Способ термического зондирования проницаемых пластов

 

Использование: в области нефте азодобычи при исследовании работающих скважин. Сущность изобретения: через определенные промежутки времени при нестационарном режиме работы скважины регистрируют несколько термограмм, определяют зависимость величины барометрического эффекта от времени. Рассчитывают термическое напряжение и конвективную подвижность , а затем коэффициент проницаемости . 2 ил., 1 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ss)s Е 21 В 47/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ дят по зависимости к б го Сп В

4 Сж А

Т = Aln (1+Br), (21) 4858505/03 (22) 08.08.90 (46) 30.05,93. Бюл. N 20 (71) Башкирский государственный университет им.40-летия Октября (72) А,И.Филиппов, Т, Г. Щелчкова, Б.Н.Зубарев и А.Н.Завялец (73) Башкирский государственный университет и Производственное объединение

"Юганскнефтегеофизикаи (56) Чекалюк Э.Б. Термодинамика нефтяного пласта. М.: Недра, 1965, с,191-204, 190235.

Авторское свидетельство СССР

Иг 1408061; кл. Е 21 В 47/06, 1986.

Изобретение относится к области нефтегазодобычи, предназначено для исследования работающих скважин.

Цель изобретения — повышение эффективности способа за счет послойного определения и контроля динамики проницаемости со временем в слоисто-неоднородных пла. стах, Поставленная цель достигается тем, что в известном способе термического зондирования пласта проводят, по крайней мере, трехкратное измерение распределения температуры во времени вдоль ствола скважины при нестационарном режиме ее работы, при этом определяют значения аномалий баротермического эффекта в зависимости от времени записи термограмм с учетом зависимости

„„Я0„„1819323 АЗ (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ПРОНИЦАЕМЫХ ПЛАСТОВ (57) Использование: в области нефтегазодобычи при исследовании работающих скважин. Сущность изобретения: через определенные промежутки времени при нестационарном режиме работы скважины регистрируют нескол ько термограмм, определяют. зависимость величины барометрического эффекта от времени. Рассчитывают термическое напряжение и конвективную подвижность, а затем коэффициент проницаемости. 2 ил„1 табл. (Л а о коэффициенте проницаемости пласта сугде Т вЂ” значение аномалии баротермическо- а го эффекта, К; О т — время записи термограммы от нача- р ла исследований, с;

А — термическое напряжение, К;

 — конвективная подвижность, 1/с; ,и — вязкость жидкости, Па/с;

ee — оароиетринеокии коэффициент, ) э

К/Па; 4д го — радиус скважины, м;

Сж/Cn — относительная объемная теплоемкость жидкости(для воды 1.2; для нефти

0,8).

Возможность достижения технического результата обусловлена зависимостью ве1819323 личины аномалии баротермического эффекта от ряда термодинамических параметров, в частности.от проницаемости пласта. Так в слоисто-неоднородных пластах пропластки с высокой проницаемостью отмечается на термограмме большей величиной. аномалии, а с низкой проницаемостью — меньшей величиной аномалии.

На фиг.1 прказано: 1 — кривая самополяризации горных пород (ПС); 2 — кривая гамма-каротажа (ГК); 3 — кривая локатора муфт (ЛМ); 4 — кривая плотномера (ГГП); 5— фоновая термограмма; 6 — термограмма через 10 мин после прорыва воздуха через насосно-компрессорные трубы (НКТ); 7 — 15 термограмма через 30 мин после прорыва;

8 — термограмма через 2 часа после прорыва; на фиг.2 1,2 и 3 — кривые зависимости величины аномалии баротермического эффекта от времени в верхнем, среднем и ниж- 20 нем пропластках соответственно.

Способ осуществляется следующим об- разом, Производится измерение фонового распределения температуры в остановленной скважине. Затем осуществляется пуск скважины в работу, например, в режиме компрессорного опробования.

По результатам измерения самополяризации горных пород (ПС) и естественной 30 радиоактивности (ГК) определяются пропластки перфорированного пласта. Далее при нестационарном режиме работьг скважины (например после прорыва воздуха через насосно-компрессорные трубы) проводится 35 серия замеров распределения температуры вдоль ствола скважины. По результатам замеров температуры.определяютсятемпературные аномалии, приуроченные к выделенным пропласткам в зависимости от времени про- 40 ведения исследований. Затем составляются . уравнения типа

Т! Al In(I+BI tl)

45 где Tl — величина температурной аномалии в выбранном пропластке, К;.

tl — время записи температуры, с;

l — номер записи термограммы;

j — номер пропластка; 50

AI — термическое напряжение в выделенном пропластке, К;

В) — конвективная подвижность в выделенном пропластке, 1/c.

