Существует много методов исследования скважин н технических средств для их осуществления. Все они предназначены для получения информации об объекте разработки, об условиях и интенсивности притока нефти, воды и газа в скважину, об изменениях, происходящих в пласте в процессе его разработки. Такая информация необходима для организации правильных, экономически оправданных процессов добычи нефти, для осуществления рациональных способов разработки месторождения, для обоснования способа добычи нефти, выбора оборудования для подъема жидкости из скважины, для установления наиболее экономичного режима работы этого оборудования при наиболее высоком коэффициенте полезного действия.
В процессе выработки запасов нефти условия в нефтяной залежи и в скважинах изменяются. Скважины обводняются, пластовое давление снижается, газовые факторы могут изменяться. Это заставляет постоянно получать непрерывно обновляющуюся информацию о скважинах и о пласте или нескольких пластах, являющихся объектом разработки. От наличия такой достоверной информации зависит правильность принимаемых решений по осуществлению на скважинах или на объекте разработки или на отдельных частях такого объекта тех или иных геолого-технических мероприятий.
Назначение и методы исследования скважин.
Цель исследования скважин заключается в определении ее продуктивности, получении данных о строении и свойствах продуктивных пластов, оценке технического состояния скважин. Существуют следующие методы исследований скважин и пластов: гидродинамические, дебитометрические, термодинамические и геофизические.
Геофизические методы исследования.
Из всех методов исследования скважин и пластов следует выделить особый комплекс геофизических методов. Они основаны на физических явлениях, происходящих в горных породах и насыщающих их жидкостях при взаимодействии их со скважинной жидкостью и при воздействии на них радиоактивного искусственного облучения или ультразвука.
Геофизические методы исследования скважин и геологического разреза на стадиях бурения этих скважин, их заканчивания, а также текущей эксплуатации дают обильную информацию о состоянии горных пород, их параметрах и об их изменениях в процессе эксплуатации месторождения и часто используются при осуществлении не только геологических, но и чисто технических мероприятий на скважинах. В силу своей специфичности, необходимости знания специальных предметов, связанных с физикой земли, горных пород, а также с ядерными процессами, эти методы исследования, их теория, техника осуществления и интерпретация результатов составляют особую отрасль знаний и выполняются геофизическими партиями и организациями, имеющими для этой цели специальный инженерно-технический персонал, оборудование и аппаратуру. Геофизические исследования скважин — это различного рода каротажи, т. е. прослеживание за изменением какой-либо величины вдоль ствола скважины с помощью спускаемого на электрокабеле специального прибора, оснащенного соответствующей аппаратурой. К ним относятся:
Геолого-промысловый контроль и основы регулирования разработки ...
... разработки, характеризующиеся падением добычи нефти, относятся к позднему периоду разработки залежи. 2.2 Анализ динамики обводнения залежи В условиях вытеснения нефти водой геологические условия залегания нефти ... исследованиям М. М. Ивановой, третья стадия разработки завершается при снижении темпа добычи нефти ... 90 % извлекаемых запасов нефти. Подавляющая часть скважин переводится на механизированный ...
1. Электрокаротаж. Одним из важнейших методов является электрический каротаж скважин, который позволяет проследить за изменением самопроизвольно возникающего электрического поля в результате взаимодействия скважинной жидкости с породой, а также за изменением так называемого кажущегося удельного сопротивления этих пород. Электрокаротаж и его разновидности, такие как боковой каротаж — БК, микрокаротаж, индукционный каротаж — ИК, позволяют дифференцировать горные породы разреза, находить отметку кровли и подошвы проницаемых и пористых коллекторов, определять нефтенасыщенные пропластки и получать другую информацию о породах.
2. Радиоактивный каротаж — РК. Он основан на использовании радиоактивных процессов (естественных и искусственно вызванных), происходящих в ядрах атомов, горных пород и насыщающих их жидкостей. Существует много разновидностей РК, чувствительных к наличию в горных породах и жидкостях тех или иных химических элементов. Разновидностью РК является гамма-каротаж ГК, дающий каротажную диаграмму интенсивности естественной радиоактивности вдоль ствола скважины, что позволяет дифференцировать породы геологического разреза по этому признаку. Гамма-гамма-каротаж (ГГК) фиксирует вторичное рассеянное породами гамма-излучение в процессе их облучения источником гамма-квантов, находящихся в спускаемом в скважину аппарате. Существующие две разновидности ГГК позволяют косвенно определять пористость коллекторов, а также обнаруживать в столбе скважинной жидкости поступление воды как более тяжелой компоненты.
