способ определения заколонного движения жидкости в скважине

Формула изобретения

Способ определения заколонного движения жидкости в скважине, включающий создание виброакустических колебаний в скважине путем закачки в скважину жидкости, многократную регистрацию виброакустических колебаний и определение заколонного движения жидкости в скважине по изменению амплитуд виброакустических колебаний, отличающийся тем, что регистрацию виброакустических колебаний осуществляют с устья после остановки закачки воды в скважину и после повторного включения закачки, и по факту спада во времени амплитуды виброакустических колебаний после остановки закачки и после повторного включения закачки судят о наличии движения жидкости между заколонным и внутриколонным пространством.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области промысловой геофизики и может быть использован для выделения зон потенциального выхода на поверхность закачиваемых вод например, для поддержания пластового давления.

Известен способ закачки изотопов (Дьяконов Д.И. Леонтьев Е.И. Кузнецов Г. С. "Общий курс геофизических исследований скважин", М. "Недра", 1977, с. 361). Недостатком способа является фоновое излучение колонны выше объекта закачки и необходимость прокачки больших объемов жидкости.

Известен способ определения заколонных водопритоков (А.С. 1379757) основанный на многократно повторяемой регистрации акустических и шумовых характеристик, причем, заколонные водопритоки определяют по увеличению периода следования импульсов на шумограммах. Недостаток способа низкая производительность работ.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению является способ определения затрубного движения жидкости в скважине (А.С. 447503- прототип). Способ основан на возбуждении акустических колебаний в скважине и регистрации амплитуд продольных волн по колонне одновременно с непрерывным повышением давления на устье скважины.

Недостаток в необходимости измерять изменения амплитуд акустических колебаний при движении прибора по всему стволу скважины, хотя иногда достаточно знать только факт заколонного сообщения в скважине вообще.

Использование предлагаемого способа позволит обеспечить достоверность определения факта заколонного движения жидкости в скважине и высокую производительность работ.

Достигается это тем, что в способе определения заколонного движения жидкости, основанном на создании виброакустических колебаний в скважине путем закачки в скважину жидкости, многократную регистрацию виброакустических колебаний и определение заколонного движения жидкости в скважине по изменению амплитуд виброакустических колебаний, регистрацию виброакустических колебаний осуществляют с устья после остановки закачки воды в скважину и после повторного включения закачки, и по факту спада во времени амплитуды виброакустических колебаний после остановки закачки и после повторного включения закачки судят о наличии движения жидкости между заколонным и внутриколонным пространством.

На чертеже приведена схема соотношения осредненных амплитуд виброакустических колебаний скважины, зарегистрированных на устьевой арматуре при различных режимах работы скважины.

А в скважине имеется внеобъектная закачка;

Б в скважине отсутствует внеобъектная закачка;

1,1" при начальной закачке, производившейся несколько суток без остановки;

2,2" сразу после остановки закачки;

3,3" через 7 минут после закрытия задвижки;

4,4" сразу после открытия задвижки;

5,5" через 7 минут после открытия задвижки.

Способ реализуется следующими операциями.

Производят замеры начальных графиков (виброграмм) при работающей нагнетательной скважине. Для этого закрепляют на устьевой арматуре стандартные сейсмоприемники (закрепление производят струбцинами к фланцу колонны) и производят 3-5 кратные записи виброграмм с помощью переносной станции типа СВК-1 или Талгар в полосе частот тэот 20 до 1600 Гц, длина записи для станции этого типа 1 секунда. Характеристикой работающей нагнетательной скважины является осредненная по 3-5 записям амплитуда виброколебаний, которые обусловлены в этот период поперечно-продольными колебаниями эксплуатационной колонны под влиянием пульсаций давления закачиваемой воды. Частота колебаний при этом определяется полуволновым резонансом примерно 40-метровых участков колонны (по статистике измерений в производственных скважинах таково среднее расстояние между точками прилегания колонны к стенке скважины и составляет величину порядка 70 Гц).

Затем останавливают закачку, закрыв задвижку и производят последовательно два замера:

сразу после закрытия задвижки осредненная амплитуда при этом характеризует отсутствие потока воды по крайней мере в верхней части колонны и, следовательно, близка к нулю в случае локального нагнетания. В случае наличия заколонного сообщения или отверстия в колонне происходит разрядка основного объекта на другие пласты и осредненная амплитуда падает незначительно, или не падает вовсе в сравнении с амплитудой при закачке;

через некоторое время после закрытия задвижки осредненная амплитуда при этом характеризует меру разрядки объекта во времени. В случае если осредненная амплитуда падает значительно имеет место продолжающаяся разрядка объекта на соседние пласты по заколонному каналу или через негерметичность колонны. Если же она остается неизменно высокой возможна помеха от влияния закачки в соседнюю неотключенную скважину.

Для подтверждения пускают скважину под закачку, открыв задвижку, и производят последовательно два замера как и в предыдущем периоде:

сразу после открытия задвижки-амплитуда также характеризует меру разрядки объекта-амплитуда практически не отличается от той, что была до остановки закачки, если закачка была локальна только в объект, и значительно превышает ее, если имела место разрядка объекта на соседние пласты;

через некоторое время после открытия задвижки-амплитуда также помогает устранить возможное влияние помех от водовода она остается практически неизменной, если объект не разрядился и значительно уменьшается, если имела место разрядка объекта на соседние пласты.

Практически установлено, что 2-5 дб-эта амплитуда колебаний простаивающей добывной скважины.

Дефектность скважины, выделенной вышеописанными операциями, как имеющей внеобъектную приемистость по совпадению факта ненулевой спадающей во времени амплитуды и факта значительного превышения амплитуды после повторного включения, может быть оценена по величине отношения осредненной амплитуды после остановки закачки к осредненной амплитуде при начальной стационарной закачке, или по отношению амплитуды после повторного включения закачки к амплитуде при начальной стационарной закачке.

Выделенные скважины подлежат первоочередному ремонту изоляции как аномально теряющие энергию закачки и потенциальную нефтедобычу на участке, а соответствующая карта может служить основой для регулирования соотношений отборов жидкости и нагнетания на различных участках нефтеразработки.

Производительность предлагаемого способа-порядка 6-8 скважин в смену.

Для оценки глубины негерметичности колонны или заколонного канала необходим набор статистики обнаруженных дефектностей и сопоставление их с регистрируемыми наивысшими частотами, например, от негерметичности на глубине порядка 100 м возможна регистрация частот порядка 1000 Гц.