RU2244823C1 - Method for monitoring underground placement of liquid industrial waste in deep water-bearing horizons - Google Patents
Method for monitoring underground placement of liquid industrial waste in deep water-bearing horizons Download PDFInfo
- Publication number
- RU2244823C1 RU2244823C1 RU2003126132/03A RU2003126132A RU2244823C1 RU 2244823 C1 RU2244823 C1 RU 2244823C1 RU 2003126132/03 A RU2003126132/03 A RU 2003126132/03A RU 2003126132 A RU2003126132 A RU 2003126132A RU 2244823 C1 RU2244823 C1 RU 2244823C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- zab
- absorbing
- zhpo
- mouth
- Prior art date
Links
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и используется в экологическом контроле за подземным размещением жидких промышленных отходов (ЖПО) в глубоких водоносных горизонтах при разработке газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений, а также при эксплуатации подземных хранилищ газа.The invention relates to the oil and gas industry and is used in environmental monitoring of the underground disposal of liquid industrial wastes (LPO) in deep aquifers during the development of gas, gas condensate and oil fields, as well as in the operation of underground gas storages.
Анализ существующего уровня техники показал следующее:Analysis of the current level of technology showed the following:
- известен способ мониторинга за подземным размещением ЖПО в глубоких водоносных горизонтах с использованием термометрии, резистивиметрии, глубинной расходометрии и повторным контролем цементирования акустическим и другими видами каратожа, а также путем систематического отбора проб глубинных флюидов, представляющих ЖПО или смесь ЖПО с пластовыми водами, из наблюдательных скважин и их химического анализа и регистрации давлений на агрегатах, в затрубном пространстве и устье поглощающей скважины (см. Гаев А.Я. Подземное захоронение сточных вод на предприятиях газовой промышленности. - Л.: Недра, 1981, с.125-142). При этом способе используется серия наблюдательных скважин для наблюдения как за поглощающим горизонтом, так и за вышезалегающими водоносными горизонтами. Их количество для одного полигона захоронения ЖПО может достигать одного или двух десятков скважин и более.- there is a known method for monitoring the underground location of ZhPO in deep aquifers using thermometry, resistivity metering, depth flow metering and re-monitoring of cementing with acoustic and other types of karatezha, as well as by systematic sampling of deep fluids, representing ZhPO or a mixture of ZhPO with formation water, from observational wells and their chemical analysis and registration of pressures on the units, in the annulus and the mouth of the absorbing well (see A. Gaev. Underground burial water at the enterprises of the gas industry. - L .: Nedra, 1981, p.125-142). This method uses a series of observation wells to monitor both the absorbing horizon and the overlying aquifers. Their number for one landfill of ZhPO can reach one or two dozen wells or more.
Недостатком указанного способа является низкая достоверность оценки и ненадежность мониторинга, т.к. факт перетока ЖПО в межколонное и заколонное пространство или вышерасположенные водоносные горизонты можно зафиксировать только в момент достижения ЖПО забоя наблюдательных скважин, т.е. значительно позже самого нарушения герметичности (от нескольких суток до месяцев). Кроме того, способ является громоздким, объемным и, следовательно, неоперативным, что значительно снижает его эффективность;The disadvantage of this method is the low reliability of the assessment and the unreliability of monitoring, because the fact of the flow of ZhPO into the annular and annular space or upstream aquifers can be recorded only at the moment the ZhPO reaches the bottom of the observation wells, i.e. much later than the leakage itself (from several days to months). In addition, the method is cumbersome, voluminous and, therefore, non-operational, which significantly reduces its effectiveness;
- в качестве прототипа нами взят способ мониторинга за подземным размещением ЖПО в глубоких водоносных горизонтах, включающий периодическое проведение термометрии и дебитометрии по стволу поглощающей (нагнетательной) скважины, эксплуатационную закачку ЖПО в поглощающую скважину с регистрацией фактических начальных и текущих давлений на насосных агрегатах, фактических давлений на устье насосно-компрессорных труб (НКТ), заколонном и межколонном пространствах поглощающей скважины, сопоставление показателей, определение состояния технической надежности нагнетательной системы насосных агрегатов скважин и процесса закачки ЖПО с последующим изменением режимов закачки (см. а.с.№1162950 от 24.06.1983 по кл. Е 21 В 43/14, опубл. в ОБ №23, 1985 г.)- as a prototype, we took a method for monitoring the underground placement of ZhPO in deep aquifers, including periodic thermometry and flow rate measurements along the bore of the absorbing (injection) well, production injection of ZhPO into the absorbing well with recording of actual initial and current pressures on pump units, actual pressures at the mouth of tubing (tubing), annular and annular spaces of the absorbing well, a comparison of indicators, determining the state of technology the reliability of the injection system of the pumping units of the wells and the injection process of the ZhPO with the subsequent change in the injection regimes (see AS No. 1162950 of June 24, 1983, class E 21 V 43/14, published in OB 23, 1985)