Для решения уравнения используется метод минимизации среднеквадратичного отклонения измеряемых параметров от теоретических, Среднеквадратичное отклонение составит

S= g (Тпп)п(1 .- ВП)) = т1п (1) д$

= — 2(,"Я Т Ь(1+Вт )— дА — A $ IrP(1+Bt>)) =0 (2) дЯ 5 Tltl дВ - 1 1+В%

)и(1 + в tl tl

1+ВtlИз (2) и (3) находим два уравнения для определения А и В:

Tl In (1 + В tl )

А—

l 1 (4) N, > In (1 + В t) ) N N — Т(!и (1 + В Ф ) . х (5) 1 + В т(Уравнение (5) решается относительно В методом деления пополам с помощью стандартной подпрограммы. на микроЭВМ любого типа. Затем значение В подставляется в уравнение (4) и определяется коэффициент А. Далее рассчитываются значения коэффициента проницаемости k по приведенной в формуле изобретения зависимости:

%ro Сп В

4 Сж

Пример практической реализации способа.

По данным ПС (фиг.1) выделяются три работающих пропластка: 1 — 2388-2390 м, 2 — 2392-2394 м, 3 — 2395-2399 м. где N — число измерений температуры.

Из условия минимума квадратичного отклонения по переменным А и В получаем два уравнения

1819323 принято:,и =4 МПа.с; Сж/С = 0,6 (для нефти), го = 0,1 и (до = 219 мм), в = 0.04 К/атм.

Коэффициенты А и В, а также коэффициенты проницаемости пропластков К рассчитыва5 лись путем решения соответствующих систем трансцендентных уравнений вида

Т = Al Ь(1+Вф), 10 где i — номер записи термограммы;

j — номер пропластка, Решение систем получено с помощью микроЭВМ ВТ-20А, Значения коэффициентов составили:

Предлагаемый способ позволяет: — повысить эффективность термического зондирования проницаемых пластов за счет определения проницаемости пропласт- 20 ков в слоисто-неоднородных коллекторах; — производить исследований без допол- .. нительных затрат на подготовку исследований, т.к. исследование проводится попутнов процессе пуска скважины; 25 — обеспечить контроль за проницаемостью призабойной зоны пластов и выбор скважин для воздействия на призабойную зону.

Т = Aln(1+8 ), pro Сп В

Сж

Формула изобретения

Способ термического зондирования проницаемых пластов, включающий регистрацию нескольких термограмм через определенные промежутки времени, определение 35 зависимости величины баротермического эффекта от времени и расчет термического напряжения и конвективной подвижности, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа за счет 40 послойного определения и контроля динамики проницаемости со временем в слоМинимальной глинистостью по данным

ПС обладает интервал 2388-2390 м. При этом величина барометрического эффекта в нем максимальна, что свидетельствует о его повышенной проницаемости. В то же время глинистость пропластка 2395-2399 м максимальна, а величина аномалии эффекта минимальна, что свидетельствует о его пониженной проницаемости. Таблица значений аномалии баротермического эффекта для всех трех пропластков дана в приложении (табл.1).

По кривым 1,2 и 3 (фиг,2) рассчитаны значения коэффициентов А и В. В расчетах исто-неоднородных пластах, регис грацию термограмм проводят вдоль ствола скважины при нестационарном режиме ее работы и определяют значения аномалий баротермического эффекта в зависимости от времени записи термограмм по выражению где Т вЂ” значение аномали баротермического эффекта, К;

t- время записи термограммы от начала исследований, с;

А — термическое напряжение. К;

 — конвективная подвижность, 1/с; р — вязкость жидкости, Па/с; яе — баротермический коэффициент, К/па;

Сж/С вЂ” относительная объемная теплоемкость жидкости (в том числе для воды

1,2, для нефти 0,8);

ro — радиус скважины, м.

1819323

100

t,с ию воо моо

Составитель T,Щелчкова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.8ашкович

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r; Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1952 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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