SU1701900A1 - Способ электрокаротажа нефт ных и газовых скважин - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к нефт ной и газовой пром-сти, в частности к методам электрокаротажа скважин, обсаженных стеклопластиковыми трубами. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей . Способ электрокаротажа нефт ных и газовых скважин, обсаженных трубами из непровод щего электрический ток материала, включает выполнение в трубах сквозных отверстий, герметизацию отверстий пробками, выполненными из провод щего электрический ток высокопрочного неметаллического материала Удельное электрическое сопротивление этого материала находитс  в пределах изменени  удельного электрического сопротивлени , заполн ющего обсадную колонну раствора. Затем осуществл ют заполнение обсадной колонны труб раствором на водной основе. Спускают в колонну электрокаротажное устройство и измер ют против исследуемого участка ствола скважины. При этом пробки могут быть выполнены из угле- оодволоконного материала. 1 з.п. ф-лы, 2 ил k/i t vj о ю о о

Description

Изобретение относитс  k способам геофизических исследований скважин, в частности к методам электрокаротажа скважин, обсаженных стеклопластиковыми трубами

В практике краплени  нефт ных скважин используютс  обладающие высокой

прочностью и корозионной стойкостью стеклопластиковые обсадные трубы Объ сн етс  это стремлением повысить срок службы обсадной колонны в услови х воздействи  агрессивных пластовых вод. а главное, возможностью использовать дл 

целей контрол  выработки нефт ного пласта в процессе эксплуатации скважины высокочастотные электрические методы промысловой геофизики - индукционный и диэлектрический, которые в стальных обсадных трубах не работают. Как правило, стеклопластиковыми трубами обсаживаетс  не весь ствол скважины, а только нижн   ее часть, охватывающа  интервалы тивных отложений (100-200 м)

Поскольку стеклопластиковые трубы дл  обсадки скважин выполнены из непровод щего электрический ток материала,они исключают возможность проведени  исследований контактными (гальваническими) методами электрометрии (градиент-зонды, потенциал-зонды, БКЗ), а также измерени  естественной пол ризации ПС, что в значительной степени ограничивает функциональные возможности электрокаротажа в обсаженных скважинах.

Известен способ электрокаротажа, позвол ющий проводить исследовани  контактными методами электрометрии в нефт ных и газовых скважинах, обсаженных стеклопластиковыми трубами. Этот способ прин т за прототип. Он заключаетс  в том, что в обсадных стеклопластиковых трубах выполн ют сквозные отверсти , равномерно распределенные по поверхности трубы, и герметично устанавливают в них металлические пробки. При этом хорошие результаты могут быть получены при длине пробок, равной толщине стенки трубы, и при диаметре 4-8 мм.

Наиболее оптимальным  вл етс  распределзние отверстий с пробками на четырех равноотсто щих друг от друга образующих цилиндрической поверхности трубы при рассто нии между отверсти ми по вертикали около 10см. Причем отверсти  с пробками, расположенные на разных образующих , выполн ют таким образом, что при сечении трубы плоскостью, перпендикул рной оси трубы и проход щей через ось одного отверсти , эта плоскость будет пересекать оси четырех отверстий.

Как показывают результаты экспериментальных лабораторных и скважинных измерений, проведенные с помощью градиент-зонда , по данным электрокаротажа в скважинах, обсаженных такой колонной, можно уверенно выделить нефтенэсыщен- ную и водонасыщенную части продуктивного пласта и надежно отбить границу между ними.

Однако способ электрокаре гажз нефт ных и газовых скважин имеет существенный недостаток, св занный с тем, что наличие в стеклопластиковых обсадных трубах металлических пробок исключает возможность применени  высокочастотных (бесконтактных ) методов электрометрии, в частности, индукционного каротажа, что в значительной степени ограничивает функциональные возможности электрокаротажа а обсаженных скважинах.

Наличие металлических пробок в стенке стеклопластиковой трубы настолько сильно

0 искажают диаграмму индукционного каротажа , что делает ее практически неинтерпретируемой .

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей электрокарота5 жа в обсаженных скважинах путем обеспечени  возможности проведени  исследований всеми основными методами электрометрии, включа  как высокочастотные (бесконтактные), так и гальванические

0 (контактные) методы.

Цель достигаетс  тем, что в способе электрокаротажа нефт ных и газовых скважин, обсаженных трубами из непровод щего электрический ток материала, вклю5 чающем выполнение в трубах сквозных отверстий, герметизацию отверстий пробками из провод щего электрический ток материала , заполнение обсадной колонны труб раствором на водной основе, спуск в

0 колонну электрокаротажного устройства и осуществление измерений против иссле- . дуемого участка скважины, герметизацию отверстий осуществл ют пробками, выполненными из высокопрочного неметалличе5 ского материала, удельное электрическое сопротивление которого находитс  в пределах изменени  удельного электрического сопротивлени  заполн ющего обсадную колонну раствора, в частности, пробки выпол0 н ют из углеродволоконного материала.

Возможность проведени  исследований высокочастотными (бесконтактными) методами электрометрии обусловлена отсутствием металлических деталей в корпусе

5 обсадных труб. Металлические материалы имеют удельную проводимость пор дка 107-108 сим/м и как показывают расчеты, при наличии металлических пробок в стенке обсадной стеклопластиковой трубы при их

0 диаметре 8-10 мин и плотности 50 пробок на 1 м трубы, вноситс  искажение (погрешность ) в диаграмму индукционного каротажа пор дка 500-800 мсим/м.

Снижение удельной проводимости ма5 териала пробки до значений проводимости бурового раствора (жидкости на водной основе ) 0,2-10 мсим/м (0,1-5 Ом м) приводит к соответствующему снижению помех т.е. примерно в 106-10 раз, что значительно ниже диапазона регистрируемых значений

удельной проводимости горных порол и HP превышает допустимой погрешности измерений при индукционном каротлже

Вместе с тем, предлагаемый способ электрокаротажг нефт ных и газовых гкв - жин, так же как и способ-пооютип, полностью сохран ет возможность проведени  исследований гал -ваничегкимм ( контактными ) методами электрометрии. Это обусловлено тем, что выполнение пробок из неметаллического материала, удельное электрическое сопротивление которого лежит в пределах 0,1-5 Ом м, обеспечивает необходимый гальванический электрический контакт электродов измерительного зонда через заполн ющую колонну жидкость (буровой раствор) с заколонным пространством (горными породами и пластами).

Увеличение удельного сопротивлени  материала пробок до значени  0,1-5 Ом м по сравнению с металлическими пробками приводит к увеличению контактного сопротивлени  электродов зонда через скважин- ную жидкость (раствор) с исследуемыми горными породами и пластами, что эквивалентно некоторому общему увеличению объемного сопротивлени  скважинной жидкости и легко учитываетс  пои интерпретации результатов измерений по аналогии с колоннами с металлическими пробками,

С целью практического обосновани  и подтверждени  проведен цикл исследований на модели скважины с использованием стеклопластиковых труб с наружным диаметром 140 мм и толщиной стенки 12 мм.

Дл  экспериментальных исследований были подготовлены отрезки четырех типов стеклопластиковых труб: - сплошные обычные трубы; - трубы с открытыми отверсти ми , выполненными в стенке трубы в количестве 50 отверстий на 1 м, равномерно расположенными по четырем ее образующим; - трубы с отверсти ми, герметично закрытыми пробками, выполненными из уг- леродволоконного материала с удельным электрическим сопротивлением 0,5 - трубы с отверсти ми, герметично закоыты- ми металлическими (латунными) пробкзми.

При проведении эксперименте 1 в модельную 12-метровую скзажину диаметром 220 мм поочередно опускались фубы различных типов, в которых проводилиск измерени  с помощмо поибора индукционного каротажа ПИК-1М и потенциал-зонда АО 4 МО, 1 N.

На фиг. 1 приведено сопоставление диаграмм , зарегистрированных прибором индукционного каротажа; на фиг. 2 сопоставление диаграмм, зарегистрироч н- ньи ГПТР -миал-зондом АО, 4 МО 1 N

Кз1 следует ит фиг 1, наличие метчпли- чески.; пробок в стенке стеклопластиковой Ь тру6 приводит к значительному искаже- (чю ( раммы индукционного каротажа (диаграмма 1), что практически полностью i- скгюч ет его применение при использовании обсадных труб по прототипу. При 0 использовании обсадных труб по изобретению (фиг Л диаграмма индукционного к ро- гзжз зарегистрированна  в обсадной оло,;не с отверсти ми, герметично закрыть ми тробкзми, выполненными из углерод- 5 воюконного материала (диаграмма ), полностью соответствует диаграмме 3. зарегистрированной в сплошной стеклопла- стиковой трубе, в которой индукционный каротч к работает практически без исклже0 ний.

