RU2143064C1 - Method of research of internal structure of gas- oil pools - Google Patents

Method of research of internal structure of gas- oil pools Download PDF

Info

Publication number
RU2143064C1
RU2143064C1 RU99105584A RU99105584A RU2143064C1 RU 2143064 C1 RU2143064 C1 RU 2143064C1 RU 99105584 A RU99105584 A RU 99105584A RU 99105584 A RU99105584 A RU 99105584A RU 2143064 C1 RU2143064 C1 RU 2143064C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wellbore
well
actual
oil
fluid
Prior art date
Application number
RU99105584A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.П. Гаврилов
В.Ф. Штырлин
Original Assignee
Акционерное общество закрытого типа "Нефтегазэкспертиза"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество закрытого типа "Нефтегазэкспертиза" filed Critical Акционерное общество закрытого типа "Нефтегазэкспертиза"
Priority to RU99105584A priority Critical patent/RU2143064C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2143064C1 publication Critical patent/RU2143064C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: thermohydrodynamic researches of gas-oil pools; applicable in identification of internal structure of gas-oil pools and determination of their characteristics especially in study of massive fractured pools where determination of their internal structure by the existing methods is impossible. SUBSTANCE: method includes drilling- in with subsequent withdrawal of fluid from well; measurement in course of fluid withdrawal under different conditions of well operation of temperature, pressure and flow rate of fluid over well bore; determination on basis of research results of geothermal gradient, value of calorimetric effect of mixing of interval inflows with flow ascending over wellbore and actual value of Joule-Thompson factor. On the basis of obtained data, standard thermogram is calculated for conditions of fluid horizontal flow and its standard thermogram is compared with actual thermogram. EFFECT: provision of identification of factured pools and detection of fractures crossing wellbore with simultaneous obtained information on filtration direction over fractures from supply region to wellbore, geometric shape of fractures and depth of location of supply regions. 5 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области исследования газонефтяных залежей и может быть использовано для распознавания внутреннего строения газонефтяных залежей и определения их характеристик. The invention relates to the field of research of gas and oil deposits and can be used to recognize the internal structure of gas and oil deposits and determine their characteristics.

Под термином внутреннее строение газонефтяных залежей принято понимать:
- для гранулярных залежей это совокупность проницаемых и непроницаемых пластов (пропластков), их пространственные, геометрические и фильтрационно-емкостные параметры, характер неоднородности;
- для массивных трещинных залежей это совокупность блоков непроницаемой (неразрушенной) породы и областей проницаемой (разуплотненной, разрушенной) породы, трещинных разломов, соединяющих эти области, их пространственные, геометрические и фильтрацонно-емкостные параметры, характер неоднородности.
The term internal structure of gas and oil deposits is commonly understood as:
- for granular deposits it is a combination of permeable and impermeable layers (interlayers), their spatial, geometric and filtration-capacitive parameters, the nature of heterogeneity;
- for massive fracture deposits, this is a set of blocks of impermeable (undestructed) rock and areas of permeable (decompressed, destroyed) rock, fracture faults connecting these areas, their spatial, geometric and filtration-capacitive parameters, the nature of heterogeneity.

Известен способ изучения внутреннего строения залежей путем проведения сейсмических исследований [Арешев Е. Г., Гаврилов В.П., Донг Ч.Л., Н.Зао, Попов O. K. и др. Геология и нефтегазоносность фундамента зондского шельфа, Москва, Нефть и газ, 1997 год, стр. 54-56, 75, 201]. Сейсмическая разведка достаточно четко отбивает кровлю и подошву пластов, прослеживает их мощность, показывает расположение водо- и газонефтяных контактов и наличие неоднородностей в гранулярных коллекторах. There is a method of studying the internal structure of deposits by conducting seismic studies [Areshev EG, Gavrilov VP, Dong Ch.L., N. Zao, Popov OK and others. Geology and oil and gas potential of the Sund shelf foundation, Moscow, Oil and gas , 1997, pp. 54-56, 75, 201]. Seismic exploration quite clearly discourages the roof and bottom of the strata, traces their thickness, shows the location of water and gas-oil contacts and the presence of inhomogeneities in granular reservoirs.

Однако в массивных трещинных залежах разница плотностей сплошных и нефтенасыщенных пород не превышает 3%, поэтому известный способ позволяет отбивать лишь кровлю залежи, а внутри ее, хотя и выявляет некоторые области, точно связать их с областями разуплотнений или с зонами повышенной трещиноватости невозможно. However, in massive fracture deposits, the density difference between solid and oil-saturated rocks does not exceed 3%, therefore, the known method allows to beat off only the roof of the deposit, and inside it, although it reveals some areas, it is impossible to accurately relate them to areas of decompression or to zones of increased fracturing.

