Способ определения вертикального движения жидкости в скважине

(5) 4 Е 21 В 47/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТВУ жидкости вины. В простаременно регисттределение темдственно в провертикального движения интервале эумпфа скваж однов ое рас ос ны регистритермограмм я скв ия в соответ ия дав важин з работы обован Сопоставзумпфе скв ривые ляют соответственн е изИсны и оп вительнои ния.и жид мпературы и дав едения о плотно е, выбирают зна коэффициента. П ниям давления р менения кос- диаб пользуя с ти в зумп тического СССР1982 ни свидетельство Е 21 В 47/О нпол счи аю измен(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕ ГО ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОС (57) Изобретение о добывающей промьппл пользовано для опр тичности обсадной венного забоя в пе опробования скважи НИЯ ВЕРТИКАЛЬНОВ СКВАЖИНЕосится к нефтедля соответстскважины. 0 наижения жидкосхарактеру изизменения температуры вующих режимов работы личии вертикального д ти в скважине судят п енности и м.б. иседеления негермеколонны и искусстеличин сооти темменения и соотношению ветствующих изменений давлен ературы.урной кретичности риод освоения ин. Цель изобретечности определения ия - повышение т ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Башкирский государственный университет им. 40-летия Октября (72) Р.А.Валиуллин, В.Я.Федотов, А.Ф.Шакиров, Р.Б.Булгаков и И,М.Довгополюк(53) 550.83:622.241(088.8) (56) Валиуллин Р.А. и др. Исследование технического состояния обсадной колонны методом высокочувст термометрии. - Нефтяное хозяйство, 1979, У 9, с,54-56.АвторскоеУ 1160013, кл 0 ивающеи скважин рируют контроль ры и давления. цессе опробован руют одновремен и кривые измене ствующие режимы никающие при оп ляют полученные аличие смещения темпераой свидетельствует о негобсадной колонны. 2 ил.Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для определения негер" метичности обсадной колонны и искусственного забоя в период освоения и 5 опробования. скважины.Цель изобретения - повышение точности определения вертикального движения жидкости в интервале зумпфа скважийы. 0 На фиг. приведен пример реализации предлагаемого способа в скважинеразведочного бурения, когда колоннаи забой герметичны; на фиг.2 - то же,15в период опробования перфорированного пласта, в случае негерметичногоискусственного забоя скважины,На фиг.1 и 2 обозначены кривыеКС и ПС соответственно кажущегося со противления и потенциалов собственной поляризации, а также термограммы 1-3 и барограммы 4-6.. Сущность способа заключается вследующем. 25В простаивающей скважине поля давления и температуры квазиустановившиеся. Период опробования и освоенияскважины, например, с помощью комтекпрессора приводит к изменению поля 30давления в скважине. Причем сразу после включения компрессора забойноедавление в скважине возрастает, апосле прорыва воздуха через НКТ (вызов притока жидкости иэ пласта) уменьшается, Изменение забойного давленияЬР) в течение малого временного интервала приводит к соответственномуизменению температуры жидкости (ЬТ)в стволе скважины вследствие проявления адиабатического эффекта и связано зависимостьюЬТ =Р, (1)где- адиабатический коэффициент,значение которого определяется физико-химическими свойствами жидкости.Для пресной воды=0,0015 С/атм,для минерализованной воды (Р =1,18 г/см )=О,003 С/атм, длянефти среднее значение=0,015 С//атм, Проявляющийся адиабатическийэффект приводит к увеличению (сразупосле включения компрессора при возрастании забойного давления) и затем"к уменьшению (при падении забойногодавления после прорыва воздуха черезНКТ) температуры жидкости в стволескважины. При этом происходит смещение температурной кривой относительно первоначальной, что четко контролируется по термограммам в зумпфе скважины.Однако аналогичное нарушение (смещение) первоначальной кривой может быть связано (в зумпфе) с существованием в этом интервале негерметичного искусственного забоя или негерметичности обсадной колонны. Так как жидкость из нижележащих водоносных пластов имеет более высокую температуру вследствие конвективного переноса, это приводит к изменению (относительно первоначальной) регистрируемой температуры в скважине, Разделение отмеченных случаев в особенности затруднительно в скважинах с коротким зумпфом, когда водоносный пласт - источник обводнения - не может быть охвачен исследованиями.Способ осуществляют следующим образом.Одновременно регистрируют контрольное распределение температуры и давления в простаивающей скважине, устанавливают регистрирующее устройство вьппе перфорированного интервала и непосредственно в процессе опробования скважины регистрируют одновременно серию термограмм и кривые изменения давления в соответствующие режимы работы скважины, возникающие при опробовании, сопоставляют полученные кривые в зумпфе скважины и определяют соответственные изменения температуры и давления. Кроме того, используя сведения о плотности жидкости в зумпфе (по барограмме), выбирают значение адиабатического коэффициента, по полученным изменениям давления в соответствии с (1) рассчитывают изменения температуры для соответствующих режимов работы скважины и судят о наличии вертикального движения жидкости эа колонной. Невыполнение равенства (1) при наличии смещения температурной кривой свидетельствует о негерметичности обсадной колонны.