RU2439517C1 - Method of tightness testing for underground reservoir arranged in soluble rocks through drill well - Google Patents
Method of tightness testing for underground reservoir arranged in soluble rocks through drill well Download PDFInfo
- Publication number
- RU2439517C1 RU2439517C1 RU2010140514/28A RU2010140514A RU2439517C1 RU 2439517 C1 RU2439517 C1 RU 2439517C1 RU 2010140514/28 A RU2010140514/28 A RU 2010140514/28A RU 2010140514 A RU2010140514 A RU 2010140514A RU 2439517 C1 RU2439517 C1 RU 2439517C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- test
- pressure
- brine
- interval
- fluid
- Prior art date
Links
Landscapes
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемый способ относится к горному делу, а именно к способам определения герметичности подземных резервуаров, создаваемых в отложениях каменной соли через буровые скважины для хранения жидких и газообразных углеводородов.The proposed method relates to mining, and in particular to methods for determining the tightness of underground reservoirs created in rock salt deposits through boreholes for storing liquid and gaseous hydrocarbons.
Известен способ испытания на герметичность скважины и выработки-емкости подземного резервуара, включающий закачку испытательного флюида в кольцевое пространство между обсадной и внешней подвесной колоннами труб скважины в объеме, превышающем объем этого пространства, с доведением уровня испытательного флюида до отметки кровли емкости при одновременном вытеснении рассола по центральной колонне, повышение давления на устье скважины до величины испытательного давления закачкой рассола в центральную колонну и выдержку скважины и выработки-емкости под испытательным давлением в течение заданного промежутка времени. Герметичность системы определяют сравнением закачанного и отобранного количества испытательного флюида с поправкой на температуру [1].A known method of testing the tightness of the well and the development of the capacity of the underground reservoir, including pumping the test fluid into the annular space between the casing and the external suspension strings of the pipe in a volume exceeding the volume of this space, bringing the level of the test fluid to the mark of the roof of the tank while displacing the brine the central column, increasing the pressure at the wellhead to the test pressure by pumping brine into the central column and holding the well and drill tank boots under test pressure for a given period of time. The tightness of the system is determined by comparing the injected and selected amount of the test fluid, adjusted for temperature [1].
Недостатком данного способа является невозможность определения места и величины утечки, а также невысокая степень точности.The disadvantage of this method is the inability to determine the location and magnitude of the leak, as well as a low degree of accuracy.
Известен способ испытания на герметичность технологической скважины и подземной емкости, включающий закачку испытательного флюида в скважину при одновременном вытеснении рассола или воды из подземной емкости, повышение давления до величины испытательного и выдержку скважины и выработки-емкости под испытательным давлением. При этом производят поинтервальную закачку испытательного флюида одновременно в межтрубное пространство обсадной и внешней подвесной колонн труб и в трубное пространство центральной подвесной колонны скважины, контролируют перепад давлений между этими трубными пространствами в период выдержки скважины и выработки-емкости под испытательным давлением, после чего измеряют объем выпущенного из скважины испытательного флюида, соответствующего изменению перепада давления, и определяют величину утечки по объему выпущенного испытательного флюида и по продолжительности выдержки [2].A known method of testing the tightness of a technological well and an underground tank, including pumping test fluid into the well while displacing brine or water from the underground tank, increasing the pressure to a test value and holding the well and production well under test pressure. At the same time, the test fluid is injected periodically simultaneously into the annulus of the casing and external suspension of the pipe string and into the pipe space of the central suspension string of the well, the pressure difference between these pipe spaces is monitored during the period of the well exposure and production-capacity under the test pressure, and then the volume of released from the well of the test fluid corresponding to the change in pressure drop, and the amount of leakage is determined by the volume of the test fluid fluid and the duration of exposure [2].
Недостатком данного способа является необходимость применения двух подвесных колонн труб и заполнения испытательным флюидом межтрубного пространства обсадной и внешней подвесной колонн труб и трубного пространства центральной подвесной колонны, а также достаточно сложная компоновка обвязки устья скважины с большим количеством задвижек.The disadvantage of this method is the need to use two suspended pipe strings and fill the casing and external suspension pipes and the pipe space of the central suspension string with the test fluid, as well as a rather complicated layout of the wellhead piping with a large number of valves.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ испытания подземного резервуара на герметичность, предусматривающий оборудование подземного резервуара, заполненного рассолом, обсадной и подвесной колоннами труб, выделение интервалов испытания, поинтервальную закачку испытательного флюида в межтрубное пространство обсадной и подвесной колонн труб до достижения границей раздела «испытательный флюид - рассол» нижней отметки интервала испытания с одновременным вытеснением рассола на дневную поверхность, наложение испытательного давления и выдержку во времени каждого выделенного интервала испытания под испытательным давлением с определением темпа его падения, повторное наложение испытательного давления с дозакачкой испытательного флюида, определение величины и интенсивности утечки по объему дозакачанного флюида [3].Closest to the proposed technical solution is a method of testing an underground reservoir for leaks, which includes equipping an underground reservoir filled with brine, casing and suspension pipe strings, allocating test intervals, pumping the test fluid into the annular space of the casing and suspension pipe strings until the “test section” fluid - brine "of the lower mark of the test interval with the simultaneous displacement of brine on the surface, superimposed of the test pressure and exposure time interval for each selected testing under a test pressure to determine the rate of its fall, re-imposition of the test pressure with dozakachkoy test fluid, and determination of the leak rate of fluid volume dozakachannogo [3].
Недостатком данного способа является трудоемкость операций, связанных с многократным спуском рабочей подвесной колонны труб в скважину, и достаточно высокая погрешность определения величины утечки.The disadvantage of this method is the complexity of the operations associated with the multiple descent of the working suspended pipe string into the well, and a sufficiently high error in determining the amount of leakage.
Решаемая задача заключается в повышении надежности испытания подземного резервуара на герметичность за счет увеличения точности определения места утечки испытательного флюида.The problem to be solved is to increase the reliability of the underground reservoir leak test by increasing the accuracy of determining the leak location of the test fluid.