Также известны способы геофизических исследований стенок скважины, по которым в гранулярных коллекторах расчленяются продуктивные и непродуктивные пласты и определяются их фильтрационно-емкостные свойства [Арешев Е.Г., Гаврилов В. П., Донг Ч.Л., Н.Зао, Попов O.K. и др. Геология и нефтегазоносность фундамента зондского шельфа, Москва, Нефть и газ, 1997 год, стр.218-250] . В России и за рубежом для сложных гранулярных коллекторов осадочного комплекса и карбонатных разрезов применяются различные программы обработки ГИС. Это программы типа GLOBAL, FACIOLOG, CYBERLOG и др. Но они требуют или предварительной стратификации разреза (GLOBAL), или разделения разреза по фациальным признакам (FACIOLOG), что делает их непригодными для изучения массивных трещинных залежей. Also known are methods of geophysical studies of well walls, by which productive and non-productive formations are separated in granular reservoirs and their reservoir properties are determined [Areshev EG, Gavrilov VP, Dong Ch.L., N. Zao, Popov O.K. et al. Geology and oil and gas potential of the Sund shelf foundation, Moscow, Oil and gas, 1997, pp. 218-250]. In Russia and abroad, various GIS processing programs are used for complex granular sedimentary complex reservoirs and carbonate sections. These are programs such as GLOBAL, FACIOLOG, CYBERLOG, etc. But they require either preliminary stratification of the section (GLOBAL) or separation of the section according to facial features (FACIOLOG), which makes them unsuitable for studying massive fracture deposits.

Указанные способы позволяют определять параметры околоскважинной зоны лишь в пределах нескольких сантиметров только в осадочных (гранулярных) коллекторах и не обеспечивают выявление и определение параметров трещинных коллекторов с крупными разломами большой протяженности и большими кавернами. С другой стороны, данные по скважинам, полученные в результате применения ГИС, характеризуют в масштабе залежи лишь места их точечных участков. Для пластовых гранулярных залежей такая информация по точечным участкам позволяет успешно применять различные методы интерполяции между скважинами и достаточно точно определить строение пласта. Но в массивных трещинных залежах, где в соседних скважинах интервалы притока в одном и том же пласте могут отличаться по высоте до 1000 метров, известные методы интерполяции между скважинами становятся неприемлемыми, что существенно затрудняет использование данных ГИС при изучении внутреннего строения залежей в таких случаях. These methods make it possible to determine the parameters of the near-wellbore zone only within a few centimeters only in sedimentary (granular) reservoirs and do not provide for the identification and determination of parameters of fractured reservoirs with large faults of large length and large cavities. On the other hand, the well data obtained as a result of the use of well logging data characterize on the scale of the reservoir only the places of their point sections. For granular reservoir deposits, such information on point sections allows one to successfully apply various interpolation methods between wells and to accurately determine the structure of the reservoir. But in massive fractured deposits, where the inflow intervals in neighboring wells in the same reservoir can vary in height up to 1000 meters, the well-known interpolation methods between wells become unacceptable, which makes it difficult to use well log data to study the internal structure of deposits in such cases.

Из известных способов наиболее близким к предлагаемому является способ термогидродинамических исследований, включающий измерение по стволу работающей скважины температуры, давления и поинтервального расхода, определение геотермического градиента, фактического значения коэффициента Джоуля-Томпсона, а также величин калориметрических эффектов смешения поинтервальных притоков с восходящим по стволу скважины потоком [Чекалюк Э.Б. Термодинамика нефтяного пласта, Москва, Недра, 1965 год, стр. 184- 187]. По этим данным в соответствие с известным способом строят эталонный профиль температуры путем расчета скачков температуры в выявленных точках притока для условий горизонтального течения флюида. Расчетный температурный профиль и замеренный по стволу скважины в гранулярных коллекторах при плоскорадиальной горизонтальной фильтрации, как правило, с промысловой точностью 10-15% совпадают. Тем самым подтверждается, что фактически в этих условиях фильтрация флюида идет по горизонтальному пласту с соответствующими геотермическому градиенту температурами и стандартными величинами коэффициента Джоуля-Томпсона. Также, по различным видам исследования (барометрия, термометрия и расходометрия) однозначно выявляются проницаемые (работающие) и непроницаемые (неработающие) пласты, их работающие мощности, наличие неоднородностей и другие параметры внутреннего строения гранулярных залежей. Of the known methods, the closest to the proposed one is the method of thermohydrodynamic studies, including measuring the temperature, pressure, and interval flow rate along the wellbore of a working well, determining the geothermal gradient, the actual value of the Joule-Thompson coefficient, as well as the values of the calorimetric effects of mixing the interval flows with the upward flow along the wellbore [Chekalyuk EB Thermodynamics of the oil reservoir, Moscow, Nedra, 1965, pp. 184-187]. According to these data, in accordance with the known method, a reference temperature profile is constructed by calculating temperature jumps at the identified inflow points for the conditions of horizontal fluid flow. The calculated temperature profile and the measured along the wellbore in granular reservoirs with flat radial horizontal filtration, as a rule, coincide with a field accuracy of 10-15%. This confirms that, in fact, under these conditions, fluid filtration proceeds along a horizontal formation with temperatures corresponding to the geothermal gradient and standard values of the Joule-Thompson coefficient. Also, for various types of research (barometry, thermometry and flow metering), permeable (working) and impermeable (non-working) formations, their working capacities, heterogeneities and other parameters of the internal structure of granular deposits are uniquely identified.

