Определение затрубной циркуляции вод.

Определение зон затрубной циркуляции вод производят термическим и радиоактивным методами.

Термический метод основан на интенсивном теплообмене между водами, циркулирующими в затрубном пространстве, и буровым раствором. В результате этого теплообмена температура на участке циркуляции вод, несмотря на имеющийся естественный температурный градиент, остается сравнительно постоянной, что отражается на термограммах. Иногда, наблюдая процесс становления температур во времени, удается отделить пласт-обвод-нитель от поглощающего пласта.

Радиоактивный метод определения затрубной циркуляции вод применим при наличии выхода циркулирующих вод в скважину. Для определения зоны циркуляции вод в скважину под давлением закачивают активированную воду или буровой раствор. После тщательной промывки ствола скважины производят регистрацию кривой интенсивности гамма-излучения. Сравнивая измерения интенсивности гамма-излучения, сделанные после закачки активированной жидкости, со стандартной кривой ГМ, можно выделить поглощающие пласты по резкому увеличению интенсивности излучения.

 

6.7.1 Новая технология определения мест

      негерметичности в муфтовых

      соединениях обсадных колонн

Определение негерметичных муфтовых соединений традиционно производится комплексом геофизических методов (термометрии, резистивиметрии, шумометрии, акустического многозондового каротажа, высокочувствительной расходометрии – притокометрии и др.). Однако следует особо отметить, что существующие средства и технологии определения мест негерметичности в муфтовых соединениях труб обсадных колонн разрабатывались в основном для нефтяных скважин, а в газовых и газоконденсатных скважинах они обладают существенными ограничениями к применению из-за низкого порога чувствительности по газу. Так, в одной из скважин Кущевской ПХГ межколонное давление достигало значительных величин и было обусловлено малыми утечками газа в нескольких муфтовых соединениях одновременно, причем при опрессовке технической водой эксплуатационная колонна оставалась герметичной при давлении 150 кг/см ². Поэтому выявление негерметичных муфт вышеуказанным комплексом геофизических методов (ГИС) оказалось невозможным.

Профессором В.В. Климовым предложена новая технология проведения ГИС с применением метода контактной спектральной шумометрии и приборов механо-акустического каротажа СМАШ-42, использующих контактный способ съема информации с помощью измерительных рычагов – волноводов и разработанных для решения комплекса задач, а именно:

· обнаружения малых утечек газа в муфтовых соединениях труб обсадных колонн;

· определения причин образования межколонных давлений;

· выявления межпластовых перетоков флюидов;

· определения путей миграции газа в заколонном пространстве газовых скважин.

Новая технология проведения исследований методом контактной спектральной шумометрии позволяет определять:

· фоновые спектральные характеристики шумов в эксплуатационных колоннах (при закрытых измерительных рычагах – волноводах аппаратуры СМАШ-42);

· спектральные характеристики шумов, обусловленных перетоками флюидов (при раскрытых измерительных рычагах аппаратуры СМАШ-42).

 

Рис. 6.7. Фрагменты каротажных диаграмм,

зарегистрированные в верхней части

На рисунке 6.7 показан пример обнаружения негерметичных муфтовых соединений с малыми утечками с помощью аппаратуры механо-акустического каротажа СМАШ-42 в скважине Кущевской ПХГ, где межколонное давление достигало значительных величин и было обусловлено негерметичностью нескольких муфт в верхней части эксплуатационной колонны, причем при опрессовке технической водой эксплуатационная колонна оставалась герметичной до 150 кг/ см ².

Таким образом, оказывается возможным значительно повысить достоверность результатов ГИС при определении мест негерметичности в эксплуатационной колонны с негерметичными муфтовыми соединениями, муфтовых соединениях труб обсадных колонн, причин образования межколонных давлений, межпластовых перетоков и путей миграции газа в заколонном пространстве скважин.

 

6.7.2 Новая технология определения источников

      обводнения добываемой продукции

      и выявления интервалов негерметичности

      заколонного пространства скважин

Проблема выявления интервалов негерметичности заколонного пространства и определения источников обводнения продукции скважин является весьма важной и актуальной как в России, так и за рубежом [1]. Для ее решения на практике применяются метод термометрии, акустические и радиоактивные методы, трассерные исследования и др.

Их общим недостатком является низкая эффективность. Поэтому определить интервалы негерметичности заколонного пространства и источники обводнения продукции газовых  и нефтяных скважин очень сложно и часто невозможно.

Для решения указанных задач нами предложен новый способ (Патент № 2405934), который может быть осуществлен без остановки и глушения скважины [2] следующим образом (см. рис. 6.8):

· в исследуемую скважину, обсаженную эксплуатационной колонной 1, спускают с помощью каротажного подъемника 2 на каротажном кабеле 3 скважинный прибор импульсного нейтрон- нейтронного каротажа 4 через лубрикатор 5 и фонтанную арматуру 6 в призабойную зону 7 ниже продуктивного пласта 8 и интервала перфорации 9;

 

Рис. 6.8. Новый способ определения источников

обводнения продукции скважин

 

· на устье скважины устанавливают наземный датчик гамма излучения 10 на продуктопроводе 11 и регистрируют фоновые значения гамма-активности флюида (газоводоконденсатной смеси), поступающего через перфорационные отверстия (не показаны) в интервале перфорации 9;

· облучают участок ствола скважины ниже интервала перфорации 9 (призабойную зону) и регистрируют изменение показаний датчика гамма-излучения 10, установленного на продуктопроводе 11, при помощи полевого вычислительного комплекса 12.

При этом, в случае подтока подошвенных вод, содержащих ионы натрия и хлора, через дефекты цементного кольца снизу (из подстилающего водоносного пласта 13) произойдет увеличение показаний датчика гамма-излучения 10 за счет наведенной гамма-активности, которая после окончания облучения приборами импульсного нейтрон-нейтронного каротажа 4 снизится. Таким образом, формируется и регистрируется один всплеск наведенной гамма-активности.

Для выявления возможного обводнения продукции скважины от вышележащего водоносного пласта исследования проводят в следующей последовательности:

· прибор импульсного нейтрон-нейтронного каротажа 4 поднимают от забоя, устанавливают выше интервала перфорации напротив вышележащего водоносного пласта 14 и облучают его через эксплуатационную колонну;

· регистрируют значения гамма-излучения с помощью датчика 10, установленного на устье скважины на продуктопроводе 11. При этом, в случае подтока вод, содержащих ионы натрия и хлора, через дефекты цементного кольца из верхнего водоносного пласта 14, произойдет увеличение показаний датчика 10 за счет наведенной гамма-активности внутри эксплуатационной колонны 1, а также и в заколонном пространстве.

После окончания облучения приборами импульсного нейтрон-нейтронного каротажа 4 к датчику гамма-излучения 10 сначала подойдет пачка флюида, содержащегося внутри эксплуатационной колонны, а затем – пачка флюида, содержащегося в заколонном пространстве.

Таким образом, формируются и регистрируются два всплеска наведенной гамма-активности. Источник обводнения продукции определяют по форме кривой наведенной гамма-активности, причем одногорбая форма свидетельствует о подтоке подошвенных вод, а двугорбая – о поступлении вод из вышележащих пластов.

Реализация указанного способа не представляет затруднений и не требует специального разрешения Ростехнадзора, поскольку факторы экологической опасности и биологической вредности отсутствуют.

Глава 7.