3. Нейтронный каротаж (НК) основан на взаимодействии потока нейтронов с ядрами элементов горных пород. Спускаемый в скважину прибор содержит источник быстрых нейтронов и индикатор, удаленный от источника на заданном (примерно 0,5 м) расстоянии и изолированный экранной перегородкой. Существует несколько разновидностей НК, как, например, нейтронный каротаж по тепловым и над тепловым нейтронам (НГ-Т и НГ-Н), которые дают дополнительную информацию о коллекторе и пластовых жидкостях.
4. Акустический каротаж (АК).
Это определение упругих свойств горных пород. При АК в скважине возбуждаются упругие колебания, которые распространяются в окружающей среде и воспринимаются одним или более приемниками, расположенными в том же спускаемом аппарате. Зная расстояние между источниками колебания и приемником, можно определить скорость распространения упругих колебаний и их амплитуду, т. е. затухание. В соответствии с этим выделяется три модификации АК: по скорости распространения упругих волн, по затуханию упругих волн и АК для контроля цементного кольца и технического состояния скважины.
Исследование фонтанных скважин
... 3.3 Исследование фонтанных скважин Исследование фонтанных скважин проводятся по двум методам. На установившихся и неустановившихся режимах. Исследование на ... устройств. В процессе эксплуатации ведется тщательное наблюдение за работой, это позволяет выявить осложнения, например: ... q=Рпл, где h – высота столба жидкости в скважине, ρ – плотность жидкости, q – ускорение свободного падения. Следовательно, ...
5. Другие виды каротажа. К другим видам относится кавернометрия, т. е. измерение фактического диаметра необсаженной скважины и его изменение вдоль ствола. Кавернограмма в сочетании с другими видами каротажа указывает на наличие проницаемых и непроницаемых пород. Увеличение диаметра соответствует глинам и глинистым породам; сужение обычно происходит против песков и проницаемых песчаников. Против известняков и других крепких пород замеряемый диаметр соответствует номинальному, т. е. диаметру долота. Кавернограммы используются при корреляции пластов и в сочетании с другими методами хорошо дифференцируют разрез, так как хорошо отражают глинистости и проницаемости разреза. Термокаротаж — изучение распределения температуры в обсаженной или необсаженной скважине. Термокаротаж позволяет дифференцировать породы по температурному градиенту, а следовательно, по тепловому сопротивлению. Кратковременное охлаждение ствола скважины или нагрев при закачке холодной или горячей жидкости позволяет получить новую информацию о теплоемкости и теплопроводности пластов. Это позволяет определить: местоположение продуктивного пласта, газонефтяной контакт, места потери циркуляции в бурящейся скважине или дефекта в обсадной колонне зоны разрыва при ГРП и зоны поглощения воды и газа при закачке.
Увеличение чувствительности скважинных термометров и уменьшение их тепловой инерции еще больше расширит круг промысловых задач, решаемых с помощью термометрии.
Скважинные дебитометрические
Они позволяют определить приток жидкости вдоль интервала вскрытия в добывающих скважинах (профили притока) и интенсивность поглощения в нагнетательных скважинах (профили поглощения) с помощью регистрирующих приборов — дебитомеров и расходомеров, спускаемых в скважину и перемещаемых вдоль перфорированного интервала.
Скважинные дебитометрические исследования дают важную информацию о действительно работающей толщине пласта, о долевом участии в общем дебите отдельных пропластков, о результатах воздействия на те или иные пропластки с целью интенсификации притока или увеличения поглотительной способности скважин. Эти исследования, как правило, дополняются одновременным измерением влагосодержания потока (% воды), давления, температуры и их распределением вдоль ствола скважины.
Скважинные дебитометрические исследования проводятся специальными комплексными приборами типа «Поток». Все гидродинамические и дебитометрические исследования сравнительно легко осуществляются в фонтанных, газлифтных и нагнетательных скважинах, так как при этом доступ к забою через НКТ открыт и спуск приборов на забой не составляет больших технических трудностей. При других способах эксплуатации (ПЦЭН, ШСН) спуск измерительного прибора через НКТ невозможен, поэтому исследование таких скважин (а их подавляющее большинство) связано с техническими трудностями и имеет особенности.