Однако известный способ применительно к массивным трещинным залежам не обеспечивает исследования их внутреннего строения и не позволяет выявить трещинные разломы и определить их параметры, так как в указанных залежах расчетные и замеренные температурные профили не совпадают и их различие выходит за пределы допустимой промысловой погрешности. То есть способ интерпретации термогидродинамических исследований пригоден лишь для гранулярных коллекторов. However, the known method as applied to massive fracture deposits does not provide an investigation of their internal structure and does not allow to identify fracture faults and determine their parameters, since the calculated and measured temperature profiles in these deposits do not coincide and their difference is beyond the permissible production error. That is, the method of interpreting thermohydrodynamic studies is suitable only for granular collectors.

Задачей изобретения является создание способа исследования внутреннего строения газонефтяных залежей, обеспечивающего распознавание трещинных залежей и обнаружение трещинных разломов с одновременным получением информации о направлении фильтрации по трещинам разломов из области питания к стволу скважины, определение геометрической формы этих трещин разломов и глубин расположения областей питания. The objective of the invention is to provide a method for studying the internal structure of gas and oil deposits, providing recognition of fractured deposits and detection of fractured faults while obtaining information about the direction of filtration by fracture fractures from the supply area to the wellbore, determining the geometric shape of these fracture fractures and depths of the location of supply areas.

Поставленная задача достигается тем, что в способе исследования внутреннего строения газонефтяных залежей, включающем вскрытие залежи бурением с последующим отбором флюида из скважины, измерение по ее стволу в процессе отбора флюида на разных режимах работы скважины температуры, давления и расхода, определение геотермического градиента, величин калориметрических эффектов смешения поинтервальных притоков с восходящим по стволу скважины потоком и фактического коэффициента Джоуля-Томпсона, согласно изобретению, по значениям геотермического градиента, коэффициента Джоуля-Томпсона, поинтервальных расходов и соответствующих последним величин калориметрических эффектов смешения определяют эталонную термограмму для условий горизонтального течения флюида, сравнивают ее с фактической термограммой и по аномалиям фактических скачков температуры в местах притока от эталонных фиксируют наличие трещинных разломов, пересекающих ствол скважины, затем по знакам аномалий определяют направление фильтрации по трещинам разломов из области питания к стволу скважины, а по величине аномалий определяют глубины расположения областей питания и геометрическую форму трещин разломов. The problem is achieved in that in a method for studying the internal structure of gas and oil deposits, including opening the reservoir by drilling with subsequent selection of fluid from the well, measuring its temperature, pressure and flow rate from the well in different modes of the well’s operation, determining the geothermal gradient, calorimetric values the effects of mixing the interval inflows with the flow upward along the borehole and the actual Joule-Thompson coefficient, according to the invention, according to the geothermal values The gradient, Joule-Thompson coefficient, interval flow rates and the corresponding values of the calorimetric mixing effects determine the reference thermogram for the conditions of horizontal fluid flow, compare it with the actual thermogram and determine the presence of fracture faults crossing the borehole by the anomalies of the actual temperature jumps in the places of flow from the reference , then, by the signs of anomalies, the direction of filtration is determined by fracture cracks from the supply area to the wellbore, and by No other anomalies determine the depth of the location of the supply areas and the geometric shape of the fracture cracks.

Сущность способа поясняется чертежами, где приведены основные случаи течения флюидов по трещинам разломов в скважину. The essence of the method is illustrated by drawings, which show the main cases of fluid flow through fractures of fractures in the well.

На фиг.1 приведен случай притока в скважину по трещине разлома при фильтрации нефти по направлению снизу-вверх и соответствующие этому случаю фактические и эталонные термограммы. Figure 1 shows the case of inflow into the well along a fracture fracture during oil filtration in the bottom-up direction and the actual and reference thermograms corresponding to this case.

На фиг. 2 приведен случай притока в скважину также только по одной трещине разлома при фильтрации нефти по направлению сверху-вниз и соответствующая этому случаю фактические и эталонные термограммы. In FIG. Figure 2 shows the case of inflow into the well along only one fracture fracture during oil filtration in the top-down direction and the actual and reference thermograms corresponding to this case.

На фиг.3 приведен случай притока в скважину снизу-вверх по трещине разлома сложной геометрической формы и соответствующие этому случаю фактические и эталонные термограммы. Figure 3 shows the case of inflow into the well from bottom to top along the fracture of a fracture of complex geometric shape and the actual and reference thermograms corresponding to this case.

На фиг.4 приведен случай притока в скважину сверху-вниз по трещине разлома такой же сложной геометрической формы и соответствующие этому случаю фактические и эталонные термограммы. Figure 4 shows the case of inflow into the well from top to bottom along the fracture of a fracture of the same complex geometric shape and the actual and reference thermograms corresponding to this case.

На практике в массивных трещинных залежах с мощностью до 2.0 км могут иметь место различные промежуточные варианты в самых различных сочетаниях (на чертежах приведены крайние варианты). In practice, in massive fissure deposits with a thickness of up to 2.0 km, various intermediate variants in the most various combinations may take place (extreme variants are shown in the drawings).

