Н. Г. Чернышевского Головин Б. А., Калинникова М. В., Муха А. А. Контроль за разработкой нефтяных и газовых месторождений геофизическими методами учебное пособие
 Скачать 472.25 Kb.
|
|
2.3. Исследование технического состояния скважин. Геофизические исследования технического состояния обсадных колонн и цементного камня в затрубном пространстве ведут в процессе строительства и эксплуатации скважин. Эти исследования подразделяются на: общие, выполняемые во всех скважинах; специальные, которые проводят только в скважинах, режим эксплуатации которых отличается от проектного или в которых возникли другие обоснованные предположения о нарушении целостности обсадной колонны и/или цементного кольца и, как следствие, герметичности затрубного пространства. Общие исследования. Общие исследования предназначены для оценки целостности и несущей способности обсадной колонны и герметичности затрубного пространства как основных элементов скважины, обеспечивающих ее работоспособность в соответствии с запланированными технологическими нагрузками и выполнение природоохранных задач. Они включают измерения: размеров и положения в разрезе отдельных элементов обсадной колонны труб, муфт, патрубков, цементировочного башмака, центраторов, турбулизаторов, и соответствия положения этих элементов проектному и «мере труб»; толщин обсадных труб во вновь построенных и действующих скважинах; минимального и среднего проходного сечения труб; высоты подъема цементной смеси, степени заполнения затрубного пространства цементом и его сцепления с обсадной колонной и горными породами; наличия в цементе вертикальных каналов и интервалов вспученного (газонасыщенного цемента); глубины и протяженности интервалов перфорации. Комплекс общих исследований составляют гамма-каротаж (ГК) для привязки полученных данных к разрезу, локация муфт (ЛМ), акустическая цементометрия (АКЦ), гамма-гамма-цементометрия (ЦМ),электромагнитная дефектоскопия и толщинометрия (ЭМДС-Т), термометрия (Т). Общие исследования проводят после спуска кондуктора, промежуточной и эксплуатационной колонн по всей их длине. Исследования термометром для определения высоты подъема цемента ведут в первые 24 часа после окончания цементирования. Одновременно по величине температурных аномалий оценивают заполнение цементом каверн в стволе скважины. Комплекс ГК, ЛМ, АКЦ, ЦМ иди СГД-Т выполняют спустя 16-24 часа по окончанию цементирования, полного схватывания цемента и разбуривания стоп-кольца. Для выделения интервалов перфорации проводят гамма-каротаж (с целью привязки геофизических данных к глубине), локацию муфт и отверстий, термометрию. Термометрию необходимо проводить непосредственно после перфорации; с течением времени температурные аномалии расплываются. Пример комплексного использования данных акустической и гамма-цементометрии приведен на рисунке. Указанный комплекс позволяет получать наиболее полные сведения о имеющихся дефектах крепи ствола скважины. Наличие продольного канала в кольце цементного камня отмечается, как правило, дефектом плотности по гамма-цементометрии (интервал 1552-1562м). Аналогичным образом отмечается случай односторонней заливки обсадной колонны. Случай большой трещиноватости цементного камня или отсутствие плотного контакта цементного кольца с обсадной колонной и стенками скважины отмечается как отсутствие сцепления по данным акустической цементометрии и не отмечается по результатам гамма-цементометрии. Пример  Специальные исследования. Специальные исследования предназначены для решения частных задач, связанных с выделением дефектов обсадных колонн и цементного кольца, которые ставят под сомнение герметичность затрубного пространства. Они включают: обнаружение в теле обсадной колонны трещин, прорывов, одиночных отверстий, нгегерметичных муфт, страгиваний муфт по резьбе. измерение толщин и выделение интервалов внутренней и внешней коррозии обсадных труб; определение интервалов напряженного состояния обсадных труб, обусловленного обжатием колонны породами с высокими реологическими свойствами; выделение локальных искривлений колонны, оценку целостности наружных колонн (технической, кондуктора). оценку положения и целостности ремонтных пластырей; выделение заколонных перетоков жидкости и газа; оценку состояния внутриколонного пространства определение гидратных, парафиновых и солевых отложений. В каждом конкретном случае интервалы и комплекс определяются поставленной задачей. Перечень задач и необходимых исследований может быть следующим: определение толщины труб, которая может угрожающе уменьшаться вследствие износа по одной из образующих, вдоль которой происходит движение бурильного инструмента и НКТ, внутренней и внешней коррозии металла; выделение прорывов и протяженных трещин наружных труб в многоколонных конструкциях осуществляют с помощью ЭМДС-Т. Характер отверстия (сквозное или глухое) определяют одним или комплексом методов, реагирующих на приток (отток) в скважину пластовых флюидов: термометрией, резистивиметрией, акустической шумометрией. Негерметичные муфты и другие места поглощения жидкости в колонне определяют по данным термометрии, дебитометрии и резистивиметрии. Аномалии на кривых термометрии и дебитометрии устанавливают в процессе долива скважины или кратковременных закачек жидкостей в скважину; при этом устанавливают нижнюю границу участка колонны, в котором отмечается движение жидкости. С помощью резистивиметрии интервалы поглощения находят, контролируя процесс перемещения по стволу скважины порции (0.5-1 м3) жидкости, близкой по плотности к жидкости, первоначально заполнявшей скважину, но существенно отличающейся от нее по электрическому сопротивлению. Продвижение жидкости осуществляется последовательными доливами или принудительными закачками продавочной жидкости. Притоки жидкости в скважину устанавливают теми же методами- термометрии, дебитометрии и резистивиметрии. Выделение интервалов затрубного движения жидкости и газа проводят по данным термометрии (по локальным изменениям температуры, форма которых зависит от движения флюида сверху вниз или наоборот), акустической шумометрии и закачки в скважину жидкостей, обогащенных искусственными изотопами. Пример  Из анализа термограммы, полученной в действующей скважине, по следующим характерным признакам: приращению температуры в интервалах пластов-коллекторов, не вскрытых перфорацией, нулевому градиенту температуры в зумпфе устанавливается возможность затрубной циркуляции между перфорированным и нижележащими неперфорированными пластами. 