Гидродинамические методы исследования.
Они основаны на изучении параметров притока жидкости или газа к скважине при установившихся или при неустановившихся режимах ее работы. К числу таких параметров относятся дебит или его изменение и давление или его изменение. Поскольку при гидродинамических методах исследования процессом охватывается вся зона дренирования, то результаты, получаемые при обработке этих данных, становятся характерными для радиусов, в сотни раз превышающих радиусы охвата при геофизических методах.
Исследование скважин при установившемся режиме фильтраций
... давления можно определить коэффициент продуктивности (приемистости) каждого интервала или в случае исследований при нескольких режимах работы скважины — построить для них индикаторные линии. Термодинамические исследования скважин ... позволяет определить работающие интервалы, их долевое участие в общем расходе (дебите) жидкости, охват разработкой по толщине пласта (отношение работающей толщины пласта ...
Гидродинамические методы исследования выполняются техническими средствами и обслуживающим персоналом нефтедобывающих предприятий. Они разделяются на исследования при установившихся режимах работы скважины (так называемый метод пробных откачек) и на исследования при неустановившихся режимах работы скважины (метод прослеживания уровня или кривой восстановления давления).
Исследование скважин методом установившихся режимов работы.
Исследование при установившихся режимах позволяет получить важнейшую характеристику работы скважины — зависимость притока жидкости от забойного давления или положения динамического уровня. Без этой зависимости невозможно определить обоснованные дебиты скважины и технические средства для подъема жидкости. Этот же метод позволяет определить гидропроводность пласта призабойной зоны.
Этот способ исследования скважин с некоторой вольностью называется также исследованием при противодавлении, или многоточечным. Способ основан на измерении дебита скважины при установившемся потоке на четырех режимах. Каждый режим устанавливается подбором штуцера соответствующего диаметра, при этом регистрируется динамическое забойное давление. Статическое давление определяется по кривой восстановления давления после остановки скважины. При стабилизации потока и забойного давления приступают к исследованию сразу же после смены штуцера. Отсюда и происходит название этого метода.
В скважинах с относительно низкой температурой потока при добыче сухого газа исследование необходимо проводить с последовательным наращиванием дебитов, так как в этом случае продолжительность исследований сокращается по сравнению с проведением его в обратной последовательности. Если в дополнение к этому скважина малодебит-ная, давление на устье необходимо снизить на 5% на первом режиме и по крайней мере на 25% на четвертом. Рабочие точки будут, таким образом, достаточно разбросаны, что способствует построению более точной индикаторной кривой. Если же дебит скважины сравнительно высокий, то при испытаниях на последнем режиме допускается небольшое снижение давления на устье. Если же в продукции скважины содержится также вода или если температура потока относительно высокая, дебит на первом режиме должен быть наибольшим. В этом случае накопленная в стволе жидкость будет извлечена в
начале испытаний. Кроме того, необходимо отметить более быструю стабилизацию температур вокруг скважины. Хорошие результаты получают в том случае, когда после пуска скважина на первом режиме эксплуатируется 2—4 ч. В течение этого времени через каждые 30 мин фиксируются дебит, давление и температура потока на устье до тех пор, пока эти параметры не будут стабильными.
На графике (см. рис. 3.1-1) показаны точки, полученные при исследовании скважины на каждом режиме. Точки, полученные при исследовании на нескольких режимах, по сравнению с обычно принятой схемой довольно хорошо располагаются на индикаторной линии.
Подземный ремонт скважин. Виды подземных ремонтов, применяемая ...
... его разбуривание и эксплуатацию производят без крепления ствола скважины. Устье скважины в зависимости от ... у которых все стволы выстреливают одновременно — залпом. Такие перфораторы лучше ... трещин. 3. Перфораторы селективного, или раздельного, выборочного действия, дающие возможность ... Наблюдательные скважины бурят для контроля за разработкой залежей (изменением давления, положения водонефтяного ...
При исследовании этим методом скважина сначала пускается в работу через штуцер со сравнительно небольшим отверстием. При этом давление на устье и дебит скважины фиксируются через заранее установленное время, например 1; 2 и 3 ч. После этого скважина закрыается до тех пор, пока давление на устье примет первоначальное значение. Затем скважина пускается в работу при большем размере штуцера. Дебит и давление на устье определяют через те же интервалы времени.
