Способ определения расхода жидкости в скважине

 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважины и м.б. использовано при термометрических исследованиях. Цель изобретения - повышение точности определения расхода жидкости. Устанавливают термометр вьаие перфорированных пластов с учетом исключения влияния на последующие показания термометра т-ры потока жидкости, закачиваемой сверху или вышедшей из пласта, и пускают скважину в эксплуатацию. Затем регистрируют температурную кривую на спуске те-рмометра. В выбранных участках ствола скважины, где ожидается изменение расхода жидкости, участки выше верхнего перфорированного пласта и между пластами регистрируют температурную петлю по схеме спускподъем-спуск . Определяют изменения т-ры соответствующих термограмм петли на спуске, на подъеме, на спуске. Принимая во внимание соответствующие скорости движения термометра при регистрации температурной петли, определяют расход жидкости на исследуемых участках. Способ позволяет обеспечить возможность поинтервального определения расхода в скважинах . 1 ил. с (Л со О5 ю СХ) со

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1362819 (51) 4 Е 21 В 47/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. : /

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ I / У 1 (21) 4042655/22-03 (22) 25.03.86 (46) 30.12.87.Бюл. ¹ 48 (71) Башкирский государственный университет им.40-летия Октября (72) Р.A.Валиуллин, А.И.Пшеничнюк, P.Ê.ßðóëëèí и Н.К.Юнусов (53) 550.83 (088.8) (56)- Руководство по применению промыслово-геофизических методов контроля за разработкой нефтяных месторождений. М.: Недра, 1978, с.87.

Авторское свидетельство СССР № 1254145, кл. Е 21 В 47/06, 1985, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА

ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважины и м.б. использовано при термометрических исследованиях. Цель изобретения — повышение точности определения расхода жидкости. Устанавливают термометр выше перфорированных пластов с учетом исключения влияния на последующие показания термометра т-ры потока жидкости, закачиваемой сверху или вышедшей из пласта, и пускают скважину в эксплуатацию. Затем ре" гистрируют температурную кривую на спуске термометра. В выбранных участках ствола скважины, где ожидается изменение расхода жидкости, участки выше верхнего перфорированного плас" та и между пластами регистрируют

"температурную петлю" по схеме спускподъем-спуск. Определяют изменения т-ры соответствующих термограмм "петли" на спуске, на подъеме, на спуске.

Принимая во внимание соответствующие а скорости движения термометра при реФ гистрации "температурной петли", определяют расход жидкости на исследуемых участках. Способ позволяет обеспечить BosMoxHocTb поинтервального определения расхода в скважинах. 1 ил.

1362819

15 где Т

n„

ГЧ(л + ) °

Ч

ZH

ГЧ (.

1 Ч

Т„ (2) Т (Е) = Т,+ Г— Š— Z

+ f ) °

Z = ZII

Чз

2н

Ч2

Т,(Е ) Х Й Т2(Е д) T2(ZII) I

V„ — T REZk

Т {Е ) -Т1(76) Ч2

{3) участков 2 и 3:

Соответственно для

Т1. (Z н) — ТЗ(Ен) V

II И!

- 1

{4) Изобретение относится к геофизи" ческим исследованиям скважин и может быть использовано при термометрических измерениях скважин в пери5 од освоения и опробования . с целью определения расхода жидкости на отдельных участках разреза скважин.

Цель изобретения — повышение точности определения расхода жидкости 10 за счет оперативности в проведении работ.

На чертеже приведен пример определения расхода жидкости в скважине.

Сущность способа заключается в следуннцем.

Реально регистрируемая температурная кривая представляет собой функцию температуры от глубины Е, С учетом конечной скорости движения термо" 20 метра Ч (эффекта на мгновенной регистрации термограммы1 эта функция имеет вид

T(Z) Т (Z, Я, + — — ), (1) Z т — температура в скважине; — момент времени от начала закачки до начала движения термометра. 30

В интервале, не охваченном влияни" ем температуры потока жидкости закачиваемой сверху или вышедшей из пласта, для времени (Ч завил симость (1 ) с достаточной точностью описывается линейной функцией глубины. Считая, что поправка к геометрическому распределению, обусловленная

40 теплообменом,.пренебрежимо мала, выражение (1 )можно записать в виде

Т (Z) - Т+ Г.2 - Г Ч(2+ — -)

2 с О 1 Ч т (T - Г.V° . )+ r ° (1- — -)- Е

Ч о 1 Ч

Выражение (2 1 можно использовать для определения расхода жидкости в скважине, При этом по одному замеру температуры можно вычислить лишь

Ч величину Г(1- — — ) . .Исходя из этого

V для определения скорости потока 5 (расхода) жидкости V в скважине нужно использовать либо значение Г, вычисленное иэ распределения температуры в простаивающей скважине, либо температурный замер,. выполненный с отличающейся скоростью движения термометра.

При первом подходе исследований и обработке результатов измерений снижается оперативность работ н глубоких скважинах и снижается точность определения при поинтервальном определении дебитов в многопластоных скважинах (необходимо регистрировать термограмму одновременно с пуском скважины н эксплуатацию ).