Что касаетс  контактных (гальванических ) методов электрометрии, то предлагаемое решение, как это следует из сопоставлени  диаграмм, зарегистрирован5 ных потенциал-зондом АО, 4 МО, 1 N (фиг. 2, диаграммы 4-6), полностью сохран ет возможность проведени  исследований контактными (гальваническими) методами электрометрии

0Углеоодволоконнь;е материалы обладают уникальными физико-механическими и электрическими свойствами, в частности, с очень широким диапазоном изменени  как прочности (1,0-350 МПа), так и удельного

5 электрического сопротивлени  (1 10 - 1 104 Ом м).

Дл  реализации способа ДПР пробок выбран углеродволок пмый материал марки НТ, выпускаемый промышленностью с

0 удельным сорротир ением, равным 0,5 Ом м. Оптимальными  вл ютс  диаметры пробок и соответственно сквозных отверстий пор дка 10 мм. При этом отверсти  с пробк.нми должны быть равномерно распре5 делены вдоль четырех равноотсто щих друг от друга образующих трубы в количестве 50-60 пробок на 1 м труР-,1.

Способ может быть реализован следующей последовательностью операций.

0В стеклопластиковых обсадных трубах

переп, сбсадком скважины в стенке труб выполн ют сквозные отверсти , равномерно распредел   их по периметру и длине трубы Диаметр сквозных отверстий составл ет

5 8-10 мм. Производ т герметизацию отверстий пробками, выполненными из высокопрочно о неметаллического материала, удельное электрическое сопротивление которого находитс  в пределах изменени 

удельного электрического сопротивлени  примен емого раствора (пор дка 0,1 5 Ом м). в частности, пробки выполн ют из углеродволо конного материала. Производ т обсадку скважины указанными трубами, включа  цементирование скважины. Заполн ют обсадную колонну труб раствором нэ водной основе. Производ т спуск в колонну элекг- рокаротажного устройства и осуществл ют измерени  против исследуемого участка ствола скважины.

По сравнению с прототипом способ электрокаротажа скважин обладав более высокой геологической эффективностью, так как обеспечивает возможность проведени  исследований как высокочастотными (бесконтактными) методами электрометрии, например, индукционными и диэпектриче- скими, так и гальваническими (контактными ) отодами электрометрии, в частности, зондами КС и ПС, что способствузт решению проблемы контрол  за разработкой нефт ных и газовых месторождений и, как следствие, более полному извлечению нефти и газа из пласта.

Claims (2)

1.Способ электрокаротажа нефт ных и газовых скважин, обсаженных трубами из

непровод щего электрический ток материала , включающий выполнение в трубах сквозных отверстий, герметизацию отверстий пробками из провод щего электрический ток материала, заполнение обсадной колонны труб раствором на водной основе, спуск в колонну электрокаротажного устройства и измерени  против исследуемого участка ствола скважины, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных

возможностей, герметизацию отверстий осуществл ют пробками, выполненными из высокопрочного неметаллического материала , удельное электрическое сопротивление которого находитс  в пределах изменени 

удельного электрического сопротивлени  заполн ющего обсадную колонну раствора.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем. что пробки выполн ют из углеродволоконного материала.

Сплошна  с/пеклсллаа п( 8а  трдВа

Ча

Зонд индучционнога,

,

Ст хлоллас.тико&х(Сл1еклоплас/г и с да  труба с отберсти шА закрытыми лробками из углерод -Йолонщ ного материала

mpyffa с owfept n  ми закрытыми

17 /закрытыми талличесхумц npaffffcrnu

lend индукционного нарота&з 20

JoHd индукционного коротаю

ZO Ю

Сгпеклоплос/гш - Слг еклоллас/ г/с/- трусе с стыкова  трио в с

берет и ми без лро&ок

ЗондАОЪМО,™

50 100ОМУ 50

отверсти м.1/ Л7крыть/ми мемал- личесхими лроЗ- ками

Зонд40,ЦМО,1М

Ю00м

W 2.0 3.0

W

5.0 6.0 7.0

8.0 Q.O

Стеклопластикоба  тру So с отверсти  ми, закрытыми npofr

хами из углерод Волоконного ма- териала

,1М

Ю00м

Зонд А ЦП МЦ1 ft

50 100 Ом

X