Способ исследования технического состояния скважины

В 47 1СУДАРСТВЕННЫЙ Н ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ МИГЕТЙ И ОТКР имость Е, =Тг(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 933964, кл. Е 21 В 47 ЙО, 1980.2. Авторское свидетельство СССРУ 665 О 82, кл, Е 21 В 47/ОО, 1978,(54)(57) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СКВИЯНЫ,включающий регистрацию серии температурных кривых после пуска скважины с последующим их сопоставлением,о т л й ч а ю щ и й с я тем что, с целью увеличения информати ности и повывения достоверности, регистрируют фоновую температурную кривую и простаивающей скважине, серию термогоамм проводят при непрерывном уменьшении отбора после предварительной эксплуатации в те ченне времени, определяемого зави 1", - радиус скважины мЕ - заданный интервал исвания, м;н - мощность пласта, м;Ч - дебит жидкости, м /чИзобретение относится к нефтедобывающей промьппленности и можетбыть использовано при исследованииотдающих интервалов промыслово-геофизическими методами, а именно высокочувствительной термометрией,Известен способ исследования отдающих интервалов, позволяющий судить о характере движения жидкостиза обсадной колонной согласно которому регистрируют исходное распределение температуры при заданномстационарном режиме работы скважины, при наличии температурной аномалии в зумпфе скважины изменяют рережим работы путем увеличенногоотбора жидкости до выравнивания температуры по сечению скважины и регистрируют температуру вдоль ствола скважины после прекращения отбора жидкости из пласта 1 .Однако наличие исходной термограммы, зарегистрированной в длительно работающей скважине, обуславливает низкую эффективность приопределении заколонных перетоковсверху и из близлежащих неперфорированных пластов снизу,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяспособ исследования техническогосостояния скважины, включающий регистрацию серии температурных кривых.после пуска с последующим их сопоставлением, Способ основан на ре"гистрации серии термограмм непосредственно после пуска скважины в эксплуатацию. О наличии затрубного движения жидкости судят по увеличенному темпу установления теплового поля в зумпфе скважины 21 .Однако известный способ такжеобладает низкой эффективностью приоценке состояния призабойной зонывыше отдающего интервала,Цель изобретения - увеличение информативности способа и повышениедостоверности результатов исследований.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу исследования технического состояния скважины, включающему регистрацию сериитемпературных кривых после пускаскважины с последующим их сопоставлением, регистрируют фоновую температурную кривую в простаивающейскважине, а серию термограмм проводят прп непрерывном уменьшении отбора после предварительной эксплуатации в течение времени, определяемого зависимостью4,=7 г" (21,5 И /С10где г, - радиус скважины, м;2 - заданный интервал исследования, м,н - мощность пласта, м;15Й - дебит жидкости, м /час.Предлагаемый способ базируетсяна использовании переходных термогидродинамических процессов, происходящих в скважине и пласте.Способ осуществляют следующим образом.Регистрируют фоновую температурную кривую в простаивающей скважине,пускают скважину в эксплуатацию,25эксплуатируют скважину до установления псевдостационарного температурного поля потока жидкости в заданном интервале ствола скважины. После этого обеспечивают непрерывноеуменьшение отбора жидкости из пласЗ 0 та, причем одновременно.с этим производят регистрацию серии термограммпо стволу скважины в исследуемоминтервале.После пуска скважины в эксплуата 35 цию начинается приток жидкости изпласта в. ствол скважины, последнееь,приводит к нарушению первоначальногораспределения температуры в стволескважины. В первые моменты времени40 в стволе скважины выше интервалаперфорации наблюдается продвижениеобъема жидкости, распределение температуры в котором характеризует/процесс установления температуры45 притекающей жидкости из пласта,Последнее позволяет производитьоценку состояния призабойной зоныпласта, т.е. возможно термозондирование пласта. Отсюда же следует,56 что слишком кратковременная работаскважины приводит к появлению температурной аномалии в интервалеисследования, не связанной с процессами, происходящими за колонной55 (ложная аномалия). С другой стороны, длительная эксплуатация скважины связана с возрастанием температурного фона, создаваемого потоком(4) жидкости в колонне, что приводитк экранированию процессов, происходящих в неперфорированных пластахвыше интервала перфорации. Следовательно, для уменьшения экранирующего влияния потока необходима недлительная работа скважины после пуска. Исходя из этого, для исследования отдающих пластов, расположенных выше перфорированного интервала,необходимо оптимальное время работыскважины после пуска, равноеОно определяется временем установления псевдостационарного температурного поля потока жидкости в заданном интервале, которое можнорассчитать по формуле= Ь /П,где Л 8- расстояние от кровли исследуемого пласта до верхней границы заданного интервала исследований,а 0 - линейная скорость движенияжидкости в стволе скважины, либоможно оценить непосредственно наблюдением за изменением температурыв верхней границе интервала исследований. В последнем случае можнооценивать и дебит скважинытак как фиксируется время при"ходатемпературного сигнала пласта.,аДля определения оптимального , времени работы скважины рассмотрим процесс Формирования температурного поля в стволе скважины после ее пуска. Для этого запишем уравнение энергии вертикального потока в стволе скважины в виде+ . 1 К 1-В) дьТ( .)1 (1),где У - линейная скорость движенияжидкости в стволе скважины;К(й) - коэффициент теплообменас горными породами1 - коэффициент теплопроводности горных пород,( - дебит жидкости. Если обозначить То - температура пород на уровне кровли пласта, а. Г - геотермический градиент, то аналогично З.Б. Чекалюку можно получить решение задачи в видеа) Е (П 4ю 0Т(Е, С)0 7.= -- соответствует времени,когда аномалия, связанная с продвижением первого объема жидкости,1 О характеризующего процесс установления температуры в ней, минует заданный интервал исследований.Исходя.из вышеизложенного время оптимальной работы скважины пос 15 ле пуска в эксплуатацию можно определитьс=., +е, (3)где С характеризует время перемещения точки с температурой, равной2 О геометрической, в кровле перфорированного пласта, й характеризуетвремя установления температуры в перфорированном пласте.Подставляя в (3) выражения для25 С и С и производя несложные вычисления, можно получить, чтос = - . - (К + 1 5 Н)ГоФ )где го - радиус скважины;ЗО й - дебит жидкости;Н - мощность пласта;Е - заданный интервал исследования.Для определения времени установления псевдостационарного тепловогополя в заданном интервале можно установить термометр вьш 1 е определенного интервала и наблюдать в точкеизменения температурь восходящегопотока жидкости (фиг. 2). Вначалеидет смещение геотермической температуры, а затем подходит фронтпервого объема жидкости из пласта,что отмечается резким изменением45 наклона, Через некоторое время, когда первый объем минует точку наблюдения, устанавливается псевдостацио-,нарное тепловое поле в заданном интервале, т,е, изменение температуры становится малым по сравнению спервоначальным. После этого следуетскважину перевести в режим непрерывного уменьшения отбора и произвести запись температуры на спуске.55 На фиг. 1-4 представлены результаты практической реализации способа на скважинах месторожутуний Башкирии,Реализация способа в каждом из примеров осуществляется в следующем порядке; в скважину спускают высокочувствительный термометр и регистрируют фоновую температурную кривую в простаивающей скважине. Пускают скважину в эксплуатацию, После пуска скважина работает до установления псевдостационарного температур-. ного поля потока жидкости в заданном интервале. Затем скважину переводят в режим непрерывного уменьшения отбора жидкости из пласта. Одновременно с этим производит регистрацию серии термограмм, сопоставляя температурные кривые, делают заключение о состоянии скважины и прискважинной зоны.