Способ контроля за обводнением нефтяных и газовых месторождений

 

(39) <Ш

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 5п. G 01 Ч 3/20 т .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2l) 3302332/18-25 (22) 15.04.81 (46) 15.08.83. Бюл. ll 30 (72) И.Г. Жувагин, С.А. Миронов, - И.Б. Таич и В.В. Труфанов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (53) 550.83(088.8) (56) 1. Временная инструкция по применению фотоколориметрии добываемых нефтей для решения геологопромысловых задач. ТатНИИ, Бугульма, 1965.

2. Соколовский Э.В. Оценка индикаторов пластовой жидкости,Тр,ГрозНИИ, вып ° l9, 1965, с. 19-23.

3. Якубовский 10.Â., Ляхов Л,Л. Электроразведка. И., "Недра", 1974, с. 200-201 (прототип). (54)(5?) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЗА ОБВОДНЕНИЕМ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ ИЕСТОРОЖДЕНЙЙ, заключающийся в создании границы электрической проводимости среды, электрического поля и измерении характеристик- этого поля, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью .осуществления непрерывного контроля за.перемещением границы раздела вытесняющего и вытесняемого флюидов, осуществляют Фокусировку электричес" кого поля между центральным токовым электродом, расположенным в нагнета" тельной скважине на глубине залегания изучаемого пласта, и обратным токовым электродом, который последовательно располагают в смежных с нагнетательной эксплуатационных скважинах на глубине залегания того же пласта, для чего электрически изолируют обсадные. колонны скважин друг от друга, убирают или изолируют участки колонн; по мощности изучаемого пласта, .цент" ральный электрод, верхнюю и нижнюю части обсадной колонны нагнетательной скважины и обсадные колонны- смежных эксплуатационных скважин, кроме -скважины, в которой расположен обратный токовый электрод, соединяют с одним полюсом источника питания, замеряют разность потенциалов центрального электрода и обратного токового электрода, замеряют ток центрального электрода, определяют удельное электрическое сопротивление породы пласта, включающей вытесняющий флюид, удельное электрическое сопротивление по-. д роды пласта, включающей вытесняемый Е

Флюид, а расстояние в плане от дан" ной нагнетательной скважины до точки контура границы раздела флюидов, ле- С жащей на прямой, проходящей через .

Ф данную нагнетательную и l -ю смеж" ную скважины, определяют по формуле

t — ä-L;P

Ч х °где k - коэффициент, учитывающий объемное растекание тока;

Ч - разность потенциалов

4 центрального и обратного токового электродов;

3 - ток центрального электрода;

- расстояние между нагнетательной скважиной и l-й « Э» смежной скважиной;

Р„, P> — удельные электрические сопротивления породы пласта, включающей соответственно вытесняющий и вытесняемый флюиды.

1035551

Изобретение относится к геофизическим исследованиям и может быть ис пользовано для контроля за разработ" кой нефтяных и газовых месторождений.

При разработке .нефтяных и газовых месторождений для поддерживания внутрипластового давления на необходимом уровне осуществляют внутриконтурное и законтурное заводнение.

Известен способ контроля разработ- !о ки нефтяных месторождений, в котором периодически отбирают пробы нефти .на ус гье скважины и .определяют коэффициенты их светопоглощения. 0 характере перемещения нефти судят по изменению коэффициента светопоглощения нефти между двумя датами отбора (1)„

Недостаток способа заключается в том, что в ряде случаев нефти по . коэффициенту светопоглощения оказываются практически неразличимыми.

Кроме того, способ не позволяет контролировать перемещение фронта нагнетаемого флюида. 25

Известны способы контроля за продвижением жидких флюидов в земной ко. ре, в которых в скважину закачивают меченую жидкость, отбирают в эксплуатационных скважинах пРобы и анализируют их на содержание закаченного индикатора (2 1.

Недостатком способа является то, что с его помощью нельзя проследить за перемещением фронта. вытесняющего .флюида, а в случае прорыва последнего к эксплуатационной скважине нельзя определить место прорыва, Наиболее близким к изобретению является способ определения направления и скорости движения подземных вод методом заряда, заключающийся в создании в пласте границы электрической проводимости среды, электрического ,поля и измерении характеристик этого поля (31.

Данный способ неэффективен при больших глубинах залегания пласта вследствие экранирования вышележащих пластов, высокого уровня помех, не позволяет осуществлять непрерывный контроль за перемещением фронта на" гнетаемого флюида, принципиально неработоспособен при вытеснении нефти газом.

