RU2681050C1 - Method of selection of conditional sample of formation water with the help of cable plasters - Google Patents

Method of selection of conditional sample of formation water with the help of cable plasters Download PDF

Info

Publication number
RU2681050C1
RU2681050C1 RU2018113032A RU2018113032A RU2681050C1 RU 2681050 C1 RU2681050 C1 RU 2681050C1 RU 2018113032 A RU2018113032 A RU 2018113032A RU 2018113032 A RU2018113032 A RU 2018113032A RU 2681050 C1 RU2681050 C1 RU 2681050C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pumping
sample
fluid
water
produced water
Prior art date
Application number
RU2018113032A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Евгеньевич Дмитриев
Сергей Алексеевич Кудрин
Антон Александрович Мартын
Владислав Николаевич Хоштария
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Газпром геологоразведка"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром геологоразведка" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Газпром геологоразведка"
Priority to RU2018113032A priority Critical patent/RU2681050C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2681050C1 publication Critical patent/RU2681050C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • E21B49/08Obtaining fluid samples or testing fluids, in boreholes or wells
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/10Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state

Abstract

FIELD: oil and gas industry.SUBSTANCE: invention relates to oil and gas industry, to the field of well research – a method for selecting conditioned samples of produced water with modern MIC devices (cable plasters testers) for further study of the physicochemical properties of water and the use of the data obtained in the calculation of hydrocarbon reserves (hydrocarbon raw materials). For the implementation of the proposed method, the required module of the MIC device is selected depending on the geological conditions for sampling, the zone of penetration of drilling mud filtrate (PBS) into the formation is estimated, the required volume is calculated and the time of pumping fluid from the reservoir to obtain a standard sample of produced water, control pumping parameters with an assessment of the degree of contamination of the sample online using modules for in-depth analysis of the fluid of the MIC devices, preserving the sample during transportation to the laboratory. Method is also characterized by the fact that before taking a conditioned sample, it is necessary to clean the wellbore zone from penetration of drilling mud filtrate, after cleaning which to take a clean sample of formation water with PBS content not exceeding 5 % and preserve all the initial properties of water during its transportation to the laboratory.EFFECT: technical result consists in increase the efficiency and optimization of exploration, reduce the time and financial costs of their implementation by eliminating the need to test the aquifer of the reservoir in a cased well column.1 cl, 1 tbl, 5 dwg

Description

Область техники.The field of technology.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, к области исследования скважин - отбор представительных проб пластовой воды в скважинах, пробуренных на нефть и газ, с помощью современных приборов ОПК (опробователи пластов на кабеле) для дальнейшего изучения физико-химических свойств воды и использования полученных данных при подсчете запасов УВС (углеводородного сырья).The invention relates to the oil and gas industry, to the field of well research - the selection of representative samples of produced water in wells drilled for oil and gas, using modern OPK devices (cable testers) to further study the physicochemical properties of water and use the data obtained in the calculation hydrocarbon reserves.

Способ был разработан, в большей степени, для использования на скважинах в условиях шельфа Арктических и северных морей, но ввиду того, что он позволяет отбирать кондиционные пробы пластовой воды, рекомендуется и для использования на скважинах, которые бурятся, в том числе, и на суше.The method was developed, to a greater extent, for use in wells in the conditions of the shelf of the Arctic and North Seas, but due to the fact that it allows you to take conditioned samples of produced water, it is recommended for use in wells that are drilled, including on land .

Уровень техники.The level of technology.

Состав и свойства пластовой воды, содержащейся и подстилающей залежи углеводородов, влияют как на различные методы геофизических исследований скважин при их проведении, так и на коэффициент извлечения УВС при разработке месторождений. Поэтому получения кондиционных проб чистой пластовой воды является такой же важной задачей, как и изучения непосредственно свойств углеводородов.The composition and properties of produced water contained and underlying hydrocarbon deposits affect both the various methods of geophysical research of wells during their conduct, and the coefficient of hydrocarbon recovery during field development. Therefore, obtaining conditioned samples of clean produced water is as important a task as studying directly the properties of hydrocarbons.

Анализ пластовой воды используется для подсчета запасов УВ, динамического моделирования резервуаров, а также для технико-экономической оценки эффективности разработки, включая оценку капитальных и эксплуатационных затрат в процессе промышленного освоения месторождений УВС.The formation water analysis is used to calculate hydrocarbon reserves, dynamic reservoir modeling, as well as for a feasibility study of development efficiency, including the assessment of capital and operating costs in the process of industrial development of hydrocarbon deposits.

В настоящее время существует целый ряд нормативных документов, содержащих требования к отбору проб воды при проведении поисково-оценочных и разведочных работ залежей УВС. Наиболее подробные требования к изучению состава пластовых вод и предоставления результатов сформулированы в «Методических рекомендациях по применению классификации запасов и ресурсов нефти и горючих газов», приказе №564 Министерства природных ресурсов и экологии РФ «Об утверждении требований к составу и правилам оформления представляемых на государственную экспертизу материалов по подсчету запасов нефти и горючих газов» и «Методических рекомендациях по подсчету геологических запасов нефти и газа объемным методом». Требования к объему исследований и форме представления результатов также описаны в отраслевом стандарте России ОСТ 153-39.2-048-2003 «Нефть. Типовое исследование пластовых флюидов и сепарированных нефтей».Currently, there are a number of regulatory documents containing requirements for sampling water during prospecting, evaluation and exploration work of hydrocarbon deposits. The most detailed requirements for studying the composition of formation waters and presenting the results are formulated in the “Methodological Recommendations for the Application of Classification of Oil and Combustible Gas Reserves and Resources”, Order No. 564 of the Ministry of Natural Resources and Ecology of the Russian Federation “On approving the requirements for the composition and rules for registration submitted for state examination materials on the calculation of oil and combustible gas reserves ”and“ Methodological recommendations on the calculation of geological oil and gas reserves by the volumetric method ”. Requirements for the volume of research and the presentation of the results are also described in the industry standard of Russia OST 153-39.2-048-2003 “Oil. A typical study of reservoir fluids and separated oils. "

