EP0389362A1 - Method and apparatus for production logging in eruptive wells - Google Patents
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- EP0389362A1 EP0389362A1 EP90400765A EP90400765A EP0389362A1 EP 0389362 A1 EP0389362 A1 EP 0389362A1 EP 90400765 A EP90400765 A EP 90400765A EP 90400765 A EP90400765 A EP 90400765A EP 0389362 A1 EP0389362 A1 EP 0389362A1
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Classifications
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- E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
- E21B23/14—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells for displacing a cable or a cable-operated tool, e.g. for logging or perforating operations in deviated wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/06—Measuring temperature or pressure
Definitions
- the present invention relates to a method and a device for carrying out production logs in eruptive wells, in particular inclined or horizontal.
- the intervention can, on the other hand, be made difficult, if not impossible, due to the provisional completion which will have been used during the first phase of exploitation of the well, for example by the use of a non-cemented perforated tube (generally called " pre-perforated liner "by specialists).
- this mode of production (1st non-selective phase, 2nd selective phase) can, in some cases, be the cause of a decrease in ultimate recovery.
- the first solution (selectivity from the start of production) therefore seems more attractive on a technical level, but not necessarily on an economic level.
- the case of the perforated tube is that which combines all the difficulties. He is the one who will be considered later.
- the present invention relates to the case where the well is eruptive and does not need to be activated to produce.
- the present invention can also be applied to vertical wells.
- the essential purpose of a production log is to provide the flow profile of each phase along the drain. This result is obtained by carrying out and interpreting one or more flow measurements. According to the present invention, it is possible to carry out these measurements at the surface and no longer directly at the bottom of the well.
- These measurement means can, for example, carry out flow measurements on an effluent as a whole or, where appropriate, of the different phases of this effluent, possibly by effecting a separation of these phases.
- casing is used, generally designated in English by "tubing" for lowering sealing means.
- the casing is not equipped with a well activation pump.
- the present invention relates to a method for performing production logs in an eruptive well. According to this process, effluents are produced on either side of the sealing means and the pressure difference on either side of said sealing means is checked, and at least part of the sealing means is treated effluents from upstream of the flow and / or downstream, relative to said sealing means.
- the flows can be treated on the surface by the measuring means.
- These measurement means can be flow meters.
- the measuring means can treat at least part or substantially all of the upstream flow.
- the measuring means can treat at least part or substantially all of the downstream flow.
- the present invention also relates to a device for performing production logs in an eruptive well.
- This device comprises sealing means, measuring means adapted to treat at least part of the upstream flow and / or the downstream flow relative to said sealing means and means for controlling the pressure difference of on either side of the sealing means.
- the measurement means can be located on the surface.
- the control means may include means for measuring the pressures or pressure differences on either side of said sealing means.
- the control means may comprise on the surface means for adjusting the pressure difference prevailing on either side of said sealing means.
- the pressure measuring means can measure the pressure difference and at least one of the upstream or downstream pressures prevailing on either side of said sealing means.
- the sealing means can be fixed to one end of a casing, the other end of the casing emerging at the surface.
- the flow coming essentially from upstream of the sealing means can be conveyed on the surface by the casing.
- the flow coming from downstream of the sealing means can be conveyed on the surface by the annular zone defined by the walls of the well and the external walls of the casing.
- the casing may include sealing means.
- the tubing may include a side entry fitting for cable.
- the transmission of information between the well and the surface can be carried out by electric cable or by electromagnetic waves.
- the present invention also relates to the application of the method or the device described above to a horizontal or inclined well.
- FIG. 1 represents a production well 1 in which it is desired to carry out measurements of characteristics of fluid flow linked to the formation along the part of the well in production, these measurements having to account for variation of certain characteristics between different points of the production area of the well 1.
- This well comprises a substantially vertical part not shown and a part 3, substantially horizontal or inclined relative to the vertical, in which oil production is carried out in normal operation.
- This production zone comprises a tube 4 perforated over at least part of its length. It is through the perforations that the flow of fluid from the geological formation takes place during production 5.
- the present invention proposes to obtain information on these flows and this in a differentiated manner for several locations of the production part of the well.
- Such information may be the flow rate, or the composition of the mixture produced.
- the present invention can in particular make it possible to know the flow rate as a function of the curvilinear abscissa along the production drain. Thus, for example, it is possible to determine the portions of the drain for which water is mainly produced and to intervene on these portions.
- Reference 6 designates the casing of the well in the non-production area and reference 7 the shoe at the end of the casing.
- a casing 8 is lowered into the well comprising sealing means 9.
- protectors or centralizers 11 it is recommended to use protectors or centralizers 11 in the deviated and horizontal part of the well.
- the reference 12 designates the annular part between the tube 4 and the casing 8 (Fig. 2). Protectors 11 are located in this area.