Недостатком описываемого способа является недостоверность и ненадежность мониторинга, т.к. в основе способа лежит регистрация устьевых давлений (в НКТ, заколонном и межколонном пространствах), которые не отражают действительной картины гидродинамических изменений в поглощающем пласте. Температура и минерализация закачиваемых ЖПО существенно искажают регистрируемые значения устьевых давлений. По данным экспериментальных исследований установлено, что устьевое давление в НКТ падает до 0,07 МПа при глубине скважины 1000 м и росте минерализации ЖПО с 10 до 20 г/дм3. Устьевые заколонные и межколонные давления увеличиваются на 2,6 МПа при росте температуры в скважине с 20 до 25° С и падении плотности ЖПО с минерализацией 10 г/дм3 с 1005,3 кг/м3 до 1004,1 кг/м3. По прототипу утверждается, что при нормальном ходе закачки устьевые давления в НКТ, заколонном и межколонном пространствах поглощающей скважин не превышают первоначальных значений, что противоречит как теории, так и практике подземной гидродинамики. Поэтому не всегда правильным является утверждение авторов описываемого способа о том, что регистрация устьевых давлений выше нуля в заколонном и межколонном пространствах свидетельствует о предаварийном или аварийном состоянии закачки. Из теории и практики гидродинамических исследований известно, что при эксплуатации скважин давление в них изменяется при постоянстве гидродинамических показателей пласта. Поэтому вывод о том, что о надежности закачки свидетельствует постоянство устьевых давлений ошибочно. Постоянство устьевых давлений во времени в НКТ, по мнению авторов заявляемого способа, свидетельствует о межпластовых перетоках ЖПО, а сравнение текущих показателей процесса закачки с начальными недопустимо, т.к. приводит к ложным выводам о состоянии закачки.The disadvantage of the described method is the inaccuracy and unreliability of monitoring, because the method is based on recording wellhead pressures (in tubing, annular and annular spaces), which do not reflect the actual picture of hydrodynamic changes in the absorbing formation. The temperature and mineralization of the injected ZhPO significantly distort the recorded values of wellhead pressures. According to experimental studies, it was found that the wellhead pressure in the tubing drops to 0.07 MPa at a well depth of 1000 m and an increase in the mineralization of ZhPO from 10 to 20 g / dm 3 . Wellhead annular and intercolumn pressures increase by 2.6 MPa with an increase in temperature in the well from 20 to 25 ° C and a decrease in the density of ZhPO with a salinity of 10 g / dm 3 from 1005.3 kg / m 3 to 1004.1 kg / m 3 . According to the prototype, it is argued that in the normal course of injection, wellhead pressures in the tubing, casing and intercolumn spaces of absorbing wells do not exceed the initial values, which contradicts both the theory and practice of underground hydrodynamics. Therefore, it is not always correct to state the authors of the described method that registering wellhead pressures above zero in annular and annular spaces indicates a pre-emergency or emergency state of injection. From the theory and practice of hydrodynamic research it is known that during the operation of wells, the pressure in them changes with constant hydrodynamic parameters of the reservoir. Therefore, the conclusion that the reliability of injection is indicated by the constancy of wellhead pressures is erroneous. The constancy of wellhead pressures over time in the tubing, according to the authors of the proposed method, indicates inter-reservoir flows of ZhPO, and a comparison of the current indicators of the injection process with the initial ones is unacceptable, because leads to false conclusions about the download status.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого изобретения, заключается в следующем:The technical result that can be obtained by carrying out the invention is as follows:
повышается достоверность и надежность мониторинга за подземным размещением ЖПО в глубоких водоносных горизонтах за счет включения в систему мониторинга резервной скважины и использования прогнозных показателей эксплуатационных характеристик как поглощающей, так и резервной скважин, а также эксплуатационных параметров поглощающего пласта, что позволит оценить техническую надежность нагнетательной системы насосных агрегатов, поглощающей и резервной скважин, а также процесса закачки ЖПО.the reliability and reliability of monitoring the underground location of ZhPO in deep aquifers increases due to the inclusion in the monitoring system of a reserve well and the use of predicted performance indicators of both the absorbing and reserve wells, as well as the operational parameters of the absorbing formation, which will make it possible to assess the technical reliability of the pumping pump system units, absorbing and reserve wells, as well as the process of injection of ZhPO.
