Способ определения характера движения жидкости за обсадной колонной

О П И С А Н И Е ( 933964ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 14,07.80 (2 ) 2960697/22-0 Э (51) М. Кд. Е 21 В 47/00 с присоединением заявкиЬеударстюаьй комитет СССР ае делам кзабретеник и аткрмткй.251 (088.8) Дата опубликования описания 07.06.82) Заявител щкирский госуцарственный университет им(54 СПОС ПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРА ДВ ДКОСТИ ЗА ОБСАДНОЙ КОЛОННОщи ты сква скважин пературь и опред и темп Одна обеспеч характе15т ной коло и в друг разности стью кост Изобретение относится к нефтедобыче и может быть использовано щтя определе. ния характера движения жидкости за обсадной колонной в нефтегазовых и нагнетательных скважинах.Известен способ определения затруб- . ного движеняя жидкости в действующей скважине, основанный на том, что регистрируют серию термограмм непосредственно после пуска скважины в эксплуатацию и по увеличенному темпу установ ления теплового поля в зумпфе скважины судят о наличии затрубного движения жидкости 1 .Недостатком данного способа является неоднозначность интерпретации при определении затрубного движения жидкооти в эумпфе скважины. Это связано с. тем, что увеличенный темп установпения теплового поля может быть вызван и вертикальным движением жидкости по проницаемому пласту к перфорированному интервалу, так как в случаях заколонного движения жидкости и вертикального двиния по пласту темп установления темурного поля в эумпфе скважины опяется лишь наличием конвективного са тепла потоком жидкости, т, е.исит от характера движения жидза обсадной колонной.вестен также способ контроля техого состояния скважины, включаюрегистрапию исходного распределения ратуры при заданном режиме рабожины и изменение режима работыы с последующим измерением тем у стенок скважины и на ее оси,еления темпа выравнивания раэносератур по сечению скважины 2,ко известный способ также неивает однозначного определенияра движения жидкости за обсаднной, поскольку как в том, таком случае темп выравниваниятемператур по сечению скважнпределяется, в основном, теплоемкои температуропроводностью жидэаполняющей ее ствол.3 93396Целью изобретения является обеспечение однозначности определения характера движения жидкости за обсадной колонной.Поставленная цель достигается тем, что после регистрации исходного распреде. ления температуры при заданном режиме работы скважины изменение режима работы скважины осуществляют путем увеличенного отбора жидкости в течение нн 10 тервала времени, определяемого из следующей зависимости 4 1В случае наличия затрубного движения жидкости процесс восстановления темпе ратуры после прекращения отбора описывается зависимостью гоо(" )"о Ж 1 о) Мо(к") 3 о кто)где- радиус скважины, м, 15 АО - коэффициент температуропроводности флюида, заполняющегоствол скважины, м /с, после чего прекращают отбор жидкости и/ производят повторную регистрацию температуры вдоль ствола скважины. причем по увеличенному темпу восстановления теп лового поля судят о наличии затрубного движения жидкости. 25Способ осуществляют следующим образом.Опускают термометр в скважину, ре/ гистрируют исходное распределение температуры при заданном режиме работы,увеличивают отбор жидкости из скважины,обеспечивают работу скважины при данном отборе до выравнивания температурыжидкости по ее поперечному сечению,т, е. в течение времени С = о /с , прекращают отбор жидкости из скважины(пласта), регистрируют серию термограммвдоль ствола скважины, по. увеличенномутемпу восстановления теплового поля вскважине судят о наличии затрубного дви жения жидкости.40Сущность способа заключается в следующем.В случае наличия движения за обсадной колонной после увеличения отбора45жидкости изменяется до какой-то определенной величины и в процессе дальнейшей эксплуатащщ остается постоянной.