- the tube 4 can be cemented (as shown in Figure 1) or not (Figure 2).
- the information coming from pressure sensors 10A, 10B is transmitted on the surface by an electric cable 14 located partly in the casing 8, as well as in the annular zone 23 situated between the casing and the casing 6 over part of the length of the casing.
- This arrangement allows the electrical connection between the motor and the cable to be made on the surface.
- the electric cable 14 is unwound on the surface as the elements constituting the casing 8 are assembled. This assembly is accompanied by an increasing penetration of the sealing means in the well.
- the casing 8 is sealed over its current length relative to the annular space 12.
- the fluid which enters the casing is that which penetrates inside the sealing means 9 which are hollow and have a flow channel in their breast.
- the sealing means 9 are traversed by the flow of fluids coming from upstream from the well, considering the direction of flow of the fluid coming essentially from the upstream part 18 and going towards the inlet 15 of the means of sealing 9.
- Reference 21 designates a connector.
- the reference 22 designates a connector with lateral entry allowing the passage of the cable 14 in the annular space 23 of the well. This solution makes it possible to reduce and in certain cases to eliminate the routing of the cable in the annular space of the deviated or horizontal part of the well.
- the installation of the cable 14 and its connection to the bottom connector are carried out in a conventional manner.
- the casing 8 passes through a cable gland 16 and includes a valve 19 making it possible to control the flow rates passing through the casing.
- the wellhead comprises a lateral entry system 31 allowing the passage of the cable 14 to the outside, as well as the means for measuring pressure and possibly controlling the pressure difference.
- the wellhead has a pipe 32 allowing to route the flow coming from the annular zone 12, 13 and 23.
- This pipe comprises a valve 33 making it possible to control the flow rate of the flows in the annular zone.
- the circulation of fluid is caused through the casing and the annular so as to remove the brine and make the well eruptive.
- the well head is equipped with the cable gland 16 (BOP) and the side entry system.
- a sealing means such as a valve 35 placed above the side entry fitting.
- This valve can be controlled by a cable according to the cable working technique (Wire Line) or possibly by an electric cable, in particular by cable 14. In the latter case, it may be located below the connector 21.
- valve 35 is closed, the valve 19 is removed, the casing element is added or removed, the valve 19 is replaced and the valve is opened 35.
- the sealing means are stationary in the well.
- the fluid coming from the downstream part 17 reaches the pump through openings 36 of the perforated tube and the fluid coming from the upstream part 18 passes through the sealing means.
- a selective measurement of surface flows is obtained. It then suffices to move the sealing means by adding or removing a certain number of elements from the casing to reach a new measurement location and to carry out measurements.
- a qualitative indication of a circulation behind the perforated tube can be obtained by varying and measuring the differential pressure on either side of the sealing device.
- references 10A and 10B designate absolute, relative or differential pressure sensors, which are connected to the electronic control unit 37 by lines 38.
- valves 19 and 33 makes it possible to vary the pressure losses in one of the two circuits formed, either by the annular zone (downstream circuit), or by the casing (upstream circuit) and makes it possible to minimize the error. due to the leakage rate by adjusting the differential pressure to zero.
- the characteristics of the leak behind the perforated tube could be assessed as follows: - positioning of the assembly in the drain. - adjustment of the total pump flow to a flow rate Q T - measurement of upstream and downstream flows and pressure after adjusting the differential pressure to a zero value.
- Q T Q av + Q am - complete closure of valve 33.
- New flow Q ′ T Q ′ am .
- Differential pressure measurement ⁇ P - the characteristic of the leak is then determined by
- valves 19 and 33 can seek, by a particular adjustment of the valves 19 and 33, to cause a difference in artificial pressure on either side of the sealing means and to determine the leak from measurements, in particular pressures and flow rates. upstream and downstream.
- the electronic unit 37 can carry out the flow measurements thanks to sensors 39 and 44 which are connected to it respectively by the lines 40 and 41.
- the control unit 37 can then control by lines 42 and 43 the valves 19 and 33 to reach a total flow or on one of the two circuits equal to a predetermined flow.
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Abstract
Description
La présente invention concerne une méthode et un dispositif pour effectuer des diagraphies de production en puits éruptif notamment inclinés ou horizontaux.The present invention relates to a method and a device for carrying out production logs in eruptive wells, in particular inclined or horizontal.
Il convient de souligner au préalable le rôle primordial que pourraient jouer les diagraphies de production dans la stratégie d'exploitation d'un puits pétrolier notamment horizontal ou fortement incliné, si elles pouvaient être réalisées correctement. En effet, on admet généralement qu'un puits horizontal est susceptible de remplacer plusieurs puits verticaux (en général deux à quatre) et ceci à la fois du point de vue de la production qu'ils peuvent fournir (augmentation de l'indice de production) et de celui de la récupération (augmentation de l'aire de drainage et diminution des problèmes de formation d'un cône d'eau ou "coning").It is important to emphasize beforehand the essential role that production logging could play in the strategy of operating an oil well, particularly horizontal or strongly inclined, if they could be carried out correctly. Indeed, it is generally accepted that a horizontal well is likely to replace several vertical wells (generally two to four) and this both from the point of view of the production they can supply (increase in the production index ) and that of recovery (increase in drainage area and reduction in problems of formation of a water cone or "coning").