2.4.Исследование скважин для выбора оптимального режима работы скважины и ее технологического оборудования. Для выбора оптимального режима скважины и ее технологического оборудования необходимы: определение в стволе скважины статических и динамических уровней раздела фаз газожидкостного и водонефтяного контактов; оценка состава и структуры многофазного потока в стволе скважины; количественное определение суммарных фазовых расходов скважины, включая оценку выноса механических примесей; определение интегральных гидродинамических параметров объекта эксплуатации по замерам на устье; контроль работы технологического оборудования (срабатывание пусковых муфт, клапанов и пр.). Комплекс исследований для выбора оптимально режима работы скважины составляют индукционная резистивиметрия, влагометрия, плотнометрия, термометрия, расходометрия, барометрия, акустическая шумометрия. Привязку полученных данных к глубинам и муфтам эксплуатационной колонны и НКТ выполняют по материалам ГК и ЛМ. Параметрами для выбора оптимального режима эксплуатации скважины являются: общий дебит скважины и дебит отдельных флюидов – газа, нефти и воды; обводненность продукции; работающие интервалы отдельно по каждому флюиду; профили притоков или приемистости; положения уровней раздела флюидов в стволе скважины; критерии режима работы скважины устьевые и забойные давления и температуры. Технологии этих исследований подразделяют на стандартные и активные. К первым относят исследования, выполняемые при определенных, но статических условиях в скважине. Суть активных технологий состоит в проведении измерений в процессе различных воздействий на пласт или скважину в целом: химических, термических, гидродинамических и т.п. Перечень операций, выполняемых в каждой технологии, определяется назначением скважины, способом и режимом ее эксплуатации и решаемыми задачами. В длительно простаивающих скважинах (неработающих, наблюдательных, контрольных, пьезометрических) выполняют измерения, данные которых сопоставляют с данными фоновых замеров с целью выявления локальных аномалий, связанных с выработкой продуктивных пластов и нарушениями технического состояния обсадной колонны и цементного камня. Комплексы исследований определяются решаемыми задачами. В скважинах, работающих со стабильным расходом (нагнетательных, фонтанных, добывающих), а также находящихся в освоении и работающих в режиме фонтанирования, последовательно проводят: измерения в технологическом режиме эксплуатации; серию замеров на установившихся режимах, отличающихся депрессиями на пласты; серию разновременных измерений непосредственно после прекращения эксплуатации; регистрацию на фиксированной глубине во времени кривых восстановления давления и температуры после прекращения эксплуатации; серию разновременных измерений непосредственно после пуска или изменения дебита скважины; регистрацию на фиксированной глубине во времени кривых стабилизации давления и температуры после пуска или изменения дебита скважины. В скважинах, работающих с нестабильным расходом (в процессе компрессирования, свабирования, в режиме накопления и др.), а также в осваиваемых низкодебитных скважинах, характеризующихся нестационарными условиями исследований, используют следующие элементы технологий: регистрацию серии разновременных диаграмм по глубине в процессе изменения режима работы скважины (или ее возбуждения), а также на последующем этапе затухания притока; регистрацию на фиксированной глубине кривых изменения во времени давления и температуры при пуске или изменении режима работы скважины, в том числе кривых изменения давления на забое скважины; при подъеме уровня жидкости в стволе; регистрацию кривых изменения во времени давления на устье скважины (на буфере, в межтрубье) и на забое; фиксацию текущего местоположения фазовых уровней (уровней жидкости и раздела «вода-нефть») методами оценки состава флюидов в интервале перемещения уровней. Активные технологии применяют в скважинах, находящихся в эксплуатации, когда стандартные технологии оказываются неэффективными. Их выполняют по индивидуальным программам. Технология выполнения заключается в проведении геофизических измерений в процессе активных воздействий на пласты, к которым относят: химические воздействия обработки пород соляной, плавиковой и другими кислотами; термические прогрев пласта либо закачка в пласт воды с другой температурой; гидродинамические снижение и повышение уровня флюидов в скважине (методика переменных давлений); закачку в исследуемые пласты меченых веществ, которые представляют собой жидкости, обогащенные искусственными радиоактивными изотопами либо содержащие вещества с аномальными свойствами поглощения нейтронов; наведение искусственной гамма-активности пород. Последовательность операций в активных технологиях включает проведение серии измерений: фоновых до начала воздействия; в процессе воздействия; непосредственно после воздействия и в ходе расформирования эффектов, вызванных воздействием. Литература: «Геофизические методы контроля разработки нефтяных пластов», М.Х. Хуснуллин, Москва, «Недра», 1989 г. «Руководство по применению промыслово-геофизических методов для контроля за разработкой нефтяных месторождений», Москва, «Недра», 1978 г. «Техническая инструкция по проведению геофизических исследований и работ на кабеле в нефтяных и газовых скважинах», Хаматдинов Р.Т., Москва, 2001 г. «Техническая инструкция по проведению геофизических исследований в скважинах», Н.Н. Сохранов, Москва, «Недра», 1985 г. «Методические рекомендации по диагностике состояния нефтяных пластов и скважин геофизическими методами», кафедра геофизики БГУ, п. Повх, 1998 г. 8 |