RU2253732C1 - Survey method for deposits built up on producing well equipment - Google Patents

Survey method for deposits built up on producing well equipment Download PDF

Info

Publication number
RU2253732C1
RU2253732C1 RU2004103200/03A RU2004103200A RU2253732C1 RU 2253732 C1 RU2253732 C1 RU 2253732C1 RU 2004103200/03 A RU2004103200/03 A RU 2004103200/03A RU 2004103200 A RU2004103200 A RU 2004103200A RU 2253732 C1 RU2253732 C1 RU 2253732C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
deposits
solid
ratio
well
barite
Prior art date
Application number
RU2004103200/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Н.Г. Ибрагимов (RU)
Н.Г. Ибрагимов
В.И. Зайцев (RU)
В.И. Зайцев
Ф.М. Саттарова (RU)
Ф.М. Саттарова
Г.П. Антонов (RU)
Г.П. Антонов
И.И. Шавалеев (RU)
И.И. Шавалеев
А.С. Халиуллина (RU)
А.С. Халиуллина
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
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 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority to RU2004103200/03A priority Critical patent/RU2253732C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2253732C1 publication Critical patent/RU2253732C1/en

Links

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

FIELD: oil production equipment, particularly survey of producing well subjected to barite deposition on well equipment.
SUBSTANCE: method involves taking solid deposit samples from well equipment walls; performing physical and chemical analyses of taken samples, choosing the most effective method of solid deposit built up prevention. Data base of reference Ra226/Ba ratios, where Ra226 is radium isotope quantity, Bq and Ba is barium ion quantity, g, is created on the base of preliminary radiochemical and chemical investigations of chemical composition and natural radioactivity of solid deposits. Radiochemical analysis is additionally formed for taken solid deposit samples and real Ra226/Ba ratio is calculated. Real Ra226/Ba ratio is compared with reference Ra226/Ba ratio and if above real ratio is less than reference ratio it may be inferred that solid barite deposits are built up due to efflux of mixed liquid containing stratum water of upstream horizon and/or technical liquid together with produced water into well.
EFFECT: increased efficiency and extended capabilities due to possibility to determine radiochemical properties of solid deposits, improved accuracy of solid deposit source and prevention of solid deposit building up.
1 ex

Description

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к области исследования добывающих скважин с осложнениями добычи из-за отложения на оборудовании добывающих скважин барита, и предназначено для определения физических, химических и радиохимических свойств отложений на оборудовании добывающей скважины и выбора эффективного метода борьбы с отложениями, а также может быть использовано для выявления нарушения технического состояния скважины при отложении в его оборудовании барита.The proposal relates to the oil industry, in particular to the field of research of production wells with production difficulties due to deposition of barite on the equipment of production wells, and is intended to determine the physical, chemical and radiochemical properties of deposits on the equipment of the production well and to choose an effective method of controlling deposits, and can also be used to detect violations of the technical condition of the well when barite is deposited in its equipment.

При разработке Ромашкинского месторождения имеются случаи осложнения добычи из-за отложения в оборудовании добывающих скважин барита (ВаSO4), содержащего изотопы радия (Ra), в частности радия - 226 (Ra226). Химические элементы барий и радий характеризуются одинаковыми химическими свойствами, поэтому при повышении в воде содержания сульфат-ионов изотопы радия соосождаются с барием в виде практически нерастворимых сульфатов радия и бария.During the development of the Romashkinskoye field, there are cases of production complications due to the deposition of barite (BaSO 4 ) in the equipment of production wells containing radium (Ra) isotopes, in particular radium - 226 (Ra 226 ). The chemical elements of barium and radium are characterized by the same chemical properties; therefore, with an increase in the content of sulfate ions in water, radium isotopes co-co-exist with barium in the form of practically insoluble sulfates of radium and barium.

Известно два источника, из которых происходит отложение барита. Первый - перенасыщенные баритом попутно добываемые с нефтью воды. Образующийся при этом барит характеризуется повышенной радиоактивностью.Two sources are known from which barite is deposited. The first one is supersaturated with barite, produced along with oil water. The resulting barite is characterized by increased radioactivity.

Второй - смешанные жидкости образованные из-за нарушения технического состояния скважины (нарушение герметичности эксплуатационной колонны и/или наличие заколонных перетоков из-за разрушения цементного камня), которые могут содержать, кроме попутно добываемых, еще пластовые воды вышележащих горизонтов и/или технические жидкости. Радиоактивность такого осадка невысокая.The second - mixed fluids formed due to a violation of the technical condition of the well (violation of the tightness of the production string and / or the presence of annular flows due to the destruction of cement stone), which may contain, in addition to produced, still formation waters of overlying horizons and / or technical fluids. The radioactivity of such a precipitate is low.