Технический результат достигается с помощью известного способа, включающего периодическое проведение термометрии по стволу поглощающей скважины, эксплуатационную закачку ЖПО в поглощающую скважину с регистрацией фактических давлений и расходов на насосных агрегатах, фактических давлений на устье НКТ поглощающей скважины, сопоставление показателей, определение состояния технической надежности нагнетательной системы насосных агрегатов скважин и процесса закачки ЖПО с последующим изменением режимов закачки. При этом новизна заявленного способа заключается в том, что дополнительно перед эксплуатационной закачкой ЖПО проводят их пробную закачку в поглощающую скважину, ступенчато изменяя расход. По известному в гидрогеологии уравнению поглощения определяют исходные гидродинамические параметры для расчета прогнозных показателей эксплуатационных характеристик поглощающей и резервной скважин. В процессе эксплуатационной закачки ЖПО дополнительно регистрируют в поглощающей скважине фактическое давление на забое, фактическое давление на устье в затрубном пространстве, фактический расход ЖПО на устье, фактические положения от устья скважины забоя, верхней и нижней границ интервала поглощения. Дополнительно регистрируют в резервной скважине фактическое давление на забое, фактические положения уровня жидкости от устья скважины, верхней и нижней границ интервала поглощения. Далее сопоставляют прогнозные показатели эксплуатационных характеристик поглощающей и резервной скважин с фактическими и рассматривают различные условия, возникающие от этого сопоставления с рекомендацией конкретных действий оператору, производящему закачку ЖПО.The technical result is achieved using a known method, including periodic thermometry along the bore of the absorbing well, the operational injection of the oil and gas products into the absorbing well with registration of actual pressures and costs at the pumping units, actual pressures at the mouth of the tubing of the absorbing well, comparison of indicators, determination of the state of technical reliability of the injection system pumping units for wells and the ZhPO injection process, followed by a change in the injection regimes. At the same time, the novelty of the claimed method lies in the fact that, in addition to the operational injection of ZhPOs, they carry out their trial injection into an absorbing well, changing the flow rate stepwise. According to the absorption equation known in hydrogeology, the initial hydrodynamic parameters are determined to calculate the predicted performance of the absorbing and reserve wells. In the process of production injection of ZhPO, the actual pressure at the bottom, the actual pressure at the wellhead in the annulus, the actual flow rate of the ZhPO at the mouth, and the actual position from the mouth of the bottom hole, the upper and lower boundaries of the absorption interval are additionally recorded in the absorbing well. Additionally, the actual bottomhole pressure, the actual position of the liquid level from the wellhead, and the upper and lower boundaries of the absorption interval are recorded in the reserve well. Next, they compare the predicted performance of the absorbing and reserve wells with the actual ones and consider the various conditions arising from this comparison with the recommendation of specific actions to the operator performing the injection of ZhPO.
Пробную закачку со ступенчатым изменением расхода проводят для установления уравнения поглощения:A test injection with a stepwise change in flow rate is carried out to establish the absorption equation:
где Р° ПСпл - естественное пластовое давление в поглощающей скважине до начала закачки, МПа;where R ° PSpl is the natural reservoir pressure in the absorbing well prior to injection, MPa;
Р° ПС зaб - забойное давление при пробной закачке в поглощающей скважине, МПа;R ° PS zab - bottomhole pressure during test injection in an absorbing well, MPa;
Q
а, в, с - эмпирические коэффициенты, получаемые при аппроксимировании кривой поглощения (индикаторной кривой).a, b, c - empirical coefficients obtained by approximating the absorption curve (indicator curve).
На основе уравнения поглощения определяют гидродинамические параметры пласта, необходимые впоследствии для расчета прогнозных показателей эксплуатационных характеристик поглощающей и резервной скважин.Based on the absorption equation, the hydrodynamic parameters of the formation are determined, which are subsequently needed to calculate the predicted performance of the absorbing and reserve wells.
Максимальный расход ЖПО при их пробной закачке должен составлять не менее 60% от проектного значения, что регламентируется “Временной инструкцией по гидродинамическим исследованиям пластов и скважин” (утв. Зам. председателя Госкомитета по топливной промышленности С. Оруджевым 28.04.1963 г.), ВНИИ, Москва, 1963 г.The maximum flow rate of ZhPO during their trial injection should be at least 60% of the design value, which is regulated by the “Provisional Instructions for Hydrodynamic Research of Formations and Wells” (approved by the Deputy Chairman of the State Committee for Fuel Industry S. Orudzhev April 28, 1963), VNII Moscow, 1963
Из уравнения (1) рассчитывают коэффициент приемистости (К) поглощающей скважиныFrom equation (1) calculate the coefficient of injectivity (K) of the absorbing well
Поглощающая скважинаAbsorbing well
Расчет прогнозных показателей эксплуатационных характеристик поглощающей скважины.Calculation of predicted performance indicators of an absorbing well.
Р
Р
P
где Р° ПС заб - забойное давление при пробной закачке в поглощающей скважине, МПа;where R ° PS zab - bottomhole pressure during test injection in an absorbing well, MPa;
Q
kh/μ - гидропроводность пласта, м3/MПa· сут;kh / μ - reservoir hydraulic conductivity, m 3 / MPa · day;
k - проницаемость, м2;k - permeability, m 2 ;
h - толщина пласта, м;h is the thickness of the reservoir, m;
μ - вязкость ЖПО, МПа· сут;μ is the viscosity of ZhPO, MPa · day;
Rк - контур влияния закачки, м;R to - contour of the effect of injection, m;
где χ - пьезопроводность пласта, м2;where χ is the piezoconductivity of the reservoir, m 2 ;
t - продолжительность закачки, сут;t is the injection time, days;
r0 - радиус поглощающей скважины, м.r 0 is the radius of the absorbing well, m
Гидродинамические параметры пласта (kh/μ , χ ) определяют по результатам пробной закачки.The hydrodynamic parameters of the formation (kh / μ, χ) are determined by the results of test injection.
Гидропроводность пласта (kh/μ ) определяют путем преобразования зависимости (3)The hydraulic conductivity of the formation (kh / μ) is determined by converting the dependence (3)
Толщину пласта (h) определяют по данным стандартного или термокаротажа.Formation thickness (h) is determined by standard or thermal logging data.
Вязкость ЖПО (μ ) определяют экспериментально в лаборатории или из справочных таблиц.ZhPO viscosity (μ) is determined experimentally in the laboratory or from reference tables.
