Изучение технического состояния эксплуатационных и нагнетательных скважин

Изучение технического состояния эксплуатационных и нагнетательных скважин

В процессе работы эксплуатационных и нагнетательных скважин могут возникнуть дефекты в их первоначальных кон­струкциях из-за коррозии стальной колонны, разрушения це­ментного камня, нарушения сцепления цементного камня с по­родой или колонной под воздействием агрессивных пластовых и закачиваемых флюидов. В результате может нарушиться герметичность колонны и цементного кольца в затрубном про­странстве, и в скважину будет поступать посторонняя жид­кость. В этом случае геофизическими методами необходимо определить место притока (поглощения) жидкости, установить интервалы затрубной циркуляции жидкости, выявить источники обводнения продуктивных пластов. Своевременное обнаружение дефектов в конструкции скважины позволит провести ремонтно-изоляционные работы и получить необходимую продукцию из пластов.

Техническое состояние эксплуатационных и нагнетательных скважин изучается периодически на протяжении всего времени их использования при разработке месторождений. Состояние цементного кольца определяется методами акустической и гамма-гамма-цементометрии. Наличие затрубной циркуляции в ин­тервалах нарушения цементного кольца устанавливается мето­дом термометрии, кислородным методом и методом меченых атомов.

Определение интервалов затрубной циркуляции флюидов по данным высокочувствительной термометрии

Признаком затрубной циркуляции флюидов между пластами является резкое снижение градиента температур на термограм­мах против вмещающих пород между соседними пластами.

За верхнюю границу зоны затрубной циркуляции принимается подошва верхнего пласта, залегающего в интервале аномального поведения   термограммы   по   отношению   к   геотерме, за  нижнюю — кровля  нижнего  пласта.   Источник  перетока циркулирующего флюида устанавливаются по виду и распределению   термограммы   относительно   геотермы  в   интервале   их расхождения.

Термограмма может быть расположена выше геотермы, ниже геотермы и пересекать геотерму. В первом случае источ­ник поступления флюида определяется по точке А максималь­ной температуры(рис. 184, I, а,б). Если максимум температуры находится внизу, то переток флюида происходит из нижнего пласта в верхний, если вверху —то из верхнего пласта в ниж­ний. При неопределенном положении точки максимальной тем­пературы сравниваются давления в пластах или величины деп­рессии на верхний пласт, которая рассчитывается по формуле Δр = Δt/ε_т   где Δt — отклонение от геотермы;  ε_т — коэффициент Джоуля — Томсона для жидкости, насыщающей верхний пласт. Источником перетока является нижний пласт с высоким давлением или с Δр, превышающей реальные различия давлений верхнего и нижнего пластов (рис. 184, II, в). Если термограммы расположены ниже геотермы, источник поступления флюида определяется по точке минимальной температуры В. Если минимум температуры находится внизу, то флюид перетекает из нижнего пласта в верхний и нижний пласт является либо газоносным, либо обводненным нагне­таемыми водами с температурой ниже пластовой. В случае, когда минимум температуры находится вверху, флюид пере­текает из верхнего пласта в нижний (рис. 184, II, а, б). Если положение минимума неопределенно, источником перетока слу­жит либо газоносный, либо обводненный закачиваемыми во­дами пласт. Источник перетока устанавливается по давлению в пластах (рис. 184, II, в).

Когда термограмма пересекает геотерму, источник поступ­ления флюида определяется по расположению термограммы относительно линии, параллельной оси глубин. Если термо­грамма расположена преимущественно правее этой линии, то переток флюида происходит из верхнего пласта в нижний, если левее, то из нижнего пласта в верхний (рис. 184, III, а, б). В случае, когда в перемычке между пластами градиент темпе­ратур равен нулю, источник перетока выделяется на основе анализа характера насыщения пластов (рис. 184, III, в). При этом учитывается, что вверх перемещаются газ и нагнетаемые воды с температурой ниже пластовой.

Рекомендуемые материалы

Определение затрубной циркуляции флюидов по данным кислородного метода

Кислородный метод состоит в активации ядер кислорода быстрыми нейтронами, излучаемыми генератором нейтронов, и последующей регистрации жесткого гамма-излучения, возника­ющего в результате бета-распада изотопа азота ¹⁶N Полное название метода — кислородно-активационньтй нейтрон­ный гамма-метод. (КАНГМ) Глубинность кислородного метода невелика (не более 20 см), что позволяет исследовать состав флюидов в колонне и затрубном пространстве при минимальном влиянии окружа­ющих пород. В этом методе используются установки двух ти­пов — однозондовая и двухзондовая. Различают прямо и зонд, у которого детектор расположен относительно источ­ника нейтронов по ходу исследуемой жидкости, и противопо­ложный ему — обращенный зонд.

Изучаемым параметром метода являются величинаη= Iкангм/Iингм— отношение скорости счета гамма-излучения в КАНГМ к скорости счета ИНГМ при максимально возможной задержке в однозондовом устройстве, и η =Iро/Iобр — отноше­ние скорости счета гамма-нзлучення прямого зонда к скорости счета гамма-излучения обращенного зонда. Максимальные зна чения относительного параметра η КАНГМ соответствуют кри­тическому дебиту воды. Пример выявления затрубной циркуля­ции воды по кислородному методу в комплексе с другими гео­физическими методами показан на рис. 185.

5.4 Использование z - преобразования - лекция, которая пользуется популярностью у тех, кто читал эту лекцию.

Рис.  184. Определение мест затрубной   циркуляции   пластовых флюидов по данным метода  высокочувствительной термометрии.

/ — песчаник;   2 — направление  движения   флюида;   3—термограмма;   4 — линия,   парал­лельная оси глубин. Г —геотерма

Рис. 185. Выявление затрубной циркуляции воды в действующей скважине по комплексу геофизических методов (по Я. Н. Васину) (Лениногорская площадь, скв. 6541).

/ — колонна с цементным кольцом; 2 — нефтеносный пласт; 3 — приток нефти; 4 — при­ток воды; 5 — водоносный песчаник; в —глина; 7 — алевролит; 8 — нефтеносный песча­ник; 9 — известняк. η =Iпр/Iобр