Способ контроля гидродинамического потока в скважине
Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям. Цель-повышение достоверности контроля в работающей скважине и обнаружение заколонных перетоков. Замеряют уровень звукового гидродинамического шума по стволу скважины. Измеряют максимальные значения уровней звукового давления и соответствующие им частоты гидродинамического шума по стволу скважины. По значению частот каждого из максимальных уровней звукового давления определяют режимы течения гидродинамического потока в работающей скважине. По относительному изменению значений уровней соответствующих частот по стволу скважины определяют местоположение режимов течения гидродинамического потока. Данный способ позволяет значительно расширить класс решаемых технологических задач при измерении непосредственно в работающей скважине. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1477900 юц4 Е21В4710
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4205883/23-03 (22) 09.03.87 (46) 07.05.89. Бюл. № 17 (71) Казанский государственный университет им. В. И. Ульянова-Ленина (72) С. А. Николаев, М. Н. Овчинников и А. С. Николаев (53) 550.83 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1176069, кл. Е 21 В 47/00, 1984. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ПОТОКА В СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к промысловогеофизическим исследованиям. Цель — повышение достоверности контроля в работающей скважине и обнаружение заколонных
Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям и может быть использовано при контроле за техническим состоянием и работой нагнетательных и добывающих скважин, в том числе оборудованных штанговыми и погруженными насосами.
Цель изобретения — повышение достоверности контроля гидродинамического потока в работающей скважине и обнаружение заколонных перетоков.
На фиг. 1 представлены типичные спектры гидродинамнческих шумов в скважине для различных режимов течения гидродинамического потока; на фиг. 2 — график режимов течения гидродинамического потока и их местоположения по стволу скважины.
Кривая 1 (фиг. 1) характерна для спектра шума при движении жидкости в турбулентном режиме по насосно-компрессорным трубам, обсадной колонне или каналам с перетоков. Замеряют уровень звукового гидродинамического шума по стволу скважины.
Измеряют максимальные значения уровней звукового давления и соответствующие им частоты гидродинамического шума по стволу скважины. По значению частот каждого из максимальных уровней звукового давления определяют режимы течения гидродинамического потока в работающей скважине.
По относительному изменению значений уровней соответствующих частот по стволу скважины определяют местоположение режимов течения гидродинамического потока. Дан.ный способ позволяет значительно расширить класс решаемых технологических задач при измерении непосредственно в работающей скважине. 2 ил. более сложными границами, но имеющим турбулентный режим потока. Частота максимального значения уровня шума в спектре для данного режима течения определяется скоростью потока и размером канала течения. Поэтому контроль частоты максимальных:уровней в спектре этого режима, а также относительного изменения значения уровней звукового давления для каждой из частот соответствующих максимальных уровней по стволу скважины позволяет определять относительное изменение площади канала и местоположение этого изменения по стволу скважины. Эти же закономерности характерны для турбулентновихревого режима течения жидкости через нарушения в трубах и перфорационные отверстия в колонне (кривая 2, фиг. 1) и по трещинно-кавернозным полостям заколонного цементного камня (кривая 3, фиг. 1).
Для этих условий течения увеличение частоты максимальных уровней в спектре шума
1477900
Формула изобретения
45 потока связано с уменьшением площади сечения отдельных каналов и, как правило, относительным увеличением скорости течения, а также дополнительным завихрением потока на неоднородных границах этих каналов.
Для фильтрационного потока по коллектору режим течения ламинарный и гидродинамический шум для этого потока определяется взаимодействием гидродинамического потока с твердым скелетом коллектора в условиях капиллярного течения. Частота спектра фильтрационного режима течения определяется характерными размерами капилляров и структурой твердой фазы коллектора. Это подтверждается спектрами гидродинамического шума фильтрационного режима течения в различных типах коллектора. Кривая 4 соответствует фильтрационному режиму в трещиноватокавернозных карбонатных коллекторах, кривая 5 характеризует фильтрационный поток в кавернозно-пористых карбонатных коллекторах, а кривая 6 определяет фильтрационный поток в пористом песчаном коллекторе (фиг. 1).
Таким образом, характерные спектры (кривые 4 — 6, фиг, 1) гидродинамического шума определяют фильтрационный режим течения в коллекторе, в частота максимального звукового давления в этой. полосе характеризует тип коллектора, т. е. режим течения гидродинамического потока в работающей скважине. Местоположение интервала фильтрационного течения определяется относительным изменением уровня звукового давления для каждой из частот соответствующих максимальных уровней по стволу скважины.
Кривые на фиг. 2 представляют: 1 интервал перфорации; 2 — шумограмма в третьеоктавной полосе со средней частотой 12,5 кГц; 3 — шумограмма в октавной полосе со средней частотой 630 Гц; 4 — интегральная шумограмма; 5 — шумограмма в октавной полосе со средней частотой
1,6 кГц; 6 — шумограмма в октавной полосе со средней частотой 800 Гц; 7 — шумограмма в третьеоктавной полосе со средней частотой 8 кГц.
Интерпретация результатов измерений, представленных на фиг. 2, следующая: интервалы поглощения пористого коллектора
1699 †17, 1714 †17 и 1718,5 †17 м (кривая 2, фиг. 2а) не совпадают с интервалом перфорации, хотя жидкость проходит через перфорационные отверстия (кривая 2, фиг. 2а), за колонной растекаегся и поглощается в нижние и верхний интервалы коллектора, в то время как интегральная шумограмма (кривая 4, фиг. 2a) только показывает наличие движения и изменения скорости движения в районе. перфорации. На фиг. 2б представлены шумограммы в простаивающей скважине. Интегральная шумограмма (кривая 4, фиг. 2б) показывает наличие потока и его изменения по стволу скважины, в то время как спектральный анализ свидетельствует о наличии фильтрационного режима течения в интервалах
1050 †10, 1430 в 1472 и 1644 в 1660 м, причем в интервале 1644 в 1660 м — фильтрационный поток в пористом песчанике, в интервале 1050 — 1060 м — поток в трещиновато-кавернозном карбонатном коллекторе, а в интервале 1430 — 1472 м жидкость движется по трещино-кавернозным полостям, которые характерны для этого карбонатного интервала.
Таким образом, изобретение позволяет значительно расширить класс решаемых технологических задач при измерении непосредственно в работающей скважине на соответствующих режимах и увеличивает достоверность результатов определений.
Способ контроля гидродинамического потока в скважине, включающий замер уровня звукового давления гидродинамического шума по стволу скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля в работающей скважине и обнаружения заколонных -перетоков, измеряют максимальные значения уровней звукового давления и соответствующим им частоты гидродинамического шума по стволу скважины, по значению частоты каждого из максимальных уровней звукового давления определяют режимы течения гидродинамического потока в работающей скважине, а по относительному изменению значений уровней соответствующих частот по стволу скважины определяют местог.оложение режимов течения гидродинамического потока.
1477900
ZO I 2,0 063 Фиг.1 0,02 00бЗ О 1Т10 1715 1720 Составитель Г. Маслова Редактор А. Козорсз Техред И. Верес Корректор М. Максимишииец Заказ 2338/33 Тираж 515 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН f (:(.(1 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4(5 Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 1Î!