Цель изобретения - осуществление . непрерывного контроля за перемещением границы раздела вытесняемого и вытесняющего флюидов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему создание электрического поля, грани- цы электрической проводимости среды и измерение характеристик этого поля, осуществляют фокусировку электрического гюля между центральным токовйм электродом, расположенным в нагнетательной скважине на глубине залегания изучаемого пласта, и обратным токовым электродом, который последовательно располагают в смежных с нагнетательной эксплуатационных скважинах на глубине залегания того же пласта, для чего электрически изолируют обсадные колонны скважин друг от друга, убирают или изолируют участки обсадных колонн скважин по мощности изучаемого пласта, центральный электрод, верхнюю и нижнюю части обсадной колонны нагнетательной скважи" ны и обсадные колонны смежных эксплутационных скважин, кроме скважины, в которой расгюложен обратный токовый электрод, соединяют с одним полюсом источника питания, замеряют разность потенциалов центрального и обратного токового электродов, замеряют ток центрального электрода, on"" ределяют удельные электрические сопро. тивления породы пласта, включающей вытесняющий флюид, и породы пласта, включающей вытесняемый флюид, а расстояние в плане от данной нагнетательной скважины до точки контура границы раздела флюидов, лежащей на прямой, проходящей через данную на" гнетательную скважину и i-e смежную скважины, определяют по формуле где k " коэффициент, учитывающии объемное растекание тока;

V - разность потенциалов центрального и обратного токовых электродов;

- ток центрального электрода;

- расстояние между нагнетательной и i-й смежной скважинами; удельные электрические сопротивления породы пласта, включающей соот" ветственно вытесняющий и вытесняемый флюиды.

На фиг. 1 изображена схема питаю" щей и измерительной цепи центрально

1 4 смежных с нагнетательной эксплуатационных скважин 11- 17 (фиг. 2).Аналогично определяются расстояния от центрального токового электрода до границы раздела флюидов в направ" лениях к смежным эксплуатационным скважинам. В результате граница раздела флюидов в плане определяется совокупностью и точек при задействовании в способе и смежных с нагнетательной эксплуатационных скважин.

Известный способ контроля за пере- мещением вытесняющего флюида, заключающийся в закачивании в скважину меченой жидкости и анализе отобран" ных в наблюдательных скважинах проб на содержание закаченного индикатора, позволяет констатировать факт прорыва нагнетаемого флюида к эксплуатационным скважинам, но не дает Возможности контролировать перемещение фронта нагнетаемого, флюида.

Предложенный способ контроля за обводнением нефтяного пласта позволяет следить за перемещением фронта нагнетаемого флюида с начала нагнетания до момента достижения фронтом смежных эксплуатационных скважин, что обеспечивает обратную связь между воздействием на нефтяной пласт и результатом воздействия и позволяет оптимизировать процесс разработки месторождения. Кроме того, предложенный метод работоспособен при вытеснении нефти газом и газа - водой, поскольку основан на разнице;.в влектропроводности пласта, включающего раз" ные флюиды, а пласт, насыщенный газом,электропроводен благодаря связанной воде и имеет удельное сопротивле" ние, отличное от удельного сопротивления того же пласта, насыщенного водой или нефтью.

1 3 103555 . го токового, двух экранных и обратного токового электродов; на фи г. 2 - . схема площадной фокусировки тока.

Питающая и измерительная цепь содержит центральный токовый элект-. род 1 - изолированный участок.обсад- ной колонны нагнетательной скважины, обратный токовый электрод 2 - изолированный участок обсадной колонны смежной эксплуатационной скважины, 10 источник питания 3, экранные электроды 4, электропроводный пласт 5, граница раздела флюидов 6, измерительный прибор 7, регулятор тока 8, вольтметры 9 и 10.

15 С пособ реализуется следующи м образом. .Электрически изолируют обсадные колонны скважин друг от друга, вводя в трубопроводы, соединяющие обсадные колонны скважин друг с другом, соединительные муфты, выполненные иэ электроизоляционного материала, Центральный токовый .электрод 1, верхняя и нижняя части 4 обсадной колонны (экранные электроды) нагнетательной скважины соединяют с одним полюсом источника питания 3 через регуляторы тока 8. Обратный токовый электрод 2 соединяют с вторым полюсом источника питания. Для фокусировки тока центрального электрода добиваются выравнивания потенциалов центрального электрода 1 и экранных электрдов 4 с помощью регуляторов тока 8 и вольтметров 9 ° Замеряют ток 35 центральноro электрода 1 с помощью измерительного прибора 7, разность потенциалов центрального 1 и обратного 2 электродов.

Определяется значение удельного электрического сопротивления породы пласта, включающей вытекающий флюид в близлежащей с нагнетательной скважиной оценочной необсаженной скважине. Предварительно в одной из необ- 45 саженных скважин, вскрывших нефтяной пласт, определяется значение удельного электрического сопротивления породы пласта, включающей нефть. Расстояние от центрального электрода 50 до границы раздела флюидов в направлении обратного токового электрода рассчитывается по формуле.

Площадная фокусировка тока осуществляется с помощью обсадных колонн 55

Предложенный с.пособ сравнительно прост в реализации, не требует больших капитальных затрат на его осуществление.

Зкономический эффект от применения предложенного способа обусловлен исключением затрат на бурение части эксплуатационных скважин и части оценочных скважин, закладываемых с целью контроля за перемещением нагнетаемого флюида.

1035591

1035551

1б

Составитель Е. Поляков

Редактор Н. Йвыдкая Техред Ж.Кастелевич Корректор ". Демчик

Заказ 582.7/47

Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, W-35, Раушская наб., д ° 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4