П р и м е р. На фиг.1 приведены материалы исследования, которые проведены в период компрессорного опробования перфорированных пластов в интервале 1974,2-1976 м. При предварительном опробовании из скважины получена нефть с водой, Запись осуществляется на спуске со скоростью 500 м/ч. Термограммы 1-3 и соответственно барограммы 4-6 регистрируют в простаивающей скважине (контрольные кривые); через 1,5 ч и 2,5 ч после начала работы компрессора (кривые в работающей скважине). В зумпфе скважины наблюдается смещение температурной кривой относительно первоначального распределения. Причем водоносный пласт расположен ниже интервала исследования. Анализ барограмм показывает, что в первые 1,5 ч наблюдается возрастание давления в скважине. Измеренное изменение давления в зумпфе скважины при этом составляет вели - чину 6 Р=Р - Р = 78 атм, Соответственное изменение температуры здесь ЬТ = Т - Т, = 0,24 С. По барограмме 4, записанной в детальном масштабе, определяют состав (плотность) жидкости в зумпфе скважины. Плотность определяется через градиент давления в зумпфе, т.е. по наклону барограммы к оси глубин. Определенная таким образом плотность в данном случае совпадает с промысловыми данными и равна= 1,18 г/см . Исходя из плотЭности находят коэффициент адиабатического расширения (сжатия) жидкости. Для данной жидкости=0,003 С/атм. Сопоставляют соответствующие измене 30 ния давления и температуры с формулой (1), Зависимость ь Т=6 Р выполняется. Следовательно, изменение температуры связано с проявлением адиабатического эффекта в скважине, а колонна и забой герметичны. Анализируя дальнейшее поведение термограммы (кривая 2) и барограммы (кривая 6), видно, что изменение температуры прослеживает изменение давления в зумпфе. Уменьшение давления приводит к уменьшению температуры жидкости в зумпфе (адиабатическое расширение). Это также подтверждает физическую природу изменения температуры в зумп 45 фе и причину появления воды в скважине.Таким образом, несмотря на сложный переходный характер процессов (увеличение, затем уменьшение давле 50 ния) в скважине, реализация способа позволяет однозначно произвести контроль технического состояния скважины и определить источник обводнения скважины - перфорированный пласт.55На фиг, 2прив едены резуль таты реализации способа на скважине из разведочного бурения в период опробования перфорированного пласта в интервале 1544,8-547,4 м. При опробовании скважины получают приток воды с нефтью несмотря на нефтеносные характеристики перфорированного пласта. Термограммы 1 - 3 и соответственно барограммы 4 - 6 регистрируют в простаивающей скважине (контрольные кривые); через 1 ч и 2 ч после начала работы компрессора (кривые в работающей скважине), Производят сопоставление диаграмм температуры и давления и оценивают изменение давлений-и температуры в зумпфе. Видно, что при возрастании давления (ЬР = Р - Р = 65 атм) изменение темпе) 4 о ратуры (АТ = Т - Т = - О, 1 С) не соответствует величине Ь Т вследствие адиабатического сжатия - в соответствии с (1). Более того, вместо увеличения температуры происходит ее уменьшение, а в случае кривой 3 вместо уменьшения температуры, в соответствии с барограммой 6, наблюдается увеличение. В данном случае реализация способа дает однозначное решение о природе образования аномалий в зумпфе - конвективном теплопереносе и о причине появления воды в продукции. Следовательно, вода поступает вследствие некачественного отключения цементной заливкой ранее опробованного ниже расположенного пласта, т.е. переток осуществляется из-за негерметичного искусственного забоя скважины.Ф о р м у л а изобретения Способ определения вертикального движения жидкости в скважине, включающий регистрацию контрольной термограммы в простаивающей скважине и серии термограмм в работающей скважине с последующим их сопоставлением, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения вертикального движения жидкости в интервале зумпфа скважины, одновременно регистрируют кривые изменения давления, по которым определяют плотность жидкости, рассчитывают изменения температуры за счет адиабатического сжатия и расширения, причем о наличии вертикального движения жидкости в скважине судят по характеру изменения и соотношению величин соответствующих изменений давления и температуры.-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4 роизводст Т И Государс делам изо 5, Москва, Подмитета СССРоткрытийекая наб., д аж 533енного кетенийи