В результате повышается достоверность определения места и величины утечки, сокращаются трудоемкость и время, затрачиваемое на проведение испытаний.As a result, the reliability of determining the location and magnitude of the leak increases, the complexity and time spent on testing are reduced.
Сущность способа испытания на герметичность подземного резервуара, созданного в растворимых породах через буровую скважину, заключается в оборудовании подземного резервуара, заполненного рассолом, обсадной и подвесной колоннами труб, выделении интервалов испытания, поинтервальной закачке испытательного флюида в межтрубное пространство обсадной и подвесной колонн труб до достижения границей раздела «испытательный флюид - рассол» нижней отметки интервала испытания с одновременным вытеснением рассола на дневную поверхность, наложение испытательного давления и выдержку во времени каждого выделенного интервала испытания под испытательным давлением с определением темпа падения давления, повторное наложение испытательного давления с дозакачкой испытательного флюида, определение величины и интенсивности утечки по темпу падения давления и объему дозакачанного испытательного флюида. Согласно предлагаемому техническому решению перед наложением испытательного давления башмак подвесной колонны труб устанавливают под башмаком обсадной колонны, нижнюю отметку исследуемого интервала определяют по объему вытесненного из подземного резервуара рассола и по величинам давлений испытательного флюида и рассола, измеренных на устье скважины в период выдержки подземного резервуара под давлением, наложение испытательного давления осуществляют поэтапно путем повышения его в следующей последовательности: 0,5 Рисп, 0,75 Рисп, Рисп, где Рисп - испытательное давление, с поэтапной выдержкой подземного резервуара во времени под указанными давлениями до выравнивания температурного фона закачанного испытательного флюида, рассола и вмещающей подземный резервуар горной породы, определение темпа падения давления производят на каждом этапе выдержки подземного резервуара во времени под налагаемым давлением, а величину и интенсивность утечки в пределах выделенного интервала испытания устанавливают по усредненной величине объема дозакачанного испытательного флюида в период поэтапного наложения давления до величины испытательного.The essence of the method for testing the tightness of an underground reservoir created in soluble rocks through a borehole is to equip an underground reservoir filled with brine, casing and suspension pipe strings, allocating test intervals, pumping test fluid into the annular space of the pipe casing and suspension pipe until the boundary reaches the boundary section "test fluid - brine" the lower mark of the test interval with the simultaneous displacement of brine on the surface, superimposed the test pressure and the time exposure of each allocated test pressure interval with the determination of the rate of pressure drop, re-application of the test pressure with the test fluid re-injection, determination of the magnitude and intensity of leakage by the rate of pressure drop and the volume of the replenished test fluid. According to the proposed technical solution, before applying the test pressure, the suspension pipe shoe is installed under the casing shoe, the lower mark of the studied interval is determined by the volume of brine displaced from the underground reservoir and by the values of the test fluid and brine pressures measured at the wellhead during the exposure of the underground reservoir under pressure the imposition of the test pressure is carried out in stages by increasing it in the following sequence: 0.5 P isp , 0.75 P isp , P isp , where P isp is the test pressure, with a stepwise exposure of the underground reservoir in time under the indicated pressures until the temperature of the injected test fluid, brine and the surrounding rock reservoir is equalized, the rate of pressure drop is determined at each stage of exposure of the underground reservoir in time under the imposed pressure, and the magnitude and intensity of the leak within the allocated test interval is determined by the average volume of the re-injected test fluid and during the phase-by-stage pressure application to the test value.
На представленном чертеже изображена схема испытания на герметичность подземного резервуара, созданного в растворимых породах через буровую скважину.The drawing shows a diagram of the leak test of an underground reservoir created in soluble rocks through a borehole.
На схеме показан подземный резервуар, состоящий из выработки-емкости 1, созданной в растворимых породах через буровую скважину 2, оснащенную обсадной 3 и подвесной 4 колоннами труб. Выработка-емкость 1 заполнена рассолом.The diagram shows an underground reservoir, consisting of a working reservoir 1 created in soluble rocks through a borehole 2, equipped with a casing 3 and suspended 4 pipe columns. Development-tank 1 is filled with brine.
Для проведения предусмотренных работ по определению герметичности подземного резервуара выделены интервалы испытания I, II, III, IV. Первый интервал испытания I расположен от устья скважины 2 до его нижней отметки, находящейся под уровнем земной поверхности. Второй интервал испытания II расположен от устья скважины 2 до середины длины обсадной колонны труб 3. Третий интервал испытания III расположен от устья скважины 2 до его нижней отметки, находящейся над башмаком обсадной колонны труб 3. В результате исследования интервалов I-III устанавливают степень герметичности обсадной колонны труб 3 технологической скважины 2. Протяженность четвертого интервала испытаний IV располагается от устья технологической скважины 2 до его нижней отметки, находящейся под башмаком обсадной колонны труб 3. В результате исследования интервала IV устанавливают степень герметичности выработки-емкости 1 подземного резервуара.To carry out the envisaged work to determine the tightness of the underground reservoir, the test intervals I, II, III, IV are allocated. The first test interval I is located from the wellhead 2 to its lower elevation, which is below ground level. The second test interval II is located from the wellhead 2 to the middle of the length of the casing string 3. The third test interval III is located from the wellhead 2 to its lower mark located above the shoe of the casing string 3. As a result of the study of intervals I-III, the degree of tightness of the casing is established pipe string 3 of the production well 2. The length of the fourth test interval IV is from the mouth of the production well 2 to its lower mark, located under the shoe of the casing string of pipes 3. As a result e studies of interval IV establish the degree of tightness of the development-capacity of 1 underground tank.
Подвесная колонна труб 4 технологической скважины 2 обвязана с насосом 5 цементировочного агрегата 6 и мерным баком 7.The suspended pipe string 4 of the production well 2 is connected to the pump 5 of the cementing unit 6 and the measuring tank 7.
К устью скважины 2 подведена линия трубопровода 8 для подачи рассола с установленными на ней манометром 9, термометром 10 и задвижками 11, 12.A line of a pipeline 8 for supplying a brine with a manometer 9, a thermometer 10, and valves 11, 12 is connected to the wellhead 2.
Линия трубопровода 13 служит для подачи испытательного флюида, она обвязана с межтрубным пространством подвесной 4 и обсадной 3 колонн труб. На линии трубопровода 13 установлены манометр 14, термометр 15, расходомер 16 и задвижки 17, 18.The pipeline line 13 serves to supply the test fluid, it is tied to the annulus 4 and casing 3 pipe columns. A pressure gauge 14, a thermometer 15, a flow meter 16, and a gate valve 17, 18 are installed on the pipeline line 13.
Мерный бак 7 трубопровода соединен с линией трубопровода 8 и рассолопроводом 19, снабженным задвижкой 20.The measured tank 7 of the pipeline is connected to the line of the pipeline 8 and the brine 19, equipped with a valve 20.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Перед началом проведения испытания на герметичность подземного резервуара, заполненного рассолом, в скважину 2, оборудованную обсадной колонной труб 3, спускают подвесную 4 колонну труб. Башмак этой колонны устанавливают под башмаком обсадной колонны труб 3 и выделяют интервалы испытания I, II, III, IV на герметичность, расположенных в пределах от устья скважины 2 до кровли выработки-емкости 1. По результатам последовательного исследования на герметичность выделенных интервалов испытаний I, II, III, IV оценивают техническое состояние подземного резервуара в целом.Before starting a leak test of an underground reservoir filled with brine, a suspension 4 pipe string is lowered into a well 2 equipped with a casing string 3. The shoe of this string is installed under the shoe of the casing string of pipes 3 and the intervals of leak test I, II, III, IV are allocated, ranging from the wellhead 2 to the roof of the working reservoir 1. According to the results of a sequential leak test of the allocated test intervals I, II , III, IV evaluate the technical condition of the underground reservoir as a whole.
Перед проведением испытания первого интервала I подвесную колонну труб 4 технологической скважины 2 обвязывают с насосом 5 цементировочного агрегата 6 и мерным баком 7. На линии трубопровода 8, снабженной задвижками 11 и 12, устанавливают манометр 9 и термометр 10.Before testing the first interval I, the hanging string of pipes 4 of the production well 2 is connected with a pump 5 of the cementing unit 6 and a measuring tank 7. A pressure gauge 9 and a thermometer 10 are installed on the pipeline line 8, equipped with valves 11 and 12.
Межтрубное пространство подвесной 4 и обсадной 3 колонн труб обвязывают с трубопроводом 13 для подачи испытательного флюида. На линии трубопровода 13, снабженной задвижками 17 и 18, устанавливают манометр 14, термометр 15 и расходомер 16.The annular space of the suspension 4 and the casing 3 of the pipe string is tied with a pipe 13 for supplying a test fluid. A pressure gauge 14, a thermometer 15 and a flow meter 16 are installed on the line of the pipeline 13 provided with valves 17 and 18.
При открытых задвижках 17 и 18 по трубопроводу 13 в межтрубное пространство обсадной 3 и подвесной 4 колонн труб закачивают испытательный флюид до достижения границей раздела «испытательный флюид - рассол» нижней отметки интервала испытания I и замеряют объем закачанного испытательного флюида расходомером 16. Одновременно с этим по подвесной колонне труб 4 и трубопроводу 8 при открытых задвижках 11 и 12 из подземной выработки-емкости 1 вытесняют на дневную поверхность рассол, замеряя его объем в мерном баке 7 и перекачивая при открытой задвижке 20 в рассолопровод 19.With open valves 17 and 18 through the pipe 13, the test fluid is pumped into the annulus 3 of the casing 3 and the suspension 4 of the pipe strings until the “test fluid - brine” interface reaches the lower mark of test interval I and the volume of the injected test fluid is measured by flowmeter 16. At the same time, to the suspended pipe string 4 and pipe 8 with open valves 11 and 12 from the underground mine-reservoir 1, the brine is displaced onto the day surface, measuring its volume in the measuring tank 7 and pumping with the open valve 20 into the brine 19.
Нижнюю отметку интервала испытаний I подземного резервуара вначале определяют по величине объема рассола, вытесненного в мерные баки 7, рассчитывая ее по формуле (1)The lower mark of the test interval I of the underground reservoir is first determined by the volume of brine displaced into the measuring tanks 7, calculating it according to the formula (1)
где Н - нижняя отметка интервала испытания I, м;where H is the lower mark of the test interval I, m;
Vð - объем вытесненного рассола, м;V ð - displaced brine volume, m;
R - внутренний радиус обсадной колонны труб, м;R is the inner radius of the casing string of pipes, m;
r - внешний радиус подвесной колонны труб, м;r is the outer radius of the suspension pipe string, m;
После этого при закрытых задвижках 11 и 12 на трубопроводе 8 приступают к поэтапному повышению давления в межтрубном пространстве подвесной 4 и обсадной 3 колонн труб. Наложение давления в пределах интервала испытания I осуществляют поэтапно, путем повышения давления в следующей последовательности: 0,5 Рисп, 0,75 Рисп, Рисп, где Рисп - испытательное давление.After that, with closed valves 11 and 12 on the pipe 8, they begin to gradually increase the pressure in the annulus 4 of the suspension 4 and casing 3 of the pipe string. The application of pressure within the test interval I is carried out in stages, by increasing the pressure in the following sequence: 0.5 P isp , 0.75 P isp , P isp , where P isp - test pressure.
На первом этапе испытания герметичности интервала I подземного резервуара давление в межтрубном пространстве подвесной 4 и обсадной 3 колонн труб поднимают до уровня 0,5 Рисп, выдерживают скважину 2 во времени до выравнивания температурного фона испытательного флюида, рассола и вмещающей подземный резервуар горной породы, при этом оставляют испытываемую систему на время выдержки под давлением при закрытых задвижках на линиях 8, 13 и 19 с периодическими его замерами манометром 9 и замерами температуры термометром 10 на устье скважины 2.In the first stage leak test interval I subterranean reservoir pressure in the annulus 4 and outboard casing 3 columns tubes is raised to the level of 0.5 P isp, 2 is kept well in time before the temperature equalization background testing fluid and the brine enclosing underground reservoir rock when this leaves the test system for the duration of exposure under pressure with closed valves on lines 8, 13 and 19 with periodic measurements by a manometer 9 and temperature measurements with a thermometer 10 at the wellhead 2.
Установившееся положение границы раздела сред «испытательный флюид - рассол» на нижней отметке интервала испытания I также контролируют по величинам давлений испытательного флюида и рассола, измеренных на устье скважины 2 в период выдержки под налагаемым давлением, исходя из выражения (2):The established position of the test fluid – brine interface at the lower mark of test interval I is also controlled by the pressure values of the test fluid and brine measured at the wellhead 2 during the exposure time under applied pressure, based on expression (2):
где ĐÈÔ - давление испытательного флюида на устье скважины, Па;where Đ ÈÔ is the pressure of the test fluid at the wellhead, Pa;
Ðð - давление рассола на устье скважины, Па;Ð ð - brine pressure at the wellhead, Pa;
ρð - плотность рассола, кг/м3;ρ ð is the density of the brine, kg / m 3 ;
ρÈÔ - плотность испытательного флюида, кг/м3;ρ ÈÔ is the density of the test fluid, kg / m 3 ;
g - ускорение свободного падения, м/с2.g - acceleration of gravity, m / s 2 .
Величину утечки в исследуемом интервале устанавливают по темпу падения давления в межтрубном пространстве скважины 2 за время выдержки подземного резервуара под промежуточным давлением, равным 0,5 Рисп. При этом величину утечки испытательного флюида за время выдержки интервала испытания I определяют путем замера объема дозакачанного в межтрубное пространство испытательного флюида при помощи расходомера 16 с наложением промежуточного давления.The amount of leakage in the studied interval is set according to the rate of pressure drop in the annular space of the well 2 during the exposure time of the underground tank under an intermediate pressure equal to 0.5 R sp . The leakage of the test fluid during the holding time of the test interval I is determined by measuring the volume of test fluid added into the annulus using a flow meter 16 with an intermediate pressure.
После выдержки подземного резервуара под промежуточным испытательным давлением, равным 0,5 Рисп, в течение не менее 1 часа открывают задвижки 17, 18 на линии трубопровода 13 и приступают к дозакачке испытательного флюида в межтрубное пространство обсадной 3 и подвесной 4 колонн труб с доведением давления на устье скважины 2 последовательно до величины давления, равного 0,75 Рисп, а затем Рисп, соблюдая последовательность операций аналогично описанной для первого этапа испытания интервала I. По истечении времени выдержки на последнем (третьем) этапе испытания интервала I давление дважды поднимают до уровня испытательного, а скважину 2 снова выдерживают под испытательным давлением.After holding at an intermediate underground tank test pressure of 0.5 P isp, for at least 1 chasa open valves 17, 18 on the pipe line 13 and proceed to test dozakachke fluid into the annulus of the casing 3 and outboard tubes with 4 columns adjusting pressure at the wellhead 2 sequentially up to a pressure value of 0.75 P isp , and then P isp , observing the sequence of operations similar to that described for the first stage of testing interval I. After the exposure time at the last (third) stage test interval I, the pressure is raised twice to the level of the test, and the well 2 is again kept under test pressure.
Время выдержки интервала испытания I подземного резервуара под промежуточными давлениями 0,5 Рисп и 0,75 Рисп должно быть не менее 1 часа для каждого из этих давлений. После наложения испытательного давления (Рисп) в интервале испытания I выдержка под этим давлением составляет не менее 24 часов.The holding time of the test interval I of the underground reservoir under intermediate pressures of 0.5 R isp and 0.75 R isp should be at least 1 hour for each of these pressures. After applying the test pressure (P es) in the test interval I extract under this pressure is not less than 24 hours.
Интенсивность утечки интервала испытания I определяют по усредненной величине объемов дозакачанного флюида на каждом из указанных этапов наложения давления.The leakage rate of test interval I is determined by the averaged volume of refilled fluid at each of the indicated pressure application steps.
При обнаружении утечки в интервале испытания I его разделяют на 2 равных подынтервала. Для этого по завершении времени выдержки системы под испытательным давлением открывают задвижки 11 и 12 и производят закачку рассола в подвесную колонну труб 4 с доведением границы раздела «испытательный флюид - рассол» снизу вверх до средней отметки интервала испытания I. При этом излишнее количество испытательного флюида из межтрубного пространства стравливают открыванием задвижек 17 и 18. Проведение испытаний на герметичность в указанных подынтервалах осуществляют аналогично описанным выше.If a leak is detected in test interval I, it is divided into 2 equal sub-intervals. For this, at the end of the soaking time of the system under test pressure, the valves 11 and 12 are opened and brine is pumped into the suspension pipe string 4 with the boundary of the test fluid – brine section being brought up from the bottom to the middle mark of the test interval I. Moreover, an excessive amount of test fluid from the annulus is pitted by opening the gate valves 17 and 18. The tightness tests in these sub-ranges are carried out similarly to those described above.
При обнаружении утечки в подынтервале испытания его также разделяют на 2 других равных по величине подынтервала с целью локализации фактического месторасположения утечки.If a leak is detected in the test sub-interval, it is also divided into 2 other equal-in-sub-intervals in order to localize the actual location of the leak.
По завершении испытаний интервала I приступают к аналогичному исследованию интервалов испытаниям II, III и IV по приведенной схеме.Upon completion of the tests of interval I, they begin a similar study of the intervals of tests II, III, and IV according to the above scheme.