Согласно действующим инструкциям пробы пластовых вод для изучения физико-химических свойств, отбираются на устье скважины или глубинными пробоотборниками в процессе испытания водоносных пластов в эксплуатационной колонне, после проведения перфорации. При этом необходимо вызвать приток воды различными методами интенсификации, отобрать флюид в два - три объема скважинного пространства и получить близкие параметры в трех, последовательно отобранных пробах воды. Параметры и свойства пластовых вод, отобранных подобным образом, являются наиболее представительными.According to current instructions, formation water samples for studying physicochemical properties are taken at the wellhead or by deep samplers during testing of aquifers in the production string after perforation. In this case, it is necessary to induce the influx of water by various methods of intensification, to select fluid in two to three volumes of the borehole space and to obtain close parameters in three consecutively selected water samples. The parameters and properties of produced water, selected in this way, are the most representative.

Недостатками этого метода являются сравнительно большие сроки проведения работ и высокая их стоимость, включая затраты по утилизации пластовых флюидов. Особенно при исследовании скважин, пробуренных на шельфе. Так, например, в условиях шельфа Арктических и северных морей за короткий навигационный период не всегда хватает времени на испытание продуктивных пластов на многопластовых залежах УВС, не говоря уже об испытании интервала с подошвенной водой. Также не всегда имеется возможность установки дополнительного оборудования для интенсификации притока пластовой воды из скважины на СПБУ (самоподъемная буровая установка) и ППБУ (полупогружная буровая установка).The disadvantages of this method are the relatively long lead time and their high cost, including the cost of utilization of formation fluids. Especially when exploring offshore wells. So, for example, in the conditions of the shelf of the Arctic and northern seas for a short navigation period, there is not always enough time to test productive formations in multilayer hydrocarbon deposits, not to mention the test of the interval with bottom water. Also, it is not always possible to install additional equipment to intensify the inflow of produced water from the well to SPBU (self-lifting drilling rig) and PPBU (semi-submersible drilling rig).

Альтернативой метода испытания в эксплуатационной колоне, может служить применение современных приборов на кабеле для опробования пластов (ОПК).An alternative to the test method in the production casing can be the use of modern devices on the cable for testing seams (OPK).

Если ранее, приборами ОПК прошлого поколения отбирались пробы пластовых флюидов в заданной точке без возможности контроля притока и прокачки значительного объема флюида из пласта до момента отбора, то чаще всего такие пробы были не кондиционными. Настоящее поколение приборов дополнительно позволяет отслеживать различные параметры откачиваемого пластового флюида в режиме контроля на поверхности, прокачивать значительные объемы пластового флюида, иметь возможность проводить дополнительную откачку по периферийному контуру, отсекая поступления нового фильтрата со скважины в зону откачки и др. Что позволило найти им более широкое применение, в том числе отбирать кондиционные пробы пластовых флюидов.If earlier, reservoir fluid sampling devices of the previous generation took samples of formation fluids at a given point without the ability to control the influx and pumping of a significant amount of fluid from the reservoir until the moment of sampling, then most often such samples were not conditional. This generation of instruments additionally allows you to monitor various parameters of the pumped-out formation fluid in the surface control mode, pump significant volumes of the formation fluid, have the ability to conduct additional pumping along the peripheral circuit, cutting off the inflow of new filtrate from the well into the pump-out zone, etc. Which made it possible to find a wider one application, including taking standard samples of reservoir fluids.

Современные приборы ОПК представлены достаточно широкой линейкой их типов. Наиболее простым вариантом является прижимной зонд, разработана его разновидность с возможностью откачки пластового флюида через экранирующею линию отбора (фокусированный зонд), что уменьшает влияние скважинного пространства и ускоряет очистку призабойной зоны от фильтрата бурового раствора (ФБР), двухпакерный вариант прибора и прибор, представляющий собой пакерующийся элемент с четырьмя эллиптическими портами для откачки пластового флюида по диаметру вокруг ствола скважины (радиальный зонд).Modern OPK devices are represented by a fairly wide range of their types. The simplest option is a pressure probe, a version of it has been developed with the possibility of pumping formation fluid through a screening sampling line (focused probe), which reduces the influence of the borehole space and speeds up the cleaning of the bottomhole zone of the mud filtrate (FBI), a two-pack version of the device and the device, which is a packable element with four elliptical ports for pumping formation fluid in diameter around the wellbore (radial probe).

Все зонды имеют модули глубинного анализа отбираемого пластового флюида с возможностью передачи информации на поверхность в режиме online. Минимальный набор датчиков для качественного контроля притока флюида из пласта составляет;All probes have depth analysis modules for the selected reservoir fluid with the ability to transmit information to the surface online. The minimum set of sensors for quality control of fluid inflow from the reservoir is;

- датчик замера УЭС;- sensor for resistivity measurement;

- датчик замера плотности;- density measurement sensor;

- датчик замера рН.- pH measurement sensor.

Приборы может быть оснащены дополнительными датчиками, при необходимости.Devices can be equipped with additional sensors, if necessary.

