Обнаружение техногенных скоплений газа в надпродуктивных отложениях

При длительной эксплуатации скважин ПХГ сезонные режимы закачки и отбора газа способствуют нарушению герметичности за- колонного пространства и образованию фильтрационных потоков газа в продуктивных горизонтах либо по заколонному пространству на дневную поверхность, либо в соседние скважины по водоносным пластам. Выявление путей перетока и зон преимущественного скопления газа (в межколонном пространстве или пластах-коллекторах) стандартными методами ГИС, включая ИННК, представляет непростую задачу.

Эта задача может быть решена по данным ИННК путем анализа всего временного спада при двух временных задержках с измерительными окнами, характеризующими нейтронные свойства ближней области - цементного окружения и дальней области - пласта. Задержки и окна выбираются таким образом, чтобы исключить их взаимное влияние: соответственно ближняя задержка до tx = 352 мкс, а дальняя задержка более t2 = 704 мкс. Выполняется измерение плотности нейтронов / и /2 по всему изучаемому интервалу скважины и их нормирование по опорному пласту, характеризующемуся хорошим качеством цементирования и отсутствием газовых скоплений. Зоны скопления газа за обсадной колонной в цементном камне выявляются по повышению плотности нейтронов на ближних временных задержках при практически неизменном декременте затухания нейтронов на дальних задержках, соответствующих пластам-коллекторам. Наличие скоплений газа в пластах-коллекторах характеризуется значительным повышением плотности нейтронов при декременте затухания, близком нулю.

На рис. 2.53 приведен пример обнаружения техногенных скоплений газа в условиях многоколонной конструкции против водоносных коллекторов надпродуктивных отложений в эксплуатационной скважине 1N.

Выявление зон техногенного скопления газа за колонной

Рис. 2.53. Выявление зон техногенного скопления газа за колонной:

1 - отсутствие сцепления цемента с колонной; 2 - частичное сцепление цемента с колонной; 3 - скопление газа в цементном камне; 4 - скопление газа в пластах-коллекторах; 5 — выход газа на дневную поверхность

Исследования выполнены в период капитального ремонта скважины. Конструкция скважины в интервале исследования: диаметр скважины, технической и эксплуатационной колонн составляет 295,3; 219 и 168,3 мм соответственно. Качество механического контакта цементного камня с эксплуатационной колонной определено по данным акустической цементометрии (АКЦ).

Выводы

Заколонное движение сопровождается термодинамическими эффектами (дросселирования, конвективного теплопереноса), которые отражаются на термограмме. Выявление перетоков газа можно установить только по временным замерам путем сравнения термограмм с учетом конструктивных особенностей скважины и текущего распределения температуры по стволу.

В эксплуатационных скважинах термические методы при выявлении перетоков газа не во всех случаях достаточно достоверны, что обусловлено сложностью формирования теплового поля в интервалах заколонного движения газа, а так же их малой интенсивностью. Термометрия позволяет определять также зоны нарушения герметичности колонн скважины, термометрия позволяет во многих случаях контролировать заколонные перетоки в скважинах и места нарушения герметичности подземного оборудования скважины.

Особенно эти процессы ярко проявляются в газовых скважинах за счет сильных термодинамических эффектов (дросселирование, конвективный теплоперенос) газа. Определение затрубной циркуляции с помощью метода термометрии основано на изучении теплообмена между скважинной жидкостью и флюидами, циркулирующими в за- трубном пространстве. На участке затрубной циркуляции вод устанавливается сравнительно постоянная температура.

Кислородный каротаж основан на активации ядер кислорода окружающей среды быстрыми нейтронами, испускаемыми скважинным генератором нейтронов. Кислородный каротаж скважинной жидкости осуществляется установками двух типов - двухзондовой и однозондовой.

В двухзондовой установке детекторы располагаются по обе стороны от источника нейтронов. Если детектор находится выше нейтронной трубки, зонд называется верхним. Зонд, в котором детектор располагается относительно источника нейтронов по ходу движения исследуемой жидкости, называется прямым; противоположный ему - обращённым. Контроль технического состояния заколонного пространства эксплуатационных скважин по данным ИННК на основе анализа полного временного распределения плотности тепловых нейтронов.

Так как изменение плотности нейтронов в начальной области обусловлено преимущественно характером заполнения затрубного пространства и объемных дефектов цементного окружения, то создаются необходимые условия для их контроля во время периодических исследований эксплуатационных скважин (при неизменной конструкции обсадных колонн и подземного оборудования). При длительной эксплуатации скважин ПХГ сезонные режимы закачки и отбора газа способствуют нарушению герметичности заколонного пространства и образованию фильтрационных потоков газа в продуктивных горизонтах либо по заколонному пространству на дневную поверхность, либо в соседние скважины по водоносным пластам. Зоны скопления газа за обсадной колонной в цементном камне выявляются по повышению плотности нейтронов на ближних временных задержках при практически неизменном декременте затухания нейтронов на дальних задержках, соответствующих пластам-коллекторам. Наличие скоплений газа в пластах-коллекторах характеризуется значительным повышением плотности нейтронов при декременте затухания, близком нулю.

Контрольные вопросы

  • 1. Можно ли определить по термограмме пласт-источник перетока?
  • 2. Как определить направление движения жидкости в заколон- ном пространстве?
  • 3. В каком случае возможен переток?
  • 4. Какими методами, кроме термометрии, можно обнаружить переток?
  • 5. В каких случаях этот кислородный каротаж наиболее эффективен?
  • 6. Дайте обоснование метода кислородного каротажа.
  • 7. Какова методика исследования при кислородном каротаже?
  • 8. О чем свидетельствует изменение плотности нейтронов?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >