Определение мест притока воды в скважину (затрубная циркуляция).

Принцип действия пластового наклономера

Пластовой наклономер состоит из корпуса с тремя электродами 1—3, расположенными по окружности в плоскости сечения прибора через 120° по ходу часовой стрелки. При помощи нескольких пружинных фонарей прибор в скважине центрируется. На внешней стороне трех пружин одного из фонарей, покрытых изоляционным материалом, помещены три свинцовых электрода так, что они касаются стенок скважины.

Наклономер опускают в необсаженную скважину и записывают одновременно три кривые одного и того же параметра против характерного раздела пластов. Этими кривыми могут быть кривые ПС, и др.

Так как пласты пересекаются скважиной под некоторым уг­лом, электроды наклономера, будучи расположенными в одной плоскости, касаются границ раздела наклонного пласта (ПН) на разной глубине, вследствие чего геофизические кривые оказываются смещенными одна относительно другой.

Результаты замера наклономером пластов представляются в виде графика стрелок, каждая из которых отражает численное значение в градусах угла и азимута падения пласта в данной точке.

 

 

Положение кружочка в начале стрелки показывает глубину точки замера (на ординате) и величину угла падения пласта в данной точке (на абсциссе); направление стрелки соответствует азимуту падения пласта. В зависимости от структурных и тектонических характеристик разреза наблюдается определенная закономерность в распределении стрелок на графике. Наиболее распространенными являются следующие варианты (рис. 144).

1.  Последовательное расположение стрелок с глубиной при практически неизменных азимуте и угле наклона, что соответствует согласному и параллельному залеганию слоев. Точки, характеризующие наклон и азимут падения пластов, соединяются, линией, что дает возможность достаточно точно определять элементы залеганий слоев (см. рис. 144, вариант 1).

2. Закономерное увеличение угла наклона с глубиной при практически неизменном азимуте. Такая характеристика может соответствовать согласному, но не параллельному залеганию слоев, наличию сбросов, несогласию в залегании и выклинивании пластов (см. рис. 144, вариант 2).

3. Закономерное убывание угла наклона с глубиной при общей тенденции к сохранению азимута. Такое распределение стрелок на графике может служить указанием на наличие в этом интервале трансгрессивного перекрытия более древних отложений (стратиграфическое несогласие) или тектонического нарушения (см. рис. 144, вариант 3).

4. Незакономерное изменение углов и азимутов наклона слоев при отсутствии четко выраженной слоистости пород в речных и прибрежных осадках (см. рис. 144, вариант 4).

Задание: провести описание рис. 145. Определить угол наклона и азимут.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТ ПРИТОКА ВОДЫ В СКВАЖИНУ (затрубная циркуляция).

При нарушении герметичности обсадных колонн в скважину может поступать вода, осложняющая ее дальнейшее бурение или эксплуатацию. Если место притока и очаг обводнения не совпадают по глубине, то вода из-за некачественного цементирования перед­вигается по затрубному пространству и затем через нарушение в обсадной колонне или перфорационные отверстия попадает в сква­жину. В этом случае для успешной борьбы с обводнением требуется определить не только место притока воды в скважину, но и устано­вить местоположение очага обводнения, т. е. определить интервал затрубного движения воды.

В процессе бурения скважин возможны также поглощения промывочной жидкости, вызывающие полную или частичную потерю ее циркуляции. Оперативное определение зон поглощения промы­вочной жидкости и принятие мер по восстановлению полной циркуляции — одно из важных условий успешного бурения скважин. Решение перечисленных задач осуществляется различными методами: резистивиметрией, термометрией, путем закачки радиоактивных изотопов и др.

Определение места притока воды в сква­жину. Для установления места притока воды в скважину наибо­лее часто применяются электрические и термические методы.

Электрический метод основан на измерении скважинным резистивиметром удельного сопротивления жидкости (промывочной жидкости и поступившей пластовой воды), заполняющей ствол скважины. Работы по определению места притока в зависимости от конкретных условий проводятся способом оттартывания или продавливания.

