Способ определения интервалов заколонного движения жидкости в скважине

СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН И 9) (11) 51)4 Е 21 В 47/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОПРИ П(НТ СССР ИТЕТРЬГГИЯМ нияз одами. Цель и ости опр онного д а черт ого пере ая 1 сня к ласты, криа,ак разнос о алов заколонноскважине про-.пературы вт распределениекважины в мотемпера т(71) Башкирский государственный университет им. 40-летия Октября(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕРВАЛОВЗАКОЛОННОГО ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ В СКВА-.ЖИНЕ 57) Изобретение относится к исслеованию скважин геофизическими метобретение относится к исследоанию разреза скважин геофизическим бретения - повышение точеления интервалов закожения жидкости в скважине,же представлены термограмы для выделения заколоннжидкости в скважине. (кривмомент закачки флюида в пая 2 - в момент его отборая .3 изображает градиентермограмм).Способ реализуют следующим о Для выделения интерв движения жидкости в ят спуск датчика тем ажину и регистрирую пературы по стволу с дами. Цель изобретения - повышениеоднозначности определения интерваловзаколонного движения жидкости в скважине. Для выделения интервалов заколонного движенчя жидкости в скважинепроводят двукратную регистрацию распределения т-ры по стволу скважины:первую - в момент закачки жидкостив пласт, а вторую в момент подходавозмущающего температурного фронтаиз зоны заколонного движения к датчику т-ры. Розможность выявления заколонного перетока при наличии зоныохлаждения в зумпфе скважины обусловлена наличием отрицательного градиента разности первой и второй термограмм вследствие эффекта Джоуля-Томсона и ряда других. Приводится расчетвремени подхода возмущающего температурного фронта к датчику т-р. 1 ил. 2мент закачки флюида в пласты, а вторую термограмму регистрируют при отборе в момент подхода температурного возмущения из зоны заколонного движения к датчику температуры, сопоставляют полученные термограммы и по наличию отрицательного градиента разности первой и второй термограмм в зумпфе скважины судят об интервале заколонногс движения.Возможность выявления интервала заколонного движения жидкости даже при наличии зоны охлаждения в эумпфе скважины обусловлена наличием отрицательного градиента разности первой и второй термограмм вследствие дроссельного разогрева (эффекта Джоуля- Томсона) жидкости, движущейся за колонной, приводящего к повышению ы при изливе по сравненис температурой при закачке. Градиент разности температур Т(я Г)-Тз (яс) в интервале перетока описывается зависимостьюа (т(г, г)-Т СРСК -цн-ца я 27 г,А где Н- расстояние до нулевого градиента от, подошвы перфорированного пласта;температура при закачке; - теплоемкость воды; . - радиус скважины;- коэффициент теплопередачиот потока воды; ТСО( А- механический эквивалентработы;- плотность жидкости;забойное и устьевое давления; 20 УР К = 2 Пг с/С рфГ; 25 д,(р) = о;д(Ре/гд ) и 1 ( Р ) функция Бес селя нулевого и первого порядка соответственно.Поскольку средняя величина геотермического градиента составляет С - массовый расход жидкости.Отсюда следует, что даже при отсутствии эффекта. Джоуля-Томсона в интервале заколонного движения,наблюдается отрицательный градиент раз ности температур при изливе и закачкеТемпературный сигнал от среды, находящейся за колонной, достигает датчика прибора через время, которое 35 можно оценить, используя известную зависимость2 Т Ео(Ь г/го) -Рп о1-2 Е ---- . - -е (1) ТоРо 1 Рд 40 где,Т - температура в скважине нарасстоянии г от ее оси;Т, - аномалия температуры за колонной;г, - радиус скважины; 45 Р,=а г/г 2, - число Фурье;а - температуропроводность воды,заполняющей ствол скважины;г - время;- параметр, определяемый из 50уравнения Г = 0,03 С/м, а точность привязки термограмм равна лЬ = 1 м, минимальную величину регистрируемой температурной аномалии за породой примем равной: дТ = лЬ Г = 0,03 С.С другой стороны, задаваясь минимальной величиной регистрируемой в скважине температуры, равной 0,01 С, имеем, что минимальная величина отношения регистрируемой в скважине аномалии температуры к минимальной величине аномалии температуры за обсадной колонной составляет 0,01 С/ /о,оз = о,зз.Определим расстояние, которое про" ходит температурный сигнал из области за колонной через цементное кольцо и воду, заполняющую обсадную колонну до датчика, Радиус датчика равен 2 мм, обсадной колонны - 73 мм, радиус долота - 98,5 мм, радиус прибора мм. Тогда, если прибор прижат к обсадной колонне, минимальное рассто" яние от датчика до .наружной поверхности цементного кольца г = 98,573 + 14 - 2 = 37,5 мм.г 375Отношение - = - - = 0,38.111 Изг 98,5чертежа при - = 0,38 и учитывая эксцентриситет прибора и -0,33, находим Рд = 0,03. Тогда время, необходимое для выдержки регистрации температурной аномалии при а = 0,410- м/ч и г, = 98,5 мм = 0,0985 м будет равно: Е = Р, г, /а = 0,03(0,0985)/0,410-: 0,73 чили С 43 мин.При заколонном движении жидкостинепосредственно за обсадной колоннойимеем г = 14 - 2 = 12 мм,Отношение г/г,= 12/73 х 0,16. Изчертежа при г/г, = 0,16 и учитывая,что прибор прижат к обсадной колоннеи Т/Т, = 0,33, находим Р, = 0,01,Тогда нижняя граница задержки времени равна г = Г,г, /а = 0,01 (0,073)2 //0,4 10= 0,13 ч.Пример практической реализацииспособа приведен на чертеже.Перфорированы пласты песчаниковв интервалах глубин 1376-1378 м и1384-1386 м. Закачка воды в скважинуосуществляется по колонне. Проведеныисследования термометром и расходомером (РГД) с целью определенияпринимающих интервалов пластов и вы 14761 явления эаколонного движения жидкости. По данным расходометрии закачиваемую воду принимают оба перфорированных пласта. Верхний пласт принимает 18% объема закачиваемой в скважину воды. Остальная часть воды уходит в пласты через нижний интервалперфорации, причем профиль приемистости здесь не указывает на присутствие заколонного движения вниз. Проведем интерпретацию термограммы, зарегистрированной во время закачки.Здесь четко определяется положениенижней границы ухода воды из скважины в пласт. Положение этой границысоответствует глубине 1386 м. Рас"пределение температуры в зумпфе скважины можно интерпретировать и какзаколонное движение, и как охлаждение неперфорированного пласта, по которому прошел через данную скважинутемпературный фронт закачиваемойводы от соседней нагнетательной сква-жины. Основным критерием определения 25заколонного движения в зумпфе является наличие отрицательного градиента разности температур, зарегистри 196рованных во время закачки и излива- воды из скважины. На чертеже видно, что отрицательный градиент формируется ниже интервала перфорации, который указывает на наличие эаколонного движения жидкости. Формула изобретенияСпособ определения интервалов эаколонного движения жидкости в сква." жине, включающий спуск датчика температуры в скважину, регистрацию распределения температуры вдоль ствола скважины в режиме закачки и отбора жидкости с последующим сопоставлением полученных термограмм, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения интервалов эаколонного движения жидкости., вторую термограмму регистрируют в момент подхода температурного возмущения из зоны заколонного движения к датчику температуры и по наличию отрицательного градиента разности первой и второй термограмм в зумпфе скважины судят об интервале заколонного движения.