнены боковые каналы для сообщения полости корпуса с затрубным пространством и надпоршневой полости камеры с пакерами, причем в канале для сообщения надпоршневой полости камеры с пакерами установлены обратный клапан и капиллярный дроссель. На фиг. 1 показано устройство, рабочее положение в скважине; на фиг. 2 - то же, продолью 1Й разрез. Предлагаемый способ исследования основан на том, что поочередно изолируются с помош ю устройства, спущенного на забой скважины, отдельные интервалы перфорированной зоны скважины и на устье производят измерение расхода и влагосодержания жидкости, поступившей со всех продуктивных интервалов, кроме изолированного. Для измерения расхода и определения процентного содержания воды в продукции может быть использован объемный метод определения общего дебита и количества воды в прод). Такие измерения производят каждый раз после изоляции отдельного интервала скважин и один раз при работе всех продуктивных интервалов, т. е. когда ни один из интервалов не изолирован. Устройство для реализации способа сосгоит из трубчатого корпуса 1, на котором установл ны два надувных резиновых пакера 2 (показа ны в рабочем положении). В верхней части корпуса выполнена цилиндрическая камера, в которой установлены поршень 3 и пружина Поршень соединен со штоком 5, заканчивающимся ловильной головкой 6. Полость, цили ра над поршнем 3 соединена с полостями пакеров 2 через канал 7, выполненный в корпусе. Между полостью над поршнем и каналом 7 связь сосушествляется через капиллярный дроссель 8 и обратный клапан 9. На корпусе выполнено боковое отверстие 10 для выхода жидкости, поступающей из нижележащих интервалов перфорации. Для утяжеления корпуса к нему присоединен трубчатый утяжелитель 11. Полость над поршнем и все связанные, с ней полости и каналы заполнены жидкостью, например маслом. Реализация предложенного способа с по(мощью предложенного устройства осуществля4гтся следующим образом. Устройство на кабеле спускают на забой ч,кважир1ы перед спуском НКТ с насосным оборудованием (в механизированных скважинах) или без него (в фонтанных скважинах отцепляют и оставляют на забое. Для проведе ния исследования в скважину через НКТ или межтрубное пространство спускают на кабеле ловильное приспособление, которое захватывае ловильную головку 6. Далее делают подъем устройства до интервала, который нужно изо лировать. При этом масло под действием веса корпуса 1 из полости над поригнем 3 нагревается через дроссель 8 и канал 7 В полости пакеров 2 (обратный клапан 9 закрыт), которые раздуваются до сгенки скваж ны и изолируют стенки между пакерами. Дроссель служит для задержки времени полного раздутия пакеров, необходимого для доведения устройства к изолируемому интерва лу. Величина давления нагнетания масла будет определяться весом корпуса 1, усилием пружины 4 и кольцевой активной площадью поршня 3. Для увеличения давления используется утяжелитель 11. После изоляции данного интервала на устЬ скважины производят замер дебита и анализ пробы, отобранной при работе скважины в данном режиме, на содержание воды, а также других компонентов, вплоть до химического состава и микроанализа. Далее подобные рабо проводят, изолируя другие продуцирующие интервалы скважины. Для переустановки устройства на другой интервал ослабляют натяжение, ловильной головки до нуля. При этом корпус устройства удерживается на стенке скважины пакерами 2, а поршень 3 под действием сжатой пружины 4 и давления масла, действующего из полостей пакеров через канап 7 и обратный клапан 9, смещается вниз. Пакера уменьшаются в диаметре, связь со стенкой скважины прекращается и устройство опускается на забой. На забое устройство приходит в исходное положение. Для установки устройства на новый интервал делают подаем эа головку 6. Дроссель 8 обеспечивает время торможения, необходимое для доведения устройства до нового интервала. По данным всего комплекса проведенных исследований строят профиль притока продукции в скважину в координатах глубина скважины-дебит, из данных этого профилл (интегрального) строят дифференциальный профиль притока в отдельности, по воде и нефти. Использование изобретения позволит уменьшить расход времени и средств для определения места притока воды в скважину и ее дебита. Формула изобретения 1. Способ исследования продуктивных интервалов пласта, включающий последовательную изоляцию интервалов перфорации и определение расхода и влагосодержання жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени исследования, производят поочередно при изоляции каждого интервала определение на устье скважины расхода и влагосодержания жидкости, поступающей со всех оставшихся неизолированных продуктивных интервалов, после чего определяют интегральный и дифференциальный профили притока и кривую изменения влагосодержания, по которым выделяют интервалы притока нефти и воды. .2. Устройство для исследования продуктивных интервалов пласта, содержащее цилиндрический корпус и надувные пакеры, отличающееся тем, что в верхней части корпуса выполнена заполненная жидкостью камера с размещенным в ней подпружинен: ным поршнем со штоком и ловильной головкой, а в корпусе выполнены боковые каналы для сообщения полости корпуса с затрубным пространством и надпоршневой полости камеры с пакерами, причем в канале для сообщения надпоршневой полости камеры с пакерами установлены обратный клапан и капиллярный дроссель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

983260g

1. Руководство по применению промысловогеофизических методов для контроля за разработкой нефтяных месторождений, М., Недра, 1978.

$2. Ясатин А. М. и др. Испытание скважин.

М., Недра, 1967, с. 107 (прототип).

Фиг t

Фиг 2