Термометрия

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНАЯ АКАДЕМИЯРЕФЕРАТ Покурсу ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬТЕМА ТЕРМОМЕТРИЯ Выполнил Студент группы РФ 2 Азизов М. А.Руководитель Профессор Демура Г. В.МОСКВА2000ВВЕДЕНИЕ Геофизические исследования при контроле разработкиместорождений существенно отличаются от геофизических работ, проводимых вбурящихся необсаженных скважинах. Обусловлено это тем , что при контролеисследуются различные категории скважин при различных режимах их работы ,используются различные технологии исследований и, наконец , часто каждаяобсаженная скважина , как объект измерений , требует , индивидуального подходакак к методике , так и к интерпретации полученных данных.

Тогда как приисследовании необсаженных скважин и интерпретации результатов их исследованиячаще всего используются типовые шаблоны, стандарты.Сегодня, когда реальная ситуация в отрасли такова, чтообъемы бурения падают, значимость геофизического контроля за разработкойместорождений для снижения темпов падения добычи и ее последующей стабилизациисущественно возрастает.

В контроле за разработкой выделяют три основныхнаправления изучение процесса выработки запасов залежей нефти, оценка эффективности применения различных методовповышения коэффициента нефтеизвлечения, диагностика состояния нефтяных пластови скважин.Наибольший объем исследований в производствевыполняется для решения задач, связанных с диагностикой пластов и скважин.Задачидиагностики нефтяных пластов и скважин.В направлении диагностики состояния нефтяных пластов искважин выделяют три группы задач.1. Определениеэксплуатационных характеристик продуктивного пласта определение интервалов потока и поглощения жидкости - определение мест притока нефти , воды и газа - определение продуктивности пласта и расхода флюида - определение энергетических параметров пласта . 2. Контрольтехнического состояния скважины. - определение мест нарушения герметичности обсаднойколонны и забоя скважины - выявление межпластовых заколонных перетоков вскважине - исследование интервалов перфорации обсадных скважин. 3. Контроль заработой насосно-подъемного оборудования определение статического и динамического уровняжидкости и нефтеводораздела в межтрубном пространстве- определение местоположения и режима работы глубинныхнасосов- определение герметичности насосно-компрессорных труб- определение мест положения и работы мандрелей Геофизические методы, применяемые длядиагностики скважин и пластов.Задачи диагностики решаются при установившихся и неустановившихсярежимах работы скважины.

В общем случае диагностика скважин и пластовосуществляется методами термометрии, расходометрии, влагометрии,резистивиметрии, плотнометрии, барометрии и шумометрии.

Опыт показывает, что наиболееинформативным методом при решении задач диагностики является термометрия.

Однако, термометрия по сравнению с другими геофизическими методами является инаиболее сложным в методическом плане методом.

Термометрия.Выделениеработающих отдающих и принимающих пластов выявление заколонных перетоковснизу и сверху выявление внутриколонных перетоков между пластами определениемест негерметичности обсадной колонны, НКТ и забоя скважины определение нефте газо- водопритоков выявление обводненных пластов определение динамическогоуровня жидкости и нефте- водораздела в межтрубном пространстве контроль работыи местоположения глубинного насоса определение местоположения мандрелей и низаНКТ оценка расхода жидкости в скважине, оценка Рпл и Рнас определение Тзаб и Тпл контроль за перфорациейколонны, контроль за гидроразрывом пласта.

Особенноститермометрии при решении задач диагностикиОсновнымпараметром, который измеряется и несет информационную нагрузку в методетермометрии, является температура.Температура это энергетический параметрсистемы , и поэтому любое изменение системы вследствие изменения режима работыскважины, уменьшения или увеличения давления , промывки, нарушения целостностиколонны и т.п. приводит к изменению температуры распределения температуры вскважине.

Система скважина-пласт в этом отношении является очень чувствительнойсистемой, т.к. на практике используются термометры с высокой разрешающейспособностью. Диагностика осуществляется в течение всей жизни скважины при заканчивании, эксплуатации и ремонте.При этом скважины подразделяют потипам категориям в соответствии с режимом работы, способом эксплуатации ,конструкцией и т.д. С точки зрения методических особенностей решения задачскважины можно классифицировать следующим образом простаивающие,действующие, осваиваемые.Диагностика скважин в различные периоды жизни заканчивание, эксплуатация, ремонт имеет свои особенности.