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

После вскрытия нефтяной залежи бурением ее пускают в работу с отбором нефти. Приступают к проведению обязательного комплекса термогидродинамических исследований, куда входит и так называемый эксплуатационный каротаж. При эксплуатационном каротаже замеряют по стволу скважины в процессе отбора нефти на разных режимах работы скважины температуру, давление и/или расход. По результатам этих исследований определяют величины расходов нефти в точках притоков, баро- и термограммы. Также определяется величина геотермического градиента α[oC/м], величины калориметрических эффектов смешения поинтервальных притоков с восходящим по стволу скважины потоком и фактическое значение коэффициента Джоуля-Томпсона.After opening the oil reservoir by drilling it is put into operation with the selection of oil. They begin to carry out the mandatory complex of thermohydrodynamic studies, which also includes the so-called operational logging. During production logging, the temperature, pressure and / or flow rate are measured along the wellbore in the process of oil extraction at different modes of operation of the well. According to the results of these studies, the values of oil consumption at the points of inflows, bar and thermograms are determined. The value of the geothermal gradient α [ o C / m], the calorimetric effects of mixing the interval inflows with the flow upstream along the wellbore, and the actual value of the Joule-Thompson coefficient are also determined.

Затем приступают к анализу полученных фактических термограмм. Установлено, что информация из такого анализа о наличии трещинных разломов, направлении фильтрации по трещинам разломов из области питания к стволу скважины, глубинах расположения областей питания и геометрической форме трещин разломов может быть получена при исследовании скважины на 3-4 режимах ее работы с получением соответствующих термограмм. Then proceed to the analysis of the obtained actual thermograms. It was established that information from such an analysis about the presence of fracture faults, the direction of filtration by fracture faults from the supply area to the wellbore, the depths of the supply areas and the geometric shape of the fracture fractures can be obtained by examining the well in 3-4 modes of operation with the corresponding thermograms .

Ниже приведен алгоритм интерпретации полученных термограмм. Below is an algorithm for interpreting the obtained thermograms.

Первый шаг анализа фактических и эталонных термограмм. The first step is the analysis of actual and reference thermograms.

По полученным в результате исследований значениям геотермического градиента, коэффициента Джоуля-Томпсона, поинтервальных (или суммарного) расходов и соответствующих последним величин калориметрических эффектов смешения определяют эталонную термограмму, которая должна быть при горизонтальном течении нефти. Методом совмещения эталонную термограмму сравнивают с фактической. И если на фактической термограмме установлены аномалии скачков температуры в местах притока от эталонных, то по этому признаку фиксируют наличие трещинных разломов, пересекающих ствол скважины (фиг. 1-4). В этом случае можно уверенно считать, что ствол скважины пересек сильно наклоненный трещинный разлом или разломы, по которым происходит приток нефти к скважине. То есть при первом шаге анализа можно достоверно определить тип коллектора - однородный гранулярный (при совпадении эталонных и фактических термограмм) или неоднородный трещинный с наличием крупных трещин разломов (при различии эталонных и фактических термограмм). Based on the obtained values of the geothermal gradient, the Joule-Thompson coefficient, the interval (or total) flow rates and the corresponding values of the calorimetric mixing effects, the reference thermogram is determined, which should be with a horizontal oil flow. By combining the reference thermogram is compared with the actual. And if anomalies of temperature jumps in the places of inflow from the reference ones are established on the actual thermogram, then the presence of fracture faults crossing the wellbore is recorded by this sign (Fig. 1-4). In this case, we can confidently assume that the wellbore has crossed a strongly inclined fracture fault or faults along which oil flows to the well. That is, at the first step of the analysis, it is possible to reliably determine the type of collector - homogeneous granular (when the reference and actual thermograms coincide) or heterogeneous fracture with the presence of large fracture cracks (when the reference and actual thermograms are different).