Пьезопроводность пласта (χ ) определяют также по результатам гидродинамических исследований по формулеThe piezoconductivity of the formation (χ) is also determined by the results of hydrodynamic studies according to the formula
где m - пористость пласта, доли;where m is the porosity of the formation, share;
β ЖПО, β с - коэффициент сжимаемости ЖПО и скелета пласта, МПа-1.β ZhPO , β s - compressibility coefficient of ZhPO and the skeleton of the reservoir, MPa -1 .
Из приведенной зависимости (3) видно, что при нормальном ходе закачки Р
Р
Определяется по следующей зависимости:It is determined by the following relationship:
где Δ Ртр -потери давления на трение, МПа;where Δ P Tr - pressure loss due to friction, MPa;
ρ - усредненная плотность ЖПО по стволу скважины, кг/м3;ρ is the average density of ZhPO along the wellbore, kg / m 3 ;
g - ускорение свободного падения, м2/с;g is the acceleration of gravity, m 2 / s;
Н - высота ствола жидкости в поглощающей скважине, м.N - the height of the fluid trunk in the absorbing well, m
где Q
L - длина НКТ поглощающей скважины, м;L is the length of the tubing of the absorbing well, m;
d - внутренний диаметр НКТ, см.d is the inner diameter of the tubing, see
Плотность ЖПО (ρ ) зависит от их минерализации, давления и температуры в поглощающей скважинеThe density of ZhPO (ρ) depends on their salinity, pressure and temperature in the absorbing well
Р=f(M, t, Р).P = f (M, t, P).
Плотность ЖПО (ρ ) определяют экспериментальным путем в лабораторных условиях при 20° С, расчетным путем по эмпирическим формулам или путем замера давления в поглощающей скважине, используя зависимость (7).The density of ZhPO (ρ) is determined experimentally in laboratory conditions at 20 ° C, calculated by empirical formulas or by measuring pressure in an absorbing well using dependence (7).
Высоту столба жидкости в поглощающей скважине (Н) определяют путем измерения ее глубины уровнемером.The height of the liquid column in the absorbing well (N) is determined by measuring its depth with a level gauge.
Р
Если при строительстве поглощающей скважины установлен пакер, то устьевые давления в указанных пространствах поглощающей скважины равны нулю.If a packer is installed during the construction of the absorbing well, wellhead pressures in the indicated spaces of the absorbing well are zero.
Если пакер не установлен, то указанные давления определяются по формулеIf the packer is not installed, then the indicated pressures are determined by the formula
где Н -высота столба жидкости в поглощающей скважине, м;where H is the height of the liquid column in the absorbing well, m;
ρ - плотность жидкости, заполняющей указанные пространства поглощающей скважины, кг/м.ρ is the density of the fluid filling the indicated spaces of the absorbing well, kg / m
Устьевые давления в затрубном, заколонном и межколонном пространствах поглощающей скважины будут зависеть от температуры жидкости, заполняющей эти пространства. С ростом температуры заполняющей эти пространства жидкости указанные давления будут расти, а с падением температуры - падать.Wellhead pressures in the annulus, annulus and annulus of the absorbing well will depend on the temperature of the fluid filling these spaces. With an increase in the temperature of the liquid filling these spaces, the indicated pressures will increase, and with a decrease in temperature, they will fall.
Q
Величина прогнозного расхода ЖПО на устье поглощающей скважины определяется проектом полигона подземного размещения ЖПО.The value of the predicted flow rate of ZhPO at the mouth of the absorbing well is determined by the design of the landfill for underground placement of ZhPO.
L
Прогнозное положение забоя не должно превышать нижней границы интервала поглощения.The predicted position of the bottom should not exceed the lower limit of the absorption interval.
L
Прогнозное положение от устья верхней границы интервала поглощения поглощающей скважины не должно превышать верхней границы интервала перфорации.The forecast position from the mouth of the upper boundary of the absorption interval of the absorbing well should not exceed the upper boundary of the perforation interval.
Фактические показатели эксплуатационных характеристик поглощающей скважины.Actual performance of the absorbing well.
P
Забойные давления замеряются глубинными манометрами различных марок типа МСУ. МГН и т.д.Downhole pressures are measured by depth gauges of various grades of the MSU type. MGN, etc.
Р
трубах, в затрубном, межколонном, заколонном пространствах поглощающей скважины, МПа. Их замер производится техническими или образцовыми манометрами (МО кл. 04).pipes, in the annulus, annulus, annulus of the absorbing well, MPa. They are measured using technical or exemplary pressure gauges (MO class 04).
Q
Определяют расходомерами различных марок (или объемным методом).Determined by flow meters of various brands (or volumetric method).
L
Определяют путем замера глубины остановки при спуске в скважину любого глубинного прибора.It is determined by measuring the depth of stop when descending into the well of any deep tool.
L
Определяют путем глубинной термометрии.Determined by depth thermometry.
Начало кольматации пласта и уменьшение эффективной толщины его фиксируется при поднятии головы песчаной пробки на забое выше нижней границы интервала поглощения.The onset of reservoir formation and a decrease in its effective thickness is recorded when the head of the sand plug at the bottom is raised above the lower boundary of the absorption interval.
