Способ определения местоположения проявлений или осыпей в скважинах

(19) 1 В 47/10 8Гэ 11 САНИЕ ЕЛЬСТ Исследо бурения ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ С(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ПРОЯВЛЕНИЙ ИЛИ ОСЫПЕЙ В СКВАЖИНАХ(57) Изобретение относится к исследованию нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения - повьпдение точности .определения. Подают жидкость в колонну труб, Измеряют расход и показатели подаваемой и выходящей иэ кольцевого пространства скважины жидкости. Изменяют скачкообразно подачужидкости. Измеряют ремя от моментаизменения подачи жидкости до выхода ее с измененными показателями.Определяют глубину проявлений нлиосыпей, по которой устанавливаютпотери давления в кольцевом пространстве от места проявлений доустья, Устанавливают первоначальнуюподачу жидкости, Повторно меняютскачкообразно подачу по истечениивремени, превышающего время стабилизации дебита пласта. Создают наустье противодавление, равное потерям давления, Определяют значениеглубины проявления нли осыпи, Использование данного способа позволяетполучать необходимую инФормацию беэостановки бсновного технологическогопроцесса. 3 ил.,1 табл.Изобретение относится к исследованию нефтяных газовых и других скважин, в которых возможно создание циркуляции жидкости,5Цель изобретения - повьппение точности определения местонахождения проявлений или осыпей в скважинах.На фиг.1 изображена скважина с зоной проявлений на определяемой глубине Х; на фиг.2 и 3 - диаграммы изменения плотности соответственно при определении приближенного и уточненного значения глубины проявлений или осыпей в скважинах, 15Особенностью движущейся жидкости как канала связи является задержка информации на время, необходимое для перемещения жидкости, изменившей свои свойства от места измене" 20 ния этих свойств (например, забоя) до места установки датчиков информа" ции на дневной поверхности, Этот интервал времени .определяется выражением 25Ч 1.8Ш - щ щ,аг агобъем затрубного пространства скважины;глубина бурения;расход жидкости на выходескважины;коэффипиент кавернозности ствола, показывающий отношение действительной площа" ди или диаметра ствола скважины к номинальной 8 или Э40Б = 0,785(1 Э - й )1В,Й - диаметры, долота и труб,ОтсюдаТ,а. (2) 45БЦиркулирующей жидкостью при бурении скважин может быть буровой раствор, вода, аэрированная жидкость, при эксплуатации скважин - 50 нефть, конденсат; показателями раствора, которые способны фиксироваться датчиками и демонтироваться самописцами, - плотность, электрическое сопротивление, содержание газа, осью пающиеся частицы породы.При движении жидкости по кольцевому пространству мимо зоны притока,расположенного на любой глубине, в нее поступает инородное вещество. Изменение подачи жидкости насосами приводит к изменению содержания в объеме жидкости инородного вещества. В результате жидкость делится на две части с различным их содержанием, а следовательно, и показателями, что могут зафиксировать датчики, определякзцие показатели. В жидкости, йаходящейся над зоной проявлений до момента изменения расхода, показатели отличны от показателей той жидкости, которая протекала мимо зоны проявлений после изменения расхода.При изменении расхода по каналу связи подается сигнал в виде изменения показателей жидкости. В практике исследования гидротермических объектов применяют в основном скачкообразные и импульсные сигналы, а не синусоидальные, трапецеидальные и т.п., т.е. плавно изменяющиеся, так как эксперименты с такими сигна" лами связаны с применением специапьной аппаратуры и большими затратами времени на эксперимент, эксперименты со скачкообразными сигналами специальной аппаратуры не требуют.Поэтому для исключения ошибки расход требуется менять именно скачкообразно, т.е. в течение одной или нескольких секунд, что по сравнению с временем одного цикла циркуляции раствора через скважину явится скачком или мгновенным изменением расхода.Фиксируя на устье момент начала изменения расхода С, моменты времени- появления на устье потока с показателями, отличными от показателей ранее выходящего, динамику изменения этих свойств до момента стабилизации С, определяют время Т с учетом времени транспортного запаздывания 2 еНа основании выражения (2) опре" делйют расстояние от устья скважины до зоны притока Х. На изменение показателей раствора во времени может оказать влияние изменение гидросопротивления потоку раствора в кольцевом пространстве в связи с изменением расхода, так как потери давления на устье пропорциональны расходы Огегде Рт Рт Ркп потери давления в трубах;- потери давления в кольцевом пространстве.т8 Ъ , ЬОРы -) (3)11"Ч (О-с 1) (О+И) 25 где. - коэффициент гидросопротивления;плотность жидкости в кольцевом пространстве;Ь, - длина труб с различнымидиаметрами, 15Изменение потерь давления от места проявления до устья скважины пов" лечет изменение дебита притока (например, при водопроявлении) с некоторым запазданием, Изменение де бита приведет к изменению содержания инородного агента (воды) в потоке раствора после изменения расхода. Из-за этого фиксируемая кривая "показатель раствора - время" может быть ступенчатым на участке монотонного повышения величины показателя, что не позволит определить точку перегиба, а следовательно, вне- сет ошибку в определение.Поэтоиу для повышения точности определения местонахождения проявлений или осыпей в скважинах согласно предлагаемому способу после изменейия расхода определяют приближенно глубину проявления, а затем рассчитывают величину необходимого противодавления потоку жидкости.на устЬе скважины, равную гидропотерям в кольцевом пространстве от места проявления до устья, и повторяют измерение, но при этом искусственно создают противодавление.Ввиду того, что изменение противо- давления, вызванное изменением рас хода, может повлечь изменение дебита, повторное 1. измерение производят пс" ле стабилйзации дебита пласта.Способ осуществляют следующимобразом50На вход 1 скважины поступает жид" кость с расходом , и показателем 7, На выходе 2 из скважины расходомером Э контролируется расход и прибором 4 - величина показателя р раствора. После проявления выходящий иэ скважины раствор изменяет свои свойства, т,е. показатель становится равным , расход Г. Дифференциальный( П, мм й, мм Ц, л/сг см 3 ДР, МПа 1,0 215,9 127 40 0,336 40 3,06 40 19,2 1,0 215,9 178 1,0 215,9 195 Через некоторое время ДТ повторяют операцию, но на устье создают противодавление, равное гидропотерям в кольцевом пространстве с глубины Х до устья, В этом случае гидродинамическое воздействие на пласт минимально или исключается, поэтому возможно определениепо кривой, в которой не имеется скачков, роста показателя отдоот временидо С. На основании этого расг%считываюти Т и уточненное значение глубины проявления Х. П р и м е р. В скважине (П= 215,9 им, й 127 им, К 1,07) при глубине нахождения долота 2000 м при проиывке водой ,= 1,0 г/см . началось проявление соленой водой, на что указал дифференциальный рас ход яч- ,0,42 м /мин. Плот 3ность ) стала равной 1,03 г/см.Отключили один насос и расход на выходе стал Я2,4 м /мин, черезЭ расход я = 0 - 0. Это означает начало проявления.Изменяют подачу раствора насосами с О, на 0 , например отключением одного из двух работающих насосов, и в то же время начинают Фиксировать время, измеряют расход выходящего раствора Я, которое должно бьггь Ц+ ц. После этого фиксируют времяначала изменения показателя, стабилизации показателя, В случае увеличения дебита пласта за этот промежуток времени расчетстановится невоэможныи. Поэтому Т = С - й,. Определяют по формуле приближенную глубину проявления ХЗатем вновь подают раствор с подачей Я рассчитывают гидропотерн в кольцевом пространстве от места проявления до устья.Для некоторого сочетания диаметров труб и скважины на длину интервала 1000 м и рассчитанные гидропотери ДР представлены в таблице1181,8 м. 20 5 14462 5 мин - 2,6 м/мин, т.е. дебит плас- та увеличился. Запись диаграммы на плотномере представлена на Фиг,2. По истечении 13 мин плотность стала изменяться и стабилизировалась через 12 мин на значении л = 1,09 г/см,13Приблизительно определяют глубину пройвления 2 4 13 10 х ------- - - , - - --и 0,785 (1,07 0,2159 - 0,127 )Рассчитывают уточнение давленияв кольцевом пространстве в связи сизменением расхода. По данным втаблице оно равно 0 34 1181 8Р х- А-=0,4 МПа,1000 90 6При использовании предлагаемого способа по сравнению с известным возможно получение необходимой ин" Формации без остановки основного технологического процесса, не требуется сложной аппаратуры для проведения измерений, так как все воздействия и измерения осуществляются техничес" кими средствами, участвующими в основном технологическом процессе, давление температура в скважине не накладывают ограничений на применение указанного метода, так как все измерения проводятся на устье. Кроме того, предлагаемый способ может использоваться в автоматизированных и автоматических системах управления технологическими операциями в бурении и нефтедобыче.Вновь восстанавливают первоначальную подачу подключением второго насоса, выжидают пока 0 - О, == 0,42 м/мин, т.е. дебит пласта стабилизировался на первоначальном значении и повторяют операцию. За;пись диаграммы на плотномере пред-, ставлена на фиг.3. Проводя касательную в точке перегиба, находят Й30 = Овб мин.Рассчитывают2 д 4(13 + 0 6(1,07 0,0466 - 0,0161) 0,7851236 м.В случае применения предлагаемого способа для определения места прнто ка инородного вещества в эксплуатационной скважине скачок дебита можно осуществить заменой штуцера на устье скважины.45Точность определения места эон притока инородных веществ в скважину можно повысить повторным изменением расхода, а также однбвременным измерением нескольких физических свойств раствора (плотность, температура, концентрация н т.п.). Формула изобретения Способ определения местоположения проявлений нли осыпей в скважинах, включающий подачу жидкости в колонну труб, измерение расхода и показателей подаваемой и выходящей из кольцевого пространства скважины жидкости, определение времени движе" ния жидкости с измененными показателями по кольцевому пространству до устьяи определение глубины проявлений или осыпей, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точточности определения, изменяют скачкообразно подачу жидкости, определяют время от момента изменения подачи жидкости до выхода ее с измененными показателями, определяют глубину проявлений или осыпей, по которой устанавливают потери давления в кольцевом пространстве от места проявлений или осыпей до устья, устанавливают первоначальную подачу жидкости, повторно меняют ее скачкообразно по истечении времени, превышающего время стабилизации дебита ппаста, создают на устье противодавление, равное потерям давления, и определяют уточненное значение глубины проявления или осыпи.