При этом происходит нарушение установившегося ранее теплового поля в окру жающих скважину породах и в самой скважине. После првкращения:движения жидкости в скважине и, следовательно, за колонной (прекрыцеиие отбора) проиоходит восстановление температуры, причем темп восстановления определяется в основном, радиусом эоны нарушения теплового поля в окружающих породах. в случае наличия вертикального движения жидкости в прискважинной зонепласта процесс восстановления температуры описывается зависимостьюТ(о;Ы 4 3 Гайе/ ю( - 1т К га, (2)где Т(0/с)- температура на оси скважины в зависимости отвремени +, после прекращения отбора жидкостииз скважины,С,То - максимальное значениетемпературы в исследуемом интервале в моментпрекращения отбора жидкости С,1"о - Радиус скважиным,- радиус зоны нарушения теплового поля в окружающей скважину породе вследствие наличия вертикального движения жидкости попласту, м,- время работы скважины сувеличенным оборотом, иливремя возмущения, с,О - коэфФициент температуропроводности окружающихскважину пород, м/с,Построенные по формулам (1) и (2)зависимости показывают, что темп восстановления теплового поля в зумпфе скважин для случая вертикального движенияжидкости в пласте значительно медленней,чем для случая затрубного движения жидкости. Связано это с размерами (радиусом) зовы нарушения теплового поля вокружающей скважину среде. В случаедвижения жидкости по пласту радиус зонынарушения значителен (может быть донескольких метров), так как установление теплового поля в окружаюших породахобусловлено движущейся по всему плаоту жидкостью. Во втором случае радиус64 Способ определения характера дви-.жения жидкости за обсадной колонной,включающий регистрацию исходного раснределения температуры при заданномрежиме работы скважины и изменениережима работы скважины с последующейповторной регистрацией распределениятемпературы, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью обеспечения однозначности определения, изменение режима ,работы скважины осуществляют путем увеличенного отбора жидкости в течениеинтервала времени, определяемого из следующей зависимости- коэффициент температуродроводности флюида, заполняющещего ствол скважины, м /с,после чего прекращают отбор жидкостии производят повторную регистрацию температуры вдоль ствола скважины, причемпо увеличенному темпу восстановления теплового поля судят о наличии затрубногодвижения жидкости.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 665082 Э кл. Е 21 В 47/10 в 1978.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2865985/03,кл, Е 21 Б 47/00, 07,01.80 (прототип). 5 9339зоны нарушения определяется, в первуюочередь, временем работы скважины приданном отборе жидкости Т , При этом установление теплового поля в окружающих скважину породах происходит путем теплопроводности,.а это процессочень медленный, Спедовательно, радиусзоны нарушения при продолжительной ра"боте скважины незначителен. При больших значениях С радиус зоны нарущения теплового поля возрастает, и дифференциация рассыатриваемых двух случаев по темпу восстанойленкя тепловогополя затрудняется. Так, дв времениФ 500 ч и 1 =1 м, как показывают 15. расчеты, темп восстаиовления температурного поля в скважине в обоих случаяхпрактически одинаков. Поэтому дляреализации способа обязательным условием является непродолжительная работа .скважины в режиме повышенно-.го отбора. Минимальное время работыв измененном режиме определяется временем выравнивания температуры по сечению скважины, что необходимо для 25устранения искажающего влияния радиального градиента температуры при темпе ратурных исследованиях в.скважине;В общем. случае для полного выравнивания температуры по сечению скважины завремя выравнивания определяется иззависимости=го /сгде Го- радиус скважины, м,д - коэффициент температуропроводности жидкости, заполняющействол скважины, м /с.Так, например, полное равновесие в сисьтеме заколонное пространство - скважина для О =0,510 м /ч (вода) и . 40о "О;073 м наступает через=10.ч.Таким образом, для осуществленияспособа регистрируют исходное .распределение температуры в скважине, затем увеличивают отбор жидкости нз нееи обеспечивают работу скважины в данном режиме в течение времени 7 Мр о 1,после чего прекращают отбор жидкостииз скважины н регистрируют серию термограмм, причем по увеличенному тжпу восстановления теплового цоля в скважине судят о наличии затрубного дви- .жения жидкости, Регистрируемый темп восстановления температурного поля можно сравнивать с теоретическими кривыми, расчитанными по формуле (1)Наиболее эффективно предлагаемый способ реализуется после пуска скважины в эксплуатацию, например прн опробовании скважин компрессором, и в скважинах, которые перед увеличением отбора в исходном состоянии проработали время, равное или большее 500 ч. При этом восстановление температурного поля происходит до значения температуры, зафиксированного в исходном режиме работы скважины. Возможно применение предлагаемого способа и в нагнетательных скважинах,Формула изобретения