Скважинная дебитометрия.

Общие сведения

Промыслово-геофизические исследования для контроля за эксплуатацией месторождений производятся в следующих скважинах:

  • а) обсаженных и зацементированных, вышедших из бурения до их перфорации;
  • б) контрольных с неперфорированными пластами;
  • в) остановленных, из ствола которых извлечено технологическое оборудование (до или после капитального ремонта);
  • г) пьезометрических;
  • д) эксплуатационно-нагнетательных, эксплуатирующихся фонтанным способом;
  • е) наблюдательных.

В целом эти скважины можно разделить на перфорированные и неперфорированные.

Условия проведения исследований в перфорированных скважинах

Измерения в перфорированных скважинах в связи с тем, что в них установлены насосно-компрессорные трубы (НКТ), выполняются приборами малого диаметра, а именно 36 и 42 мм.

Действующие скважины с повышенным давлением на устье исследуются с помощью лубрикатора, обеспечивающего спуск и подъем прибора без разгерметизации устья. Лубрикаторы устанавливаются на передвижной вышке. Обычно давление на устье избыточно и поэтому приборы снабжаются грузами.

При измерениях в эксплуатационных скважинах прибор спускается в насосно-компрессорные трубы. Обычно НКТ приподняты над интервалом перфорации и работы проводятся в колонне ниже воронки лифтовых труб. В некоторых случаях насосно-компрессорные трубы перекрывают интервал перфорации. Для исследования таких скважин применяются методы, позволяющие изучать пласт или межтрубное пространство через лифтовые трубы.

Механическая расходометрия-дебитометрия

Дебитометрия-расходометрия является одним из основных методов изучения эксплуатационных характеристик пласта. При контроле за эксплуатацией залежей применяются две модификации метода: механическая и термокондуктивная дебитометрия. Обе модификации метода входят в полный комплекс исследований действующих скважин.

По условиям измерений дебитомеры делятся на пакерные и беспа- керные. Пакеры предназначены для направления измеряемого потока жидкости или газа через калиброванное сечение прибора. Пакерирую- щее устройство состоит из собственно пакера и силового привода для раскрытия и закрытия пакера. Применяются пакеры следующих типов:

  • 1) гидравлические раскрываемые с помощью насосов;
  • 2) механические, раскрываемые с помощью двигателей и реле;
  • 3) манжетные, неуправляемые.

Разные типы пакеров обеспечивают полное или неполное перекрытие ствола скважины, поэтому через калиброванный канал прибора проходит либо весь поток, либо часть его.

Отношение расхода жидкости, протекающей через прибор, ко всему расходу Q называется коэффициентом перекрытия или па- керовки:

где Q - расход жидкости, проходящей между пакером и стенкой скважины.

Если весь поток флюида проходит через калиброванный канал прибора, то

если мимо прибора (Q = Q), то

Наиболее распространены приборы с механическими Пакерами, многократно раскрывающимися и закрывающимися по команде с поверхности (например прибор с пакерирующим устройством «Кобра»). Для получения качественных данных дебитометрии используется скважинный прибор АГДК-42-5.

Измерения механическими дебитомерами-расходомерами производят для следующих целей:

  • а) выделение интервалов притока или приемистости в действующих скважинах;
  • б) выявление перетока между перфорированными пластами по стволу скважины после ее остановки;
  • в) распределение общего (суммарного) дебита или расхода по отдельным пластам, разделенным неперфорированными интервалами;
  • г) получение профиля притока или приемистости пласта по его отдельным интервалам.

Механический расходомер представляет собой тахометрический преобразователь скорости потока жидкости или газа (рис. 2.54).

Чувствительным элементом служит турбинка, вращающаяся набегающим потоком того или иного флюида. Частота вращения тур- бинки преобразуется в электрические сигналы с помощью магнитного прерывателя тока.

Частота вращения турбинки пропорциональна величине измеряемого дебита жидкости или газа. Следовательно, чем выше дебит, тем больше импульсов в единицу времени поступит в измерительный канал. Контактный магнитный прерыватель тока обеспечивает стабильную работу прибора при частоте вращения турбинки до 3000 об/мин .

