Способ определения местоположения проявлений или осыпей в скважинах

 

Изобретение относится к исследованию нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения - повьппение точности определения. Подают жидкость в колонну труб. Измеряют расход и показатели подаваемой и выходящей из кольцевого пространства скважины жидкости . Изменяют скачкообразно подачу жидкости. Измеряют ремя 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 до устья. Устанавливают первоначальную подачу жидкости. Повторно меняют : скачкообразно подачу по истечении времени, превышающего время стабилизации дебита пласта. Создают на устье противодавление, равное потерям давления. Определяют значение глубины проявления или осыпи. Использование данного способа позволяет получать необходимую информацию без остановки основного технологического процесса, 3 ил.,1 табл. ю (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 д11 4 Е 21 В 47/10

8 .. Е01гг1 (q

ПАП;Д:. ;. .", ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМ,/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4197789/22-03 (22) 23.02.87 (46) 23.12.88. Бюп. Р 47 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам. (72) Г.Т.Вартумян, Г.Г.Габузов и М.А.Галимов (53) 622.24 (088.8) (56) Лукьянов Э.F.. Исследование скважин в процессе бурения. — M.

Недра, 1979, с. 74.

;(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ПРОЯВЛЕНИЙ ИЛИ ОСЫПЕЙ В СКВАЖИНАХ (57) Изобретение относится к исследованию нефтяных и газовых скважин.

Цель изобретения — повьппение точности .определения. Подают жидкость в колонну труб. Измеряют расход и показ атели подаваемой и выходящей иэ кольцевого пространства скважины жидкости. Изменяют скачкообразно подачу жидкости. Измеряют ремя от момента изменения подачи жидкости до выхода ее с измененными показателями.

Определяют глубину проявлений нли осыпей, по которой устанавливают потери давления в кольцевом пространстве от места проявлений до устья, Устанавливают первоначальную подачу жидкости, Повторно меняют скачкообразно подачу по истечении времени, превышающего время стабилизации дебита пласта. Создают на устье противодавление, равное потерям давления, Определяют значение глубины проявления нли осыпи, Использование данного способа позволяет получать необходимую информацию беэ остановки основного технологического процесса, 3 ил.,l табл. 144б290

Изобретение относится к исследованию нефтяных газовых и других скважин, в кот о рых воз можно создание циркуляции жидкости.

Цель 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. 15

Особенностью 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

U L S

Т= — = — -

qz а объем затрубного пространства скважины; глубина бурения; расход жидкости на выходе из скважины; коэффициент кавернозности ствола, показывающий отношение действительной площади или диаметра ствола скважины к номинальной S или

S = 0,785(KD - d );

9,d - диаметры, долота и труб.

Отсюда

Т, а. (2) 45

Циркулирующей 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, ос - 55 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, определякицие 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 сигналами 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 t<, моменты времени t - появления на устье потока с показателямн, отличными от показателей ранее выходящего, динамику изменения этих свойств до момента стабилизации t;» определяют время Т с учетом времени транспортного запаздывания 2

На основании выражения (2) опре" деляют 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 Oz

1446290 е

Рт

Р„„

«и

Рт Рк<< пот ери д авления в труб ах; - потери давления в кольцевомм про стр аист в е. т

8Ъ, L<0 Р

) (3)

;-,1q (D d) (D+d) 25 где . — коэффициент гидросопротив- 10 ления; плотность жидкости в кольцевом пространстве; — длина труб с различными диаметрами, 15

Изменение потерь давления от места проявления до устья скважины пов" лечет изменение дебита притока (например, при водопроявлении) с некоторым з апазданием, Изменение де- 20 бита приведет к изменению содержания инородного агента (воды) в потоке раствора после изменения расхода.

Из-за этого фиксируемая кривая "показатель раствора — время" может бьггь ступенчатым на участке монотонного повышения величины показателя, что не позволит определить точку перегиба, а следовательно, вне- сет ошибку в определение.

Поэтоиу для повьпления 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 противодавления, вызванное изменением рас- 4 хода, может повлечь изменение дебита, повторное1. измерение производят п сле стабилйзации дебита пласта.

Способ осуществляют следующим образом, 50

На вход 1 скважины поступает жидкость с расходом < и показателем P, „

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 Р расход Q . Дифференциальный

j D мм d мм Q„, л/с

r см

1,0 215,9 127 40 0,336

1,0 215,9 178

1,0 215,9 195

40 3,06

40 19,2

Через некоторое время .ДТ повторяют операцию, но на устье создают противодавление, равное гидропотерям в кольцевом пространстве с глубины

Х до устья, В этом случае гидродиI намическое воздействие на пласт минимально или исключается, поэтому возможно определение по кривой, в которой не имеется скачков, роста показателя от 1 до р от времени до t>. На основании этого pacz. % считывают и Т и уточненное значение глубины проявления Х.

Пример. В скважине (D

= 215,9 им, d 127 им, К 1,07) при глубине нахождения долота 2000 м при проиывке водой f),= 1,0 г/см . началось проявление соленой водой, на что указал дифференциальный рас» ход ц ч - 1, » 0,42 м /мин. ПлотУ ность pz стала равной 1,03 г/см.

Отключили один насос и расход на выходе стал Q z 2,4 м /мин, через

9 расход q = Q - QI. это означает начало проявления.

Изменяют подачу раствора насосами с Q íà Q например отключением одного из двух работающих насосов, и в то же время начинают фиксировать время, измеряют расход выходящего раствора Q которое должно бьггь

Q > + q, После этого фиксируют время

t начала изменения показателя, стабилизации показателя, В случае увеличения дебита пласта sa этот промежуток времени расчет становится невоэможныи. Поэтому Т = С вЂ” t,.

Определяют по формуле приближенную

< глубину проявления Х

Затем вновь подают раствор с подачей Q,, 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 таблице

2 4 13

Х вЂ” — — — — — — ->-—-,,-— --- q- — - —

0,785 (1,07 ° 0,2!59 — 0,127 ) 1181,8 м.

Рассчитывают уточнение давления в кольцевом пространстве в связи с изменением расхода. По данным в таблице оно равно

0 34 1181 8 Р = -> — — — — - = 0,4 МПа, 1000

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. ! 3

Приблизительно определяют глубину проявления

90 6

При использовании предлагаемого способа по сравнению с известным возможно получение необходимой информации без остановки основного технологического процесса, не требуется сложной аппаратуры для проведения измерений, так как все воздействия и измерения осуществляются техническими 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 C}< — Q, =

= 0,42 м /мин, т.е. дебит пласта стабилизировался на первоначальном значении и повторяют операпию. 3а; пись диаграммы на плотномере пред-, ставлена на фиг.3. Проводя касательную в точке перегиба, находят с.

= 0,6 мин.

P ассчитывают

2д4(13 + 0 6) (1,07 0,0466 — 0,0161) 0,785

1236 м.

В случае применения предлагаемого способа для определения места прнто- 40 ка инородного вещества в эксплуатационной скважине скачок дебита можно осуществить заменой штуцера на устье скважины.

Точность определения места эон притока инородных веществ в скважину можно повысить повторным изменением расхода, а также однбвременным измерением нескольких физических свойств 50 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 движения жидкости с измененными показателями по кольцевому пространству до устья и 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. 1446290

Оill

1446290

g юа ® ® ®® фиг.Ю

Составитель Г.Маслова

Техред Л.Сердюкова

Корректор В.Бутяга

Редактор Н.Тупица

Заказ 6725/37 Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4