Время выдержки интервала IV под промежуточными испытательными давлениями 0,5 Рисп и 0,75 Рисп составляет не менее 12 часов, а после двукратного доведения давления в испытуемом интервале IV до величины Рисп выдержка составляет не менее 72 часов.IV Exposure Time interval at intermediate test pressure P isp 0.5 and 0.75 P isp is not less than 12 hours, and after two adjusting pressure in the test interval to IV values P isp speed is not less than 72 hours.
Герметичность подземного резервуара в целом оценивают по темпу падения давления в соответствии с нормативными документами [4, 5], позволяющими устанавливать, что подземный резервуар может быть признан герметичным, когда ежечасовой темп падения давления за последние 12 часов выдержки подземного резервуара под давлением не превышает 0,05% от величины испытательного давления, а допустимая величина утечки составляет не более 20 л/сут для жидкого испытательного флюида и 50 кг/сут для газообразного.The tightness of an underground tank is generally assessed by the rate of pressure drop in accordance with regulatory documents [4, 5], which allow establishing that an underground tank can be considered leak-proof when the hourly rate of pressure drop for the last 12 hours of holding the underground tank under pressure does not exceed 0, 05% of the test pressure, and the allowable leakage is not more than 20 l / day for a liquid test fluid and 50 kg / day for a gaseous one.
Пример 1Example 1
Проведение испытаний на герметичность подземного резервуара №1 с выработкой-емкостью 1, созданной в растворимых породах через буровую скважину 2, схематически представлено на приведенном чертеже. Башмак обсадной колонны труб 3 устанавливают на глубине 1000 м. Диаметр обсадной колонны труб 3 составляет 299 мм. Диаметр подвесной колонны труб 4 равен 219 мм. Башмак этой колонны труб устанавливают под башмаком обсадной колонны 3 на отметке 1003 м. Подвесную колонну труб 4 технологической скважины 2 обвязывают с насосом 5 цементировочного агрегата 6 и мерным баком 7. На линии трубопровода 8, снабженной задвижками 11 и 12, устанавливают манометр 9 и термометр 10. Межтрубное пространство подвесной 4 и обсадной 3 колонн труб обвязывают с трубопроводом 13 для подачи испытательного флюида. На линии трубопровода 13, снабженной задвижками 17 и 18, устанавливают манометр 14, термометр 15 и расходомер 16.The leak test of the underground tank No. 1 with a working capacity of 1 created in soluble rocks through the borehole 2 is shown schematically in the drawing. The casing shoe 3 is set at a depth of 1000 m. The diameter of the casing 3 is 299 mm. The diameter of the suspension pipe string 4 is 219 mm. The shoe of this pipe string is installed under the shoe of the casing string 3 at a mark of 1003 m. The suspension pipe string 4 of the production well 2 is connected to the pump 5 of the cementing unit 6 and the measuring tank 7. A pressure gauge 9 and a thermometer are installed on the pipe line 8, equipped with valves 11 and 12 10. The annular space of the suspension 4 and casing 3 of the pipe string is tied with a pipe 13 for supplying a test fluid. A pressure gauge 14, a thermometer 15 and a flow meter 16 are installed on the line of the pipeline 13 provided with valves 17 and 18.
В качестве испытательного флюида используют природный газ. Выделяют интервалы испытания I, II, III, IV на герметичность подземного резервуара №1.Natural gas is used as the test fluid. Allocate test intervals I, II, III, IV for the tightness of the underground tank No. 1.
Испытания на герметичность буровой скважины 2 и подземной выработки-емкости 1 подземного резервуара №1 производят посредством поинтервальной закачки испытательного флюида с поэтапным последовательным наложением испытательного давления в выделенных интервалах испытания I, II, III, IV.The tightness test of borehole 2 and underground mine-capacity 1 of underground reservoir No. 1 is carried out by periodically injecting the test fluid with a phased sequential application of the test pressure in the allocated test intervals I, II, III, IV.
Исследования первого интервала испытания I на герметичность, расположенного от устья скважины 2 до его нижней отметки, осуществляют посредством закачки природного газа по линии трубопровода 13 при открытых задвижках 17, 18 в межтрубное пространство обсадной 3 и подвесной 4 колонн труб до достижения границей раздела «газ - рассол» нижней отметки интервала испытания I при одновременном вытеснении рассола из подземной выработки-емкости 1 по подвесной колонне труб 4 при открытых задвижках 11 и 12 в линию трубопровода 8 с замером в мерных баках 7 количества вытесняемого рассола, составившего 1 м3, и последующим перекачиванием вытесненного рассола при открытой задвижке 20 в рассолопровод 19.The study of the first interval of test I for leaks, located from the wellhead 2 to its lower mark, is carried out by pumping natural gas through line 13 with open valves 17, 18 into the annular space of the casing 3 and 4 suspended pipe columns until the gas - brine ”of the lower mark of the test interval I while displacing the brine from the underground mine-reservoir 1 along the suspended pipe string 4 with open valves 11 and 12 into the line of the pipe 8 with measurement in 7 measured tanks ETS displaced brine was 1 m 3, and brine, followed by pumping repressed when the gate valve 20 in an open rassoloprovod 19.
После этого задвижки 11, 12 на линии трубопровода 8 и задвижки 17, 18 на линии трубопровода 13 закрывают, а давление газа на устье скважины 2 поэтапно поднимают: вначале до 0,5 Рисп, равного 6,3 МПа, затем до 0,75 Рисп, равного 9,4 МПа, а после - до Рисп, составившего 12,5 МПа.Thereafter, valves 11, 12 on the pipe line 8 and valves 17, 18 on the pipe line 13 is closed and the gas pressure at the well head 2 is raised in stages: in the beginning to 0.5 P isp equal to 6.3 MPa, and then to 0.75 P isp equal to 9.4 MPa, and after - until P isp , amounting to 12.5 MPa.
На каждом этапе испытаний подземного резервуара на герметичность положение границы раздела «газ - рассол» определяют по объему вытесненного рассола по формуле (1), а также по формуле (2) с учетом величин давлений испытательного флюида и рассола, измеренных на устье скважины 2 в период выдержки подземного резервуара №1 под давлением.At each stage of the underground reservoir leak test, the position of the gas-brine interface is determined by the volume of the displaced brine according to formula (1), and also according to formula (2), taking into account the pressure values of the test fluid and brine measured at the wellhead 2 during the period exposure of the underground tank No. 1 under pressure.
Выдержку скважины 2 до стабилизации теплообмена испытательного флюида с рассолом и массивом горных пород, вмещающих подземный резервуар №1, каждый этап исследования интервала испытания I ведут после закрытия всех задвижек на трубопроводных линиях 8, 13, 19. Затем оставляют систему на время выдержки под давлением с периодическими замерами давления и температуры на устье скважины 2. Производят дозакачку флюида до установления величины испытательного давления. А интенсивность утечки исследуемого интервала I определяют по усредненной величине объемов дозакачанного флюида на каждом из указанных этапов наложения давления.Exposure of well 2 until stabilization of the heat transfer of the test fluid with brine and rock mass containing the underground reservoir No. 1, each stage of the study of test interval I is carried out after closing all valves on the pipeline lines 8, 13, 19. Then leave the system for a while holding under pressure with periodic measurements of pressure and temperature at the wellhead 2. Make a fluid injection until the test pressure is established. And the leakage rate of the investigated interval I is determined by the average value of the volumes of refilled fluid at each of these stages of pressure application.
За время выдержки устья скважины 2 в течение 1 часа под давлениями: вначале при 0,5 Рисп=6,3 МПа; 0,75 Рисп=9,4 МПа, затем в течение 24 часов при Рисп=12,5 МПа падения давления в системе не наблюдалось, следовательно, утечка испытательного флюида отсутствует, что позволяет сделать заключение о полной герметичности интервала испытания I.During exposure wellhead 2 for 1 hour in the pressures: first at 0.5 P isp = 6.3 MPa; 0.75 P isp = 9.4 MPa, and then for 24 hours at P isp = 12.5 MPa pressure drop in the system was not observed, therefore, the leak test fluid is absent, which allows to conclude a complete seal test interval I.
Исследование на герметичность второго интервала испытания II, расположенного от устья скважины 2 до середины длины обсадной колонны труб 3, осуществляют путем закачки природного газа в межтрубное пространство обсадной 3 и подвесной 4 колонн труб до нижней отметки интервала II с одновременным вытеснением рассола по подвесной колонне труб 4 при открытых задвижках 11, 12 на линии трубопровода 8. В результате объем вытесненного рассола составил 16 м3. Затем задвижки 11, 12 закрывают, а давление газа на устье скважины 2 поэтапно поднимают: до 0,5 Рисп=6,3 МПа; 0,75 Рисп=9,4 МПа; Рисп=12,5 МПа при последовательных выдержках системы под поэтапными давлениями до выравнивания температурного фона.The tightness test of the second test interval II, located from the wellhead 2 to the middle of the length of the casing string 3, is carried out by injecting natural gas into the annular space of the casing 3 and the suspension 4 pipe strings to the lower mark of interval II with the simultaneous displacement of brine along the pipe casing 4 with open valves 11, 12 on the line of the pipeline 8. As a result, the volume of the displaced brine was 16 m 3 . Then valves 11, 12 closed and the gas pressure at the well head 2 is raised in stages: 0.5 P isp = 6.3 MPa; 0.75 P isp = 9.4 MPa; P isp = 12.5 MPa with successive shutter speeds of the system under stage pressures until the temperature background is equalized.
За время выдержки скважины в течение 1 часа под поэтапными давлениями: 0,5 Рисп=6,3 МПа; 0,75 Рисп=9,4 МПа и в течение 24 часов при Рисп=12,5 МПа падения давления не наблюдалось. В результате исследования интервал испытания II признан герметичным.During the exposure time of the well for 1 hour under stepwise pressures: 0.5 R isp = 6.3 MPa; 0.75 P isp = 9.4 MPa, and for 24 hours at P isp = 12.5 MPa of pressure drop was not observed. As a result of the study, test interval II was considered leakproof.
Исследование третьего интервала испытания III производят путем закачки природного газа по линии трубопровода 13 при открытых задвижках 17, 18 в межтрубное пространство обсадной 3 и подвесной 4 колонн труб скважины 2 до достижения границей раздела «газ - рассол» нижней отметки интервала испытания III, расположенного над башмаком обсадной колонны труб 3. В период закачки газа одновременно вытесняют рассол из подземной выработки-емкости 1 по подвесной колонне труб 4 в линию трубопровода 8 при открытых задвижках 11 и 12 с замером в мерных баках 7 объема вытесняемого рассола, составившего 32,7 м3. После этого задвижки 11, 12 на линии трубопровода 8 и задвижки 17, 18 на линии трубопровода 13 закрывают, а давление газа на устье скважины 2 поэтапно поднимают: вначале до величины давления 0,5 Рисп, равного 6,3 МПа, затем до 0,75 Рисп, равного 9,4 МПа, и Рисп, составившего 12,5 МПа.The study of the third test interval III is carried out by injecting natural gas through line 13 with open valves 17, 18 into the annular space of the casing 3 and the suspension 4 of the pipe string 2 until the gas-brine interface reaches the lower mark of the test interval III located above the shoe casing string of pipes 3. During the gas injection period, brine is simultaneously displaced from the underground mine-reservoir 1 along the suspension string of pipes 4 into the line of the pipeline 8 with open valves 11 and 12 measured in volumetric measuring tanks 7 displaced brine, amounting to 32.7 m 3 . Thereafter, valves 11, 12 on the pipe line 8 and valves 17, 18 on the pipe line 13 is closed and the gas pressure at the well head 2 is raised in stages: first, to a pressure value of 0.5 P isp equal to 6.3 MPa, and then to 0 75 P isp equal to 9.4 MPa, and P isp, was 12.5 MPa.