При втором шаге анализа фактических и эталонных термограмм определяют направление фильтрации нефти к стволу скважины по обнаруженным трещинам разломов. При замерах температуры вдоль ствола работающей скважины в месте притока нефти может быть получен или положительный (фиг. 1) или отрицательный (фиг.2) скачок температуры. Причем на (фиг.1-4) представлены случаи поступления нефти в скважину только по одному трещинному разлому, хотя в действительности же точек притока может быть обнаружено гораздо больше. Необходимо отметить, что выше каждой точки притока нефть поднимается вверх по стволу скважины, охлаждаясь по мере движения за счет более холодных стенок скважины, а затем этот поток смешивается с новым притоком из скважины и так далее. При положительном скачке температуры (фиг. 1) неравенство Δtфакт > Δtрасч может быть только по одной причине - в точке притока появилась более горячая нефть с температурой, превышающей температуру, обусловленную имеющимся коэффициентом Джоуля-Томпсона, то есть с более глубоких отметок залежи. Следовательно, делается однозначный вывод о притоке нефти к скважине по трещине разлома снизу-вверх. Дополнительным подтверждением этому является рост величин положительных скачков температуры с увеличением отбора нефти из скважины (фиг. 1). При отрицательном скачке температуры (фиг. 2) неравенство Δtфакт < Δtрасч может быть только по одной причине - в точке притока появилась более холодная нефть с температурой, отличающейся от температуры, обусловленной имеющимся коэффициентом Джоуля-Томпсона, то есть с более высоких отметок залежи. Следовательно, делается однозначный вывод о притоке нефти к скважине по трещине разлома сверху-вниз. Таким же дополнительным подтверждением этому является рост величин отрицательных скачков температуры с увеличением отбора нефти из скважины (фиг. 2).In the second step of the analysis of the actual and reference thermograms, the direction of oil filtration to the wellbore is determined by the detected fracture cracks. When measuring temperature along the wellbore of a working well in the place of oil inflow, either a positive (Fig. 1) or negative (Fig. 2) temperature jump can be obtained. Moreover, in Figs. 1-4, there are cases of oil entering the well through only one fracture fault, although in reality much more inflow points can be detected. It should be noted that, above each inflow point, oil rises up the wellbore, cooling as it moves due to the colder walls of the well, and then this flow is mixed with a new inflow from the well and so on. With a positive temperature jump (Fig. 1), the inequality Δt fact > Δt can be calculated only for one reason - a hotter oil appeared at the inflow point with a temperature exceeding the temperature due to the existing Joule-Thompson coefficient, i.e., from deeper reservoir marks. Therefore, an unambiguous conclusion is drawn about the inflow of oil to the well along the bottom-up fault. An additional confirmation of this is the increase in the values of positive temperature jumps with an increase in oil withdrawal from the well (Fig. 1). With a negative temperature jump (Fig. 2), the inequality Δt fact <Δt calculation can be for only one reason - a cooler oil appeared at the inflow point with a temperature different from the temperature due to the existing Joule-Thompson coefficient, i.e., from higher elevation . Consequently, an unambiguous conclusion is drawn about the inflow of oil to the well along the top-down fault fracture. The same additional confirmation of this is the increase in the values of negative temperature jumps with an increase in oil withdrawal from the well (Fig. 2).

Третий шаг анализа фактических и эталонных термограмм заключается в определении глубин расположения областей питания. The third step in the analysis of actual and reference thermograms is to determine the depth of the location of the nutrition areas.

Определяют величины полученных аномалий:
δ = Δtфакт-Δtрасч, (1)
где для притока - 1 (самого нижнего):
Δtрасч = εфакт•ΔPфакт, (2)
а для притока - 2 и остальных (при счете снизу-вверх):

Figure 00000002

здесь εфакт - фактический коэффициент Джоуля-Томпсона, определяемый по результатам термогидродинамических исследований;
ΔPфакт - депрессия при данном исследовании;
Δtрасч - расчетный (эталонный) скачок температуры в точках притока;
Qn - дебит очередной точки притока;
Δtвосх.потока - приращение температуры восходящего потока;
ΣQ - сумма дебитов (снизу-вверх до рассчитываемой точки притока).The values of the obtained anomalies are determined:
δ = Δt fact -Δt calculation , (1)
where for the inflow - 1 (the lowest):
Δt calc = ε fact • ΔP fact , (2)
and for the inflow - 2 and the rest (when counting from the bottom up):
Figure 00000002

here ε fact is the actual Joule-Thompson coefficient determined by the results of thermohydrodynamic studies;
ΔP fact - depression in this study;
Δt calculation - calculated (reference) temperature jump at the inflow points;
Q n - flow rate of the next inflow point;
Δt asc. Flow - increment of the temperature of the upward flow;
ΣQ - the sum of flow rates (from bottom to top to the calculated inflow point).

И далее по величинам аномалий для каждой точки притока из соотношений (4) и (5) определяют глубину расположения области питания:

Figure 00000003

Figure 00000004

где Tk, To, Tm - температура породы на высоте притока, температура флюида в области питания, температура флюида, поступающего из микротрещин в стенках трещины;
Qk и Qo - расход флюида в точке притока и в области питания;
ck, co, cm - теплоемкость породы на высоте притока, теплоемкость флюида в области питания, теплоемкость флюида, поступающего из микротрещин;
Figure 00000005
удельный приток флюидов из стенок трещины;
Figure 00000006
удельный поток тепла на стенках трещины;
ΔH - разность высот точки притока и области питания;
β(x) - угол наклона трещины в точке x;
l - длина трещины.And further, by the values of the anomalies for each inflow point, from the relations (4) and (5) determine the depth of the feeding area:
Figure 00000003

Figure 00000004

where T k , T o , T m - rock temperature at the inflow height, fluid temperature in the feeding area, temperature of the fluid coming from microcracks in the walls of the crack;
Q k and Q o - fluid flow rate at the inflow point and in the supply area;
c k , c o , c m — heat capacity of the rock at the inflow height, heat capacity of the fluid in the feeding area, heat capacity of the fluid coming from microcracks;
Figure 00000005
specific influx of fluids from the walls of the fracture;
Figure 00000006
specific heat flux on the walls of the crack;
ΔH is the height difference between the inflow point and the feeding area;
β (x) is the angle of inclination of the crack at point x;
l is the length of the crack.

