Способ определения сообщения пластов в обсаженных скважинах

Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ л 989505(23) ПриоритетОпубликовано 1501.83,Бюллетень Ио 2Дата опубликования описания 150183 РМ К з 6 01 Ч 1/40 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Б.И. Кирпиченко, А.Ф. Косолапов и А.А. Сернфнтор Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт геофизических исследованийгеологоразведочных скважинВ(71) Заявитель(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СООБЩЕНИЯ ПЛАСТОВ В ОБСАЖЕННЫХ СКВАЖИНАХИзобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям и может быть использовано для оценки качества разобщения нефтегазоносных иводоносных пластов и подготовкн ремонтно-изоляционных работ в обсаженных скважинах.1 Иэвестен способ определения эаколонного сообщения пластов в моделиобсаженной скважины, возникающего приперепадах гидравлического давлениямежду пластами, по максимальным амплитудам шумов в различных областяхспектра частот, регистрируемым дискретно с помощью набора полосовых Фитть тров (1,Однако этот способ, основанный напредложении о прямой зависимости скорости потока от перепада гидравлического давления между пластами в эако-лонном пространстве, установленной вупрощенной модели заколонных каналов,имеет существенные ограничения приприменении его в реальных обсаженныхскважинах с зацементированным заколонным пространством. В частности, этотспособ не учитывает влияния перепададавления в скважине на раскрытостьканалов,. например, таких широко распространенных, как зазоры между цементным кольцом и колонной или стенкой скважины 12) и поэтому часто не эффективен. Так, уже при перепадах давления в несколько ИПа эти зазоры могут смыкаться и выявление эаколонного потбка между пластами становится невозможным. Кроме того, интенсивность шумов от заколонного потока, возникающего в некоторых скважинах, недостаточна для его выявления.Наиболее близким по технической сущности является способ определения сообщения пластов в обсаженных,скважинах, основанный на изучении амплитудно-частотных характеристик акустического шума, возникающего от потоков флюида между пластами в эаколонном пространстве,возбуждаемых повышением перепада давлений с устья скважины 3)ГПри этом повышается эффективность исследований за счет того, что существенно возрастают амплитуды шумов от негерметичности колонны, сообщающейся с высокоприемисТыми пластами в интервале отсутствия цемента. Известный способ характеризуется также недостаточной эффективноетью выделения сообщения по заколонному пространству малоприемистых пластов через кольцевые и трещинные каналы малой раскрытости.Цель изобретения - повышение эффективности определения сообщения пластов в обсаженных скважинах путем выделения заколонных перетоков в каналах, раскрытость которых зависит отперепада давлений. 5указанная цель достигается тем,что в известном способе определениясообщения пластов н обсаженных скнажинах, основанном на изучении ампли-,тудно-частотных характеристик акусти ческого шума, возникающего от потоковфлюида между пластами в эаколонномпространстве, возбуждаемых повышениемперепада давления с устья скважины,производят регистрацию максимальных 15составляющих амплитуд шума и их час-.тот против отверстий перфорации, являющихся: началом эаколонных каналов, впроцессе эадаваемогО изменения перепада давлений, определяют давление,при котором начинается увеличение частоты шума, после чего восстанавливают начальное давление и прослеживают каналы заколонного сообщения путемповторения указанного цикла в другихточках при повышении перепада давлений до значения, установленного выше,или - непрерывно по стволу при перепаде давлений, не превышающем установленное.ЗОС целью исключения заведомо неэфФективных циклов ремонтно-изоляционных работ путем определения перепададавлений, при котором эаколонный поток отсутствует, производят в процес;се увеличения перепада давления регис-трацию амйлитуд шумов н области час-тот от 2-4 КГц, характеризующих внутриколонный поток, и по равенству амплитуд в области 2-4 КГц и максимальных составляющих амплитуд шума опре Оделяют перепад давления, при которомзаколонные каналы перекрываются полностью,На чертеже показаны графики. 