Резервная скважинаReserve well
При проектировании полигонов подземного размещения ЖПО на предприятиях постоянного действия (газоконденсатные, нефтяные месторождения, подземные хранилища газа) обязательно предусматривается наличие как минимум одной резервной скважины с целью обеспечения бесперебойной закачки ЖПО.When designing landfills for underground location of ZhPO at permanent enterprises (gas condensate, oil fields, underground gas storages), it is mandatory to have at least one reserve well in order to ensure uninterrupted injection of ZhPO.
Предлагается по заявляемому способу включить простаивающую до определенного момента резервную скважину в систему мониторинга за подземным размещением ЖПО. Это дает возможность повысить надежность мониторинга за счет уточнения гидродинамических параметров пласта не только методом пробной закачки, но и методами гидропрослушивания резервной скважины.It is proposed by the claimed method to include a standby well idle up to a certain point in the monitoring system for the underground placement of ZhPO. This makes it possible to increase the reliability of monitoring by clarifying the hydrodynamic parameters of the formation, not only by the method of test injection, but also by the methods of hydraulic monitoring of the reserve well.
Прогнозные показатели эксплуатационных характеристик резервной скважины.Predicted performance indicators of a reserve well.
Р
где Р
Q
R - расстояние между резервной и поглощающей скважинами, м.R is the distance between the backup and absorbing wells, m
l
где НРвС - глубина замера забойного давления (Р
ρ - плотность пластовой воды, кг/м3.ρ is the density of produced water, kg / m 3 .
L
Прогнозное положение забоя не должно превышать нижней границы интервала поглощения.The predicted position of the bottom should not exceed the lower limit of the absorption interval.
l
Прогнозное положение от устья верхней границы интервала поглощения резервной скважины не должно превышать верхней границы интервала перфорации.The forecast position from the mouth of the upper boundary of the reserve interval of the backup well should not exceed the upper boundary of the perforation interval.
Фактические показатели эксплуатационных характеристик резервной скважины.Actual performance of the reserve well.
P
Замеряют глубинными манометрами различных марок (МГН, МСУ).Measure with depth gauges of various brands (MGN, MSU).
l
Замеряют уровнемером.Measure with a level gauge.
l
Определяют путем замера глубины остановки при спуске в скважину любого глубинного прибора.It is determined by measuring the depth of stop when descending into the well of any deep tool.
l
Определяют путем глубинной термометрии.Determined by depth thermometry.
Нагнетательные агрегатыDischarge units
Прогнозные показатели эксплуатационных характеристик нагнетательных агрегатов.Predicted performance indicators of injection units.
Р
Определяется паспортной характеристикой насосного агрегата.It is determined by the passport characteristic of the pump unit.
Падение давления на подающем насосе свидетельствует о порыве подающего ЖПО трубопровода. Рост давления подающего трубопровода равен росту прогнозного давления на устье поглощающей скважины в НКТ.The pressure drop on the feed pump indicates a rupture of the feed ZhPO pipeline. The increase in pressure of the supply pipe is equal to the increase in the predicted pressure at the mouth of the absorbing well in the tubing.
Q
Определяется проектом полигона подземного размещения ЖПО.It is determined by the project of the landfill for underground placement of ZhPO.
Снижение расхода ЖПО свидетельствует о частичной кольматации пласта, а увеличение его может быть связано с порывом подающего трубопровода.A decrease in the ZhPO flow rate testifies to partial formation mudding, and its increase may be associated with a rupture of the supply pipeline.
Фактические показатели эксплуатационных характеристик нагнетательных агрегатов.Actual performance indicators of injection units.
Р
Замеряется образцовыми или техническими манометрами.It is measured by standard or technical manometers.
Q
Замеряется расходомером.It is measured by a flowmeter.
В процессе эксплуатации полигона подземного размещения ЖПО в глубоких водоносных горизонтах сопоставляют прогнозные и фактические характеристики поглощающей и резервной скважин, в случае их равенства констатируют отсутствие нарушений конструкции поглощающей скважины: насосно-компрессорных труб, затрубного, межколонного и заколонного пространств, т.е. межпластовые перетоки отсутствуют.In the process of operating the landfill for underground placement of ZhPO in deep aquifers, the predicted and actual characteristics of the absorbing and reserve wells are compared, if they are equal, they note the absence of structural violations of the absorbing well: tubing, annulus, annulus and annulus, i.e. interstratal flows are absent.
При условии:On condition:
P
Р
выявляют нарушение конструкции поглощающей скважины.reveal the design violation of the absorbing well.
При условии:On condition:
P
Р
выявляют нарушение герметичности подающего трубопровода.reveal a violation of the tightness of the supply pipe.
При условии:On condition:
L
L
выявляют начало кольматации пласта осадками ЖПО.reveal the beginning of the formation of sedimentation sediments ZhPO.
При условии:On condition:
Р
Р
L
выявляют частичную кольматацию пласта, снижение приемистости поглощающей скважины.revealing partial mudding of the reservoir, a decrease in the injectivity of the absorbing well.
При условии:On condition:
P
Р
Р
L
L
выявляют полную кольматацию пласта и отсутствие связи поглощающей скважины с пластом.reveal the full formation of the formation and the lack of communication of the absorbing well with the formation.