Известно, что при бурении продуктивных пластов терригенного девона в буровой раствор в качестве утяжелителя добавляют барит в количестве 300-400 кг на 1 м3. Барит, добавляемый в буровой раствор, не радиоактивный. Он не растворим в буровом растворе и присутствует в виде взвеси. Расход бурового раствора на бурение одной добывающей скважины составляет 200-300 м3. Однако нередко случаи ухода бурового раствора в вышележащие пласты. В этом случае расход бурового раствора возрастает до 500 м3 и более. При цементировании заколонного пространства барит, содержащийся в буровом растворе, оказывается “законсервированным” в вышележащих пластах. Нарушение технического состояния добывающей скважины приводит к смешиванию попутно добываемой с нефтью воды с пластовой водой вышележащего горизонта и техническим (буровым) раствором. В результате на оборудовании добывающей скважины образуется твердые отложения барита с низким содержанием изотопа Ra226.It is known that when drilling productive strata of terrigenous Devonian, 300–400 kg per 1 m 3 is added to the drilling fluid as a weighting agent. Barite added to the drilling fluid is not radioactive. It is insoluble in drilling fluid and is present as a suspension. The flow rate of the drilling fluid for drilling one production well is 200-300 m 3 . However, there are often cases of drilling mud going into overlying formations. In this case, the flow rate of the drilling fluid increases to 500 m 3 or more. When cementing the annulus, the barite contained in the drilling fluid is “mothballed” in the overlying strata. Violation of the technical condition of the producing well leads to mixing of the water produced simultaneously with the oil with the produced water of the overlying horizon and the technical (drilling) fluid. As a result, solid barite deposits with a low content of the Ra 226 isotope are formed on the equipment of the producing well.

В первом случае для устранения осложнения добычи из-за отложения радиоактивного барита эффективно применение ингибиторов солеотложения. Во втором - наиболее эффективно своевременно определить источник образования твердых отложений и в кратчайший срок установить факт нарушения технического состояния добывающей скважины и устранить поступление в скважину пластовых вод верхних горизонтов и технической жидкости.In the first case, the use of scale inhibitors is effective to eliminate production complications due to the deposition of radioactive barite. In the second, it is most effective to determine the source of the formation of solid deposits in a timely manner and, as soon as possible, to establish the violation of the technical condition of the producing well and to eliminate the inflow of formation water of the upper horizons and technical fluid into the well.

Известный способ определения наличия твердых отложений на стенках эксплуатационной колонны заключается в осуществлении спуска в скважину шаблонов различного диаметра и определение толщины твердых отложений [см. П.Н.Лаврушко. Подземный ремонт скважин. М.: Недра, 1969, с.272].A known method for determining the presence of solid deposits on the walls of the production casing is the descent into the well of patterns of various diameters and determining the thickness of the solid deposits [see P.N. Lavrushko. Underground well repair. M .: Nedra, 1969, p.272].

Данный способ не позволяет определить качественный и количественный состав твердых отложений на стенках оборудования добывающей скважины, а также определить источник образования отложения барита. Кроме того, требуется осуществлять многократные спускоподъемные операции по шаблонированию.This method does not allow to determine the qualitative and quantitative composition of solid deposits on the walls of the equipment of the producing well, as well as to determine the source of the formation of barite deposits. In addition, it is required to carry out multiple tripping operations on the template.

Существующие промысловые геофизические исследования скважин, проводимые методами электро-, радио-, акустического каротажа, не позволяют выявить источники образования отложений барита на стенках оборудования добывающих скважин.Existing field geophysical surveys of wells conducted by electro-, radio-, and acoustic logging methods do not reveal the sources of formation of barite deposits on the walls of production well equipment.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ исследования отложений, образовавшихся на стенках эксплуатационной колонны скважины [Пат. РФ №2209965, МПК 7 Е 21 В 49/00, 47/08, опубл. 10.08.2003, Бюл. №22 ]. Способ включает отбор образцов твердых отложений, физико-химический анализ отобранных образцов, выбор наиболее эффективного метода борьбы с отложениями.Closest to the technical nature of the proposed method is a method for the study of deposits formed on the walls of the production casing of the well [Pat. RF №2209965, IPC 7 Е 21 В 49/00, 47/08, publ. 08/10/2003, Bull. No. 22]. The method includes sampling solid deposits, physico-chemical analysis of the selected samples, the choice of the most effective method of dealing with deposits.