В этих соотношениях удельный поток тепла зависит от геометрии трещины, ее шероховатости, температуры нефти и стенок трещины, тепловых свойств, расхода. Поэтому на практике решение находят только численными методами с использованием электронной вычислительной техники. Для сужения области возможных решений при необходимости можно использовать общеизвестные уравнения течения флюидов в щелях и поровых средах. In these ratios, the specific heat flux depends on the geometry of the crack, its roughness, the temperature of the oil and the walls of the crack, thermal properties, and flow rate. Therefore, in practice, a solution is found only by numerical methods using electronic computer technology. If necessary, to narrow the range of possible solutions, it is possible to use well-known equations of fluid flow in crevices and pore media.

Четвертый шаг анализа фактических и эталонных термограмм проводится для уточнения геометрии трещинных разломов и выявления случая резкого изгиба проводящих путей (фиг. 3 и 4). The fourth step of the analysis of the actual and reference thermograms is carried out to clarify the geometry of the fracture faults and identify cases of sharp bending of the conductive paths (Fig. 3 and 4).

Например, два трещинных разлома пересеклись в зоне A, которая может быть выше (фиг. 3), или ниже (фиг. 4) точки притока в скважину. Соответственно и область питания при этом может быть или ниже (фиг. 3) или выше (фиг. 4) точки притока. В этом случае скачки температуры не выше эталонных (фиг. 1), как должны быть в случае прямолинейных трещин разломов, а ниже (фиг. 3). Или наоборот скачки температуры не ниже эталонных (фиг. 2), как в случае прямолинейных трещин разломов, а выше (фиг. 4). По этому признаку, то есть по характеру изменений температурных аномалий в термограммах при разных режимах работы скважины, определяют геометрическую форму трещинного разлома и на основе соотношений (4) и (5) уточняют глубину расположения области питания. For example, two fracture faults intersected in zone A, which may be higher (Fig. 3) or lower (Fig. 4) the inflow point into the well. Accordingly, the supply area can be either lower (Fig. 3) or higher (Fig. 4) of the inflow point. In this case, the temperature jumps are not higher than the reference ones (Fig. 1), as they should be in the case of rectilinear fractures, and lower (Fig. 3). Or vice versa, temperature jumps are not lower than the reference ones (Fig. 2), as in the case of rectilinear fractures of faults, but higher (Fig. 4). On this basis, that is, by the nature of changes in temperature anomalies in thermograms at different well operation modes, the geometrical shape of the fracture fault is determined and, based on relations (4) and (5), the depth of the location of the supply area is specified.

Способ реализован на месторождении Юго-Восточной Азии, где на шельфе Южно-Китайского моря было открыто крупное нефтяное месторождение (Белый Тигр) в трещинных кристаллических гранитах (фундаменте). Этот способ был применен на 6 скважинах, где кристаллический фундамент был вскрыт бурением на глубину до 2000 метров от кровли. Эксплуатационная колонна спускалась до кровли фундамента, а в самом фундаменте ствол скважины оставался открытым. После пуска этих скважин в эксплуатацию был выполнен комплекс термогидродинамических исследований, включающий эксплуатационный каротаж (то есть замеры по стволу работающей скважины по всему вскрытому интервалу фундамента температуры, давления и/или расхода). По всем этим скважинам по термограммам были четко и однозначно установлены нижние границы притоков и по неработающим зумпфам со стационарным тепловым полем были определены геотермические градиенты окружающего каждую скважину пространства. Для выявленных точек притока были рассчитаны эталонные термограммы. После анализа различий между эталонными и фактическими термограммами было выявлено направление фильтрации нефти по каждой трещине разлома, определена геометрическая форма трещин разломов, расположение областей питания. Так, длина трещин колебалась от 40 до 620 метров, а границы областей питания (то есть областей раздробленной проницаемой породы) находились на расстоянии от оси скважины до 300 метров. The method is implemented in the field of Southeast Asia, where a large oil field (White Tiger) was discovered on the shelf of the South China Sea in fractured crystalline granites (foundation). This method was applied at 6 wells, where the crystalline foundation was opened by drilling to a depth of 2000 meters from the roof. The production string went down to the roof of the foundation, and in the foundation itself, the wellbore remained open. After putting these wells into operation, a set of thermohydrodynamic studies was performed, including production logging (i.e., measurements along the wellbore of a working well over the entire open interval of the foundation of temperature, pressure and / or flow). For all these wells, the lower boundaries of the tributaries were clearly and unequivocally determined using thermograms, and the geothermal gradients of the space surrounding each well were determined using idle sumps with a stationary thermal field. For identified inflow points, reference thermograms were calculated. After analyzing the differences between the reference and actual thermograms, the direction of oil filtration along each fault crack was revealed, the geometric shape of the fault cracks, the location of the supply areas were determined. So, the length of the cracks ranged from 40 to 620 meters, and the boundaries of the supply areas (i.e., areas of crushed permeable rock) were at a distance from the axis of the well to 300 meters.

На фиг. 5 приведены фактические термограммы на трех режимах работы и фрагменты 3-эталонных термограмм по одной из скважин месторождения Белый Тигр (в силу конфиденциальности промысловых данных фиг. 5 выполнена достаточно условно - то есть не указаны глубины притоков и абсолютные значения температур поступающей в скважину нефти). В таблице приведены результаты эксплуатационного каротажа и результаты расчетов. Геотермический градиент по результатам фактических термограмм - 0.03oC/м. Фактический коэффициент Джоуля-Томпсона по результатам термогидродинамических исследований - 0.4oC/МПа. По величинам фактических скачков температуры на разных режимах работы скважины, значительно превышающих эталонные, видно, что скважина пересекла два трещинных разлома, а знак приращений указывает на направление движения нефти из области питания к стволу скважины. Следовательно, приток 1 поступает снизу-вверх, а приток 2 поступает сверху-вниз. Поскольку величины приращений аномалий на разных режимах работы увеличиваются с увеличением отборов, то геометрическая форма этих трещин - прямолинейные разломы, в конце которых располагаются области питания. Средние расстояния от точек притока до областей питания:
- 237 м ниже точки притока 1 и
- 125 м выше точки притока 2.
In FIG. Figure 5 shows the actual thermograms in three operating modes and fragments of 3-reference thermograms for one of the wells of the White Tiger field (due to the confidentiality of the field data of Fig. 5, it was done rather conditionally - that is, the depths of the inflows and the absolute temperature values of the oil entering the well are not indicated). The table shows the results of operational logging and calculation results. The geothermal gradient according to the results of actual thermograms is 0.03 o C / m. The actual Joule-Thompson coefficient according to the results of thermohydrodynamic studies is 0.4 o C / MPa. According to the values of the actual temperature jumps at different well operating modes, significantly exceeding the reference ones, it can be seen that the well crossed two fracture faults, and the increment sign indicates the direction of oil movement from the supply area to the wellbore. Consequently, inflow 1 flows from the bottom up, and inflow 2 flows from the top down. Since the values of increments of anomalies at different operating modes increase with increasing sampling, the geometric shape of these cracks is straight faults, at the end of which there are feeding areas. Average distances from supply points to feeding areas:
- 237 m below inflow point 1 and
- 125 m above tributary point 2.

Claims (1)

Способ исследования внутреннего строения газонефтяных залежей, включающий вскрытие залежи бурением с последующим отбором флюида из скважины, измерение по ее стволу в процессе отбора флюида на разных режимах работы скважины температуры, давления и расхода и определение геотермического градиента, величин калориметрических эффектов смешения поинтервальных притоков с восходящим по стволу скважины потоком и фактического значения коэффициента Джоуля-Томпсона, отличающийся тем, что по значениям геотермического градиента, коэффициента Джоуля-Томпсона, поинтервальных расходов и соответствующих последним величин калориметрических эффектов смешения определяют эталонную термограмму для условий горизонтального течения флюида, сравнивают ее с фактической термограммой и по аномалиям фактических скачков температуры в местах притока от эталонных фиксируют наличие трещинных разломов, пересекающих ствол скважины, затем по знакам аномалий определяют направление фильтрации по трещинам разломов из области питания к стволу скважины, а по величине аномалий определяют глубины расположения областей питания и геометрическую форму трещин разломов. A method for studying the internal structure of gas-oil deposits, including opening a reservoir by drilling with subsequent selection of fluid from the well, measuring its temperature, pressure and flow rate along the wellbore during different modes of the well’s operation, and determining the geothermal gradient, the calorimetric effects of mixing the interval inflows with ascending wellbore flow and the actual value of the Joule-Thompson coefficient, characterized in that according to the values of the geothermal gradient, the coefficient J oul-Thompson, the interval flow rates and the corresponding values of the calorimetric mixing effects determine the reference thermogram for the conditions of horizontal fluid flow, compare it with the actual thermogram, and the anomalies of the actual temperature jumps in the places of inflow from the reference record the presence of fracture faults crossing the wellbore, then anomalies determine the direction of filtration by fracture cracks from the supply area to the wellbore, and the depths p are determined by the magnitude of the anomalies memory location of nutrition and the geometric shape of the fault fissures.
RU99105584A 1999-03-26 1999-03-26 Method of research of internal structure of gas- oil pools RU2143064C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99105584A RU2143064C1 (en) 1999-03-26 1999-03-26 Method of research of internal structure of gas- oil pools

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99105584A RU2143064C1 (en) 1999-03-26 1999-03-26 Method of research of internal structure of gas- oil pools

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2143064C1 true RU2143064C1 (en) 1999-12-20

Family

ID=20217354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99105584A RU2143064C1 (en) 1999-03-26 1999-03-26 Method of research of internal structure of gas- oil pools