Or, si ce double avantage reconnu au puits horizontal est valable dans le cas d'un réservoir homogène, il peut ne pas en être de même dans le cas beaucoup plus fréquent de réservoirs hétérogènes. En effet, du fait de la présence d'hétérogénéités, la production globale du puits peut devenir non rentable à cause d'une venue d'eau qui peut être caractérisée par un rapport de "water-cut" (Quantité d'eau/Quantité de liquide) ou d'un rapport gaz/huile, généralement désigné en anglais par "Gas Oil Ratio" (GOR) trop important. Cette production peut devoir être réduite, par exemple pour limiter le GOR à une valeur admissible, alors même que ce problème de production peut ne provenir que d'une zone limitée du drain. Même si ce type de problèmes ne conduit pas à condamner systématiquement l'utilisation des puits horizontaux sur ce type de gisement, il est clair que le puits horizontal n'offre pas ici toute la souplesse que le producteur pourrait souhaiter pour optimiser l'exploitation du champ. Par ailleurs, il faut noter que l'ensemble de puits verticaux qui pourraient être substitués au puits horizontal offrirait plus de possibilités, le puits vertical drainant la partie du réservoir responsable du problème de production pouvant être aisément fermé sans nuire à la production des autres puits.However, if this double advantage recognized in the horizontal well is valid in the case of a homogeneous reservoir, it may not be the same in the much more frequent case of heterogeneous reservoirs. Indeed, due to the presence of heterogeneities, the overall production of the well can become unprofitable because of an inflow of water which can be characterized by a "water-cut" ratio (Quantity of water / Quantity liquid) or a gas / oil ratio, generally referred to in English as too high "Gas Oil Ratio" (GOR). This production may need to be reduced, for example to limit the GOR to an acceptable value, even though this production problem may only come from a limited area of the drain. Even if this type of problem does not systematically condemn the use of horizontal wells on this type of deposit, it is clear that the horizontal well does not offer here all the flexibility that the producer could wish to optimize the exploitation of the field. In addition, it should be noted that the set of vertical wells which could be substituted for the horizontal well would offer more possibilities, the vertical well draining the part of the reservoir responsible for the production problem being able to be easily closed without harming the production of the other wells .
Le moyen de contourner ce problème est évidemment l'utilisation d'une complétion sélective dans le drain horizontal, permettant soit de moduler la production zone par zone, soit de fermer la zone du drain présentant un problème.The way to get around this problem is obviously the use of selective completion in the horizontal drain, allowing either to modulate the production zone by zone, or to close the zone of the drain presenting a problem.
L'utilisation d'une complétion sélective peut être conçue à deux étapes différentes de la vie d'un puits : soit immédiatement après le forage du puits, soit ultérieurement, au moment où la nécessité de son utilisation apparaît.The use of selective completion can be designed at two different stages in the life of a well: either immediately after drilling the well, or later, when the need for its use appears.
Dans le premier cas, il est clair que la décision d'utiliser une complétion sélective est délicate et ceci pour plusieurs raisons :
- il convient tout d'abord de justifier a priori l'investissement supplémentaire que représentent les équipements de complétion sélective.
- il faut ensuite définir les zones à individualiser à partir d'une description statique du réservoir.In the first case, it is clear that the decision to use a selective completion is delicate and this for several reasons:
- it is first of all advisable to justify a priori the additional investment represented by selective completion equipment.
- it is then necessary to define the zones to be individualized from a static description of the tank.
La décision différée présente l'avantage d'être prise en connaissance de cause : l'investissement supplémentaire ne sera réalisé que sur les puits qui le nécessitent et seulement au moment où cela devient nécessaire. Dans la plupart des cas, il ne sera même réalisé qu'après la période d'amortissement du puits. On peut, par ailleurs, penser pouvoir définir plus facilement les zones à isoler si on possède en plus des données dynamiques sur le réservoir, notamment par l'utilisation de diagraphies de production.The deferred decision has the advantage of being taken in full knowledge of the facts: the additional investment will be made only on the wells which require it and only when it becomes necessary. In most cases, it will not even be carried out until after the well's amortization period. We can, moreover, think we can more easily define the zones to be isolated if we also have dynamic data on the reservoir, in particular through the use of production logs.
