Устройство для испытания скважин

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промъшшенности и позволяет повысить точность определения параметров пластов. Устройство включает опорный хвостовик 1, установленный в нижней части лцфтового канала (ЛК), фильтр-2, пакер 3, запорный клапан -А. По длине ЛК с интервалами друг от друга установлены реперные элементы (РЭ) 6 в виде труб с диаметром, отличным от сечения ЛК. В скважину устройство о.пускают на трубах 5. Расчетные интерСП

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СЮЮ

РЕСПУБЛИК

09) (11) А1 (51) 4 Е 21 В 49/00 47/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ1Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Риг.1 (21) 3829650/22-03 (22) 25.12.84 (46) 01.01.87. Бюл. И 1 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических.методов исследования, испытания и контроля нефтегаэораэведочных скважин (72) В.В.Пустов и А,С.Буевич (53) 622.245.14(088.8) (56) Ясашин А.M. Вскрытие, опробование и испытание пластов. — М.: Недра, 1979.

Авторское свидетельство СССР

9 1151667, кл. Е 21 В 47/06, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СКВА)ЖИН (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и позволяет повысить точность определения параметров пластов. Устройство включает опорный хвостовик 1, установленный в нижней части лифтового канала (ЛК), фильтр .2, .пакер 3, запорный клапан 4. По длине ЛК с интервалами друг от друга установлены реперные элементы (РЭ) 6 в виде труб с диаметром, отличным от сечения ЛК. В скважину устройство опускают на трубах 5. Расчетные интер128 валы глубин установки РЭ 6 определяют йо формуле ЬН„=1,5834 /m е " 1," где аН вЂ” интервал глубины установки РЭ 6, м; с(, — расстояние между фильтром 2 и верхним РЭ 6, м; тп— количество РЭ 6; n — порядковый номер (снизу) РЭ 6. По показаниям спускаемого в скважину манометра в процессе притока определяют длительность интервалов времени запол1665 нения жидкостью межреперных секций .(МС) и рассчитывают средние значения дебитов как отношение емкости каждой MC к соответствующему интервалу времени. Одновременно прибором

7 измеряют скорость изменения забойного давления. По нарушению монотонности изменения скорости определяют моменты прохождения уровнем жидкости РЭ 6. 3 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для испытания и исследования нефтяных и газовых скважин.

Цель изобретения — повышение точности определения параметров пластов.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство; на фиг.2 — диаграмма 1О. изменения забойного давления Р1=Х (ь); на фиг.3 — диаграмма скорости измеdP. нения забойного давления — = f (t) .

dt

Устройство испытания скважин вклю-15 чает опорный хвостовик 1, фильтр 2, пакер 3, запорный клапан 4.

Устройство спускают в скважину на трубах 5, имеющих диаметр 73 мм. В ,качестве реперных элементов 6 исполь- 20 зуют метровые отрезки труб, имеющих диаметр 89 мм. Измерение давления и скорости изменения забойного давления осуществляют прибором 7, спускае— ъ 5 мым в скважину на кабеле. !

Работу устройства рассмотрим на примере испытания скважины.

Количество реперных элементов 6 выбирается равным, m=6. Интервал 30 глубин установки элементов L равен

1000 м. За точку отсчета принята максимальная глубина снижения уровня

H<> = 1500 м. Расчетные интервалы глубин установки реперных элементов опре-З5 делены по формуле ь ° о,5 л Н = 1, 5 83 -- - е (1) ь

1 где аН " интервал глубин установ- 40 ки реперных элементов, м;

L — расстояние между фильтром и верхним реперным элементом, м;

m — количество реперных элементов;

n — порядковый номер (снизу) реперного элемента.

Приведенная формула обосновывается следующим образом. !

Опыт использования на практике методик интерпретации кривых притока, в расчетные формулы которых входит текущее время между отсчетами, снимаемыми с полученных диаграмм, показывает, что, хотя реперные элементы можно устанавливать на любых интервалах, все же для повышения качества обработки данных желательно, чтобы интервалы между отсчетами не слишком отличались друг от друга. В этом случае уменьшается разброс точек при построении результирующего графика в полулогарифмических координатах. Так как известно, что чаще всего процесс изменения дебита при испытании сква>кин определяется экспоыенциальной зависимостью, то предлагается интервалы установки реперов также назначать исходя из экспоненциальной зависимости, а именно по формуле (1).

Фактические значения интервалов глубин М!„, полученные при сборке узлов колонны испытательного инструмента, и соответственно объемов межреперных секций V могут несколько отличаться от расчетных.

Испытания проводят следующим о6разом.

В скважину спускают компоновку испытательного инструмента, лред65 4 (т.е. с другой удельной емкостью) от мечаются) в виде резкого изменения наклона кривой изменения забойного давления во.времени (фиг.2), а на

dP диаграмме зависимости — от t в укаdt занные моменты выделяются, как местные скачкообразные пики, соответствующие нарушению монотонности изменения функции скорости. (фиг.3), можно при расшифровке диаграмм определять интервалы времени, соответствующие прохождению уровнем реперных элементов, т.е. интервалы t,,Гс,t ...t, в течение которых заполняются соответствующие межреперные секции колонны НКТ.

Средние дебиты за указанные интервалы времени при известных объемах . секций лифтового канала V расположенных между реперными элементами, определяют по формуле

Р = --Q» (л/c) >

"n (2) средний дебит за интервал времени, полный объем межреперной секции; интервал времени, в течение которого уровень жидкости в лифтовом канале скважины проходит расстояние от.одного реперного элемента до другого; порядковый номер межреперной секции; где g„—

V и

at

I где V — емкость лифтового канала на участке от одного реперного элемента . до другого;

V — емкость лифтового канала в

Ph месте установки реперного элемента, входящего в данную межреперную секцию. !