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2143064C1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT409886B (en) * 2000-04-11 2002-12-27 Heinz Hauschild Method of building a tunnel
RU2455482C2 (en) * 2010-09-30 2012-07-10 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Method of determination of fluid-movement profile and parameters of near-wellbore
RU2474687C1 (en) * 2011-10-26 2013-02-10 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Method for determining profile of fluid influx of multiformation deposits
US9250346B2 (en) 2011-05-31 2016-02-02 Schlumberger Technology Corporation Method for determining geometric characteristics of a hydraulic fracture
RU2624863C2 (en) * 2015-11-27 2017-07-07 Акционерное общество "Зарубежнефть" Method of investigation of massive fractured oil deposits internal structure
CN108979609A (en) * 2018-07-04 2018-12-11 中国石油大学(北京) The method of deep hot dry rock high/low temperature fluid alternating spray auxiliary hydraulic fracturing seam
RU2743114C1 (en) * 2020-08-25 2021-02-15 Акционерное общество "Нижне-Волжский научно-исследовательский институт геологии и геофизики" (АО "НВНИИГГ") Method for detecting oil and gas deposits
US11066925B2 (en) 2013-05-17 2021-07-20 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for determining fluid flow characteristics

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Э.Ю. Чекалюк. Термодинамика нефтяного пласта. - М.: Недра, 1965, с.170, 178-187. *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT409886B (en) * 2000-04-11 2002-12-27 Heinz Hauschild Method of building a tunnel
RU2455482C2 (en) * 2010-09-30 2012-07-10 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Method of determination of fluid-movement profile and parameters of near-wellbore
US8656994B2 (en) 2010-09-30 2014-02-25 Schlumberger Technology Corporation Method for determination of fluid influx profile and near-wellbore area parameters
US9250346B2 (en) 2011-05-31 2016-02-02 Schlumberger Technology Corporation Method for determining geometric characteristics of a hydraulic fracture
RU2474687C1 (en) * 2011-10-26 2013-02-10 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Method for determining profile of fluid influx of multiformation deposits
WO2013062446A1 (en) * 2011-10-26 2013-05-02 Шлюмберже Холдингс Лимитед Method for determining the inflow profile of fluids of multilayer deposits
US11066925B2 (en) 2013-05-17 2021-07-20 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for determining fluid flow characteristics
RU2624863C2 (en) * 2015-11-27 2017-07-07 Акционерное общество "Зарубежнефть" Method of investigation of massive fractured oil deposits internal structure
CN108979609A (en) * 2018-07-04 2018-12-11 中国石油大学(北京) The method of deep hot dry rock high/low temperature fluid alternating spray auxiliary hydraulic fracturing seam
CN108979609B (en) * 2018-07-04 2019-05-28 中国石油大学(北京) The method of deep hot dry rock high/low temperature fluid alternating spray auxiliary hydraulic fracturing seam
RU2743114C1 (en) * 2020-08-25 2021-02-15 Акционерное общество "Нижне-Волжский научно-исследовательский институт геологии и геофизики" (АО "НВНИИГГ") Method for detecting oil and gas deposits

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2646770C (en) Time-lapsed diffusivity logging for monitoring enhanced oil recovery
CN1239809C (en) Method for predetermining subfloor temp
Akbar et al. A snapshot of carbonate reservoir evaluation
Corre et al. Numerical computation of temperature distribution in a wellbore while drilling
US8731848B2 (en) Monitoring flow of single or multiple phase fluids
CN108374657B (en) Automatic well breakpoint identification method
RU2143064C1 (en) Method of research of internal structure of gas- oil pools
EP3631165A1 (en) Improvements in or relating to injection wells
US20130056201A1 (en) Method for evaluating hydrocarbon-containing subterrean formations penetrated by a directional wellbore
RU2290507C2 (en) Method for determining filtration parameters of complex build collectors and multi-layer objects
Massiot et al. Discussion between a reservoir engineer and a geologist: permeability identification from completion test data and borehole image logs integration
RU2397321C1 (en) Procedure for evaluation of yields of jointly operated wells
RU2632800C2 (en) Method for determining actual oil saturation factor in well when developing oil-bearing formation
WO2010062216A1 (en) Thermal well logging method and a device for carrying out same
US10801321B2 (en) Method for monitoring salinity within an underground formation
RU2298094C2 (en) Method for finding mineral resources
Liu et al. Beyond volumetrics: Petrophysical characterization using rock types to predict dynamic flow behavior in tight gas sands
Sun et al. Dynamic description technology of fractured vuggy carbonate gas reservoirs
Chiniwala et al. Real-time Advanced Mud Returns Flow Analysis Combined with Advanced Mud Gas and Elemental Analysis on Drill Cuttings Aids Fracture Detection and Interpretation in Unconventional Reservoirs: A Case Study
CN117211764B (en) Method for explaining width of tight gas layer fracture while drilling well logging
CN113187470B (en) Method and device for identifying shale oil layer and conventional oil layer on well profile
Glynn-Morris et al. Characterizing feed zones in geothermal fields: integrated learnings from completion testing, image logs and continuous core
RU2569391C1 (en) Method for identification of behind-casing flow in well within intervals covered by tubing strings
Lyu et al. Saturation Height Modelling for Tight Sandstone Reservoirs with Gas Diffusion Dynamics Taken into Account
Verma et al. Reservoir fluid monitoring in carbon dioxide sequestration at Cranfield