L'intervention peut, par contre, être rendue difficile, voire impossible, du fait de la complétion provisoire qui aura été utilisée pendant la première phase d'exploitation du puits, par exemple par utilisation d'un tube perforé non cimenté (généralement dénommé "liner pré-perforé" par les spécialistes).The intervention can, on the other hand, be made difficult, if not impossible, due to the provisional completion which will have been used during the first phase of exploitation of the well, for example by the use of a non-cemented perforated tube (generally called " pre-perforated liner "by specialists).
D'autre part, ce mode de production (1ère phase non sélective, 2ème phase sélective) peut, dans certains cas, être la cause d'une diminution de la récupération ultime.On the other hand, this mode of production (1st non-selective phase, 2nd selective phase) can, in some cases, be the cause of a decrease in ultimate recovery.
La première solution (sélectivité dès le début de la production) paraît donc plus séduisante sur le plan technique, mais pas nécessairement sur le plan économique. La solution qui consiste à cimenter et à perforer un tube sur toute la longueur du drain, solution qui autorise par la suite toute possibilité de sélectivité, doit être écartée pour des raisons de coût dans certains cas.The first solution (selectivity from the start of production) therefore seems more attractive on a technical level, but not necessarily on an economic level. The solution which consists of cementing and perforating a tube over the entire length of the drain, a solution which subsequently allows any possibility of selectivity, must be discarded for reasons of cost in certain cases.
La meilleure solution consiste en conséquence à réaliser la première phase de production en puits découvert (en anglais "open-hole"), mais elle n'est pas toujours possible, du fait des incertitudes quant à la tenue mécanique du puits.The best solution therefore consists in carrying out the first phase of production in an open well (in English "open-hole"), but it is not always possible, due to the uncertainties as to the mechanical strength of the well.
Il en résulte que le cas de figure le plus fréquemment rencontré est celui des puits non cimentés.As a result, the most frequently encountered scenario is that of non-cemented wells.
Quelle que soit la complétion adoptée pour le puits horizontal, lorsqu'un problème de production de fluides indésirables apparaît, il devient important de pouvoir, d'une part, localiser la ou les zones éventuellement responsables de cette production, d'autre part, évaluer le potentiel du puits lorsque ces zones seront fermées.Whatever the completion adopted for the horizontal well, when a problem of production of undesirable fluids appears, it becomes important to be able, on the one hand, to locate the zone or zones possibly responsible for this production, on the other hand, to evaluate the potential of the well when these areas are closed.
Seules des diagraphies de production peuvent fournir les réponses nécessaires. Or, il se trouve que leur mise en oeuvre se heurte à des difficultés dues d'une part à l'horizontalité, d'autre part au mode de complétion.Only production logs can provide the necessary answers. However, it turns out that their implementation comes up against difficulties due on the one hand to horizontality, on the other hand to the mode of completion.
Parmi, tous les modes de complétion sélective possibles (cimentation totale ou partielle, packers de formation), ou non sélective (open-hole, liner préperforé), le cas du tube perforé est celui qui cumule l'ensemble des difficultés. C'est celui qui sera considéré par la suite.Among all the possible modes of selective completion (total or partial cementing, training packers), or non-selective (open-hole, pre-perforated liner), the case of the perforated tube is that which combines all the difficulties. He is the one who will be considered later.
La présente invention concerne le cas où le puits est éruptif et n'a pas besoin d'être activé pour produire.The present invention relates to the case where the well is eruptive and does not need to be activated to produce.
La présente invention peut également être appliquée au puits verticaux.The present invention can also be applied to vertical wells.
Le but essentiel d'une diagraphie de production est de fournir le profil de débit de chaque phase le long du drain. Ce résultat est obtenu par la réalisation et l'interprétation d'une ou de plusieurs mesures de débit. Selon la présente invention, il est possible d'effectuer ces mesures en surface et non plus directement au fond du puits.The essential purpose of a production log is to provide the flow profile of each phase along the drain. This result is obtained by carrying out and interpreting one or more flow measurements. According to the present invention, it is possible to carry out these measurements at the surface and no longer directly at the bottom of the well.
Dans le présent texte, lorsque l'on effectue sur un écoulement des mesures à l'aide des moyens de mesure, on dira que ces derniers traitent l'écoulement.In the present text, when measurements are carried out on a flow using the measurement means, it will be said that the latter process the flow.
Ces moyens de mesure peuvent par exemple réaliser des mesures de débits sur un effluent dans son ensemble ou le cas échéant, des différentes phases de cet effluent, éventuellement en effectuant une séparation de ces phases.These measurement means can, for example, carry out flow measurements on an effluent as a whole or, where appropriate, of the different phases of this effluent, possibly by effecting a separation of these phases.
Selon la présente invention on utilise un tubage, généralement désigné en anglais par "tubing" pour descendre des moyens d'étanchéité.According to the present invention, casing is used, generally designated in English by "tubing" for lowering sealing means.
Si la mise en oeuvre du système selon la présente invention peut paraître a priori plus lourde et plus complexe que celle d'une diagraphie de production classique, il convient de remarquer que, d'une part, une telle diagraphie classique ne peut pas offrir suffisamment de précision et que, d'autre part, ces mesures n'interviendront que lorsqu'une intervention sélective (complétion sélective ou traitement sélectif) deviendra nécessaire et imposera de toute façon un déséquipement du puits.If the implementation of the system according to the present invention may appear a priori heavier and more complex than that of a conventional production log, it should be noted that, on the one hand, such a conventional log cannot offer sufficient precision and that, on the other hand, these measures will only intervene when a selective intervention (selective completion or selective treatment) becomes necessary and will in any case impose a disequipping of the well.
La mise en oeuvre d'une diagraphie de production à l'aide de tubings suppose pour en simplifier l'interprétation que la répartition des pressions dans le drain n'est pas trop modifiée par la position du train de tubage (tubing) dans le drain, c'est-à-dire que les pertes de charge dans l'annulaire compris entre le tubage (tubing) et le tube perforé sont négligeables. Ce point peut-être vérifié en cours de mesures par l'utilisation d'un ou de capteur(s) de pression évaluant la perte de charge dans l'annulaire.The implementation of a production log using tubings presupposes to simplify the interpretation that the distribution of pressures in the drain is not too modified by the position of the casing train (tubing) in the drain , that is to say that the pressure drops in the ring finger between the casing (tubing) and the perforated tube are negligible. This point can be verified during measurements by the use of a pressure sensor (s) evaluating the pressure drop in the ring finger.
Selon la présente invention, le puits étant éruptif, le tubage n'est pas équipé de pompe d'activation du puits.According to the present invention, the well being eruptive, the casing is not equipped with a well activation pump.
Ainsi, la présente invention concerne un procédé pour effectuer des diagraphies de production dans un puits éruptif. Selon ce procédé, on produit des effluents de part et d'autre des moyens d'étanchéité et on contrôle la différence de pression de part et d'autre desdits moyens d'étanchéité, et on traite par des moyens de mesure une partie au moins des effluents provenant de l'amont de l'écoulement et/ou de l'aval, relativement auxdits moyens d'étanchéité.Thus, the present invention relates to a method for performing production logs in an eruptive well. According to this process, effluents are produced on either side of the sealing means and the pressure difference on either side of said sealing means is checked, and at least part of the sealing means is treated effluents from upstream of the flow and / or downstream, relative to said sealing means.
On peut traiter en surface les écoulements par les moyens de mesure. Ces moyens de mesure peuvent être des débimètres.The flows can be treated on the surface by the measuring means. These measurement means can be flow meters.
Les moyens de mesure peuvent traiter une partie au moins ou sensiblement l'ensemble de l'écoulement amont.The measuring means can treat at least part or substantially all of the upstream flow.
Les moyens de mesure peuvent traiter une partie au moins ou sensiblement l'ensemble de l'écoulement aval.The measuring means can treat at least part or substantially all of the downstream flow.
On peut contrôler à partir de la surface ladite différence de pression existant dans le puits de production de part et d'autre desdits moyens d'étanchéité.It is possible to check from the surface said pressure difference existing in the production well on either side of said sealing means.
Dans le cas où les mesures de débits de l'écoulement aval et/ou amont sont effectués dans le puits, on pourra effectuer des bilans de conservation par comparaison avec la mesure du débit total en surface.In the case where the flow measurements of the downstream and / or upstream flow are carried out in the well, conservation balances may be carried out by comparison with the measurement of the total flow at the surface.
La présente invention concerne également un dispositif pour effectuer des diagraphies de production dans un puits éruptif. Ce dispositif comporte des moyens d'étanchéité, des moyens de mesure adaptés à traiter au moins une partie de l'écoulement amont et/ou de l'écoulement aval relativement auxdits moyens d'étanchéité et des moyens de contrôle de la différence de pression de part et d'autre des moyens d'étanchéité.The present invention also relates to a device for performing production logs in an eruptive well. This device comprises sealing means, measuring means adapted to treat at least part of the upstream flow and / or the downstream flow relative to said sealing means and means for controlling the pressure difference of on either side of the sealing means.
Les moyens de mesure peuvent être situés en surface.The measurement means can be located on the surface.
Les moyens de contrôle peuvent comporter des moyens de mesure des pressions ou des différences de pression de part et d'autre desdits moyens d'étanchéité.The control means may include means for measuring the pressures or pressure differences on either side of said sealing means.
Les moyens de contrôle peuvent comporter en surface des moyens de réglage de la différence de pression régnant de part et d'autre desdits moyens d'étanchéité.The control means may comprise on the surface means for adjusting the pressure difference prevailing on either side of said sealing means.