Они сводятся ктому, что решение задачи осуществляется при различных режимах работы скважин и,следовательно , при установившихся ,квазистационарных, неустановившихся ипереходных температурных полях в скважинах.Тепловое поле инерционно для расформированиятеплового возмущения в скважине требуется время, определяемое теплофизическимисвойствами системы, длительностью возмущения и применяемой аппаратурой.

Поэтомуследующая особенность связана с тем, что при измерениях в различные периоды жизни скважины на термограммах может отражаться тепловая история скважины.Так, при освоении после бурения могут наблюдаться тепловые аномалии, связанныес бурением, цементажом, перфорацией и т.д. в ремонте могут наблюдатьсяаномалии, обусловленные эксплуатацией.Задачи необходимо решать в длительное время работающихскважинах при быстроменяющихся процессах, связанных с кратковременностью работыскважины, и в длительное время простаивающих скважинах.

Поэтому, при разработкеметодики исследований необходимо учитывать особенность, связанную с временнымфактором .Принятая на предприятиях технология освоения связана сприменением компрессора. При вызове притока флюида компрессором создаютсяпеременные давления в скважине.Здесь можно выделить режим, связанный срепрессией, а затем , после прорыва воздуха, режим с депрессией на пласт, т.е.сочетание режимов нагнетания и отбора.

Для освоения в скважину предварительно спускают НКТ, через которые можнопроводить исследования. Необходимость решения задач в интервалах, перекрытыхНКТ, возникает в нагнетательных скважинах ив скважинах ЭЦН.Изменение давления в системе можно наблюдать не толькопри освоении, но и в длительное время работающих скважинах.Отличия могут бытьв скоростях темпах изменения давления, что необходимо учитывать.

Вдействующих скважинах изменение давления и системы в целом наблюдается прикратковременной их остановке, а затем при пуске. При стравливании избыточногодавления разрядке в межтрубном пространстве перед исследованием насосныхскважин происходит относительно быстрое изменение давления в системе. Освоение характеризуется кратковременным пускомскважины.Как правило, скважина перед освоением промывается, и чаще всего, пресной или опресненной водой.

В таких условиях , если из осваиваемогопласта поступает более минерализованная вода, в зумпфе скважин существуютусловия для возникновения гравитационной конвекции. Кроме того, промывка, взависимости от ее длительности, сама нарушает тепловое поле в скважине. Ряд месторождений характеризуется высоким значениемдавления насыщения нефти газом. Это приводит к тому, что при эксплуатациискважины работают с забойными давлениями ниже давления насыщения.В такихусловиях в скважине наблюдаются многофазные потоки нефть, газ, вода . Приосвоении скважин многофазные потоки могут , очевидно, возникать и при болеенизких давлениях насыщения, поскольку забойное давление здесь определяетсяглубиной спуска НКТ и может быть еще ниже. Различие пластовых давлений при одновременно вскрытыхнескольких объектах, высокая обводненность скважин при низких дебитах- этоусловия, которые также необходимо учитывать при температурной диагностике,поскольку они могут отражаться на тепловом поле скважины.Еще одна особенность, которую надо учитывать притермических исследованиях, связана с инерционностью термометра.

В случаевысоковязкой нефти, грязи на стенках скважины, наличии осадка в зумпфеинерционность прибора может меняться существенно, что, в свою очередь, сильноискажает температурную картину.

С другой стороны инерционность определяетскорость регистрации. В любом случае она ограничена.При быстроменяющихсяпереходных процессах в скважине конечная скорость регистрации температуры также может приводить к искажениюрегистрируемых термограмм.

Такимобразом, существует многообразие факторов, влияющих на распределениетемпературы в скважине. Для достоверного решения задач важно знать эти факторыи особенности их проявления в конкретных ситуациях.Основнымиэффектами, обуславливающими температурное поле в пласте и в скважине, являются эффект Джоуля-Томсона, адиабатический, баротермический, смешивания и теплотыразгазирования.Решение практических задач базируется на анализе формытемпературной кривой и величины температурной аномалии.

Последняя аномалия , в свою очередь, выделяется наоснове сопоставления зарегистрированной термограммы с геотермической базовой .Характер изменения формы величины и знака температурной аномалии во времениопределяется так же путем сопоставления термограмм, зарегистрированных вразличные моменты времени или при различных режимах работы скважины . ЗаключениеВыбранныйметод термометрии хорош тем, что для решения задач в скважинахэксплуатационного фонда проще, надежнее и достовернее метода на сегодняшнийдень не существует.