При условии:On condition:
Р
Р
L
L
выявляют изменение гидродинамических параметров пласта в сторону их улучшения.reveal a change in the hydrodynamic parameters of the formation towards their improvement.
При условии:On condition:
Р
Р
выявляют образование заколонных или межколонных перетоков.reveal the formation of annular or intercolumn flows.
При условии:On condition:
Р
l
l
выявляют отсутствие связи с пластом резервной скважины, т.к. скважина не реагирует на закачку ЖПО.reveal the lack of communication with the reserve well reservoir, because the well does not respond to the injection of ZhPO.
Анализ патентной документации и научно-технической литературы показал, что известна пробная закачка ЖПО в поглощающую скважину, а также само математическое выражение уравнения поглощения (см. Гидрогеологические исследования для обоснования подземного захоронения промышленных стоков/ Государственное геологическое предприятие “Гидроспецгеология”; под ред. В.А.Грабовникова. -М.: Недра, 1993, с.125). Нами не выявлены технические решения, имеющие в своей основе признаки, совпадающие с остальной совокупностью отличительных признаков заявляемого технического решения. Таким образом, заявляемые нами существенные признаки не следуют явным образом из проанализированного уровня техники, т.е. имеют изобретательский уровень.The analysis of patent documentation and scientific and technical literature showed that the test injection of liquid-propellant materials into the absorbing well is known, as well as the mathematical expression of the absorption equation itself (see Hydrogeological studies to substantiate the underground burial of industrial effluents / State Geological Enterprise “Hydrospetsgeologiya”; edited by V. A. Grabovnikova. -M .: Nedra, 1993, p.125). We have not identified technical solutions that are based on features that coincide with the rest of the distinctive features of the claimed technical solution. Thus, the essential features claimed by us do not follow explicitly from the analyzed prior art, i.e. have an inventive step.
Более подробно сущность заявляемого изобретения описывается на примере моделирования организации системы мониторинга за подземным размещением стоков Ямсовейского газоконденсатного месторождения (ЯГКМ).In more detail, the essence of the claimed invention is described by the example of modeling the organization of a monitoring system for the underground distribution of wastewater from the Yamsoveisk gas condensate field (YAGKM).
Стоки, образующиеся при добыче газа ЯГКМ, содержат такие несвойственные природе компоненты, как триэтиленгликоль, метанол, нефтепродукты, фенолы и др.The effluents generated during gas and gas condensate gas production contain such unusual components as triethylene glycol, methanol, petroleum products, phenols, etc.
Для их закачки используется полигон, состоящий из двух глубоких скважин: поглощающая 1П -1273 м и резервная 2П -1270 м.For their injection, a test site consisting of two deep wells is used: absorbing 1P -1273 m and reserve 2P -1270 m.
Сброс промстоков в объеме 160 м3/сут осуществляется в пределах Ямсовейской структуры, представляющей собой куполовидное поднятие, непосредственно под водоплавающую сеноманскую газовую залежь на 110 м ниже газоводяного контакта, в ее подошвенную часть.The discharge of industrial wastewater in the amount of 160 m 3 / day is carried out within the Yamsoveyskaya structure, which is a dome-shaped elevation, directly beneath the Cenomanian gas reservoir 110 m below the gas-water contact, into its bottom.
В настоящее время в связи со строительством и последующем вводом дожимной компрессорной станции суммарный объем жидких промышленных отходов ЯГКМ может увеличиться до 310 м3/сут.At present, in connection with the construction and subsequent commissioning of a booster compressor station, the total volume of liquid industrial waste from nuclear fuel can increase to 310 m 3 / day.
Нами установлено, что поглощающая скважина 1П в состоянии принимать ЖПО с дебитом 310 м3/сут при репрессии на пласт в конце срока эксплуатации полигона (через 22 года) 6,45 МПа.We have found that the 1P absorbing well is able to receive ZhPO with a flow rate of 310 m 3 / day during repression to the reservoir at the end of the landfill life (after 22 years) of 6.45 MPa.
Перед началом эксплуатации полигона подземного размещения ЖПО на ЯГКМ проведена их пробная закачка на пяти режимах со ступенчато изменяющимся расходом ЖПО: 198, 347, 464, 640, 716 м3/сут. При этом репрессии на забойное давление составляли соответственно: 4,32; 5,47; 5,57; 5,79; 5,80 МПа. Проектный расход ЖПО на ЯГКМ составляет 310 м3/сут.Before the start of the operation of the landfill for the underground location of ZhPO at the YAGKM, they were tested in five modes with a stepwise varying rate of ZhPO consumption: 198, 347, 464, 640, 716 m 3 / day. In this case, the repression of the bottomhole pressure was respectively: 4.32; 5.47; 5.57; 5.79; 5.80 MPa. The design flow rate of ZhPO at the nuclear gas condensate field is 310 m 3 / day.
По полученным данным установлено уравнение поглощения (1):According to the data obtained, the absorption equation (1) is established:
Р° ПС пл-Р° ПС заб=9*10-6*(Q
На основе этих исследований определили гидродинамические параметры пласта:Based on these studies, the hydrodynamic parameters of the formation were determined:
а) гидропроводность k*h/μ =6.32*10-3 м3/МПа*с;a) hydraulic conductivity k * h / μ = 6.32 * 10 -3 m 3 / MPa * s;
б) пьезопроводность χ =23,9*10 м2/сут.b) piezoconductivity χ = 23.9 * 10 m 2 / day.