Les moyens de mesure de pression peuvent mesurer la différence de pression et l'une au moins des pressions amont ou aval régnant de part et d'autre desdits moyens d'étanchéité.The pressure measuring means can measure the pressure difference and at least one of the upstream or downstream pressures prevailing on either side of said sealing means.
Les moyens d'étanchéité peuvent être fixés à une extrémité d'un tubage, l'autre extrémité du tubage débouchant en surface.The sealing means can be fixed to one end of a casing, the other end of the casing emerging at the surface.
L'écoulement provenant essentiellement de l'amont des moyens d'étanchéité peut être acheminé en surface par le tubage.The flow coming essentially from upstream of the sealing means can be conveyed on the surface by the casing.
L'écoulement provenant de l'aval des moyens d'étanchéité peut être acheminé en surface par la zone annulaire définie par les parois du puits et les parois extérieures du tubage.The flow coming from downstream of the sealing means can be conveyed on the surface by the annular zone defined by the walls of the well and the external walls of the casing.
Le tubage peut comporter des moyens d'obturation.The casing may include sealing means.
Le tubage peut comporter un raccord à entrée latérale pour câble.The tubing may include a side entry fitting for cable.
La transmission d'informations entre le puits et la surface peut s'effectuer par câble électrique ou par ondes électromagnétiques.The transmission of information between the well and the surface can be carried out by electric cable or by electromagnetic waves.
La présente invention concerne également l'application du procédé ou du dispositif décrits précédemment à un puits horizontal ou incliné.The present invention also relates to the application of the method or the device described above to a horizontal or inclined well.
La présente invention sera mieux comprise et ses avantages apparaîtront plus clairement à la description qui suit d'exemples particuliers nullement limitatifs illustrés par les figures ci-jointes en annexe parmi lesquelles :
- - la figure 1 représente un mode de réalisation du dispositif selon l'invention lors de sa mise en place,
- - la figure 2 illustre ce mode de réalisation une fois le dispositif en place,
- - la figure 3 montre de manière schématique les moyens de contrôle de la différence de pression.
- FIG. 1 represents an embodiment of the device according to the invention during its installation,
- FIG. 2 illustrates this embodiment once the device is in place,
- - Figure 3 shows schematically the means of controlling the pressure difference.
La figure 1 représente un puits de production 1 dans lequel on souhaite effectuer des mesures de caractéristiques d'écoulement de fluide liées à la formation le long de la partie du puits en production, ces mesures devant rendre compte de variation de certaines caractéristiques entre différents points de la zone de production du puits 1. Ce puits comporte une partie sensiblement verticale non représentée et une partie 3, sensiblement horizontale ou inclinée par rapport à la verticale, dans laquelle est réalisée en fonctionnement normal la production pétrolière.FIG. 1 represents a production well 1 in which it is desired to carry out measurements of characteristics of fluid flow linked to the formation along the part of the well in production, these measurements having to account for variation of certain characteristics between different points of the production area of the well 1. This well comprises a substantially vertical part not shown and a part 3, substantially horizontal or inclined relative to the vertical, in which oil production is carried out in normal operation.
Cette zone de production comporte un tube 4 perforé sur au moins une partie de sa longueur. C'est à travers les perforations que s'effectuent en cours de production les écoulements de fluide en provenance de la formation géologique 5.This production zone comprises a
La présente invention propose d'obtenir des informations sur ces écoulements et cela d'une manière différenciée pour plusieurs endroits de la partie de production du puits.The present invention proposes to obtain information on these flows and this in a differentiated manner for several locations of the production part of the well.
De telles informations peuvent être le débit, ou la composition du mélange produit. La présente invention peut permettre notamment de connaître le débit en fonction de l'abscisse curviligne le long de drain de production. Ainsi, par exemple, il est possible de déterminer les portions du drain pour lesquelles on produit essentiellement de l'eau et d'intervenir sur ces portions.Such information may be the flow rate, or the composition of the mixture produced. The present invention can in particular make it possible to know the flow rate as a function of the curvilinear abscissa along the production drain. Thus, for example, it is possible to determine the portions of the drain for which water is mainly produced and to intervene on these portions.
La référence 6 désigne le cuvelage du puits dans la zone de non production et la référence 7 le sabot à l'extrémité du cuvelage.
Selon la présente invention on descend dans le puits un tubage 8 comportant des moyens d'étanchéité 9.According to the present invention, a
Il est recommandé d'utiliser des protecteurs ou centreurs 11 dans la partie déviée et horizontale du puits.It is recommended to use protectors or
La référence 12 désigne la partie annulaire entre le tube 4 et le tubage 8 (Fig. 2). C'est dans cette zone que sont situés des protecteurs 11.The
Le tube 4 peut être cimenté (comme représenté à la figure 1) ou non (figure 2).The
Dans le cas des figures 1 et 2, les informations provenant de capteurs de pressions 10A, 10B, sont transmises en surface par un câble électrique 14 situé en partie dans le tubage 8, ainsi que dans la zone annulaire 23 située entre le tubage et le cuvelage 6 sur une partie de la longueur du tubage. Cette disposition permet de réaliser en surface la connexion électrique entre le moteur et le câble. Le câble électrique 14 est déroulé en surface au fur et à mesure de l'assemblage des éléments qui constituent le tubage 8. Cet assemblage s'accompagne d'une pénétration de plus en plus grande des moyens d'étanchéité dans le puits.In the case of FIGS. 1 and 2, the information coming from pressure sensors 10A, 10B, is transmitted on the surface by an
Le tubage 8 est étanche sur sa longueur courante relativement à l'espace annulaire 12. Le fluide qui pénètre dans le tubage est celui qui pénètre à l'intérieur des moyens d'étanchéité 9 qui sont creux et comportent un canal d'écoulement en leur sein.The
Les moyens d'étanchéité 9 sont traversés par l'écoulement des fluides provenant de l'amont du puits en considérant le sens de l'écoulement du fluide provenant essentiellement de la partie amont 18 et se dirigeant vers l'entrée 15 des moyens d'étanchéité 9.The sealing means 9 are traversed by the flow of fluids coming from upstream from the well, considering the direction of flow of the fluid coming essentially from the
La référence 21 désigne un connecteur. La référence 22 désigne un raccord à entrée latérale permettant le passage du câble 14 dans l'espace annulaire 23 du puits. Cette solution permet de réduire et dans certains cas de supprimer le cheminement du câble dans l'espace annulaire de la partie déviée ou horizontale du puits.Reference 21 designates a connector. The
La mise en place du câble 14 et sa connexion au connecteur de fond se font de manière classique.The installation of the
En tête de puits, le tubage 8 traverse un presse-étoupe 16 et comporte une vanne 19 permettant de contrôler les débits passant dans le tubage. La tête de puits comporte un système à entrée latérale 31 permettant le passage du câble 14 vers l'extérieur, ainsi que les moyens de mesure de pression et éventuellement de contrôle de la différence de pression.At the wellhead, the
La tête de puits comporte une canalisation 32 permettant d'acheminer l'écoulement provenant de la zone annulaire 12, 13 et 23. Cette canalisation comporte une vanne 33 permettant de contrôler le débit des écoulements dans la zone annulaire.The wellhead has a
La descente des moyens d'étanchéité et du tubage dans le puits éruptif peut se faire alors que celui-ci est plein de saumure dont la densité est telle que le puits ne peut pas produire. Ceci est représenté à la figure 1.The descent of the sealing means and the casing into the eruptive well can be done while the latter is full of brine whose density is such that the well cannot produce. This is shown in Figure 1.
Avant que les moyens d'étanchéité ne pénètrent dans la partie non perforée 34 du tube perforé 4, on provoque la circulation de fluide à travers le tubage et l'annulaire de manière à éliminer la saumure et rendre le puits éruptif. Bien entendu, lorsque cette opération est entreprise, la tête de puits est équipée du presse-étoupe 16 (BOP) et du système à entrée latérale.Before the sealing means enter the
Afin de permettre la descente du tubage 8 et des moyens d'étanchéité 9, alors que le puits est éruptif, on utilise un moyen d'obturation tel une vanne 35 placée au-dessus du racccord à entrée latérale. Cette vanne peut être commandée par un câble selon la technique du travail au câble (Wire Line) ou éventuellement par un câble électrique, notamment par le câble 14. Dans ce dernier cas, elle pourra être située en dessous du connecteur 21.In order to allow the
Ainsi, chaque fois que l'on désire ajouter ou retirer un élément au tubage, on ferme la vanne 35, on retire la vanne 19, on ajoute ou on retire l'élément de tubage, on replace la vanne 19 et on ouvre la vanne 35.Thus, each time that one wishes to add or remove an element to the casing, the
On peut de cette façon, placer les moyens d'étanchéité à l'endroit souhaité dans le tube perforé. Selon la présente invention, lors des mesures de débits, les moyens d'étanchéité sont immobiles dans le puits.In this way, it is possible to place the sealing means at the desired location in the perforated tube. According to the present invention, during flow measurements, the sealing means are stationary in the well.