За время последовательной выдержки скважины 2 в течение 1 часа под давлениями 6,3 МПа и 9,4 МПа, и в течение 24 часов под давлением 12,5 МПа падения давления в системе также не наблюдалось. Интервал III испытания подземного резервуара признан герметичным.During the sequential exposure of well 2 for 1 hour at pressures of 6.3 MPa and 9.4 MPa, and for 24 hours at a pressure of 12.5 MPa, no pressure drop in the system was also observed. Interval III testing of the underground reservoir is considered leakproof.
Исследование четвертого интервала испытания IV, распространяющегося на верхнюю часть выработки-емкости 1 и прибашмачную зону обсадной колонны труб 3, производят путем закачки природного газа в межтрубное пространство колонн труб 3 и 4 до достижения границей раздела «газ - рассол» нижней отметки интервала испытания IV, расположенной под башмаком обсадной колонны труб 3. Одновременно с этим из выработки-емкости 1 вытесняют рассол по подвесной колонне труб 4 в линию трубопровода 8 при открытых задвижках 11, 12 с измерением его объема мерными баками 7. В период закачки природного газа вытеснено 60 м3 рассола. По окончании закачки природного газа закрывают задвижки 11, 12 на линии трубопровода 8 и 17, 18, на линии трубопровода 13. После этого давление газа на устье скважины поэтапно поднимают: вначале до величины давления 0,5 Рисп=6,3 МПа, затем до 0,75 Рисп=9,4 МПа и Рисп=12,5 МПа при соответствующих выдержках системы под указанными давлениями до выравнивания температурного фона.The study of the fourth test interval IV, extending to the upper part of the working reservoir 1 and the primer zone of the casing string 3, is performed by injecting natural gas into the annular space of the pipe strings 3 and 4 until the gas-brine interface reaches the lower mark of the test interval IV located under the shoe of the casing string of pipes 3. At the same time, brine is displaced from the working reservoir 1 along the suspension string of pipes 4 into the line of the pipe 8 with open valves 11, 12 with measuring its volume to the measuring tanks 7. The natural gas injection period displaced 60 m 3 of brine. Upon completion of gas injection valve 11 is closed, the pipeline 12 on lines 8 and 17, 18 on the pipe line 13. Thereafter the gas pressure at the wellhead gradually raised: at the beginning until the pressure value P isp = 0.5 6.3 MPa, then to 0.75 P isp = 9.4 MPa and P isp = 12.5 MPa at the respective speeds of the system under these pressures before flattening temperature background.
За время выдержки выработки-емкости 1 в течение 12 часов под давлениями 6,3 МПа, затем 9,4 МПа и в течение 72 часов после двукратного доведения давления в интервале испытания IV до 12,5 МПа наблюдалось падение давления. Величины темпов падения давления, измеренного на устье скважины 2, при исследовании интервала испытания IV представлены в таблице 1.During the soaking of the working-capacity 1 for 12 hours under pressures of 6.3 MPa, then 9.4 MPa, and within 72 hours after doubling the pressure in the test interval IV to 12.5 MPa, a pressure drop was observed. The values of the rate of pressure drop measured at the wellhead 2 during the study of test interval IV are presented in table 1.
Герметичность подземной выработки-емкости 1 оценивают по темпу падения давления в соответствии с действующим нормативными документами [5, 6], согласно которым подземный резервуар №1 признан герметичным, т.к. ежечасный темп падения давления за последние 12 часов выдержки подземного резервуара №1 под давлением не превысил 0,05% от испытательного давления (0,006 МПа).The tightness of the underground mine-capacity 1 is estimated by the rate of pressure drop in accordance with the current regulatory documents [5, 6], according to which the underground tank No. 1 is recognized as tight, because the hourly rate of pressure drop over the last 12 hours of exposure of the underground tank No. 1 under pressure did not exceed 0.05% of the test pressure (0.006 MPa).
В процессе проведенных испытаний усредненная интенсивность утечки природного газа, взятого в качестве испытательного флюида, составила 40 кг/сут, что меньше допустимой величины утечки по газообразному флюиду, равной 50 кг/сут. На основании полученных данных подземный резервуар №1 признан герметичным.During the tests, the average leakage rate of natural gas taken as the test fluid was 40 kg / day, which is less than the allowable leakage rate for gaseous fluid equal to 50 kg / day. Based on the data received, the underground tank No. 1 is recognized as leakproof.
Пример 2Example 2
Проведение испытаний на герметичность подземного резервуара №2, созданного в каменной соли, через буровую скважину 2 с образованием выработки-емкости 1 также показано на приведенном чертеже. Установленное для его исследования на герметичность оборудование и последовательность проводимых операций аналогичны описанным в примере 1. Результаты испытаний выработки-емкости 1 под промежуточными давлениями 6,3 и 9,4 МПа в течение 12 часов и под испытательным давлением 12,5 МПа в течение 72 часов представлены в таблице 2.The leak test of the underground reservoir No. 2, created in rock salt, through the borehole 2 with the formation of the development-capacity 1 is also shown in the drawing. The equipment and the sequence of operations established for its leakproofness test are similar to those described in Example 1. The test results of the working-capacity 1 under intermediate pressures of 6.3 and 9.4 MPa for 12 hours and under a test pressure of 12.5 MPa for 72 hours presented in table 2.
Герметичность подземного резервуара оценивают по темпу падения давления. В соответствии с нормативными документами [4, 5], если ежечасовой темп падения давления в течение последних 12 часов выдержки под испытательным давлением превышает допустимое значение падения давления (0,0063 МПа), подземный резервуар считается негерметичным. Средняя интенсивность утечки испытательного флюида в процессе испытаний составила 80 кг/сут, что выше допустимой нормы. Исходя из полученных данных, подземный резервуар №2 признан негерметичным.The tightness of the underground reservoir is estimated by the rate of pressure drop. In accordance with regulatory documents [4, 5], if the hourly rate of pressure drop during the last 12 hours of exposure under test pressure exceeds the permissible value of the pressure drop (0.0063 MPa), the underground reservoir is considered leaky. The average leakage rate of the test fluid during the test was 80 kg / day, which is higher than the permissible norm. Based on the data obtained, the underground tank No. 2 was recognized as leaky.