Насосный модуль позволяет регулировать заданную депрессию на пласт тоже в режиме online, производительность насоса зависит от используемого поршневого блока, который может быть заменен для работы в условиях с разными фильтрационно-емкостными свойствами пород, содержащих пластовые флюиды.The pump module allows you to adjust the desired depression on the reservoir also online, the pump performance depends on the used piston block, which can be replaced to work in conditions with different reservoir properties of rocks containing reservoir fluids.

Для разных приборов были определены оптимальные горно-геологических условия, при которых наиболее эффективно можно их использовать. Для отбора кондиционных проб пластовой воды наибольшее распространение получили радиальный и фокусированный зонды.For different instruments, optimal mining and geological conditions were determined under which they can be used most effectively. For the selection of conditioned samples of produced water, the most widely used are radial and focused probes.

Для сохранения пробы в пластовых условиях при транспортировке, не достаточно чтобы в пробоотборнике сохранялось пластовое давление, т.к. при подъеме пробы из скважины на поверхность происходит ее охлаждение и соответственно изменение объема при постоянном давлении, в результате чего могут выделятся растворенные в воде газы, что может приводит к изменению свойств отобранной воды. Для исключения данного факта в современных пробоотборниках используются камеры с компенсацией давления, которые позволяют сохранить пробу в однофазном первоначальном состоянии.To preserve the sample in reservoir conditions during transportation, it is not enough that reservoir pressure is maintained in the sampler, as when the sample is lifted from the well to the surface, it cools and accordingly the volume changes at constant pressure, as a result of which gases dissolved in water can be released, which can lead to a change in the properties of the selected water. To eliminate this fact, modern samplers use chambers with pressure compensation, which allow you to save the sample in a single-phase initial state.

Раскрытие изобретения.Disclosure of the invention.

Технический результат, на выполнение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение эффективности и оптимизации геологоразведочных работ, уменьшение финансовые затраты на их проведение, в том числе в условиях шельфа Арктических и северных морей.The technical result, the implementation of which the claimed technical solution is directed, is to increase the efficiency and optimization of exploration work, reduce the financial costs of their implementation, including in the conditions of the shelf of the Arctic and northern seas.

По действующим инструктивным документам пробы пластовых вод для изучения физико-химических свойств, отбираются на устье скважины или глубинными пробоотборниками в процессе испытания водоносных пластов в эксплуатационной колонне, после проведения перфорации. Представленный способ позволит отбирать кондиционные пробы пластовой воды в открытом стволе приборами на кабеле ОПК (опробователи пластов на кабеле) и исключить испытание в колонне интервала пласта с подошвенной водой и в итоге сократит время и финансовые затраты на проведения геологоразведочных работ.According to the current guidelines, formation water samples for studying the physicochemical properties are taken at the wellhead or by deep samplers during testing of aquifers in the production casing after perforation. The presented method will allow to take conditional samples of produced water in an open hole with devices on the cable of the OPK (formation testers on the cable) and exclude testing in the column of the interval of the formation with bottom water and ultimately reduce the time and financial costs of exploration.

Поставленная задача решается за счет отбора кондиционной пробы пластовой воды с использованием современных приборов ОПК на кабеле в открытом стволе пробуренной скважины. Данные исследований физико-химических свойств которой могут быть использованы при подсчете запасов и проектировании разработки месторождений, требования действующих РД при этом не нарушаются.The problem is solved by taking a conditioned sample of produced water using modern OPK instruments on a cable in the open hole of a drilled well. Research data on the physicochemical properties of which can be used in calculating reserves and designing field development, the requirements of existing RDs are not violated.

Указанный технический результат достигается тем, что для отбора пробы пластовой воды должны быть использованы современные приборы ОПК на кабеле и пробоотборники с выполненными минимальными требованиями к ним, выбран необходимый модуль прибора ОПК в зависимости от геологических условий для отбора пробы, оценена зона проникновения ФБС в пласт, рассчитаны требуемые объем и временя откачки флюида из пласта для получения кондиционной пробы пластовой воды, проконтролированы параметры откачки с оценкой степени загрязнения пробы в режиме online с использованием модулей для глубинного анализа флюида приборов ОПК, сохранены пробы во время транспортировки до лаборатории.The specified technical result is achieved by the fact that for sampling formation water, modern cable-based OPK devices and samplers with the minimum requirements for them must be used, the necessary module of the OPK device is selected depending on the geological conditions for sampling, the zone of PBS penetration into the reservoir is estimated, the required volume and time of pumping fluid from the reservoir to obtain a conditioned sample of produced water were calculated, pumping parameters were monitored with an estimate of the degree of contamination of the sample in onli mode ne using modules for in-depth analysis of the fluid of OPK instruments, samples were saved during transportation to the laboratory.

Способ также характеризуется тем, что прежде чем отобрать кондиционную пробу необходимо очистить призабойную зону от проникновения ФБР, после очистки которой отобрать чистую пробу пластовой воды с содержанием ФБР не более 5% и сохранить все начальные свойства воды, при ее транспортировке до лаборатории.The method is also characterized by the fact that before taking a conditional sample, it is necessary to clean the bottomhole zone from the penetration of the FBI, after cleaning which to take a clean sample of produced water with an FBI content of not more than 5% and preserve all the initial properties of the water when it is transported to the laboratory.

От геологических условий и литолого-петрофизических и фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) пород зависит эффективность использования различных, существующих на сегодняшней день, моделей приборов ОПК для контакта с пластов. При определенных условиях некоторые модули использовать не рекомендуется, в связи с невозможностью достичь ожидаемого результата. Также от выбора используемого модуля прибора и его поршневой группы будет зависеть эффективность откачки, т.е. необходимые объем, скорость и время откачки для получения пробы пластовой воды со степенью загрязнения ФБР не более 5%. Время откачки ограничено рисками прихвата и возможной потерей прибора ОПК.The effectiveness of the use of various models of OPK devices for contact with formations depends on the geological conditions and lithological-petrophysical and filtration-capacitive properties (FES) of rocks. Under certain conditions, it is not recommended to use some modules, due to the inability to achieve the expected result. Also, the pumping efficiency will depend on the choice of the used device module and its piston group, i.e. the required volume, speed and pumping time to obtain a sample of produced water with a degree of FBI pollution of not more than 5%. Pumping time is limited by sticking risks and a possible loss of the OPK device.

После отбора пробы в глубинный пробоотборник необходимо сохранить все свойства пластовой воды в пластовых условиях, исключить выпадение осадка и выделения растворенных газов, что приведет к необратимому изменению свойств отобранной воды и невозможности ее рекомбинации. В связи с чем, необходимо использовать современные пробоотборники с определенными требованиями к ним.After sampling into an in-depth sampler, it is necessary to preserve all the properties of produced water in the reservoir conditions, to prevent precipitation and the release of dissolved gases, which will lead to an irreversible change in the properties of the selected water and the impossibility of its recombination. In this connection, it is necessary to use modern samplers with certain requirements for them.

Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.

На фиг. 1 изображена палетка для оценки объема откачки для прижимного зонда. Для эффективной пористости 20% (при необходимости пересчитать пропорционально).In FIG. 1 shows a palette for estimating the pumping volume for a pressure probe. For effective porosity, 20% (if necessary, recalculate proportionally).

На фиг. 2 изображена палетка для оценки депрессии при проведении испытаний с разными зондами.In FIG. Figure 2 shows a palette for evaluating depression when testing with different probes.

На фиг. 3 изображена палетка для оценки максимального расхода насоса в зависимости от величины дифференциального давления в скважине.In FIG. Figure 3 shows a palette for estimating the maximum flow rate of a pump depending on the value of the differential pressure in the well.

На фиг. 4 изображен пример оценки уровня содержания фильтрата бурового раствора в притоке.In FIG. Figure 4 shows an example of an assessment of the level of mud filtrate in the inflow.

На фиг. 5 изображен пример оценки объема для очистки до кондиционной пробы.In FIG. 5 shows an example of a volume estimate for purification prior to a conditioned sample.

Осуществление изобретения.The implementation of the invention.

Данный способ был уже опробован на пробуренных разведочных морских скважинах в Охотском и Каспийском морях и показал достаточно высокую сходимость результатов по изученным свойствам отобранной пластовой воды при испытании скважин в колонне и опробовании водоносной части продуктивных пластов современными приборами ОПК.This method has already been tested on drilled exploratory sea wells in the Sea of Okhotsk and the Caspian Sea and showed a fairly high convergence of the results on the studied properties of the selected formation water when testing wells in the string and testing the aquifer of productive formations with modern OPK devices.

Для осуществления предложенного способа отбора кондиционной пробы пластовой воды с помощью приборов ОПК были разработаны рекомендации по выбору модулей приборов ОПК для контакта с пластом в зависимости от типов коллекторов, литолого-петрофизических и фильтрационно-емкостных свойств вмещающих пород. Рекомендации основаны на технических характеристиках существующих приборов и накопленном опыте работы с ними.To implement the proposed method for the selection of conditioned samples of produced water using OPK instruments, recommendations were developed on the selection of OPK instrument modules for contact with the reservoir, depending on the types of reservoirs, lithological-petrophysical, and filtration-capacitive properties of the host rocks. The recommendations are based on the technical characteristics of existing devices and the experience gained with them.

Приборы ОПК для осуществления способа, кроме модуля для контакта с пластом, должны включать насос, позволяющий прокачивать флюид из пласта в относительно значительных объемах с учетом давления столба жидкости в скважине, и модуль глубинного анализа флюида с возможностью передачи данных на поверхность в режиме online. Минимальное количество необходимых датчиков, для качественного контроля очистки поступающего из пласта флюида, это: датчик удельного электрического сопротивления (УЭС), датчик плотности прокачиваемого флюида и датчик рН воды.The OPK devices for implementing the method, in addition to the module for contacting the formation, must include a pump that allows pumping fluid from the formation in relatively significant volumes, taking into account the pressure of the liquid column in the well, and a module for in-depth analysis of the fluid with the ability to transmit data to the surface online. The minimum number of required sensors for a quality control of the cleaning of the fluid coming from the formation is: a resistivity sensor, a density sensor for the pumped fluid and a pH sensor for water.

Пробоотборные камеры рекомендуется использовать с компенсацией давления, которые позволяют способствуют сохранению отобранных проб воды в однофазном состоянии на всем пути от момента отбора до лаборатории, где выполняются исследования проб. Компенсатор давления позволяет избежать выделения растворенного газа и изменения свойств воды при охлаждении, возникающем при подъеме пробоотборников на поверхность.Sampling chambers are recommended to be used with pressure compensation, which helps to keep the selected water samples in a single-phase state all the way from the moment of sampling to the laboratory where the samples are studied. The pressure compensator avoids the release of dissolved gas and changes in the properties of water during cooling, which occurs when the samplers rise to the surface.

На этапе планирования отбора проб пластовой воды выбирается оптимальный модуль прибора ОПК для контакта с пластом, в зависимости от ожидаемого типа коллектора продуктивного пласта и его ФЕС, и проводится предварительная оценка объема и время откачки пластового флюида до получения кондиционной пробы пластовой воды, подбирается поршневой блок насоса прибора с оптимальной производительности для данных геологических условий, рекомендуется при планировании подбирать насос с характеристиками, превышающими оптимальные. Глубина зоны проникновения ФБР может быть оценена по данным интерпретации комплекса электрических методов геофизических исследований скважины (ГИС) с зондами разной глубины исследований.At the planning stage of reservoir water sampling, the optimal OPK device module is selected for contact with the reservoir, depending on the expected type of reservoir of the reservoir and its FES, and a preliminary assessment of the volume and time of pumping of the reservoir fluid to obtain a conditioned reservoir water sample is made, a piston pump unit is selected devices with optimal performance for these geological conditions, it is recommended when planning to select a pump with characteristics that exceed the optimal. The depth of the FBI penetration zone can be estimated from the interpretation of a complex of electrical methods for geophysical well surveys (GIS) with probes of different depths of research.

С начала процесса опробования, после установки прибора ОПК в интервале исследования, включается модуль глубинного анализа флюида, позволяющий получать непрерывные значения параметров откачиваемых флюидов - УЭС, плотность, рН. С появлением тренда на очистку по регистрируемым параметрам, производится переоценка объема и времени откачки уже по фактическим данным (фиг. 4). При этом точность оценок, как текущего содержания ФБР в притоке, так и времени откачки увеличивается по мере выполаживания кривых опорных параметров (УЭС, плотность, рН) и возрастает в процессе откачки. Опробование проводится до момента относительной стабилизации данных параметров (УЭС, плотность, рН) и достижения необходимого уровня очистки (фиг. 5).From the beginning of the testing process, after installing the OPK device in the study interval, the module for in-depth fluid analysis is turned on, which allows obtaining continuous values of the parameters of the pumped-out fluids - resistivity, density, pH. With the emergence of a trend for cleaning by registered parameters, the volume and time of pumping are reassessed based on actual data (Fig. 4). At the same time, the accuracy of estimates of both the current FBI content in the inflow and the pumping time increases as the curves of the reference parameters become flat (resistivity, density, pH) and increases during the pumping process. Testing is carried out until the relative stabilization of these parameters (resistivity, density, pH) and achieve the required level of purification (Fig. 5).

Отобранные пробы в пробоотборных камерах с компенсацией давления, удовлетворяющих условиям транспортировки, направляются в исследовательскую лабораторию. Транспортировку проб в лабораторию рекомендуется осуществляется с поддержанием температурного режима во время всего пути следования с использованием специальных термоконтейнеров. Объемы проб должны предварительно согласовываться с лабораторией, проводящей исследования.Samples taken in sampling chambers with pressure compensation that satisfy the conditions of transportation are sent to the research laboratory. It is recommended that samples be transported to the laboratory while maintaining the temperature during the entire route using special thermal containers. Sample volumes must first be agreed with the laboratory conducting the study.

Способ осуществляют следующим образом:The method is as follows:

В первую очередь, выбирается модуль прибора ОПК для контакта с пластом в зависимости от типа и ФЕС коллектора (Таблица 1).First of all, the OPK device module is selected for contact with the reservoir, depending on the type and reservoir properties (Table 1).

Figure 00000001
Figure 00000001

* - рекомендации носят общий характер, применимость конкретного модуля необходимо оценивать в зависимости от геолого-технических условий.* - recommendations are general in nature, the applicability of a particular module must be evaluated depending on the geological and technical conditions.

Далее проводится предварительная оценка объема и времени откачки в зависимости от глубины зоны проникновения ФБР в пласт, коэффициента анизотропии по проницаемости вмещающих пород (фиг. 1, фиг. 2), и дифференциального давления на модуль насоса (фиг. 3). На месторождениях уже находящихся на стадии разведочного этапа, когда уже есть пробуренные поисково-оценочная и разведочные скважины, планировать можно заранее, до мобилизации оборудования ОПК на скважину, что не значительно уменьшит затраты на проведение этих работ. В этом случае, уже есть исследования кернового материала по месторождению, данные по анизотропии пород и глубиной зон проникновения, возможно есть опыт работы с приборами ОПК. Если данных по глубине проникновения нет, то она может быть оценена по выполненным на пробуренных скважинах методам ГИС. На новых объектах, где еще нет пробуренных скважин, оценку можно провести только после бурения первой поисково-оценочной скважины и записи методов ГИС. В этом случае возможна мобилизация нескольких приборов и выбор модулей выполнить уже по факту бурения, коэффициент анизотропии может быть взят только по аналогии с отложениями на соседних месторождениях.Next, a preliminary assessment of the volume and pumping time is carried out depending on the depth of the zone of penetration of the FBI into the formation, the anisotropy coefficient of the permeability of the host rocks (Fig. 1, Fig. 2), and the differential pressure on the pump module (Fig. 3). At fields already at the exploratory stage, when there are already drilled exploratory and appraisal and exploratory wells, it is possible to plan ahead, before mobilizing the defense industry equipment for the well, which will not significantly reduce the cost of carrying out these works. In this case, there are already studies of core material in the field, data on the anisotropy of the rocks and the depth of the penetration zones, perhaps there is experience in working with OPK devices. If there is no data on penetration depth, then it can be estimated using well logging methods performed on drilled wells. At new facilities where there are no drilled wells, an assessment can be carried out only after drilling the first exploratory and appraisal well and recording well logging methods. In this case, it is possible to mobilize several devices and make the choice of modules already based on the fact of drilling, the anisotropy coefficient can be taken only by analogy with deposits at neighboring fields.

Глубина зоны проникновения ФБР оценивается по результатам электрометрических исследований комплекса ГИС. В частности, может быть установлена по данным фокусированного многозондового бокового каротажа или индукционного каротажа. Глубина зоны проникновения является одной из выходных величин при инверсии данных сопротивлений с целью получения оценок УЭС пласта.The depth of the FBI penetration zone is estimated from the results of electrometric studies of the GIS complex. In particular, it can be established according to the data of focused multi-probe lateral logging or induction logging. The depth of the penetration zone is one of the output values for the inversion of these resistances in order to obtain reservoir resistivity estimates.

Оценка требуемого объема откачки выполняется при помощи программного обеспечения для гидродинамического моделирования, позволяющего воспроизводить процессы очистки при работе с приборами ОПК. Для ориентировочной оценки объема откачки и исключения необходимости выполнения гидродинамического моделирования при каждом проведении работ ОПК разрабатываются специальные палетки с зависимостью объема откачки от коэффициента анизотропии проницаемости и эффективной толщины пласта. Для каждого типа приборов ОПК такие палетки необходимо создавать отдельно. Для оптимального выбора прибора ОПК не достаточно только оценки объема откачки, необходимо также определить и скорость откачки.Estimation of the required pumping volume is carried out using the software for hydrodynamic modeling, which allows reproducing the cleaning processes when working with OPK devices. For an approximate assessment of the pumping volume and eliminating the need to perform hydrodynamic modeling, at each DIC operation, special pallets are developed with a dependence of the pumping volume on the permeability anisotropy coefficient and effective formation thickness. For each type of defense industry equipment, such pallets must be created separately. For the optimal choice of the OPK device, it is not enough just to estimate the pumping volume, it is also necessary to determine the pumping speed.

Скорость откачки зависит не только от объема, который надо откачать из пласта для получения чистой пластовой воды, но и от производительности насоса и дифференциального давления на насос, учитывающее в том числе и репрессию, создаваемую столбом жидкости в скважине. Для оценки скорости откачки вначале необходимо определить депрессию. В работе были созданы палетки для определенных типов приборов, определяющие необходимую депрессию при единичном расходе и единичной подвижности флюида, для последующего пересчета в требуемые геолого-технические условия. Также для каждого типа прибора ОПК, или точнее его поршневого модуля, были получены гидравлические характеристики (зависимость расхода насоса от дифференциального давления). Для каждого типа приборов должны быть созданы аналогичные палетки, по результатам гидродинамического моделирования.The pumping speed depends not only on the volume that needs to be pumped out of the reservoir to obtain clean produced water, but also on the pump performance and differential pressure on the pump, which also takes into account the repression created by the liquid column in the well. To evaluate the pumping rate, depression must first be determined. In this work, palettes were created for certain types of devices that determine the necessary depression at a unit flow rate and unit fluid mobility, for subsequent conversion into the required geological and technical conditions. Also, for each type of OPK device, or rather its piston module, hydraulic characteristics were obtained (the dependence of the pump flow on the differential pressure). For each type of device, similar palettes should be created, according to the results of hydrodynamic modeling.

Исходя из полученных оценок объема и скорости откачки, рассчитывается время, которое потребуется для отбора представительных проб с тем или иным зондом и поршневым блоком. Затем выбираются соответствующие параметры испытания (зонд и интервал испытания), при которых временные затраты будут минимальны. Для оценки объема откачки в случае несмешивающихся флюидов, кроме перечисленных выше параметров, также требуется учитывать возможный контраст в вязкости флюидов и влияние фазовых проницаемостей, в этом случае необходимо использовать гидродинамическое моделирование в каждом отдельно взятом случае. При расчетах необходимо учитывать ограничения насосных групп по лимитам суммарного дифференциального давления. После расчета необходимого объема откачки и скорости (расход насоса в зависимости от суммарного дифференциального давления) определяется время откачки, по этим данными подбирается оптимальный тип прибора ОПК для отбора кондиционной пробы пластовой воды при заданных геолого-технических условиях.Based on the obtained estimates of the volume and speed of pumping, the time it takes to take representative samples with a particular probe and piston block is calculated. Then, the appropriate test parameters (probe and test interval) are selected at which time costs will be minimal. In order to estimate the pumping volume in the case of immiscible fluids, in addition to the parameters listed above, it is also necessary to take into account the possible contrast in the viscosity of the fluids and the influence of phase permeabilities, in this case it is necessary to use hydrodynamic modeling in each individual case. When calculating, it is necessary to take into account the limitations of pumping groups by the limits of the total differential pressure. After calculating the required pumping volume and speed (pump flow depending on the total differential pressure), the pumping time is determined, according to these data, the optimal type of OPK device is selected for taking a conditioned sample of produced water under given geological and technical conditions.