Отмеченные недостатки устранены при одном спуске-подъеме путем записи в выбранных участках интервала исследований так называемой "температурной петли". Исследуемый интер" вал в 10"20 м записывается на спуске со скоростью термометра V-, на подъеме — Ч 1 и опять на спуске со скоростью V»rpe V„, V и V> — абсолютные значения скорости термометра относительно Земли, т.е. даже при V = V = V скорость термометра

1 . 2 Ь относительно движущейся жидкости на подъеме отличается от относительной скорости на спуске, что и обеспечивает независимый замер.

Согласно (2) участки (нетни)

"петли" 1,2,3 (см.чертеж) описываются соответственно следующими выражениями:

Т (Z) = Т+ à — ГЧ(л+ -Л--+

Z з о 1 Ч

1 где Е < Z < Š— исследуемый интервал. н

Обработка участков 1 и 2 приводит к выражению для скорости потока

С целью понышения точности определения расхода, регистрируя темпе13628! 9 ратурную петлю" по схеме спуск-подьем-спуск, скорость потока с учетом формул (3) и (4) определяется из выражения

ЛТ ЛТ2

V, — — -- — )

OT g !Тэ

-- — + з V2

+ 2 (5) 1О гДе Д Т,= Т2 (ЕН)-Т, (7. П), (i=1,2,3) изменение температуры соответствую— щего участка ветви "температурной петли".

При определении расхода по формулам, учитывающим теплообмен потока жидкости в скважине с окружающими породами т.е. когда зависимость температуры от времени нелинейна, расхождение с величиной расхода, определенного по (5 ), не превышает 2Х.

Поэтому предлагается в способе использовать расчетную формулу для

25 определения расхода в виде

=f12

lit о Т2 4T

G = +

ЛТ, ЛTl

2 +

1 2

ДТ2- . 1Т 3 (6) ат2

8T3

1 2

Способ осуществляют следующим образом.

Устанавливают термометр выше перфорированных пластов с учетом исключения влияния на последующие показания термометра температуры потока 40 жидкости, закачиваемой сверху или вышедшей из пласта, и пускают скважину в эксплуатацию.

После этого начинают регистрацию температурной кривой на спуске тер- 45 мометра при этом в выбранных участках ствола скважины (где ожидается изменение расхода жидкости: участок вьппе верхнего перфорированного пласта, а также между пластами регист- 50 рируют "температурную петлю" по схеме спуск-подъем-спуск.

Способ определения расхода жидкости в скважине, включающий регистра цию и обработку термограмм после пуска скважины в интервале, не охваченном влиянием потока жидкости, заканчиваемой сверху или вьп едшей из плас1 ЛТ1 — ЗТ1 вТ2 — 4Т3

v — — -(.1

Определяют изменения температуры соответствующих термограмм (ветвей) петли" (на спуске, на подъеме, на спуске).

Принимая во внимание соответствующие скорости движения термометра при регистрации температурной петли", по соотношению 6 определяют расход жидкости на исследуемых участках.

Пример. На чертеже первая колонка — глубина в м, вторая колонка — термограмма, зарегистрированная по методу "температурной петли": 1 на спуске; 2 — на подъеме; 3 — на спуске. В скважине один перфорированный пласт. Исследования проводились при освоении сквадины под нагнетанием. Дона влияния температуры потока жидкости, заканчиваемой сверху, значительно выше интервала исследования.

Регистрация термограмм производилась в интервале 1163«1139 м. В соответствии с полученной термограммой определяют изменения температуры на участках 1,2 и 3 "температурной петли", они составляют соответственно

8Т 0,11 К; LlT2 = 0,63 К и dTЗ=

0,20 К. Соответствующие скорости движения термометра з1 есь Ч, = 350 м/ч, V2 = 300 м/ч; V3 = 300 м/ч.

Внутренний радиус колонны r, 0,074 м. Используя выражение (6), получаем расход жидкости G = 9,5 м /ч.

Для осуществления способа необходимы высокочувствительные малоинерционные термометры с разрешающей способностью 0,0! С, какими являются серийно выпускаемые термометры СТЛ28.

Так>м образом, способ не тр.бует регистрации температурной кривой в простаивающей скважине и значительно ускоряет определение расхода жидкости в глубоких скважинах. Нет необходимости определять начало пуска скважины в эксплуатацию, за счет че"

ro повьппается точность определения расхода жидкости в скважинах и обеспечивается возможность поинтервального определения расхода в скважинах при освоении и опробовании, т.е. способ повышает оперативность и точность определения расхода жидкости в скважине.

Формула изобретения

1362819

V (i=1,2, 3) скорости движения термометра при регистрации термограмм вдоль участка на спуске, подъеме и спуске, м/ч; Т,=Т,(Z„,)Т,(2,)

1О где G

Составитель Н.Кривко

Редактор И.Горват Техред Л.Сердюкова Корректор А.Тяско

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул. Проектная, 4 та, о т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью повьппения точности определения расхода жидкости, регистрацию термограмм осуществляют непрерывно при последовательном изменении направления движения термометра путем спуска, подъема и спуска вдоль участка заданного интервала, при этом расход жидкости находят из соотношения Р г3

Q ю

dTg- dTs

+ лТ Т

Ч2 V„

1 Тх- Л Тэ

ЛТ2 ЛТз

+ Ю.

V3 2

- объемный расход жидкос.ти, м /ч;

Заказ 6351/21 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 изменение температуры участков термограмм (Z— и нижняя, 7. > — верхняя отметка участка) в заданном интервале; зарегистрированных при спуске, подъеме и вновь при спуске термометра, К; внутренний радиус обсадной колонны, м.