Способ определения профиля притока в скважине

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g g Е 21 В 47/10

"" ""»»» с "..; ° .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Динамическая скармят л ммко флюида о ко.орка

Гморосма стока дмюисй ррюноеителвно рамо Юмора

Смороег та кодвЕма расходомера

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3310694/22-03 (22) 03.07.81 (46) 30.09.83.. Бюл. 36 (72) .Н.И. Филин и С.С. Александров (71),Всесоюзный научно- исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (53) 622.241 (088.8) (56) ; Авторское свидетельство СССР и 104335, кл. 42е,3, 1953.

2. Патент США У 3954006, кл. 73-155, опублик. 1976.

3. Патент США Ю 3630078, кл. 73-155, опублик,1971 (прототип ).

„„SU„„1044777 (54) (57 ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОФИЛЯ

ПРИТОКА В СКВАЖИНЕ, включающий перемещение расходомера вдоль ствола скважины с регистрацией скорости потока флюида, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения диапазона измерений расхода, в процессе непрерывного подъема расходомера . фиксируют величину скорости потока флюида, соответствующую равновесию сил, действующих на расходомер, после чего увеличивают скорость подъема расходомера на величину:, равную разности скорости, соответствующей равновесию сил, и скорости потока

1 соответствующей нижнему пределу измерения оасходомера.

ЗО

1 10ч

Изобретение относится к исследова нию действующих нефтяных- и газовых скважин. например, методом расходометрии.

Известен способ определения расхо5 да потока флюида в скважине, заключающийся в измерении дебита скважины по точкам и последующем построении интегральной и дифференциальной дебитограммы, по которой определяют продуктивные пласты (1 3 .

Недостатками способа являются значительные потери времени на пе. рестановку по стволу скважины и не возможность измерения дебита свыше

150-200 м /сут с раскрытым полностью или частично пакером вследствие выброса прибора потоком жидкости в колонне, Известен также способ определения скоростей и расходов флюида в стволе скважины, который включает. спуск глубинного расходомера в скважину, имеющую один или несколько интервалов с известной и неизвестной скоростями течения флюидов 2 j .

Однако этот способ трудоемок и

l неприменим для оперативных исследований, в особенности неизученных скважин.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения скорости потока флюидов в стволе скважины, включающий перемещение расходомера вдоль ствола скважины с регистрацией скорости потока Флюида. Способ позволяет получить непрерывную диаграмму скорости флюидов, по которой можно сразу определить их расход в стволе скважины на различных ин4О тервалах глубины 3 1 .

Недостатком известного способа является невозможность исследования высокодебитных скважин из-эа выброса прибора потоком флюидов в скважи45

Цель изобретения — расширение диапазона измерений расхода.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения профиля притока в скважине, включающем перемещение расходомера вдоль ствола скважины с регистрацией скорости потока флюида, в процессе непрерывного подъема расходомера фиксируют величину скорости потока флюида, соответствующую равновесию сил, действующих на расходомер, после его увеличивают скорость подъема

4777

2 расходомера на величину, равную разности скорости, соответствующей равновесию сил, и скорости потока, соответствуюцей нижнему пределу измерения расходомера.

На чертеже приведен график изменения скорости протяжки прибора.

Сущность способ заключается в проведении каротажа скважин методом расходометрии в процессе протяжки прибора по стволу скважину с раскрытым пакером со скоростью, зависящей от скорости потока жидкости в,колонне.

Если расходомер перемещают со скоростью V по стволу колонны, в которой по мере подъема отсутствует приращение сокрости флюида, то показания расходомера постоянны. Когда же в колонне за счет притока из пласта через перфорационные отверстия скорость флюида нарастает, то число оборотов турбины пропорционально возрастает, что и регистрируется наземной аппаратурой.

Пусть V — скорость потока отн

Флюида в колонне относительно расходомера; / . - минимальная скопнп рость потока флюида в колонне относительно расходомера, при которой через последний протекает колйчество жидкости, равное нижнему пределу его измерения (величина постоянная для данного расходомера ).

ЧФ вЂ” максимальная скокр рость потока флюида в колонне относительно расходомера, выше которой наступает выброс приборами

V H- скорость потока

Р флюида в колонне, 1/ - скорость протяжки

fl расходомера в колонне на интервалах измерения от

1 доп;

n - индекс, обозначаю" щий порядковый номер интервала исследований, т.е. номер

3 1044777 4 смены скорости про- Величину V, т.е. скорость про™ тяжки прибора; ки прибора на любом интервале исслединамическая скоФ дований, определяют исходя из граяач рость потока в ко- фика. лонне в точке на 5 чала протяжки рас- Для обеспечения минимальнои скоходомера. рости Ч .„ потока флюида в колонне

Ф

С увеличением скорости флюида относительно расходомера, при кото увеличивается и перепад íà па- рой через последний протекает колидин кере з P. щ чество флюида, равное нижнему пределу

"Ри достижени" див определен- измерения расходомера данного типонои критическои величины V нас- размера подъем расходомера необходин

У

Р тупает равновесие сил определяемое

1 димо производить со скоростью Ч „

Ф выражением ниже скорости V н потока в колонне

F=Q+F + Р, { 1) тр где F — выталкивающая сила; вес прибора

F — трение пакера о стенки ко- тр . лонны;

P — вес дополнительного груза.

Поскольку F =, Ьа Р, а

20 учитывая это условие, скорость подъема расходомера на первом интер» вале Н „ - Н \/ = Ч вЂ” М .. (51 нс ч rain гр

С этой скоростью Ч „расходомер движется до точки Н2. пока скорость

30 потока флюида относительно него не достигнет V P . Для предотвращения.

fP 1 выброса расходомера на втором интервале Н - H> необходимо увеличить

2 скорость gI-o подъема на величину .

V-V òå.

35 ч,„„-чф,.} (v „ 7 (ь|

На третьем интервале Н вЂ” Н+ скорость

40 (t) а на четвертом Н, — Н5

4 1 НаЧ 1тйп/ 1 кР1 п11п!» 1 кр2 п,,п . (н,-н щ }

{в) I

В случае поточечного измерения расхода в выражение { 2 / входит абсолютное значение скорости Ч а с потока жидкости относительно прибооа.

При непрерывном же измерении на протяжке в это выражение должно входить изменение скорости флюида относительно расходомера, определяемое выражением с V -V, =(УФ УФ 1/ЧФ Ф

{ )

2 где Г - коэффициент местного сопротивления;

), - удельный вес жидкости; ускорение силы тяжести;

Ч=ЧФ кр то дальнейшее увеличение скорости

Ч, „н выше U приводит к выбросу прибора, поскольку правая часть выРажения 5+ F + Р= cons+.

+p

Для исключения выброса прибора не= обходимо увеличить скорость У подъема расходомера. Эту скорость следует увеличивать поинтервально, причем точка каждого интервала {т.е. точка смены скорости подъема прибора ) определяется достижением скорости пото са флюидов в скважине величины

V р т, при которой наступает равновесие сил, действующих на прибор в скважине. р.и

15 на величину V ., определяемую из

All выражения {4I, обеспечивая таким образом устойчивые измерения в начале

IHòåðâàëà

1/ . =Ч -V . -Qnst., (4)

nnr АИИ

На следующем и -ном интервале, учи50.тывая, что величина

Р - вес дополнительного груза, Ртр- трение о стенки пакера; и - вес прибора.

Подставляя (12 ) в (2), получают

В 1044777

Динамическая скорость потока флю-. ида на любом участке колонны V =Ч + Чф дин и отн дРЭ, = Р+6+ Р, (12) 25

Составитель А,Назаретова

Редактор Т.Иермелштейн Техред И.Иетелева Корректор А.Повх

Заказ 7489/28 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 где Y постоянно измеряется .турби; отн ной расходомера.

В процессе каротажа прибор спускается в скважину до забоя. Затем 10 раскрывается пакер и начинается подьем прибора с некоторой начальной скоростью Ч (в частнои случае

P- подъем может начинаться со скоростью 1 Ч „ и ), определяемой по датчику1з ю1п скорости йодъема, Подъем прибора продолжается до момента достижения скоростью потока жидкости в скважине значения V „р, при котором прибор может быть выброшен: 20

Значение V вычисляется из равен"KP ства. где Ь Р - перепад на пакере,определяемый по формуле (2), в которой V = V сечение колоннй; Зная \/, = canst и Ч „Ä =canst для данного расходомера, продолжают его подъем со скоростью.

Ч «V +(п-q)Y -nV

Р Ф п = нс ч кр: п 1е °

Динамическая скорость потока регистрируется многоканальным устройством регистрации после решения вычислительным комплексом уравнения (11).

Предлагаемый способ каротажа позволяет сократить время исследова ния за счет увеличения скорости спуско-подъемных. работ, повысить достоверность информации за счет работы расходомера в более приемлемых режимах, производить измерения больших,значений расхода малогабаритными расходомерами.