Во вторую очередь осуществляется контроль параметров откачки и оценки степени очистки в ходе проведения ОПК. С начала процесса опробования, после установки прибора ОПК в интервале исследования, включается модуль глубинного анализа флюида, позволяющий получать непрерывные значения параметров откачиваемых флюидов - УЭС, плотность, рН. Во время откачки производится переоценка объема и времени уже по фактическим данным. При этом точность оценок, как текущего содержания ФБР в притоке, так и времени откачки увеличивается по мере изменения кривых опорных параметров (УЭС, плотность, рН), при этом для количественной оценки относительного содержания ФБР в потоке флюида вычисляются предельные значения данных параметров по аппроксимирующей кривой. Опробование проводится до момента относительной стабилизации данных параметров и достижения необходимого уровня очистки, после чего выполняется отбор пробы пластовой воды. Учитывая, что описываемые параметры напрямую зависят от минерализации прокачиваемой воды, принимается допущение о линейной зависимости между УЭС и минерализацией. Для контроля уровня загрязнения производится пересчете УЭС в минерализацию откачиваемого флюида для конкретных условий. В случае, если оценка уровня загрязнения все же производится без пересчета в минерализацию, то требуется необходимо пересчитать УЭС в удельную электропроводность, дополнительно учитывая возможные изменения температуры в ходе опробования, влияющие на значения параметра независимо от процесса очистки. Для оценки свойств пластовой воды строится аппроксимирующая функция, учитывающая изменение определенного параметра во времени; минерализации, удельной электропроводности или плотности флюида. Полученная функция сопоставляется с фактическими данными, откуда и определяется процент загрязнения ФБР откачиваемого флюида. Расчет рекомендуется производить в специальном программном обеспечении, при достижения уровня ФБР 5% может быть отобрана кондиционная проба пластовой воды.In the second place, the pumping parameters are monitored and the degree of purification is assessed during the defense industry. From the beginning of the testing process, after installing the OPK device in the study interval, the module for in-depth fluid analysis is turned on, which allows obtaining continuous values of the parameters of the pumped-out fluids - resistivity, density, pH. During pumping, the volume and time are reassessed based on actual data. Moreover, the accuracy of the estimates of both the current FBI content in the inflow and the pumping time increases as the curves of the reference parameters change (resistivity, density, pH), while for the quantitative assessment of the relative FBI content in the fluid flow, the limiting values of these parameters are calculated by the approximating curve . Testing is carried out until the relative stabilization of these parameters and the achievement of the required level of purification, after which sampling of produced water is performed. Considering that the described parameters directly depend on the salinity of the pumped water, an assumption is made about a linear relationship between resistivity and salinity. To control the level of pollution, the resistivity is converted to the mineralization of the pumped-out fluid for specific conditions. If the pollution level is still estimated without conversion to mineralization, then it is necessary to convert the resistivity into electrical conductivity, taking into account possible temperature changes during testing, affecting the parameter values regardless of the cleaning process. To evaluate the properties of produced water, an approximating function is constructed that takes into account the change in a certain parameter in time; mineralization, electrical conductivity, or fluid density. The obtained function is compared with actual data, from which the percentage of FBI contamination of the pumped fluid is determined. Calculation is recommended to be done in special software; when the FBI level reaches 5%, a conditioned sample of produced water can be taken.

В третью очередь осуществляют транспортировку отобранных проб используя пробоотборные камеры с компенсацией давления, которые способствуют сохранению отобранных проб воды в однофазном состоянии на всем пути следования от момента отбора до лаборатории, где выполняются исследования проб, и с поддержанием температурного режима с использованием специальных термоконтейнеров.In the third place, the transportation of the selected samples is carried out using pressure-compensated sampling chambers, which help to keep the selected water samples in a single-phase state along the entire route from the moment of sampling to the laboratory where the samples are studied, and maintaining the temperature regime using special thermal containers.

Claims (1)

Способ отбора кондиционной пробы пластовой воды с помощью приборов ОПК (опробователей пластов на кабеле), отличающийся тем, что осуществляется оценка необходимого объема откачки или в пакете гидродинамического моделирования, или по предварительно созданным палеткам для каждого типа приборов, учитывающих зависимость объема откачки от анизотропии по проницаемости, эффективной толщины и открытой пористости пласта, осуществляется моделирование процесса очистки скважины для оценки требуемого объема откачки, рассчитывается максимально возможная скорость откачки для конкретных геолого-технических условий, строится кривая продуктивности интервала пласта (с учетом конкретного зонда) при помощи соответствующей палетки для каждого используемого типа приборов ОПК, при этом учитывается возможный контраст в вязкости флюидов и влияние фазовых проницаемостей, после расчета необходимого объема откачки и скорости (расход насоса в зависимости от суммарного дифференциального давления) определяется время откачки, по этим данными подбирается оптимальный тип прибора ОПК для отбора кондиционной пробы пластовой воды при заданных геолого-технических условиях, в процессе откачки осуществляется контроль за динамикой изменения параметров откачиваемого флюида, при этом для количественной оценки относительного содержания фильтрата бурового раствора (ФБР) в потоке флюида вычисляются предельные значения данных параметров, для этого составляется аппроксимирующая функция, которая описывает динамику изменения параметра удельной электропроводности или расчетной минерализации, плотности в зависимости от объема откачки, проводится оценка предельного (истинного) параметра пластовой воды (минерализации, плотности) по результатам измерений параметров откачиваемого флюида, на основе предельного параметра поводится оценка текущего уровня загрязнения ФБР откачиваемого пластового флюида и при достижения уровня 5% может быть отобрана кондиционная проба пластовой воды.A method of sampling a conditioned sample of produced water using OPK devices (reservoir testers on a cable), characterized in that the required pumping volume is estimated either in a hydrodynamic modeling package or using pre-created palettes for each type of device taking into account the dependence of the pumping volume on permeability anisotropy , effective thickness and open porosity of the formation, modeling of the well cleaning process is carried out to assess the required pumping volume, the maximum is calculated possible pumping rate for specific geological and technical conditions, a reservoir interval productivity curve is constructed (taking into account a specific probe) using the appropriate palette for each type of OPK device used, taking into account possible contrast in fluid viscosity and the influence of phase permeabilities, after calculating the required pumping volume and speed (pump flow depending on the total differential pressure), the pumping time is determined, these data select the optimal type of OPK device for rejection and a conditioned sample of produced water under specified geological and technical conditions, during the pumping process, the dynamics of changes in the parameters of the pumped fluid is monitored, and for the quantitative assessment of the relative content of the mud filtrate (FBI) in the fluid stream, the limiting values of these parameters are calculated, for which an approximating function that describes the dynamics of the change in the parameter of electrical conductivity or calculated mineralization, density depending on the volume of pumping and, the limiting (true) parameter of produced water (mineralization, density) is estimated based on the results of measurements of the parameters of the pumped fluid, based on the limiting parameter, the current level of FBI contamination of the pumped formation fluid is estimated and, when the level is 5%, a conditioned sample of the produced water can be taken.
RU2018113032A 2018-04-10 2018-04-10 Method of selection of conditional sample of formation water with the help of cable plasters RU2681050C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018113032A RU2681050C1 (en) 2018-04-10 2018-04-10 Method of selection of conditional sample of formation water with the help of cable plasters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018113032A RU2681050C1 (en) 2018-04-10 2018-04-10 Method of selection of conditional sample of formation water with the help of cable plasters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2681050C1 true RU2681050C1 (en) 2019-03-01

Family

ID=65632656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018113032A RU2681050C1 (en) 2018-04-10 2018-04-10 Method of selection of conditional sample of formation water with the help of cable plasters

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2681050C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756340C1 (en) * 2021-03-12 2021-09-29 Публичное акционерное общество «Газпром нефть» System, machine-readable medium and method for processing quality data of formation fluid samples

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU110538A1 (en) * 1956-01-17 1956-11-30 И.К. Зерчанов Sampler for formation water sampling
SU1105629A1 (en) * 1983-01-03 1984-07-30 Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин Method of hydrodynamic testing of formations
US6016191A (en) * 1998-05-07 2000-01-18 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and tool using tracers and singles point optical probes for measuring characteristics of fluid flow in a hydrocarbon well and methods of processing resulting signals
RU2454662C2 (en) * 2006-04-10 2012-06-27 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед System and method for evaluating contamination of formation fluid samples with filtrate using refraction index

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU110538A1 (en) * 1956-01-17 1956-11-30 И.К. Зерчанов Sampler for formation water sampling
SU1105629A1 (en) * 1983-01-03 1984-07-30 Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин Method of hydrodynamic testing of formations
US6016191A (en) * 1998-05-07 2000-01-18 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and tool using tracers and singles point optical probes for measuring characteristics of fluid flow in a hydrocarbon well and methods of processing resulting signals
RU2454662C2 (en) * 2006-04-10 2012-06-27 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед System and method for evaluating contamination of formation fluid samples with filtrate using refraction index

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756340C1 (en) * 2021-03-12 2021-09-29 Публичное акционерное общество «Газпром нефть» System, machine-readable medium and method for processing quality data of formation fluid samples

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Satter et al. Practical enhanced reservoir engineering
CN105468886B (en) The method for calculating strata pressure based on petrophysical parameters
Quinn et al. Using constant head step tests to determine hydraulic apertures in fractured rock
Guiltinan et al. Measuring well hydraulic connectivity in fractured bedrock using periodic slug tests
Bredehoeft et al. The hydrodynamics of the Big Horn Basin: A study of the role of faults
Wiese et al. Well-based hydraulic and geochemical monitoring of the above zone of the CO 2 reservoir at Ketzin, Germany
CN106154343B (en) The method for calculating the oil saturation of fine and close oily reservoir
Sanni Petroleum engineering: principles, calculations, and workflows
Cheng et al. Productivity prediction from well logs in variable grain size reservoirs cretaceous Qishn formation, republic of Yemen
Korobov et al. Depth computation for the onset of organic sedimentation formation in the oil producing well as exemplified by the Sibirskoye oil field
RU2681050C1 (en) Method of selection of conditional sample of formation water with the help of cable plasters
RU2468198C1 (en) Method for determining properties of productive formation
Akram et al. A model to predict wireline formation tester sample contamination
Mabrouk et al. New method to calculate the formation water resistivity (Rw)
Fan et al. An evaluation of porosity and permeability based on an unsteady seepage model in a reservoir while underbalanced drilling
Opuwari An integrated approach of fluid contact determination of the Albian age sandstone reservoirs of the Orange Basin Offshore South Africa
Yang et al. Interpretation of formation permeability and pressure responses from wireline formation testing with consideration of interlayers
US10801321B2 (en) Method for monitoring salinity within an underground formation
Al-Rushaid et al. Downhole Estimation of Relative Permeability With Integration of Formation-Tester Measurements and Advanced Well Logs
Shatyrbayeva et al. Resistivity-based pore pressure investigation using the Waxman-Smits equation in the North Alpine Foreland Basin, SE Germany
Nie et al. Time-tracking tests and interpretation for a horizontal well at different wellbore positions
Boukadi et al. Investigating uncertainties in relative permeability measurements
Al-Obaidi et al. Dependences of reservoir oil properties on surface oil
RU2669980C1 (en) Method for determining hydrodynamic parameters of productive formation
Dujardin et al. New Methodology to Calculate Water Cut in Mature Waterflood-Alba Field

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20200819