45На чертеже обозначено: 1 - график изменения гидравлического давления Р на границе интервала перфорации или участка негерметичной колонны в скважине; 2 и 3 - графики изменений максимальной амплитуды А, шума и егочастоты; 4 - изменение амплитуд шумов в области 2-4 кГц; точка а характеризует начало уменьшения сечения каналов; точка б - снижение шумов эаколоннсго сообщения до уровня шумов внутриколонного потока.Способ реализуется следующим образом,Прибор с гидрофоном устанавливают против крайних отверстий перфорации 6 О или негерметичности (т.е. в одной из точек выхода заколонного канала во внутриколонную полость,где заколонный канал заведомо существует) и медленно со скоростью несколько Мпа/мин)изме няют,например повышают, давление до максимально допустимогО для данной скважины,в нашем примере до 100 кГс/см.При этом регистрируют максимальную амплитуду шумов Аш, возникающих внутри колонны и по заколонным каналам от потока жидкости, которая характеризует звуковое давление, принятое гидро- фоном, и регнстрируется (после усиления) стандартным пиковым интегратором 1 частоту тш шума максимальной амплитуды, которая представляет собой мгновенные частоты преобладакщих по амплитуде шумов, возникающих в указанных выше условиях, регистрируется н виде длительности полупериода волны, выделяеМой для измерения вышеуказанной амплитуды. Отсчет полупериода ведется от некоторо;о уровня дискрими нации (по амплитуде), осуществляется измерительным мультивибратором, соотг ветствующая длительность пропорцйональна току выходного интегратора стандартноГо типа.В высокопроизводительных скважинах при необходимости исключения влияния шумов внутриколонного по,"ока регистрируют амплитуду шумов А 1) в области частот 2-4 кГц, характеризующих поток в трубе диаметром 130-150 мм, Ука-. занная амплитуда выделяется с помощью Фильтра, регистрируется стандартным интегратором для учета фона шумов, определяемых приемистостью перфорированного пласта.Сбросив перепад давления, анализируют форму полученных графикон и по началу повышения частоты (в точке а) определяют давление, при котором амплитуды эаколонных шумов максимальны (и, следовательно, наиболее легко регистрируемы), а по достижению равенства обоих ( АШ и А, ) амплитуд (н точке б) определяют давление, при котором заколонные каналы смыкаются и весь шум определяется шумом ннутрико лонного потока, зависящего, в свою очередь, от приемистости перфорированного пластаДалее передвигают прибор н другую точку (через 1-2 м) и в случае необходимости только прослеживания каналов ограничинаются повторением цикла измерения до перепада давления не выше давления, характеризуемого точкой а, а в случае необходимости и оценки давления смыкания заколонных каналов проводят цикл измерений до перепадов давления, технически допустимых для данной скважины (обычо 100-150 ат),Выбираемая предполагаемым способом оптимальная величина перепада давления ЬРп, (смотри чертеж) обеспечивает прежде всего такое оптимальное раскрытие контактно-трещинных каналов и режим фильтрации потока для конкретного типа каналов н исследуемом интервале, при которых н ина более значитель- тно-избирательным, т.е. с помощью на.но изменяются характеристикиактеристики шума, а бора фйльтров (1), так как исключаето обеспечивает и наибо- вероятность пропуска интервалов эаследовательно, о есиечиваетл аях и оизвольлее эфФективное определение границ колонных потоков в случаях рсообщения пластоввелУвеличение перепа вой заранее неизвестной частоты шумада давления после точки а до вел идо величины 5 во всем диапазоне частот от десятковР может приводить Уже к смыканию Ука- Гц до десятков кГц.занных каналов. За счет расширяющможет приводитасширяющей- Преимущество предлагаемого спосося под давлением колонны и де оы .и деформации ба заключается в повышении геологосамого цементного кольца смыкльца смыкаются эа- экономической эффективности, обусловзоры между цементно кольц иом и колон ленной возможностью выделения эаколонной или породой, а также вертикалье вертикаль- ных перетоков в малодебитных и малоементвом кольце, приемистых скважвнах, более точнойные трещины в самом цементном кчто обуславливает повышенповышение преобла- . оценкой характера и причин нарушения,дающей част шума ей частоты шума, но с одновременремен- изоляции пластов и обсадных колонн,ф 5 необходимых для целенаправленногоньм ослаблением амплитуды до значенийф нео хосоизмеримых фе имых с оновыки (в о ласти тб и точ- совершенствования технологии цементирования и ремонтно-изоляционных работки б).