RU2517824C1 - Method for determination of productive formation status by pulsed neutron method - Google Patents
Method for determination of productive formation status by pulsed neutron method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2517824C1 RU2517824C1 RU2012157878/28A RU2012157878A RU2517824C1 RU 2517824 C1 RU2517824 C1 RU 2517824C1 RU 2012157878/28 A RU2012157878/28 A RU 2012157878/28A RU 2012157878 A RU2012157878 A RU 2012157878A RU 2517824 C1 RU2517824 C1 RU 2517824C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- formation
- well
- values
- decrements
- density
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к ядерным методам контроля состояния скважин в процессе разработки и эксплуатации нефтяных месторождений с использованием нейтронных полей, генерируемых в малогабаритных ускорительных трубках.The invention relates to nuclear methods for monitoring the condition of wells during the development and operation of oil fields using neutron fields generated in small accelerator tubes.
Известны импульсные нейтронные методы исследования разрезов скважин, в которых дифференциация элементного состава пластов осуществляется по измеренным значениям декремента спада плотности тепловых нейтронов в пласте, определяемым макросечением радиационного захвата нейтронов [1-3].Known are pulsed neutron methods for studying well sections, in which the differentiation of the elemental composition of the strata is carried out according to the measured values of the decrement of the density of thermal neutrons in the stratum determined by the macro section of radiation neutron capture [1-3].
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является импульсный нейтронный метод, описанный в работе [3], который может быть взят за прототип.Closest to the proposed technical solution is the pulsed neutron method described in [3], which can be taken as a prototype.
Согласно способу-прототипу перемещают каротажный прибор по стволу скважины, генерируют импульсно-периодический поток быстрых нейтронов в скважине, осуществляют временной анализ плотности потока тепловых нейтронов в пласте, на каждом кванте глубины с номером n=(1÷N), на которые разбивается пласт с мощностью Н, определяют значения декрементов спада плотности тепловых нейтронов-λ в точках . Этот способ позволяет устанавливать местонахождение пласта, содержащего продуктивный углеводород.According to the prototype method, the logging tool is moved along the wellbore, a pulse-periodic flow of fast neutrons is generated in the well, a temporal analysis of the thermal neutron flux density in the formation is carried out, for each depth quantum with number n = (1 ÷ N), into which the formation is divided with power H, determine the decrement decrement values of the density of thermal neutrons-λ at points . This method allows you to locate the reservoir containing the productive hydrocarbon.
В процессе работы действующей скважины ее состояние изменяется в сторону уменьшения дебита, в результате засорения зоны извлечения продуктивного флюида различными загрязняющими примесями. Для восстановления дебита и поддержания его на эксплуатационном уровне можно осуществлять акустическое воздействие на пласт продольной ультразвуковой волной давления, очищая, таким образом, зону извлечения флюида от указанных выше загрязнений [4]. Следует отметить, что такой способ восстановления и поддержания дебита не всегда может приводить к положительному результату. Существуют нефтяные коллекторы с такими физико-химическими свойствами и структурой, при которых акустическое воздействие не может оказывать существенного влияния на проницаемость пласта и возможность очистки зоны, прилегающей к скважине.During the operation of the existing well, its state changes in the direction of decreasing production rate, as a result of clogging of the productive fluid extraction zone with various contaminants. To restore the flow rate and maintain it at the operational level, it is possible to carry out an acoustic impact on the formation with a longitudinal ultrasonic pressure wave, thus cleaning the fluid extraction zone from the above impurities [4]. It should be noted that this method of recovery and maintaining the flow rate can not always lead to a positive result. There are oil reservoirs with such physicochemical properties and structure, in which the acoustic impact cannot have a significant effect on the permeability of the formation and the ability to clean the area adjacent to the well.
Недостатком способа-прототипа является невозможность выделения продуктивных пластов, в которых применение метода акустического воздействия на пласт для поддержания дебита скважины на эксплуатационном уровне дает положительный результат. Таким образом, воздействие на значительное число объектов оказывается не эффективным. При этом существенно повышается стоимость профилактических работ по очистке скважин в данном регионе.The disadvantage of the prototype method is the impossibility of isolating productive formations in which the application of the acoustic stimulation method to maintain the production rate of the well at an operational level gives a positive result. Thus, the impact on a significant number of objects is not effective. At the same time, the cost of preventive work on cleaning wells in this region is significantly increased.
Техническим результатом предлагаемого способа является уменьшение стоимости профилактических работ по повышению дебита скважин.The technical result of the proposed method is to reduce the cost of preventive work to increase the flow rate of wells.