Данный способ не позволяет полностью отобрать образцы твердых отложений, состоящих из барита, из-за высокой адгезии этого вида отложения к металлической поверхности, поэтому не обеспечивает возможности определения качественной и количественной оценки образовавшихся твердых отложений барита и точности определения источника образования твердых отложений, без чего невозможно выбрать наиболее эффективный способ борьбы с отложениями.This method does not allow to completely take samples of solid deposits consisting of barite, due to the high adhesion of this type of deposits to a metal surface, therefore, it does not provide the ability to determine the qualitative and quantitative assessment of the formed solid deposits of barite and the accuracy of determining the source of formation of solid deposits, without which it is impossible choose the most effective way to deal with deposits.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности и расширения технологических возможностей процесса исследования оборудования добывающих скважин за счет обеспечения возможности определения радиохимических свойств твердых отложений, за счет возможности сравнения базовых и фактических значений соотношений количественного состава отложений и точности определения источника образования твердых отложений. Определение источника образования твердых отложений позволяет выявить нарушение технического состояния добывающей скважины, ликвидация которого позволит исключить образование твердых отложений.The objective of the proposed technical solution is to increase the efficiency and technological capabilities of the research process of production wells equipment by providing the ability to determine the radiochemical properties of solid deposits, by comparing the basic and actual values of the ratios of the quantitative composition of deposits and the accuracy of determining the source of formation of solid deposits. Determining the source of the formation of solid deposits allows you to identify a violation of the technical condition of the producing well, the elimination of which will eliminate the formation of solid deposits.

Поставленная задача достигается тем, что со стенок оборудования добывающих скважин отбирают образцы твердых отложений и проводят физико-химические анализы отобранных образцов, выбирают наиболее эффективный метод борьбы с отложениями.The problem is achieved by the fact that samples of solid deposits are taken from the walls of the equipment of the producing wells and physical and chemical analyzes of the selected samples are carried out, the most effective method of controlling deposits is selected.

Новым является то, что по предварительным радиохимическим и химическим исследованиям химического состава и естественной радиоактивности твердых отложений создают банк данных базовых соотношенийNew is that, based on preliminary radiochemical and chemical studies of the chemical composition and natural radioactivity of solid deposits, they create a database of basic ratios

Figure 00000001
Figure 00000001

где Ra226 - количество изотопа радия-226, Бк,where Ra 226 is the number of radium-226 isotope, Bq,

Ва - количество ионов бария, содержащихся в отложении, г,Ba - the amount of barium ions contained in the deposition, g,

для отобранных образцов твердых отложений дополнительно проводят радиохимический анализ, рассчитывают фактическое соотношение

Figure 00000002
сопоставляют результаты расчетов фактического и базового соотношений, при снижении результатов расчета фактического соотношения относительно данных базовых соотношений делают заключение о том, что твердое отложение барита вызвано поступлением в скважину смешанной жидкости, содержащей наряду с попутно добываемой водой пластовую воду вышележащего горизонта и/или техническую жидкость.for selected solid sediment samples, an additional radiochemical analysis is carried out, the actual ratio is calculated
Figure 00000002
they compare the results of calculating the actual and basic ratios, while reducing the results of calculating the actual ratio relative to these basic ratios, we conclude that the solid deposition of barite is caused by the entry of a mixed fluid into the well containing, along with the produced water, produced formation water of an overlying horizon and / or technical fluid.

Сопоставительный анализ заявленного способа с прототипом позволил установить соответствие критерию “новизна”, так как в результате проведения исследования по патентной документации и технической литературе аналогичной совокупности существенных признаков выявлено не было.A comparative analysis of the claimed method with the prototype made it possible to establish compliance with the “novelty” criterion, since as a result of a study on patent documentation and technical literature, a similar set of essential features were not found.

Из доступных источников патентной и научно-технической литературы нами не выявлены заявленные признаки, выполняющие аналогичную задачу.From the available sources of patent and scientific and technical literature, we have not identified the claimed features that perform a similar task.

Следовательно, предлагаемый способ отвечает критерию “изобретательский уровень”.Therefore, the proposed method meets the criterion of "inventive step".