Частота импульсов, поступающих по линии связи на поверхность, преобразуется блоком частотомера в пропорциональную ей величину, напряжения, которая фиксируется регистрирующим прибором.

Схемы механических дебитомеров (расходомеров) с пакером (а)

Рис. 2.54. Схемы механических дебитомеров (расходомеров) с пакером (а)

и без пакера (б)

Турбинные измерители потока измеряют средний объемный расход жидкости или газа. Скорость вращения крыльчатки турбины, занимающей полное сечение потокопровода и объемный газ связаны следующей зависимостью:

где Q - средний объемный расход (м3/с); п - скорость вращения ротора турбины (обор./с); Д- диаметр потокопровода (М); v - кинематическая вязкость текучей среды (м2/с).

В геофизической аппаратуре используется также датчик пропеллерного типа. Принцип его работы ничем не отмечается от принципа работы турбинного измерителя потока. Однако в отличие от турбины пропеллер не охватывает все сечение потока и скорость его вращения скорее пропорциональна скорости потока, а не обменному расходу. Рабочий диапазон пропеллерного измерителя потока в относительном выражении шире чем 10:1, так как эффект вязкости для него менее важен, чем для турбины.

Скорость вращения турбины или пропеллера измеряется с помощью оптических или магнитных датчиков, которые при каждом обороте вырабатывают один или несколько импульсов. Мгновенные характеристики потока определяются путем расчета величины обратной длительности временного интервала между двумя последовательными импульсами.

Если зарегистрировано Т= Т{ + Т2 + ... + TNскорость счета рассчитывается по формуле:

Методика проведения исследований скважин механическим расходомерами заключается в следующем. Прибор опускается в скважину до кровли верхнего перфорированного пласта и при открытом паке- ре или центраторе производятся периодические отсчеты по счетчику-нумератору и запись показаний на фотобумагу в течение 5-10 мин. При этом регистрируются показания калибратора, нулевые линии и показания суммарного дебита. Затем при закрытом пакере прибор опускается на забой. При подъеме прибора с прикрытым пакером со скоростью 60-80 м/ч записывается непрерывная диаграмма до воронки насосно-компрессорной трубы (НКТ) в масштабе глубин 1:200. По данным полученной непрерывной дебитограммы намечают положения точечных измерений дебита.

На участках кривой с резкими изменениями дебита расстояние между точками наблюдения должно составлять 0,4 м, на участках с малыми изменениями дебита 1-2 м. Измерения на точках выполняют с полностью открытым пакером в течение 1 мин и не менее 3 раз. Полученные показания суммируются, усредняются и приводятся к единице времени. При перемещении прибора на другую точку пакер прикрывают.

Расходограмма представляет собой зависимость показаний расходомера в импульсах в минуту от глубины. На расходограммах (рис. 2.55), записанных с помощью механических расходомеров, работающие и принимающие интервалы выделяются по увеличению числа импульсов, прямо пропорционального скорости потока жидкости.

Профиль притока скважины по данным измерений расходомером ДГД-4

Рис. 2.55. Профиль притока скважины по данным измерений расходомером ДГД-4: 1 - интервал перфорации, 2 - интегральная кривая притока,

3 - дифференциальная кривая притока

Процесс обработки дебитограмм с целью выделения интервалов притока (приёмистости) и количественной оценки распределения общего (суммарного) дебита (расхода) по отдельным пластам и пропласткам включает:

1) обработку непрерывной диаграммы с целью разметки глубины и нанесения масштаба записи показаний (непрерывные диаграммы количественной интерпретации не подлежат);

2) построение по данным измерений на точках интегральной дебитограммы, характеризующей изменение дебита (расхода) по всему интервалу притока (приёмистости), и дифференциальной дебитограммы, показывающей величину притока (приёмистости), приходящуюся на единицу мощности пласта.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >