SU964122A1 - Способ определени физических характеристик скважинной среды и обсаженных скважин - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СКВАЖИННОЙ СРЕДЫ И ОБСАЖЕННЫХ СКВАЖИН

1

Изобретение относитс  к способам воздействи  на горные породы, в частности на нефтеносные пласты, с целью увеличени  притока нефти при осуществлении добычи и при разведке на нефть и газ.

Известен способ определени  рабочей частоты скважинных преобразователей, включающий операции определени  скорооти , распространени  звука в материале активного элемента и диаметра последн& ,о J го, исход  из диаметра скважины 1 .

Недостатке этого способа  вл етс  отсутствие св зи с услови ми в скважт не , в частности с физико-механическими свойствами скважинной среды, толщиной 15 цементного сло , и в св зи с этим мала  точность определени  частоты дл  получени  эффективного воздействи . Известен также способ определени  физических характеристик скважинной среды и обсажен 20 ных скважин, включающий определение воздействи  акустической частоты 2.

К недостаткам известного способа УГноситс  то, что нет св зи рабочей частоты с размерами излучател , толщиной цементного сло  и нару шым диаметром , трубы обсадной колонны или рассто нием до озвучиваемой горной породы от стенки излучател ; нет св зи параметров с длиной волны излучаемого ультразвука в ,скважинной среде, воздействие нестабильно и неэффективно, а также мала  .-. ность определени  рабочей частоты воздействи  вследствие ТОГО- что не учитываютс  температура и статическое давление на скорость распространени  звука в скважине и положение излучател  в ней.

Поэтому сггособ-прототип невозможно примен ть практически и пригоден он лишь дл  прикидочных теоретических расчетов.

Цель изобретени  - повыщение точности определени  рабочей частоты и эффек тивности воздействии на нефт ной пласт.

Дл  достижени  указанной пели перед акустическим воздействием провод т акустический каротаж, по данным которого определ ют толщину цементного спо ,рао|сто ние от стенки нефт ного пласта до цементного сло  и скорость рг1спростран ни  продольной волны в среде скважины, измер ют диаметры акустичесзюго излучател  и обсадной колонны и определ ют рабочую частоту воздействи  из соотнош шш f А+1и,-А + 1Ъ скорость распространени  продольной волны в среде, заполн ю щей пространство скважины в месте воздействи ; диаметр обсадной колонны; толщина цементного сэто ; диаметр акустического излучате л ; рассто ние от нефт ного пласта до цементного сло . чертеже представлена схема осуществлени  предлагаемого способа. В горной породе 1,  вл ющейс  вме щающей , пробурена скважина, в которую помещена труба обсадной колонны 2 на- - ружным диаметром Д, а снаружи нее пространство заполнено цементом 3 толщиной Ц. Внутри скважинь в центре колонны подвешен на кабеле-тросе акуст ьческий излучатель 4, одесимметрично поддерживаемый центратором 5. В зоне перфорации, в которой находитс  нефт но пласт 6, размещены перфорационные от версти  7. Диаметр акустического излучател  4 равен А, рассто ние от нефт но го пласта до стенки цементного сло  Б. Способ определени  рабочей частоты акустического воздействи  осуществл ют следующим образом. Перед началом воздействи  с помощью аппаратуры акустического каротажа на отраженных волнах, шпример профилемера , производ т исследование акустических параметров скважинкой среды и нефт но го пласта с целью определени  рассто ни  от. стенки последнего до стенки излу чател  4 и скорости распространени  продольной волны в скважинной среде в предполагаемой зоне воздействи . . рость распространени  продольной волны С юмер ют по времени распространени  эхо-сигнала и величине рассто ни  между стенками излучател -приемника указанной выша аппаратуры и обсадной колонны С Л-А/Т, где Т-врем  распространени  эхо сигнала в скважинной среде. Так как темпе ратура и давление с глубиной в скважине измен ютс  медленно, то дл  большей точности изм ерение скорости звука С м ожно проводить над или под перфорационными отверсти ми 7. Полученную скорость уточн ют по палеткам, составленным с учатом наличи  гидростатического давлени  в зоне перфорации и температуры в ней. С помощью аппаратуры измер ют толщину цементного сло  Ц в зоне перфорационных отверстий7. Рассто ние от стенки нефт ного пласта до стенки излучател  4 равно Д/2 + Ц - А/2 4- Б (1). При этом раздельное определение в&личин Ц и Б необ зательно, так как в формуле (1) они вход т как сумма, величина которой может быть определена из данных акустического каротажа из соот ношени  СТ (Д/2 - А/2 + П + Б) М, причем М 1,2,3... Практический интерес представл ет случай, когда М 1, т.е. воздействие ведетс  на самых нвзких частотах, когда потери акустической энергии в слое жидкости, заполн ющей скважину , вследствие затухани  будут мишгмальными . Опущенный после проведени  каротажа в скважину акустический излучатель 4 будет эффективно озвучивать нефт ной пласт 6 лишь в том случае, если на указанном рассто нии между стенками излучател  и нефт ного пласта будет укладыватьс  целое число пол волн Д./2, соответствующих оптимальной частоте воздействи . В этом случае слой жидкости между стенками акустического излучател  4 и нефт ного пласта 6 будет в волновом отношении звукопрозрачным и на прохождение звука к нефт ному пласту будет оказывать вли ние только частотнозависимое затухание, которым можно пренебречь на нкзних частотах и вследствие небольшой толщины сло . Так как длина акустической волны равна частному от делени  скорости на частоту € , т.е. СД,(1), то наиболее опттамальна  частота акусти -ческого воздействи  равна 2С/Л (3). Подставл   в формулу (З) вместо Л /2 сумму Д/2 + Ц + Б - А/2, .получим соотношение дл  определени  оптимальной рабочей чаетоты акустического воздействи  .С РА+11;-А+1б из которого следует, что дл  вычислени  ч.астоты измер ют внеиптай диаметр обсадной колонны (тши его берут кз паопорта на скважину) и диаметр акустичеокого излучател . Так как величины Д,Б, Ц, С и А дл  данных условий изменить нельз  (величина А измен етс  с большим трудом), то дл  выбора оптимальной рабочей частоты необходимо иметь р д акустических излучателей, настроенных на различные частоты. После определени  частоты по формуле (4) iis р да будет вз т излучатель с наиболее близкой к раочетной резонансной частотой. Например, дл  типичных условий Самотлорского месторождени  нефти С 1280м/с, Д 0,168м, А 0,1м. Пусть Б 0, а