Средние значения удельного веса столба жидкости для каждой межреперной секции рассчитаны в зависимости от изменения гидростатического давления по формуле

3 — (г/см ), (3) лН„ где 4 Р„ — приращение забойного давления при заполнении очередной межреперной секции, имеющей высоту лН Фьчь»

3, 12816 ставленную на фиг.1, после чего производят пробную пакеровку, монтируют фонтанное оборудование с лубрикатором, подвешенным на крюке подьемника, спускают на забой дистанционный прибор и герметизируют устье.

Натяжкой инструмента производят распакеровку и с помощью компрессора, подсоединенного к трубам, пол- >0 ностью вытесняют воду из НКТ с циркуляцией через фильтр.

Затем повторно производят пакеровку и стравляют воздух. из труб, в результате .чего .на пакер передается депрессия дР = о — 150 кГс/см (полная)..

Процесс притока контролируют по показаниям дистанционного прибора с записью .на ленту фоторегистратора. 20

Через 2 ч (после. подъема уровня на

10 м выше верхнего реперного элемента) закрывают запорный клапан и записывают кривую восстановления дав" ления (КВД).

25 . По окончании испытания производят распакеровку и промывают скважину с циркуляцией через фильтр. Затем под нимают прибор, демонтируют устье и производят подъем инструмента. 30

В результате испытания дистанционным прибором зарегистрировано две диаграммы: а) изменения забойного давления

P = Е(t) (фиг.2); 35 б) скорости изменения забойного давления — = f(t) (фиг,3).

dP

dt Ha диаграмме (фиг.2) обозначены следующие участки: 40 а — спуск прибора;

b — - снижение уровня жидкости в

НКТ с помощью компрессора; с — пакеровка;

d — стравливание воздуха из НКТ; 45 е — кривая притока (КП);

К вЂ” кривая восстановления давления (КВД)

g — - открытие запорного клапана;

h — распакеровка; 50

k — - долив. скважины и вытеснение пластовой воды из труб;

1 — подъем прибора.

Учитывая, что на диаграмме изменения давления в лифтовом канале 55 скважины в момент перехода уровня жидкости из канала с одним сечением (следонетельно, с одной удельной ен1 о костью) в канал с другим сечением тов;

5 128 йР определяется по диаграмме

Р, = f(t) °

Достоинством предложенной технологии испытания скважин является возможность определения дебита;по данным одного забойного прибора, расположенного под штуцером испытателя пластов, т.е. без использования вто-! рого трубного манометра. Дебит в данном случае определяется не по изменению гидростатического давления в лифтовом канале, а объемным методом — по времени заполнения флюидом отдельных секций лифтового канала, объем которых известен,.расположенных между соседними реперными элементами, причем время заполнения каждой секции определяется по диаграмме глубинного манометра. Важным обстоятельством является то, что при такой технологии испытания для определения дебита не чадо знать удельный вес флюида или его плотность.

Более того, устройство позволяет оперативно, без проведения дополнительных геофизических исследований определить удельный вес флюида по формуле, связывающей высоту столба жидкости, гидростатическое давление и удельный вес жидкости, используя значения гидростатического давления, .снятые с диаграммы глубинного прибора. При этом точность замера забойного давления при определении дебита объемным способом не имеет значения, так как величина гидростатического давления не входит в расчетную формулу дебита, что является важным дополнительным положительным эффектом использования устройства.

Кроме того, в тех случаях, когда чувствительность забойного манометра недостаточна для получения заметных изменений на диаграмме давления Г =f(t) преДлагается дополнительно йзмерять скорость изменения

dP забойного давления — = Е (t) .

dt

Еще одним преимуществом данного устройства является возможность ориентировочной оценки дебита газа и фазового состава притока. Это очень важно при испытании газонос1665 6 ных или нефтегазоносных пластов, когда газ, попадая в трубы пластоиспытателя, начинает проталкивать над собой пачку жидкости, которую, как правило, заливают в трубы при спуске испытателя в скважину. При этом поступление газа не вызывает ощутимого роста гидростатического давления, в связи с чем этот процесс на

10 диаграмме забойного манометра представлен в виде участка, близкого к горизонтальному, однако при подходе уровня жидкости к реперному элементу высота пачки жидкости, протал15 киваемой газом, изменяется, а после прохождения. реперного элемента — возвращается к первоначальному значению.

Это позволяет снять с диаграммы манометра значения времени, необходи20 мые для расчета. дебита газа.

Таким образом, устройство в отличие от известного позволяет измерять дебит не только в нефтяных и водяных скважинах, но и в газовых скважинах.

Ф о р м у л а и з обретения

Устройство для испытания скважин, содержащее лифтовый канал с фильтром в нижней части и установленными по

его длине реперными элементами, манометр для измерения забойного давления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 35 что, с целью повьпдения точности определения параметров пластов, оно снабжено прибором для измерения скорости изменения забойного давления, при этом реперные элементы выполнены в виде труб с поперечным сечением, отличным от сечения лифтового канала, и установлены с интервалом, определяемым из формулы -0,5

45 Ы„= 1,583 — - е где ьН„ — интервал глубины установки реперных элементов, м, — расстояние между фильтром

50 и верхним реперным элементом, м;

m — количества реперных элемени — порядковый номер (снизу) реперного элемента.

1281665 о 2 4 4 4 6 юг. 8 дР

dt

4 1 2

Фиг. Я

Составитель Н.Кривко

Редактор Г.Гербер Техред И.Попович Корректор С.Щекмар

Заказ 7231/24 Тират 538 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Z(-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4