Рассчитывают прогнозные показатели эксплуатационных характеристик поглощающей скважины 1П.Calculate the predicted performance of the absorbing well 1P.
Р
Р
При этом 11,18 МПа (Р
Забойное давление в скважине 1П должно меняться во времени. Например, через год эксплуатации полигона Р
Прогнозное устьевое давление в НКТ на момент начала эксплуатации полигона рассчитывают по формуле (7)Predicted wellhead pressure in the tubing at the time the landfill begins operation is calculated by the formula (7)
Р
потери давления на трение рассчитывают по формуле (8)friction pressure loss is calculated by the formula (8)
АРтр=2,256*10-5*3102*1210/11,45=0,026 МПа;AR mp = 2.256 * 10 -5 * 310 2 * 1210 / 11.45 = 0.026 MPa;
через год эксплуатации полигона прогнозное устьевое давление в НКТ составитafter a year of landfill operation, the predicted wellhead pressure in the tubing will be
Р
Q
L
L
Рассчитывают прогнозные показатели эксплуатационных характеристик резервной скважины 2П.Calculate the predicted performance of the reserve wells 2P.
Прогнозное забойное давление в резервной скважине 2П на момент начала эксплуатации полигонаPredicted bottomhole pressure in the reserve well 2P at the time the landfill began operation
Р
Расстояние между скважинами 1П и 2П составляет 100 м.The distance between the wells 1P and 2P is 100 m.
Прогнозное значение уровня в резервной скважине 2П через год эксплуатации полигона рассчитываем по формуле (11)The forecast value of the level in the reserve well 2P after the year of operation of the test site is calculated by the formula (11)
от устья;from the mouth;
l
l
Прогнозные показатели эксплуатационных характеристик нагнетательных агрегатов.Predicted performance indicators of injection units.
Р
Q
Далее в примере приводятся данные о прогнозных и фактических значениях эксплуатационных характеристик поглощающей скважины 1П, резервной скважины 2П и нагнетательных агрегатов при различных состояниях закачки.The following example provides data on the predicted and actual values of the operational characteristics of the 1P absorbing well, 2P standby well and injection units for various injection conditions.
При нормальном ходе закачки фактические эксплуатационные характеристики поглощающей скважины 1П и резервной скважины 2П будут равны прогнозным и к концу 1-го года эксплуатации составят:In the normal course of injection, the actual operational characteristics of the absorbing well 1P and the reserve well 2P will be equal to the forecast and by the end of the 1st year of operation will amount to:
а) параметры на нагнетательных агрегатахa) parameters on injection units
Р
б) параметры на поглощающей скважине 1Пb) parameters on the 1P absorbing well
Q
Р
Р
L
в) параметры на резервной скважине 2Пc) parameters on the reserve well 2P
P
l
l
l
Закачка продолжается.Downloading continues.
При условииOn condition
P
Р
При условииOn condition
Р
P
выявляют порыв подающего трубопровода и утечку ЖПО на поверхность. Закачку в скважину 1П прекращают, переводят поток ЖПО на резервный трубопровод, устанавливают место порыва и устраняют его, ликвидируют последствия разлива ЖПО.reveal a rush of the supply pipe and leakage of the oil-water supply to the surface. The injection into well 1P is stopped, the flow of ZhPO is transferred to the reserve pipeline, the place of the rush is established and eliminated, the consequences of the ZhPO spill are eliminated.
При условииOn condition
L
L
L
При этом в случае Р
При условииOn condition
P
P
L
L
при росте давлений на насосе, на забое и устье НКТ поглощающей скважины 1П, снижении расхода закачки и подъеме положения забоя выше нижней границы интервала поглощения останавливают закачку ЖПО в скважину 1П, переводят поток ЖПО в скважину 2П, удаляют с забоя скважины 1П песчаную пробку, проводят работы по восстановлению приемистости пласта.when pressure increases at the pump, at the bottom and mouth of the tubing of the 1P absorbing well, lowering the injection rate and raising the bottom position above the lower boundary of the absorption interval, the ZHPO is stopped in the 1P well, the ZhPO flow is transferred to the 2P well, the sand plug is removed from the bottom of the 1P well, work to restore the injectivity of the reservoir.
При условииOn condition
P
P
Р
l
L
L
выявлена полная кольматация пласта и отсутствие связи поглощающей скважины 1П с пластом.The complete formation mudding and the lack of connection of the 1P absorbing well with the formation were revealed.
Закачку ЖПО в скважину 1П прекращают, проводят капитальный ремонт скважины 1П.The ZhPO injection into the 1P well is stopped, and the 1P well is being overhauled.
При условииOn condition
P
P
L
L
выявляют изменение гидродинамических параметров в сторону их улучшения, т.к. конус репрессии достиг зоны улучшенных гидродинамических параметров.reveal a change in hydrodynamic parameters in the direction of their improvement, because the repression cone reached the zone of improved hydrodynamic parameters.
При условииOn condition
P
P
выявляют образование заколонных или межколонных перетоков. Закачку в скважину 1П останавливают, переводят поток ЖПО на скважину 2П. Проводят специальные работы по установлению места перетока ЖПО и его устранению.reveal the formation of annular or intercolumn flows. The injection into the well 1P is stopped, the flow of ZhPO is transferred to the well 2P. They carry out special work to establish the location of the overflow of ZhPO and its elimination.