Источники информацииInformation sources
1. Временные указания по проектированию и строительству подземных хранилищ в отложениях каменной соли СН-320-65. М., 1965, с.31.1. Temporary guidelines for the design and construction of underground storage facilities in rock salt deposits SN-320-65. M., 1965, p.31.
2. Авторское свидетельство СССР №969892, МПК Е21В 43/28,1981.2. USSR author's certificate No. 969892, IPC Е21В 43 / 28.1981.
3. Авторское свидетельство СССР №1440821, МПК В65G 5/00, Е21В 47/10, 1988.3. USSR copyright certificate No. 1440821, IPC B65G 5/00, ЕВВ 47/10, 1988.
4. СП 34-106-98. Подземные хранилища газа, нефти и продуктов их переработки. Издание официальное. ОАО «Газпром». М.: 1998 г.4. SP 34-106-98. Underground storage of gas, oil and products of their processing. The publication is official. Gazprom". M .: 1998
5. СТО Газпром РД 1.9-095-2004. Инструкция по испытанию на герметичность подземных резервуаров в каменной соли. Издание официальное. ОАО «Газпром». М.: 2004 г.5. STO Gazprom RD 1.9-095-2004. Instructions for testing the tightness of underground reservoirs in rock salt. The publication is official. Gazprom". M .: 2004
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010140514/28A RU2439517C1 (en) | 2010-10-01 | 2010-10-01 | Method of tightness testing for underground reservoir arranged in soluble rocks through drill well |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010140514/28A RU2439517C1 (en) | 2010-10-01 | 2010-10-01 | Method of tightness testing for underground reservoir arranged in soluble rocks through drill well |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2439517C1 true RU2439517C1 (en) | 2012-01-10 |
Family
ID=45784204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010140514/28A RU2439517C1 (en) | 2010-10-01 | 2010-10-01 | Method of tightness testing for underground reservoir arranged in soluble rocks through drill well |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2439517C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2526434C1 (en) * | 2013-04-23 | 2014-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий-Газпром ВНИИГАЗ" | Determination of underground gas store tightness |
| RU2634093C1 (en) * | 2016-05-13 | 2017-10-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Производственная компания "РОСНА Инжиниринг" | Stand for testing of downhole equipment filled with gaseous hydrocarbon by external hydraulic pressure at high temperatures |
| RU2820904C1 (en) * | 2023-11-10 | 2024-06-11 | Министерство науки и высшего образования Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа РАН (ИПНГ РАН) | Method for reducing the level of destructive stresses in bottomhole zones of wells of underground gas storages |
-
2010
- 2010-10-01 RU RU2010140514/28A patent/RU2439517C1/en active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2526434C1 (en) * | 2013-04-23 | 2014-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий-Газпром ВНИИГАЗ" | Determination of underground gas store tightness |
| RU2634093C1 (en) * | 2016-05-13 | 2017-10-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Производственная компания "РОСНА Инжиниринг" | Stand for testing of downhole equipment filled with gaseous hydrocarbon by external hydraulic pressure at high temperatures |
| RU2820904C1 (en) * | 2023-11-10 | 2024-06-11 | Министерство науки и высшего образования Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа РАН (ИПНГ РАН) | Method for reducing the level of destructive stresses in bottomhole zones of wells of underground gas storages |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7089816B2 (en) | Method and apparatus for testing cement slurries | |
| BRPI0922775B1 (en) | method for determining integrity of formation while drilling a wellbore | |
| CN108798783A (en) | The new well boring method of gas storage is transformed in the old chamber in salt cave | |
| US9975701B2 (en) | Method for detecting leakage in an underground hydrocarbon storage cavern | |
| CN101858209A (en) | Synchronous detection method of terrane crack distribution of base plate | |
| BRPI0814004B1 (en) | TRAINING TEST DEVICE, AND METHODS FOR DETERMINING FRACTURE PRESSURE PRESSURE, FOR DETERMINING PORE PRESSURE, AND FOR DETERMINING TRAINING PROPERTIES IN AN ISOLATED OPEN PART LESS THAN A WELL HOLE | |
| CN105443093A (en) | Combined well mouth testing device for polymer injection well and method thereof | |
| CN105370238B (en) | Method and device for selecting density and diameter of plugging ball | |
| RU2439517C1 (en) | Method of tightness testing for underground reservoir arranged in soluble rocks through drill well | |
| CN107165609B (en) | Visual coalbed methane dissipation simulation device and application method thereof | |
| NO338122B1 (en) | Gassbrønninnstrømningsdetekteringsmetode | |
| CN113310867B (en) | Experimental test method for simulating gas reservoir high-temperature high-pressure stratum reverse osmosis water absorption lock damage | |
| US3049920A (en) | Method of determining amount of fluid in underground storage | |
| RU2589016C1 (en) | Method of determining air-tightness of downhole equipment with dual extraction of fluids from well with sucker-rod and electric-centrifugal pump | |
| US10808520B2 (en) | Smart well plug and method for inspecting the integrity of a barrier in an underground wellbore | |
| NO309396B1 (en) | Method and system for testing a borehole using a movable plug | |
| RU2306540C2 (en) | Method of tightness testing of underground reservoir | |
| RU2513793C1 (en) | Method of production string sealing | |
| US2772564A (en) | Detection of leaks in hydrocarbon storage systems | |
| RU176714U1 (en) | INSTALLATION FOR RESEARCH OF THE PROCESS OF EXTRUSION OF SEQUENTIAL CURRENT LIQUIDS WHEN CEMENTING CASING | |
| CN105443056B (en) | Separate injection method for water injection well | |
| KR102017208B1 (en) | Device for producing shallow gas of shallow gas field | |
| RU2527960C1 (en) | Well surveying method | |
| CN207879319U (en) | Gas pressure test device | |
| SU1440821A1 (en) | Method of testing underground tanks for tightness |