Способ определения негерметичности скважинных труб

Союз Советских Социалистических Республик(51)м , 3 с присоединением заявки ЙоЕ 21 В 43/00 Государственный комитет СС.С Р но.делам изобретений и открытыйОпубликовано 07,09,81, Бюллетень Ио 33 Дата опубликования описания 07.0981(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕГЕРМЕТИЧНОСТИ СКВАЖИННЫХ ТРУБ бины рант 5 глеводоро из межко 25 Изобретение относится к добыче нефти и газа, в частности к способам исследования технического состояния эксплуатационных колонн.Известен способ определения нарушений обсадных колонн, заключающийся в спуске специальных приборов или. в закачке различных индикаторов в остановленную предварительно задавленную скважину, с обязательным извлечением колонны муфтовых труб, или изоляцией работающего пласта путемустановки висячих мостовых пробок 1СущественнЫм недостатком извест.ного способа являются длительные простои .скважины при исследовании тех" нического состояния колоннНаиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения негерметичности скважинных труб путем нагнетания воздуха в эатрубное пространство с одновременным отбором продукции из сКважины и анализом газовой смеси, выходящей иэ межколонного пространства 21.ФНедостаткомчто он не позво способа является то,ляет определить глурассредоточенных нарушений и .хаер их рассредоточения.Целью изобретения является обеспечение определения многоточечных нарушений эксплуатационных колонн.Поставленная цель достигается тем, что в процессе нагнетания воздуха регистрируют изменение во времени концентраций углеводородов в газовой смеси, выходящей из межколонного пространства, соответствующие моментам прорывов воздуха в нарушения по которым определяют распределение нарушений по колонне.Способ осуществляется в следующем порядке:выпускащт Флюиды из межколоииого пространства, не прекращая добычиизмеряют расход сбрасываемых измежколонного пространства флюидовизмеряют концентрацию у дов в составе выпускаевих лонного пространства газовнагнетают воздух в затрубное пространство;измеряют расход, давление и температуру нагнетаемого воздуха;по измеренным данным определяют глубины нарушений и характер их рас средоточения;4 861558 Номернаруше"ний Индикация кислорода в составе добываемых флюидов Давлениенагнетанияна моментпрорывавоздухачерезнарушения,кгс/см Температура нагнетания воздуха,с Время замера,ч-мин Расход газа из межко,лонного пространст ва Подачавоздуха компрессором Концентрацияуглеводородовв межколонномгазе 380 150 Кислороданет 8-00 9-40 15-50 2,0 7,0 90 70 160 390 180 400 200 410 То же 2,1 6,9 55 18-35 24-50 6,8 30 2,2 2,3 бб 100 мин 290 мин 635 мин 1010 мин; проводят индикацию кислорода вдобываемой продукции.На Фиг.1 изображена схема обвязки,оборудования для осуществления способау на Фиг.2 - диаграмма измененияконцентраций суммарных углеводородовв межколонном газе.Устье работающей нефтяной скважины обвязано по схеме, изображеннойна Фиг.1, Затрубное пространство 11скважины связано с компрессором 2 типа ДКС 7/200 Л через блок измерения 3параметров нагнетаемого воздуха. Межколонное пространство 4 связано с газокаротажной станцией 5 типа АГКС узлом 6 замера расхода сбрасываемогогаза. Рабочий выкид 7 скважины связанс индикатором 8 кислорода,Скважина фотанирует нефтью с де"битомР(= 285 м /сут., Устьевое давление продукции Ру 106 кгс/см 1Устьевая температура продукцииТ = 380 К Исходные данные обрабатывают в нижеперечисленной последовательности:по изменениям концентраций суммар. ных углеводородов на диаграмме (см. фиг,2); зарегистрированной газокаротажной станцией, определяют время от начал нагнетания до прорыва воздуха в колонное пространствомдля первого нарушениядля второго нарушениядля третьего нарушениядля четвертого нарушения по уменьшениям концентраций К углеводородов в межколонном газе в момент прорыва воздуха в нарушения и измеренному расходу Яд . газа из Давление в затрубном пространстве Р: 150 агс/смДавление в межколоном простран.стве Р= 100 кгс/смСкважина обсажена эксплуатационнойколонной внутренним диаметромПщ 144 мм.Скважина фонтанирует по колон"не муфтовых труб наружным диаметром Онщ, =88,9 мм.Иэ межколонного пространствавыпускают флюиды в атмосферу изамеряют концентрации углеводородов в их составе и расходы флюи.дов.15 В затрубное пространство компрес сором 2 нагнетают воздух и замеряютего расход, давление и температуру.Иэ продукции скважины отбирают гази проводят индикацию наличия кисло О рода в его составе.Измеренные данные приведены втаблице.межколонного пространства определяютутечки воздуха через нарушени:для 1 нарушения Ч =0,40 нм /мин,для П нарушения с 1 =0,32 нм /минЭдля Юф ц=0,55 нмф/мин,для 1 Уц=0,62 нм /мин;определяют объемы воздуха, утекшие через вышележащие нарушения до прорыва его в очередное 1-е нарушение по ФормулеЧу=Ч(-)+Ч(.-++Ч (-тогда Ч=О, Чу =76 нм; Ч =324 нмЧу 4=872 нм 1Ъопределяют объемы воздуха У; пон;, по данные в затрубное пространство скважины к моменту прорыва его в каждое1-е нарушениедля первого нарушения Чн =1, для четвертого нарушения Чн 4=Ч++0,(4.-Э) =6639 нмф 1определяют полезные объемы Уп" воэ"духа, поданного в затрубное пространство, участвующие в замещении газав нем по формулеЧ мтогда Чм = 700 нм, Мп1934 нмЦр 1934 нм, ЧрЪ 4033 нмЪ,М=6052 нм,определяют Ч 9. , поданного в затрубное пространство воздуха в усло-;виях затрубного пространства, принявих идентичными с условиями нагнетанияна момент прорыва воздуха в 1-е нару- З)шение, по Формулеви; го3Т РО мтогда МЪ, = 6,.65 м , Ъ = 17,78 м , дЪ 3МЪЪ 35,60 м, МЭ 4 = 50,4 м. определяют объем 1 пог.метра кольцевого пространства между лифтовой иобсадной колоннамиЧ, =0 785 (ОЭ -1 н,р). 6.=0,0102 м 30Я йопределяют условную глубину нарушений по ФормулеЬ =-ф; 4"- 652 м 1 Ьд= 1742 м;ЬЪ= 3490 м; 1,= 4950 м 1по найденным условным глубинам нарушений, использовав данные термометрирования лифта, находят рабочие температуры в местах нарушений Т=390 К, ТУ 400 К Т:413 К, Ю Т 4- 422 фК;определяют средние температуры воздуха в затрубном пространстве на момент прорыва его в нарушение поформуле 45Т+Тм 3.ТСРтогда ТСР =385 оК; ТСРф 395 К ТсрЪ= =409 фК; Т;.у 41 боКЪ по барометрической формуле ЛапласаБабине определяют давления в затрубном пространстве РЪ нарушений при прорыве в них воздуха0 03415 аЬР,: Рф 55Ъй 2; тсРтогда РЪ 160 гс/смф, РЪ,-"186 кг/см,РЪ "- 242 кгс/см , РЪ = 302 кгс/смЪопределяют среднее по глубине(давление Р Р, воздуха в затрубном еОпространстве на момент прорыва в 1 -енарушение.Рц +Р;СР 2Я тогда РСрр 156 кгс/смРр 174 кгс/смР ,с 211 кгс/смЯРрр 252 кгс/смопределяют объемы эатрубного пространства ЧЪ , замещенные воздухом на момент прорыва его в-е нарушение по формулетогдаЧЪ.- ф,51 мф ЧЪ,55 мЪЧЪЪе 2995 м ЧЪа 37 70 мопределяют фактические глубины нарушений ; по ФормулеЧу= Ч,тогда И: 638 м, И 1=1622 и,Ид 2938 м, И 4=3690 иопределяют удельный вес Е каждого нарушения по формуле:у 100,:1тогда= 21,2 ; 6=16,9ВЪ = 29,1=32,8Обработка данных проведенных исследований показала следующую картину рассредоточения нарушений эксплуатационной колонны.Номер нарушений 1 Н Ю 1 У Глубина, м 638 1622 2938 3690 Относительныеразмеры, . 21,2 16,9 29,1 32,8Информация о наличии кислорода вдобываемой продукции используетсяследующим образом:отсутствие кислорода в составепродукции скважины указывает на гер"метичность. лифтовых труб, что обес-,.печивает максимальную точность оп-ределений по предлагаемому способупоявление кислорода в продукциискважины указывает на утечку нагнетаемого воздуха нэ затрубного пространства во внутритрубное через неплотности лифтовых труб, и на увеличениепогрешности определений по применяемому способу.расчеты положения зоны раздела .воздух-газ в эатрубном пространствена момент появления кислорода в продукции скважины дадут положение верха неплотностн лифтовых труб,формула изобретенияСпособ определения негерметичнос ти скважинных труб путем нагнетания воздуха в затрубное пространство с рдновременным отбором продукции из /скважины и анализом газовой смеси,выходящей из межколонного пространства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения определения многоточечных нарушений эксплуата,ционных колонн, в процессе нагнета. ния воздуха регистрируют измененияво времени концентраций углеводородов в газовой смеси, выходящей измежколонного пространства, соответствукщие моментам прорывов воздуха в.ваФуаеиия, по которым определяютуаФйределение наруыений по колонне,Иоточники инФормации,принятие во внимание при экспертизе 1. Сидоров И,А. Восстановлениегерметичности обсадных колонн в неф" тяных и газовых скважинах, серия ф Бурение ф, ВНИИОЭНГ, М., 1972.52. Авторское свидетельство СССРР 176218, кл. Е 21 В 43/00, 1964/30 Тираж 630 ВНИИПИ Государствпо делам иэобре 113035, Москва, Ж Подписнного комитета СССРений и открытий35, Раушская наб., д.4/