При условииOn condition
Р
l
Выявляют, что в резервной скважине 2П отсутствует связь с пластом. Требуется ее восстановление путем удаления песчаной пробки. Операция возможна без остановки закачки ЖПО в скважину 1П.It is revealed that there is no connection with the formation in the reserve well 2P. It needs to be restored by removing sand plugs. The operation is possible without stopping the injection of ZhPO into the well 1P.
Таким образом, использование прогнозных данных в системе мониторинга за подземным размещением ЖПО позволяет предусмотреть (предупредить) возможные аварийные ситуации и сделать систему мониторинга более оперативной, гибкой, экологичной и экономически более выгодной, т.к. не требует строительства наблюдательных скважин.Thus, the use of forecast data in the monitoring system for the underground placement of ZhPO allows us to anticipate (prevent) possible emergency situations and make the monitoring system more operational, flexible, environmentally friendly and economically more profitable, because does not require the construction of observation wells.
Заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности, а именно условию новизны, изобретательского уровня и промышленной применимости.The claimed technical solution meets the criterion of patentability, namely, the condition of novelty, inventive step and industrial applicability.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003126132/03A RU2244823C1 (en) | 2003-08-25 | 2003-08-25 | Method for monitoring underground placement of liquid industrial waste in deep water-bearing horizons |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003126132/03A RU2244823C1 (en) | 2003-08-25 | 2003-08-25 | Method for monitoring underground placement of liquid industrial waste in deep water-bearing horizons |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2244823C1 true RU2244823C1 (en) | 2005-01-20 |
RU2003126132A RU2003126132A (en) | 2005-02-20 |
Family
ID=34978135
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003126132/03A RU2244823C1 (en) | 2003-08-25 | 2003-08-25 | Method for monitoring underground placement of liquid industrial waste in deep water-bearing horizons |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2244823C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2544948C1 (en) * | 2014-02-18 | 2015-03-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа РАН | Control method of development of hydrocarbon deposit |
RU2655090C1 (en) * | 2017-05-22 | 2018-05-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Method for determining gas losses in the operation of underground gas storage facilities |
-
2003
- 2003-08-25 RU RU2003126132/03A patent/RU2244823C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2544948C1 (en) * | 2014-02-18 | 2015-03-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа РАН | Control method of development of hydrocarbon deposit |
RU2655090C1 (en) * | 2017-05-22 | 2018-05-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Method for determining gas losses in the operation of underground gas storage facilities |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003126132A (en) | 2005-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hickman et al. | The interpretation of hydraulic fracturing pressure-time data for in situ stress determinations | |
Wang et al. | Experimental investigation into factors influencing methane hydrate formation and a novel method for hydrate formation in porous media | |
RU2610941C1 (en) | Evaluation method of production watering in oil-producing well | |
CN104594889B (en) | A kind of Accurate Determining oil well remaining oil preserves the devices and methods therefor of position | |
RU2717019C1 (en) | Method of bringing the well on to production mode drilled in naturally fractured formation | |
CN105443093B (en) | Well head combined measuring device and its method for injection well | |
CN111487172A (en) | Device and method for evaluating flow conductivity of acid-etched fracture of tight reservoir core | |
EP3707345B1 (en) | Determining wellbore leak crossflow rate between formations in an injection well | |
RU2371576C1 (en) | Method of simultaneously-divided survey and development of multipay field (versions) | |
Brassington et al. | Field techniques using borehole packers in hydrogeological investigations | |
Screaton et al. | Hydrogeologic properties of a thrust fault within the Oregon accretionary prism | |
Chapuis et al. | Slug tests in a confined aquifer: experimental results in a large soil tank and numerical modeling | |
Gulick et al. | Waterflooding heterogeneous reservoirs: An overview of industry experiences and practices | |
Jung | Hydraulic fracturing and hydraulic testing in the granitic section of borehole GPK-1, Soultz-sous-Forêts | |
RU2244823C1 (en) | Method for monitoring underground placement of liquid industrial waste in deep water-bearing horizons | |
CN104879118A (en) | Oil well cement depth-returning fixation-accompanying monitoring method and system under conditions of underground single and double leaking layers | |
Gaither et al. | Single-and two-phase fluid flow in small vertical conduits including annular configurations | |
CN102767368B (en) | Simulation experiment device for polyurethane-based reinforced shaft wall | |
Liu et al. | Experimental analysis of proppant embedment mechanism | |
Yager et al. | Infiltration and hydraulic connections from the Niagara River to a fractured-dolomite aquifer in Niagara Falls, New York | |
RU2335624C1 (en) | Method of well operation | |
RU2548460C1 (en) | Control method for production and actions system at wells cluster | |
RU155018U1 (en) | DEVICE FOR PHYSICAL LIQUIDATION OF WELLS | |
CN113311140B (en) | Hydrocarbon reservoir testing system and hydrocarbon reservoir testing method | |
Levitina | Calculation of Reservoir Characteristics by the Pressure Curve at the Inflow Using Reference Curves |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 2-2005 FOR TAG: (73) |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180826 |