Этот результат достигается тем, что в известном способе [3], включающем генерацию импульсно-периодического потока быстрых нейтронов в скважине, временной анализ плотности потока тепловых нейтронов в пласте на каждом кванте глубины с номером n=(1÷N), на которые разбивается пласт с мощностью Н, определение значений фоновых декрементов - λф в точках пласта, согласно предлагаемому способу, закачивают в скважину под давлением раствор-реагент, содержащий соединения элементов с аномально высоким макросечением радиационного захвата нейтронов (Cl, В, Cd, Gd, Sm, Eu, Dy), вторично определяют значения декрементов спада плотности тепловых нейтронов - λ1 в точках xn, генерируют в скважине ультразвуковое излучение с частотой f=(10÷25) кГц, воздействуют этим излучением на пласт, после чего снова определяют значения декремента спада плотности тепловых нейтронов - λ2 в точках хn и по выполнению неравенствThis result is achieved by the fact that in the known method [3], including the generation of a pulse-periodic flow of fast neutrons in the well, a time analysis of the density of the thermal neutron flux in the formation at each depth quantum with the number n = (1 ÷ N) into which the formation is divided with power Н, determination of background decrement values - λ f at points the reservoir, according to the proposed method, a reagent solution is injected into the well under pressure, containing compounds of elements with an abnormally high macro-section of radiation capture of neutrons (Cl, B, Cd, Gd, Sm, Eu, Dy), the values of thermal neutron density decrease decrements are determined a second time - λ 1 at points x n , generate ultrasonic radiation in the well with a frequency f = (10 ÷ 25) kHz, act on the formation by this radiation, and then again determine the values of the decreasing coefficient of thermal neutron density - λ 2 at points x n and using the inequalities
, ,
гдеWhere
- статистическая погрешность определения декремента спада плотности тепловых нейтронов на n-м кванте глубины в пласте,- statistical error in determining the decrement decreasing density of thermal neutrons on the nth quantum of depth in the reservoir,
ΔλФ(хn), Δλ1(хn), Δλ2(хn) - статистические погрешности определения λФ, λ1и λ2 на каждом этапе измерений, судят о возможности поддержания дебита скважины на эксплуатационном уровне при периодическом воздействии на пласт продольной акустической волной давления.Δλ Ф (х n ), Δλ 1 (х n ), Δλ 2 (х n ) - statistical errors in determining λ Ф , λ 1 and λ 2 at each measurement stage, judge about the possibility of maintaining the well flow rate at the operational level with periodic exposure to formation of a longitudinal acoustic pressure wave.
Первое неравенство было установлено в процессе обработки данных эксперимента по опробованию предлагаемой методики на различных действующих нефтяных скважинах Западной Сибири, полученных сотрудниками Института геофизических и радиационных технологий Международной академии наук высшей школы. Нарушение неравенства (1) означает в случае нефтяного коллектора наличие у него таких физико-химических свойств и структуры, при которых акустическое воздействие не может оказывать существенное влияние на его проницаемость и возможность очистки. Доля таких скважин в Западной Сибири по результатам проведенных исследований составляет примерно 30%.The first inequality was established in the process of processing the data of an experiment on testing the proposed methodology at various active oil wells in Western Siberia, obtained by employees of the Institute of Geophysical and Radiation Technologies of the International Academy of Higher Education Sciences. Violation of inequality (1) means in the case of an oil reservoir that it has such physicochemical properties and structure in which the acoustic effect cannot have a significant effect on its permeability and cleaning ability. The share of such wells in Western Siberia according to the results of the research is approximately 30%.
Значения декрементов и погрешности ΔλФ(хn), Δλ1(хn), Δλ2(хn) должны определяться в процессе обработки сигналов импульсного нейтронного каротажа по специальной компьютерной программе при минимальной доверительной вероятности 0.95 [5].The values of decrements and errors Δλ Ф (х n ), Δλ 1 (х n ), Δλ 2 (х n ) should be determined during processing of pulsed neutron logging signals using a special computer program with a minimum confidence probability of 0.95 [5].
Рассмотрим пример реализации способа при анализе состояния одного из пластов действующей нефтяной скважины на Талинском месторождении (Западная Сибирь).Consider an example of the method when analyzing the state of one of the layers of an existing oil well at the Talinsky field (Western Siberia).
В проведенном эксперименте был использован стандартный аппаратурно-методический комплекс импульсного нейтронного каротажа на базе серийной ускорительной трубки, генерирующей поток быстрых нейтронов в результате ядерной реакции T(d,n)4He [6] и скважинный ультразвуковой излучатель с частотой колебаний 20 кГц. Рассматривался участок разреза скважины мощностью Н=3м, содержащей N=10 квантов глубины. В процессе работы осуществлялся импульсный нейтронный каротаж до и после закачки раствора-реагента и в результате компьютерной обработки результатов определялись значения λФ(хn), λ1(хn) на каждом кванте глубины. Затем производился запуск ультразвукового излучателя. При этом в скважине возбуждалось акустическое поле с интенсивностью до 10 кВт/м2. Этому значению соответствует интенсивность ультразвуковой волны в пласте, на расстоянии 1 м от стенки скважины до 0.2 кВт/м2. После прекращения работы излучателя снова проводился импульсный нейтронный каротаж и определялись значения λ2(хn). Далее осуществлялась проверка неравенств (1) и делалось заключение о возможности поддержания дебита скважины на эксплуатационном уровне при периодическом воздействии на пласт продольной акустической волной давления. На рисунке представлены зависимости λФ(х) - нижний график, λ1(х) - верхний график и λ2(х) - средний график, построенные путем сплайновой интерполяции значений λФ(хn), λ1(хn), λ2(хn). По оси абсцисс откладывалось расстояние по стволу скважины в м. Координата х=0, соответствовала началу исследуемого участка. По оси ординат откладывались значения декрементов в относительных единицах. Статистическая погрешность определения декремента спада плотности тепловых нейтронов на n-м кванте глубины в пласте определялась по формуле (2) с использованием программы [5].In the experiment, we used the standard hardware and methodological complex of pulsed neutron logging based on a serial accelerator tube that generates a fast neutron flux as a result of the nuclear reaction T (d, n) 4 He [6] and a downhole ultrasonic emitter with an oscillation frequency of 20 kHz. We considered a section of a section of a well with a power of N = 3 m, containing N = 10 depth quanta. In the process, pulsed neutron logging was carried out before and after injection of the reagent solution, and as a result of computer processing of the results, the values of λ Ф (х n ), λ 1 (х n ) were determined for each quantum of depth. Then the ultrasonic emitter was launched. In this case, an acoustic field with an intensity of up to 10 kW / m 2 was excited in the well. The intensity of the ultrasonic wave in the formation corresponds to this value, at a distance of 1 m from the borehole wall to 0.2 kW / m 2 . After the emitter stopped working, pulsed neutron logging was carried out again and λ 2 (x n ) values were determined. Further, inequalities (1) were checked and a conclusion was drawn about the possibility of maintaining the well flow rate at the operational level with periodic exposure to a formation by a longitudinal acoustic pressure wave. The figure shows the dependences λ Ф (х) - the lower graph, λ 1 (x) - the upper graph and λ 2 (x) - the average graph constructed by spline interpolation of the values λ Ф (х n ), λ 1 (х n ), λ 2 (x n ). The abscissa axis was the distance along the wellbore in m. The coordinate x = 0, which corresponded to the beginning of the investigated area. The ordinates were the values of decrements in relative units. The statistical error in determining the decrement of thermal neutron density decay on the nth depth quantum in the formation was determined by formula (2) using the program [5].
Этот пример иллюстрирует ситуацию, когда неравенства (1) выполняются и для поддержания дебита скважины может эффективно использоваться метод акустического воздействия.This example illustrates the situation where inequalities (1) are satisfied and the acoustic impact method can be effectively used to maintain the well flow rate.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет заранее исключить из рассмотрения нефтеносные скважины, для которых метод акустического воздействия не может дать положительный результат, и тем самым уменьшить непроизводительные затраты на проведение работ по поддержанию дебита скважин.Thus, the proposed method allows you to exclude from consideration oil wells for which the acoustic impact method cannot give a positive result, and thereby reduce the unproductive costs of maintaining the flow rate of wells.
Источники информацииInformation sources
1. Физические основы импульсных нейтронных методов исследования скважин / Шимелевич Ю.С., Кантор С.А., Школьников А.С. и др. // М., Недра, 1976, 161 с.1. Physical fundamentals of pulsed neutron methods for researching wells / Shimelevich Yu.S., Kantor S.A., Shkolnikov A.S. et al. // M., Nedra, 1976, 161 pp.
2. Импульсный нейтронный каротаж / Басин Я.Н., Мартьянов И.А., Цейтлин В.Г. и др. // М., ВНИИЯГГ, 1984, 65 с.2. Pulse neutron logging / Basin, Ya.N., Martyanov IA, Tseytlin V.G. et al. // M., VNIIAGG, 1984, 65 pp.
3. Дистанционный радиационный контроль с линейными ускорителями. Т.2. Комплексы радиационного контроля / Богданович Б.Ю., Нестерович А.В., Шиканов А.Е. и др. // М., Машиностроение, 2012, 284 с.3. Remote radiation control with linear accelerators. T.2. Complexes of radiation monitoring / Bogdanovich B.Yu., Nesterovich A.V., Shikanov A.E. et al. // M., Mechanical Engineering, 2012, 284 p.
4. Экологическая безопасность и акустическое воздействие / Атаманов В.В., Жуйков Ю.Ф., Зилонов М.О., Попова А.В. // Материалы Международной научно-практической конференции “Проблемы экологии и безопасности жизнедеятельности” под редакцией проф. В.Н. Пряхина, в.3, М., 2002, с.218-222.4. Environmental safety and acoustic impact / Atamanov VV, Zhuykov Yu.F., Zilonov M.O., Popova A.V. // Materials of the International scientific-practical conference “Problems of ecology and life safety” edited by prof. V.N. Pryakhina, c. 3, M., 2002, p. 218-222.
5. Программа обработки данных ИНК на базе двухкомпонентной модели сигнала / Мартьянов И.А., Старцев А.А., Федына Е.А. и др. // Научно-технический вестник «Каротажник», №52, Тверь, 1998, с.68-72.5. The INC data processing program based on a two-component signal model / Martyanov IA, Startsev AA, Fedyna EA and others // Scientific and Technical Bulletin "Logger", No. 52, Tver, 1998, p. 68-72.
6. Аппаратура импульсного нейтрон-нейтронного каротажа для применения в современных технологиях исследования скважин/ Амурский А.Г., Курдюмов И.Г., Титов И.А. и др. // Сб. материалов Международной научно-технической конференции «Портативные генераторы нейтронов и технологии на их основе», М., ВНИИА им. Н.Л. Духова, 2005, с.253-255.6. Pulse neutron-neutron logging equipment for use in modern well research technologies / Amursky AG, Kurdyumov IG, Titov IA et al. // Sat. materials of the International scientific and technical conference "Portable neutron generators and technologies based on them", Moscow, VNIIA im. N.L. Dukhov, 2005, p. 253-255.
Claims (1)
, ,
где
- статистическая погрешность определения декремента спада плотности тепловых нейтронов на n-м кванте глубины в пласте, ΔλФ(хn), Δλ1(хn), Δλ2(хn) - статистические погрешности определения λФ, λ1 и λ2 на каждом этапе измерений, судят о возможности поддержания дебита скважины на эксплуатационном уровне при периодическом воздействии на пласт продольной акустической волной давления. A method for determining the state of a reservoir by a pulsed neutron method, in which a logging tool is moved along a wellbore, a pulse-periodic flow of fast neutrons in a well is generated, a temporal analysis of the thermal neutron flux density is performed on each depth quantum with number n = (1 ÷ N), which breaks up the reservoir with a power of H, determine the values of the background decrements of the decline in the density of thermal neutrons - λ Ф at points formation, characterized in that a reagent solution containing compounds of elements with an anomalously high macro-section of radiation capture of neutrons is pumped into the well under pressure, the values of thermal neutron density decrease decrement λ 1 at points x n are determined a second time, and ultrasonic radiation with a frequency of in the range f = (10 ÷ 25) kHz, they are affected by this radiation on the formation, after which they again determine the decrement values of the thermal neutron density decay - λ 2 at the points x n and the inequalities
, ,
Where
is the statistical error in determining the decrement of the decrease in the density of thermal neutrons on the nth depth quantum in the formation, Δλ Ф (х n ), Δλ 1 (х n ), Δλ 2 (х n ) is the statistical error in determining λ Ф , λ 1 and λ 2 at each stage of the measurements, they judge the possibility of maintaining the production rate of the well at the operational level with periodic exposure to the formation of a longitudinal acoustic pressure wave.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012157878/28A RU2517824C1 (en) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | Method for determination of productive formation status by pulsed neutron method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012157878/28A RU2517824C1 (en) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | Method for determination of productive formation status by pulsed neutron method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2517824C1 true RU2517824C1 (en) | 2014-05-27 |
Family
ID=50779694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012157878/28A RU2517824C1 (en) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | Method for determination of productive formation status by pulsed neutron method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2517824C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4810876A (en) * | 1986-09-05 | 1989-03-07 | Schlumberger Technology Corporation | Logging apparatus and method for determining absolute elemental concentrations of subsurface formations |
RU2075100C1 (en) * | 1993-04-02 | 1997-03-10 | Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин с опытным заводом геофизической аппаратуры | Method of neutron-neutron pulsed logging |
RU2113723C1 (en) * | 1993-12-09 | 1998-06-20 | Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин с опытным заводом геофизической аппаратуры | Process investigating collectors of oil and gas |
RU2254597C2 (en) * | 2003-08-28 | 2005-06-20 | Закрытое Акционерное общество Научно-производственная фирма по геофизическим и геоэкологическим работам "Каротаж" | Method and device for pulse neutron logging |
US7408150B1 (en) * | 2007-06-25 | 2008-08-05 | Schlumberger Technology Corporation | Well logging method for determining formation characteristics using pulsed neutron capture measurements |
-
2012
- 2012-12-28 RU RU2012157878/28A patent/RU2517824C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4810876A (en) * | 1986-09-05 | 1989-03-07 | Schlumberger Technology Corporation | Logging apparatus and method for determining absolute elemental concentrations of subsurface formations |
RU2075100C1 (en) * | 1993-04-02 | 1997-03-10 | Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин с опытным заводом геофизической аппаратуры | Method of neutron-neutron pulsed logging |
RU2113723C1 (en) * | 1993-12-09 | 1998-06-20 | Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин с опытным заводом геофизической аппаратуры | Process investigating collectors of oil and gas |
RU2254597C2 (en) * | 2003-08-28 | 2005-06-20 | Закрытое Акционерное общество Научно-производственная фирма по геофизическим и геоэкологическим работам "Каротаж" | Method and device for pulse neutron logging |
US7408150B1 (en) * | 2007-06-25 | 2008-08-05 | Schlumberger Technology Corporation | Well logging method for determining formation characteristics using pulsed neutron capture measurements |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Дистанционный радиационный контроль с линейными ускорителями. Т.2. Комплексы радиационного контроля, Богданович Б.Ю., Нестерович А.В., Шиканов А.Е. и др., М., Машиностроение, 2012, с. 284. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5322126A (en) | System and method for monitoring fracture growth during hydraulic fracture treatment | |
US5441110A (en) | System and method for monitoring fracture growth during hydraulic fracture treatment | |
US9885802B2 (en) | Downhole cement evalution using pulsed neutron measurements | |
CN107532983B (en) | Density measurement using detector on pulsed neutron measurement platform | |
US10690802B2 (en) | Cement evaluation using neutron tool | |
US8471197B2 (en) | Pulsed neutron based monitoring of CO2 in enhanced recovery and sequestration projects | |
WO2010056605A1 (en) | Method and tool for determination of fracture geometry in subterranean formations based on in-situ neutron activation analysis | |
US9575206B2 (en) | Downhole evaluation with neutron activation measurement | |
US3562523A (en) | Method for determining residual oil content of a formation using thermal neutron decay measurements | |
US20160024914A1 (en) | Monitoring matrix acidizing operations | |
US11125082B2 (en) | Systems and methods for monitoring changes in a formation while dynamically flowing fluids | |
US4151413A (en) | Method of measuring horizontal fluid flow behind casing in subsurface formations with sequential logging for interfering isotope compensation and increased measurement accuracy | |
US8044342B2 (en) | Method and system for calculating extent of a formation treatment material in a formation | |
US9864092B2 (en) | Tracers for formation analysis | |
US10209392B2 (en) | Method and system for monitoring for scale | |
US20210341640A1 (en) | Porosity Determination Using Optimization of Inelastic and Capture Count Rates in Downhole Logging | |
RU2517824C1 (en) | Method for determination of productive formation status by pulsed neutron method | |
CA3080542A1 (en) | A method of and apparatus for determining component weight and/or volume fractions of subterranean rock | |
Shikanov et al. | Application of small-sized vacuum accelerating tubes for neutron control of increasing debit of oil wells by acoustic influence of the formation | |
US11808138B2 (en) | Gas pressure measurement within cased wellbore systems and methods | |
Odom et al. | Application of a New Multi-Detector Pulsed-Neutron System in a CO2 Flood of a Mature Field | |
Hertzog | Elemental concentrations from neutron induced gamma ray spectroscopy | |
Bassiouni | Well logging | |
Bogdanovich et al. | Neutron control of well debit increasing by acoustic influence on oil formation | |
Bogdanovich et al. | Use of Pulsed Neutron Reagent Control in Acoustic Action on Oil Strata |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181229 |