Пример конкретного выполнения. На добывающей скважине №38 Восточно-Сулеевской площади Ромашкинского месторождения в течение нескольких лет добыча нефти осложнялась из-за образования твердых отложений в оборудовании. На основании проведенных исследований создан банк данных базовых отношений

Figure 00000003
для твердых отложений, образовавшихся из перенасыщенных сульфатом бария пластовых вод, отобранных с добывающих скважин Ромашкинского месторождения. При очередной остановке скважины на ремонт с оборудования: насосно-компрессорных труб эксплуатационные колонны были отобраны образцы твердого отложения на физико-химический и радиохимический анализ. Образцы отбираются с использованием устройства для отбора проб и/или механическим способом. Содержание в 1 г твердого отложения Ва составило 0,55 г, Ra226 - 2,4 Бк. Фактическое соотношение
Figure 00000004
составило 4,3.An example of a specific implementation. At production well No. 38 of the East Suleevskaya area of the Romashkinskoye field, oil production was complicated for several years due to the formation of solid deposits in the equipment. Based on the research, a database of basic relations was created
Figure 00000003
for solid sediments formed from formation water supersaturated with barium sulfate, taken from production wells of the Romashkinskoye field. At the next stop of the well for repairs from the equipment: tubing production casing samples were taken solid deposits for physico-chemical and radiochemical analysis. Samples are taken using a sampling device and / or mechanically. The content in 1 g of Ba solid deposit was 0.55 g, Ra 226 - 2.4 Bq. Actual ratio
Figure 00000004
amounted to 4.3.

Сопоставление фактического с базовыми соотношениями показало, что это соотношение меньше минимального значения в 16 раз, среднего в 38 раз, максимального в 67 раз, что определяет присутствие в смешанной жидкости, из-за которой образовалось твердое отложение, технической жидкости, содержащей барит. Таким образом, по скв.№38 делают заключение о нарушение технического состояния скважины, что подтвердилось геофизическими исследованиями.A comparison of the actual with the basic ratios showed that this ratio is 16 times less than the minimum value, 38 times the average, 67 times the maximum, which determines the presence in the mixed liquid, due to which a solid deposit has formed, of the technical liquid containing barite. Thus, according to wells # 38, they conclude that there is a violation of the technical condition of the well, which was confirmed by geophysical studies.

Наиболее эффективным методом борьбы с отложениями в данном случае является устранение нарушения технического состояния добывающей скважины.The most effective method of controlling deposits in this case is to eliminate the violation of the technical condition of the producing well.

Использование способа позволит быстро, точно и с минимальными затратами определить нарушение технического состояния добывающей скважины, приводящие к смешиванию попутно добываемой воды с пластовой водой вышележащего горизонта и/или технической жидкостью и к твердому отложению, содержащему барит.Using the method will allow you to quickly, accurately and at minimal cost to determine the violation of the technical condition of the producing well, leading to the mixing of produced water along with produced water of an overlying horizon and / or technical fluid and to a solid deposit containing barite.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить эффективность и расширить технологические возможности способа исследования отложений, образовавшихся на стенках оборудования добывающих скважин за счет использования:The proposed technical solution allows to increase the efficiency and expand the technological capabilities of the method for the study of deposits formed on the walls of the equipment of producing wells through the use of:

- банка данных базовых соотношений

Figure 00000005
- database of basic ratios
Figure 00000005

химическим и радиохимическим исследованиям, химического состава и естественной радиоактивности твердых отложений;chemical and radiochemical studies, the chemical composition and natural radioactivity of solid deposits;

- сравнения фактического и базовых соотношений;- comparison of actual and basic ratios;

- точности определения источника образования твердых отложений;- the accuracy of determining the source of formation of solid deposits;

- выявление нарушения технического состояния добывающей скважины.- identification of violations of the technical condition of the producing well.

Claims (1)

Способ исследования отложений, образовавшихся на стенках оборудования добывающих скважин, включающий отбор образцов твердых отложений, физико-химический анализ отобранных образцов, выбор наиболее эффективного метода борьбы с отложениями, отличающийся тем, что по предварительным химическим и радиохимическим исследованиям химического состава и естественной радиоактивности твердых отложений создают банк данных базовых соотношенийA method for studying deposits formed on the walls of production well equipment, including sampling solid deposits, physicochemical analysis of selected samples, choosing the most effective method of dealing with deposits, characterized in that preliminary chemical and radiochemical studies of the chemical composition and natural radioactivity of solid deposits create database of basic ratios
Figure 00000006
,
Figure 00000006
, где Ra226 - количество изотопа радия-226, Бк;where Ra 226 is the amount of the radium-226 isotope, Bq; Ва - количество ионов бария, содержащихся в отложении, г;Ba - the amount of barium ions contained in the deposition, g; для отобранных образцов твердых отложений дополнительно проводят радиохимический анализ, рассчитывают фактическое соотношение
Figure 00000007
, сопоставляют результаты расчетов фактического и базовых соотношений, при снижении результатов расчета фактического соотношения относительно данных базовых соотношений делают заключение о том, что твердое отложение барита вызвано поступлением в скважину смешанной жидкости, содержащей наряду с попутно добываемой водой пластовую воду вышележащего горизонта и/или техническую жидкость.for selected solid sediment samples, an additional radiochemical analysis is carried out, the actual ratio is calculated
Figure 00000007
, compare the results of calculating the actual and basic ratios, while reducing the results of calculating the actual ratio with respect to these basic ratios, conclude that the hard deposition of barite is caused by the entry of a mixed fluid into the well containing, along with produced water, overlying horizon and / or technical fluid .
RU2004103200/03A 2004-02-04 2004-02-04 Survey method for deposits built up on producing well equipment RU2253732C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004103200/03A RU2253732C1 (en) 2004-02-04 2004-02-04 Survey method for deposits built up on producing well equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004103200/03A RU2253732C1 (en) 2004-02-04 2004-02-04 Survey method for deposits built up on producing well equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2253732C1 true RU2253732C1 (en) 2005-06-10

Family

ID=35834546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004103200/03A RU2253732C1 (en) 2004-02-04 2004-02-04 Survey method for deposits built up on producing well equipment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2253732C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009067041A1 (en) * 2007-11-19 2009-05-28 Steklov Mathematical Institute Ras Method and system for evaluating the characteristic properties of two contacting media and of the interface between them based on mixed surface waves propagating along the interface
RU2727781C1 (en) * 2019-11-29 2020-07-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Method of studying composition of deposits formed in equipment of oil producing well
RU2743783C1 (en) * 2020-06-30 2021-02-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Method for determining sediment composition in oil preparation equipment

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009067041A1 (en) * 2007-11-19 2009-05-28 Steklov Mathematical Institute Ras Method and system for evaluating the characteristic properties of two contacting media and of the interface between them based on mixed surface waves propagating along the interface
RU2727781C1 (en) * 2019-11-29 2020-07-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Method of studying composition of deposits formed in equipment of oil producing well
RU2743783C1 (en) * 2020-06-30 2021-02-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Method for determining sediment composition in oil preparation equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
King 60 Years of Multi-Fractured Vertical, Deviated and Horizontal Wells: What Have We Learned?
EP0282232B1 (en) Monitoring drilling mud circulation
Bowker et al. Carbon dioxide injection and resultant alteration of the Weber Sandstone, Rangely Field, Colorado
Lichtenberger Field applications of interwell tracers for reservoir characterization of enhanced oil recovery pilot areas
Novakowski The analysis of tracer experiments conducted in divergent radial flow fields
Sacks et al. Controls on high sulfate concentrations in the Upper Floridan aquifer in southwest Florida
Rostron et al. Fingerprinting “stray” formation fluids associated and production with hydrocarbon exploration and production
Gundogar et al. Multiphysics investigation of geochemical alterations in Marcellus shale using reactive core-floods
Williams-Kovacs Quantitative Analysis of Multi-Phase Flowback From Multi-Fractured Horizontal Wells
RU2253732C1 (en) Survey method for deposits built up on producing well equipment
Dutton Hydrogeochemical processes involved in salt‐dissolution zones, texas panhandle, USA
Rose Tritium in ground water of the Georgia piedmont: implications for recharge and flow paths
Mazzolini et al. Scale prediction and laboratory evaluation of BaSO4 scale inhibitors for seawater flood in a high-barium environment
RU2672780C1 (en) Method for estimating collectors reservoir properties and the degree of the mobility of hydrocarbons in the productive sediments of oil and gas wells
Walls et al. Combining ground stability investigation with exploratory drilling for mine water geothermal energy development; lessons from exploration and monitoring
Reistle Identification of oil-field waters by chemical analysis
RU2325515C1 (en) Operation process of maintenance well and oilfield pipe line
RU2285798C1 (en) Method to reveal behind-the-casing flows, which cause gypsum deposits
Glick CONNECTIVITY OF THE ORISKANY SANDSTONE WITH THE MARCELLUS SHALE: EFFECTS ON SHALE GAS OPERATIONS IN NORTH CENTRAL PENNSYLVANIA
CN117147370B (en) Method for quantitatively testing suitability of plugging material and drilling fluid
CN115749724B (en) Drilling control method
Bjørnstad et al. Tracer tests in oil appraisal and reservoir evaluation: State of the art
Falkowicz et al. A New Strategy for Pre-Selecting Gas Wells for the Water Shut-Off Treatment Based on Geological Integrated Data. Energies 2021, 14, 7316
Brown Jr et al. Well design and construction for monitoring groundwater at contaminated sites
Bergo Reservoir Simulation of Chemical Inflow Tracers in Horizontal Wells

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120205