Способ определения затрубного движения жидкости

 

нн6650

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сооетских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05,01.78 (21) 2564990/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) M Кл.

Е 21Â 47/10

1осудорстоенный комитет ло лелем изобретений (43) Опубликовано 30.05.79. Бюллетень № 20 (53) УДК 550.832.9 (088.8) н открытий (45) Дата опубликования описания 30.05.79 (72) Авторы изобретения

A. И. Филиппов и А. Ш. Рамазанов (71) Заявитель Башкирский государственный университет им. 40-летия Октября (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАТРУБНОГО

ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для определения затрубного движения жидкости в нефтегазовых и нагнетательных скважинах.

Известны способы определения перетоков за колонной эксплуатационной или нагнетательной скважины путем закачки в перфорированные интервалы и наолюдения за движением меченой жидкости (1).

Эти способы обладают существенным недостатком, связанным с подъемом эксплуатационного оборудования, необходимостью закачки жидкости, низкой точностью определения интервалов заколонного движения жидкости.

Известен способ определения затрубного движения жидкости путем регистрации температуры вдоль ствола скважины (2).

Способ основан на явлении разогрева ствола скважины дросселирующей по затрубному пространству жидкостью и заключается в следующем.

В действующую скважину (эксплуатирующуюся не менее 2 — 3 месяцев, с целью установления стационарного теплового поля в скважине и пластах) опускают высокочувствительный термометр и регистрируют распределение температуры вдоль ствола скважины, по нарушению геометрического распределения температуры в зумпфс скважины судят о наличии затрубного движения жидкости из нсперфорнрованных пластов в подошву нижнего перфорированного пласта.

Недостатками описанного способа являются необходимость длительной эксплуатации скважины в заданном режиме перед

10 исследованиями термометром, вследствие чего он не может быть использован прн пробной или в начальной стадии эксплуатации скважин; низкая эффсктивность исследований в случае наличия затрубного

15 движения жидкости из близлежащих, расположенных не далее 3 — 5 м от перфорированного пласта (именно на такое расстояние распространяется теплоотдача при эксплуатации), неперфорированных пластов, 20 так как нарушения на температурной кривой в зумпфе скважины, вызванные затрубным движением жидкости, искажены теплоотдачсй от разогретого дросселированием работающего пласта, а вероятность

25 возникновения затрубного движения в таком случае возрастает; невозможность определения затрубного движения жидкости из вышележащих неперфорированных интервалов, так как температурные эф30 фекты от затрубного движения будут экра665082

Заказ 1126)9

Тираж 657

Изд. № 359

Подписное нпо

Сапунова, 2

Типография, пр. нированы потоком жидкости в стволе скважины.

Целью изобретения является повышение точности способа и обеспечение возможности его использования в начальной стадии э кс пл у а та ци и скв ажины.

Это достигается тем, что регистрируют серию термограмм непосредственно после пуска скважины в эксплуатацию, причем о наличии затруб ного движения жидкости судят Ilo увеличенному темпу установления теплового поля.

Сущность способа заключается в следующем.

В случае отсутствия затрубного движения тепловое поле в зумпфе скважины формируется теплоотдачей от работающего пласта путем теплопроводности и описывается зависимостью

Т(О,z,t) 1

= — j kdk j (1 — Р) р4 l.(kð) Х

О о о

X ((— * erfc (— k)ref) + 1* Х

g 2ф а1 (erfc(+ kgae) j. (1) А в случае наличия движения жидкости за обсадной колонной скважины из неперфорированного пласта, расположенного на расстоянии h м от работающего пласта, зависимостью

= т(8 ), (2)

7 ад Uo т. е. на расстоянии z температура в течеz — Л ние времени растет линейно до знаUo чения Tof, и затем не меняется.

Здесь Т (О, z, t) — температура на оси, скважины в зависимости от времени t после пуска скважины на расстоянии z от подошвы работающего пласта, С;

То — максимальное значение температурной аномалии в работающем пласте, С;

То), — температура на глубине неперфорированного пласта, C;

Uo — скорость конвективного переноса тепла за скважиной, м/с; а — коэффициент температуропроводности подстилающих пласт пород, м2/с.

Построенные по формулам (1) и (2) зависимости показывают, что установление теплового поля в зумпфе скважины путем теплопроводности — процесс медленный. В случае наличия движения жидкости по затрубному пространству большое влияние на установление теплового поля оказывает конвективный перенос тепла. Это приводит к тому, что установление теплового поля в зумпфе при наличии затрубного движения

60 жидкости происходит намного быстрее, чем при отсутствии затрубного движения жидкости.

Таким образом, для осуществления способа непосредственно после пуска скважины в эксплуатацию регистрируют серию термограмм и по увеличенному темпу установления теплового поля судят о наличии затрубного движения жидкости. Сравнивание регистрируемого темпа установления теплового поля можно производить с теоретическими палетками, рассчитанными по формуле (1) .

Предлагаемый способ имеет следующие преимущества: повышается точность и надежность определения затрубного движения жидкости из близлежащих неперфорированных пластов; появляется возможность определения затрубного движения жидкости из вышележащих пластов; возможно выявление затрубного движения жидкости на ранних стадиях эксплуатации скважины в условиях неустановившегося теплового поля в скважине; возможен своевременный контроль за качеством изоляционных работ по ликвидации ранее обнаруженного затрубного движения путем применения способа при компрессорном опробовании; возможно применение способа при исследовании нагнетательных скважин.

Наиболее эффективно применение способа при определении затрубного движения жидкости из близлежащих пластов как в эксплуатационных, так и в нагнетательных скважинах, а вероятность возникновения затрубного движения жидкости из близлежащих пластов выше, чем в других случаяхх.

Формула изобретения

Способ определения затрубного движения жидкости в действующей скважине путем регистрации температуры вдоль ее ствола, отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа и обеспечения возможности его использования в начальной стадии эксплуатации скважины, регистрируют серию термограмм непосредственно после пуска скважины в эксплуатацию, причем о наличии затрубного движения жидкости судят по увеличенному темпу установления теплового поля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Дахнов В. Н., Дьяконов Д. Н. Термические исследования скважин. М., Гостоптехиздат, 1952, с. 252.

2. Дворкин И. Л. и др. Использование высокочувствительной термометрии для выделения интервалов затрубной циркуляции. — «Нефтяное хозяйство», № 12, 1974.