средн   величина Ц по высоте отверстий 7 составл ет пор док О,О5 м. Подставл  приведенные значенгет А, Б, С, Ц и Д в формулу (4), получим, что- рабоча  частота акустического воздействи  должна быть 7650 Гц.

Акустическое воздействие обеспечиваетс  и его целесообразно проводить, если мощность воздействи  звука уменьшаетс  на 3 дБ. Это происходит в том случае, если рассто ние между стенками нефт ног пласта и излучателем отличаетс  от длины полуволны на 1/8 Л . Кроме того, желательно , чтобы рассто ние вообще не превышапо Л/8, что соответствует воз-; действию на очень нкзких частотах. Если рассто ние равно или кратно четверти длины волны, причем М 1,3,5..., воздействие может оказатьс  непродолжительным и неэффективным вследствие не которого прохождени  акустической энергик в imacT и большого отражени  энергии от стенки пласта 6 в Сторону излучател  4, что вызывает его перегрев и выход из стро .

Предлагаемый способ позволит получить повышенную эффективность воздействи  как дл  увеличени  притока нефти из старых скважин, так и дл  осуществлени  более эффективного нейтронного каротажа (системы каротаж - воздействие - каротаж), что даст возможность увеличить чувствительность в 3-5 раз. Точность выбора опт-имальной частоты гарантируетс  введением каротажа перед воздействием, правильным использований

полученных данных и палеток. Преимуществом предлагаемого способа  вл етс  его простота,  сность, высока  точность, котора  повышаетс  в 3-5 раз, позвол   увеличить эффектттность воздействи  в 5-10 раз. Экономический эффект от вн&дрени  изобретени  составит пор дка 1000-5000 руб. на одну обработанную скважину.

Claims (2)

1.Ивакин Б, Н. и др. Акустический метод исспедовашш скважин. М., Недра 1978, с. 122, 126.

2.Ефимова С. А. D параметрах термоакустического воздействи  на пласты в услови х скважин. Сб. Скважинна  геоакустика , М., ВНИИЯГГ, 1975, с. 92.