то разобщению пластов в обсаженныхРегистрируемые в пРоцессе повыше- скважинах, обеспечивающей высокую экония перепада давления амплитуды шума О номичность эксплуатации скважин.в диапазоне 2-4 кГц характеризуют внутриколонный поток, величина которого. формула изобретенияно астет и опорционально пере 1. Способ определения сообщениябсаженных скважинах, осно"вал перфорации, У,Поэтом когда внеш- пластов в о- 25 ванный на изучении амплитудно-частотние заколонные каналы полностью пере- ванны на изученьша" ных характеристик акустического шума,крываются, максимальные шумы уменьшаотоков флюида междуха ак- возникающего от потоковвн т иколонный поток (точ- пластами в эаколонном прос рТ анстве,довать пе- возбуждаемых повышением перепада давс важины о т л и ч ареточные каналы целесообразн рем что с целью повырепадах давления не в уя не выше становлен- ю щ и й с я тем, что, с целью пя ффективности определения сообного точка а), а условия перекрытия шения эффективного (тб) я пластов в обсаженных скважинахих - при больших и р де епа ах точка . щениэаколонных перетоковПоэтому прослеживание сообщающи хся путем выделенияе в каналах, раскрытость кот рорых завиканалов производят в каждом исследуеа авлевий, производятом астке при доведении давления до сит от перепада давлеви, пр иб осе его) а ои- регистрацию максимальных составляюустановленного (и .сбросе его , а ои- Ршума и их частот противределение давления, ири ри кото ом кана- щих амплитуд шума итий перфорации, являющихся на-пе ек ываются, только в нескольких отверстий иерфорацилы перекря 4 р чалом эаколонных каналов, в процессе(2-3) т очках и и и доведении давления чРадаваемого изменения перепада давледо максималь но ож аемого при ремонт- задаИдний определяют давление при которомной р дп о авке тампонажвой смеси, пла- ни , опначинается увеличение частоты шума,нируемой в дальнейшем.после чего восстанавливают начальноео м эаколон-давление и прослеживают каналы закооб азом необходимость изуб я утем повторенияся об словлена не- лонного соо щени иные каналы смыкаются, о усазанного цикла в других точках приобходимостью исключить неэффективные указанного цикларежимы ремонтной продавко авки цемента. По- повышении перепада давлени доленного выше или - налоса частот 2-4 кГц, характеризующ их ния, установленноги перепаде,даввн т и колонны, уста- прерывно по стволу при пе50новлена по опыту исследования большо- лений, не превыш2. Способ по и. 1, о т л иич аюго количества производственных скващ и й с я тем, что, с ццелью исключежин.анном способу реали- ния заведомо неэффективных циклов реработлевия ие еп да д в ен й при котовклю ающей кроме канал шумои дика- елевия перепадаперепаа линой 1 7 м с частотой изводят в,процессе увелческого зонда длиной , мкГ да давленд влений регистрацию амплитуд шуизлучения 25-,35 к ц.бласти частот от 2-4 кГц, хаНепрерывное измерени рее и обладаю- мов в о ластих внутриколонный,поток,щ а в данном способе, рактеризующих вщей частоты шума ви по равенству амплитуд в областиосуществляемое с помощью измерителя-4 Г имальных составлякщихдлительности иреобладающеума определяют перепад давго) периода колебани й или счетчика амплитуд шума опй котором заколонные каналын е т доемко и бо- лений, при котэтих периодов, менее труе перекрываются полностью.лее эффективно по сравнению с дискре989505 ииугп т оставитель Н, Журавлеваехред А.,Бабинец Корректор В. Прохненко дактор К. Волощук Тираж 708ИПИ Государствпо делам изобр Москва, Ж.-35 аз 11120/66 Подписноеного комитета СССРений и открытийРаушская наб д. 4/5 В 113 Ужгород, ул. Проектная Филиал Г 1 ПП Патен Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Мс. К 1 п 1 еу й. М. ТЬе 81 гцсйцке,апй ЮпФегргеВа 1 Хоп ой Ьо 1 зе Югом Р 1 оюЬеЬ 1 пд СевепВей СазХпд, - МатериалфирмыЕззоргойцс 11 оп гезеагсЬ. СоОБА. Перевод 9 203. ПМ ГЛНТБ СССР 1-2,Указатель переводов. М., ВУП, 33,1977, с. 63,2. Кирпиченко Б.И Клеев А,М. идр. Некоторые результаты определения методом АК заколонного сообщения в скважинах Татарии. НТС Нефтяное хо- зяйство, 1974, 9 2, М., Недра, с. 21-24. 3, Кирпиченко Б,И., Сержантов А.А Оперативный способ выцеления интерва. лов негерметичности колонны Э.И.Разведывательная и промышленная геофизика, 1978, 9 4, М., Недра, с. 12 (прототип).