При способе оттартывания скважину промывают до получения однородного раствора по всему стволу, сопротивление которого должно отличаться от сопротивления пластовых вод. Столб жидко­сти в скважине должен обеспечить давление, превышающее пласто­вое. После промывки производят первый контрольный замер, подтверждающий однородность раствора по удельному сопротив­лению в интервале всего ствола. Затем постепенно снижают стати­ческий уровень жидкости в скважине путем ее оттартывания. После некоторого восстановления уровня, что является признаком поступления воды в скважину, измерение сопротивления жидкости в стволе повторяют. Появление притока отмечается на фоне контрольной кривой понижением или повышением сопротивлений против притока. Серия таких замеров резистивиметром вдоль ствола позволяет достаточно точно определить нижнюю границу интервала притока.

При способе продавливания допускают, что водоотдающий интервал одновременно является и поглощающим. При этом способе, так же как и в предыдущем, добиваются однородности жидкости, заполняющей ствол скважины. В этом убеждаются, выполнив первый контрольный замер резистивиметром. Затем в скважину закачивают воду или глинистый раствор с сопротивлением, отличающимся от предыдущего, и проводят серию последовательных замеров резистивиметром. Таким образом, прослеживают перемещение границ раздела между жидкостями. Глубина, ниже которой граница раздела не перемещается, несмотря на продолжение закачки, соответствует нижней границе интервала поглощения.

 Способ задавливания обычно применяют при газировании скважины и наличии опасности выброса. Описанный принцип измерений резистивиметром используется и при определении зон поглощения промывочной жидкости в процессе бурения скважины для оперативного восстановления ее циркуляции.

Применение термического метода определения места притока основано на различии температур жидкости, заполняющей ствол скважины, и поступающей пластовой воды. Измерение температуры осуществляется обычными скважинными электротермометрами. После контрольного замера, изменяя давление столба жидкости в скважине оттартыванием, производят регистрацию серии температурных кривых, по которым судят о положении места притока, которое отмечается повышением или пони­жением температуры.

При способе продавливания после контрольного замера в скважину закачивают определенные объемы воды (глинистого раствора), температура которой значительно отличается от температуры жидкости в стволе с последующим измерением температуры. На глубине по­глощения (место нарушения герметичности обсадной колон­ны) закономерность изменения температуры резко изменяется.

Определение затрубного движения воды.

Для определения затрубного движения воды и положения очага обводнения наиболее часто используются термические методы, основанные на изучении теплообмена между жидкостью, находящейся в скважине и циркулирующей в затрубном пространстве.

В ряде случаев для этого используются методы радио­активных изотопов. В качестве радиоактивных веществ для приготовления активированной жидкости используют короткоживущие радиоизотопы. Концентрация радиоактивных солей активированной жидкости выбирается из расчета 0,5- 1,5 мг-экв Ra/м3.

Работы в скважине выполняют обычно в указанной последовательности: проводят измерение естественной гамма-активности в скважине и получают диаграмму ГК1; через насосно-компрессорные трубы в скважину закачивают активированную жидкость; производят 2—3 раза промывку скважины для очистки ее от загрязнения активированной жидкостью с последующим измерением гамма-активности.

Сравнивая повторную кривую ГК2 с кривой ГК1, получают представление об интервале затрубной циркуляции.

Метод радиоактивных изотопов может применяться и в тех случаях, когда очаг обводне­ния по глубине совпадает с местом притока.

 

Задание: Обсадная колонна перфорирована в интервалах 1613—1615, 1619—1620,5 и 1624—1627 м. Скважина вступила в эксплуатацию без воды, в дальнейшем при увеличении дебита до 120 т/сут произошло обводнение. Используя рис. 164 определить интервал заколонной циркуляции.

 

 

Рис. 164. Определение затрубного движення жидкости методом радиоактивкых изотопов:

Песчаники: 1 — обводнённые, 2 — нефтеносные, 3 – водоносные, 4 — глины: 5 — интервалы перфорации; 6 — интервал затрубной циркуляции