На фиг. 1 первая колонка - кривые электрического каротажа, вторая - термограммы: 1- Фоновая кривая зарегистрирована в простаивающей скважине. После пуска скважина работает в режиме эксплуатации до тустановления псевдостационарного температурного поля в интервале 1410-1456 м (в данном случае в течение двух часов). Одновременно с переводом скважины в режим непрерывного уменьшения отбора жидкости из пласта производят регистрацию серии термограмм 2, 3 и 4 соответственно.После сопоставления температурных кривых делают однозначное заключение о наличии заколонного движения жидкости в интервале 1440- .1433 м. Это заключение следует из значительной затяжки температурной аномалии в зумпфе, которая не может быть объяснена теплоотдачей от работающего пласта, и "веерообразного" характера температурных кривых в этом интервале. Причем последующие термограммы располагаются левее предыдущих вследствие непрерывного уменьшения отбора жидкости.На фиг. 2 обозначения по колонкаи те же, что и на Фиг. 1. Термо-. грамма (1) зарегистрирована в простаивающей скважине, Скважина работает в режиме эксплуатации после пуска в течение одного часа, достаточного для установления в интервале 1364-1412 и псевдостационарного теплового поля. Затем переводят скважину в режим непрерывного 5 10 15 20 25 30 35 уменьшения отбора и одновремейно с этим регистрируют серию (две) термограмм 2 и 3 соответственно, На термограммах 2 и 3 устойчиво отмечается излом температурной кривой на глубине 1370 м, который не смещается по глубине. Причем на кривой 3 аномалия отмечается четче, что связано с уменьшением экранирующего влияния потока в стволе скважины за счет уменьшения скорости потока и с различием радиусов теплового возмущения в интервале перетока и выше него Все это позволяет сделать однозначное заключение о наличии затрубного движения из вышележащего неперфорированного водоносного пласта в кровлю перфорированного.На Фиг. 3 представлены температурные кривые, зарегистрированные в простаивающей скважине - Фоновая кривая 1 и одновременно с переводом скважины в режим непрерывного умейьшения отбора кривые 2 и 3 .соответственно, Из сопоставления следует, что температурная аномалия и интервале 1390-1420 на кривой 2 не связана с движением жидкости за обсадной колонной, так как не повторяется на кривой 3. Аномалия на кривой 2 связана с установлением температуры притекающей жидкости из пласта, При этом ниже глубины 1420 м устанавливается псевдостационарное тепловое прле потока жидкости.По кривой 2 производят анализ состояния призабойной зоны - определяют радиус эффективного разогрева жидкости в пласте, т,е. где локализован основной перепад давления в пласте, К = 1 и. На фиг. 4 приведены термограммы: Фоновая (1), зарегистрированная одновременно с переводом скважины в режим непрерывного уменьшения отбора (2), и зарегистрированная через 2 ч после второй (3), На Фоновой кривой в интервале 1276-1280 м отмечается температурная аномалия. Интервал перфорации находится на глубине 13444-1348 м. Поэтому оп-ределяют время работы скважины после пуска из расчета установления псевдостационарного теплового поля в интервале от 1308 м - кровля интервала перфорации. Пускают скважину в эксплуатацию на это время,после чего регистрируют температурную кривую 2, Через 2 ч записалитермограмму 3. Затем проводят сопоставление термограмм. Реализацияспособа позволяет выявить причину об-воднения скважины - негерметичностьобсадной колонны на глубине1280 м - и оценить эффективный радиус разогрева перфорированногопласта. 0 При реализации предлагаемого способа использован известный высокочувствительный термометр СТЛ. Изобретение обеспечивает однозначное определение затрубного движения сверху, а также повышает достоверность определения заколонного перетока жидкости из близлежащих неперфорированных пластов снизу.11 б 0013 Т,фС Ю 78 УО Ф 2 УЮ УРР ДИ Составитель И. КарбачинскаяТехред А.Бабинец Корректор В.Бутя актор 0 уги Тираж 5 0 одписное а Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 3708/27 ВНИИПИ Гос по дел 113035, Москв