Lorsque le puits produit et les vannes 19, 33 et 35 sont ouvertes, le fluide provenant essentiellement de la partie aval 17 et essentiellement de la partie amont 18, considérées dans le sens de l'écoulement relativement aux moyens d'étanchéité 9 sont transférés en surface respectivement par la zone annulaire et le tubage.When the product well and the
Le fluide en provenance de la partie aval 17 parvient à la pompe par des ouvertures 36 du tube perforé et le fluide provenant de la partie amont 18 passe par les moyens d'étanchéité. Ainsi, l'on obtient une mesure sélective des débits en surface. Il suffit alors de déplacer les moyens d'étanchéité en ajoutant ou en retirant un certain nombre d'éléments du tubage pour atteindre un nouvel emplacement de mesure et d'effectuer des mesures.The fluid coming from the
L'établissement de bilan notamment de débit permet de connaître l'évolution de certaines caractéristiques le long du drain de production. Ainsi, il est possible de connaître en fonction de l'abscisse curviligne du drain le débit local de la formation et sa composition en eau, gaz, huile....The establishment of a balance sheet, in particular of flow, allows us to know the evolution of certain characteristics along the production drain. Thus, it is possible to know according to the curvilinear abscissa of the drain the local flow of the formation and its composition in water, gas, oil ...
Selon la présente invention, on peut obtenir une indication qualitative d'une circulation derrière le tube perforé en faisant varier et en mesurant la pression différentielle de part et d'autre du dispositif d'étanchéité.According to the present invention, a qualitative indication of a circulation behind the perforated tube can be obtained by varying and measuring the differential pressure on either side of the sealing device.
Cette mesure fournit en fait le sens de la fuite derrière le liner, mais ne peut donner aucune indication sur la valeur de débit de fuite. On peut cependant admettre que ce débit de fuite est proportionnel à cette différence de pression QF =αΔ p . Il sera donc nul si la pression différentielle Δp est nulle.This measurement actually provides the direction of the leak behind the liner, but cannot give any indication of the value of the leak rate. It can however be assumed that this leakage rate is proportional to this pressure difference Q F = αΔ p. It will therefore be zero if the differential pressure Δp is zero.
Sur la figure 2, les références 10A et 10B désignent des capteurs de pression absolues, relatives ou différentielles, qui sont connectés au boitier électronique de contrôle 37 par des lignes 38.In FIG. 2, the references 10A and 10B designate absolute, relative or differential pressure sensors, which are connected to the
L'utilisation des vannes 19 et 33 permet de faire varier les pertes de charge dans l'un des deux circuits formés, soit par la zone annulaire (circuit aval), soit par le tubage (circuit amont) et permet de minimiser l'erreur due au débit de fuite en ajustant la pression différentielle à zéro.The use of
Les caractéristiques de la fuite derrière le tube perforé pourraient être évaluées de la manière suivante :
- positionnement de l'ensemble dans le drain.
- réglage du débit total de la pompe à un débit QT
- mesure des débits amont et aval et de la pression après avoir ajusté la pression différentielle à une valeur nulle.
QT = Qav + Qam
- fermeture complète de la vanne 33.
- ajustement du débit du puits par la vanne 19 de façon à obtenir la même pression dans la partie amont du drain.
Nouveau débit Q′T = Q′am . Mesure de la pression différentielle ΔP
- la caractéristique de la fuite est alors déterminée par
- positioning of the assembly in the drain.
- adjustment of the total pump flow to a flow rate Q T
- measurement of upstream and downstream flows and pressure after adjusting the differential pressure to a zero value.
Q T = Q av + Q am
- complete closure of
- Adjustment of the flow rate of the well by the
New flow Q ′ T = Q ′ am . Differential pressure measurement Δ P
- the characteristic of the leak is then determined by
Par ailleurs, on peut chercher, par un réglage particulier des vannes 19 et 33, à provoquer une différence de pression artificielle de part et d'autre des moyens d'étanchéité et déterminer la fuite à partir des mesures, notamment des pressions et des débits amont et aval.Furthermore, one can seek, by a particular adjustment of the
Sur la figure 3, le boitier électronique 37 peut effectuer les mesures de débit grâce à des capteurs 39 et 44 qui lui sont connectés respectivement par les lignes 40 et 41.In FIG. 3, the
Le boitier de contrôle 37 peut alors commander par les lignes 42 et 43 les vannes 19 et 33 pour atteindre un débit total ou sur l'un des deux circuits égal à un débit prédéterminé.The
Il a été décrit jusqu'à présent la transmission des informations à partir du fond du puits par câble électrique.The transmission of information from the bottom of the well by electric cable has so far been described.
On ne sortira pas du cadre de la présente invention en utilisant une transmission par onde électromagnétique tel que décrit dans l'article de MM. P. de GAUQUE et R. GRUDZINSKI intitulé "Propagation of Electromagnetic Waves along a Drillstring of Finite conductivity" paru dans la revue SPE Drilling Engineering de Juin 1987. De même on ne sortira pas du cadre de la présente invention en combinant certains de ces différents moyens de transmission.It will not depart from the scope of the present invention to use an electromagnetic wave transmission as described in the article by MM. P. de GAUQUE and R. GRUDZINSKI entitled "Propagation of Electromagnetic Waves along a Drillstring of Finite conductivity" published in the review SPE Drilling Engineering from June 1987. Similarly, we will not depart from the scope of the present invention by combining some of these different means of transmission.
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