I ‑ геотерма; II ‑ замер после снижения уровня жидкости в стволе скважины на 200 м;
1 ‑ Глина, 2 ‑ алевролит, 3 ‑ песчаник, 4 ‑ место притока воды
Характерными признаками негерметичности обсадной колонны в зумпфе по данным термометрии являются:
1) резкое увеличение температуры в перемычках между пластами;
2) резкое приращение температуры в интервалах пластов- коллекторов, не вскрытых перфорацией;
3) отсутствие проявления дроссельного эффекта в перфорированном пласте на термограмме действующей скважины;
4) нулевой градиент температуры в зумпфе (термограмма располагается параллельно оси глубин).
Однако однозначно судить по этим признакам о негерметичности колонны нельзя, так как они являются одновременно и признаками затрубной циркуляции флюидов. Поэтому в таких случаях для выявления интервалов негерметичности колонны необходимо привлекать данные расходометрии и методов определения состава флюидов.
Метод изотопов может быть использован для локализации мест негерметичности обсадных колонн в комплексе с другими связанный с методами ГИС.
Приток воды в скважину, работающую нефтью с водой, вследствие негерметичности колонны отмечается на плотностеграмме снижением показаний I от нефти к воде (рис. 43).
Рис. 43. Выявление затрубной циркуляции воды в действующей скв. 6541 Лениногорского месторождения по данным комплекса ГИС [5]:
I ‑ прямой зонд 50 см, II ‑ обращенный зонд 25 см; 1 ‑ цемент в затрубном пространстве, 2 ‑ приток нефти, 3 ‑ приток воды, 4 ‑ песчаник водоносный,
5 ‑ Глина, 6 ‑ алевролит, 7 ‑ песчаник нефтеносный, 8 ‑известняк
Наличие дефектов в цементном кольце и обсадных колоннах является причиной возникновения затрубной циркуляции флюидов и поступления воды в скважину.
Контрольные вопросы
Как можно определить негерметичность обсадной колонны?
Какие признаки наблюдаются при выявлении негерметичности обсадной колонны по данным термометрии?
59. Выявление интервалов затрубной циркуляции флюидов
Затрубная циркуляция флюидов может быть определена по данным методов термометрии, расходометрии, изотопов, кислородного. Наличие дефектов в цементном камне и обсадных колоннах, выявленных по результатам исследований цементометрии и дефектометрии, характеризует вероятность возникновения затрубных циркуляции и межпластовых перетоков флюидов при заданных градиентах давлений.
Возможности отдельных геофизических методов определения затрубной циркуляции флюидов зависят от условий проведения исследований в скважинах различного назначения .
Признаками обводнения продукции в результате затрубной циркуляции воды или негерметичности колонны являются ускоренный рост обводнения добываемой нефти или газа, изменение степени обводненности продукции при разных депрессиях на пласт, солевой состав воды в продукции, отличающийся от солевого состава нагнетаемой воды, отсутствие интервала обводнения в перфорированной части пласта по данным ИННМ, осолонение цементного камня по данным ННМ-Т в перемычках, прилегающих к пласту.
Основным методом выявления затрубной циркуляции флюидов в эксплуатационной скважине является термометрия. Результаты термометрии наиболее надежны, если в скважине имеется зумпф глубиной около 10 м, так как имеется возможность определять циркуляцию флюида из нижележащего пласта.
Исследования термометрией проводятся в интервалах, расположенных ниже участка перфорации и выше его. Признаками затрубной циркуляции флюидов из нижележащих пластов являются изменение температурного градиента по сравнению с нормальным для данного месторождения, проявление дроссельного эффекта в неперфорированном пласте, нулевой градиент температур в перемычке между исследуемыми пластами, отсутствие дроссельного эффекта в подошве перфорированного пласта
Затрубная циркуляция воды из вышележащего перфорированного пласта отмечается резким снижением градиента температуры в интервале движения воды и возрастанием температуры ниже перфорированного пласта в работающей скважине, а против пласта ‑ источника обводнения наблюдается положительная аномалия температуры в остановленной скважине.
Перетоки нефти между перфорированными и неперфорированными пластами выделяются по данным термометрии и расходометрии аналогично определениям перетоков воды. Если переток нефти происходит из нижележащего пласта в верхний работающий пласт, то наличие затрубной циркуляции фиксируется на термограмме положительной аномалией против неперфорированного пласта, отдающего нефть. Наличие аномалии объясняется дроссельным эффектом. Дополнительным подтверждением работы нижележащего неперфорированного пласта является высокий удельный дебит нефти из нижних перфорационных отверстий.
Затрубную циркуляцию между перфорированным и соседними неперфорированными пластами можно выявить также по индикаторным диаграммам, полученным для интервалов притока из кровельной и подошвенной частей интервала перфорации и для прилегающих к ним перфорированных участков пласта до непроницаемой перемычки. По этим диаграммам определяются давления в кровле и подошве перфорированного интервала и соседних с ними пропластках. Если давление в кровле и подошве интервала перфорации выше давления в прилегающих к ним частям пласта и соответствует давлению в соседнем неперфорированном пласте, то между ними вероятна затрубная циркуляция.
В нагнетательных скважинах негерметичность цементного кольца и колонны приводит к поглощению закачиваемой воды другими пластами, не связанными с разработкой залежи. Нарушения техническогго состояния нагнетательных скважин выявляются по данным цементометрии, проведенной перед вводом скважины в работу, термометрии, методов изотопов, кислородного и расходометрии.
Признаками неудовлетворительного технического состояния скважины, а следовательно, и наличия затрубной циркуляции воды является быстрый рост приемистости скважины без увеличения репрессии на пласт, наличие дефектов цементного камня и обсадной колонны в перемычках между перфорированными и неперфорированными пластами, появление принимающих участков вне интервала перфорации, увеличение приемистости в кровле или подошве перфорированного интервала.
Главная задача исследования технического состояния контрольных скважин – выявление перетоков флюидов между неперфорированными пластами. В остановленных скважинах исследуется возможность затрубных циркуляций между перфорированными и неперфорированными пластами.
Выявление перетоков флюидов осуществляется путем сравнения геотермы с термограммами, полученными по контрольным и остановленным скважинам. На участке затрубной циркуляции устанавливается сравнительно постоянная температура.
Термограмма может быть расположена выше, ниже геотермы или пересекать ее. Если термограмма расположена выше геотермы, то источник поступления флюида определяется по точке А максимальной температуры (рис. 44, I а, б). Если максимум температуры находится внизу, то переток флюида происходит из нижнего пласта в верхний, если вверху, то из верхнего пласта в нижний. При неопределенном положении точки максимальной температуры сравнивают давления в пластах или величины депрессии на верхний пласт
Если термограммы расположены ниже геотермы, то источник поступления флюида определяется по точке минимальной температуры В. Если минимум температуры находится внизу, то переток флюида происходит из нижнего пласта в верхний и нижний пласт является либо газоносным, либо обводненным нагнетаемыми водами с температурой ниже пластовой. В случае, когда минимум температуры находится вверху, флюид перетекает из верхнего пласта в нижний (рис. 44, II а, б).
Если положение минимума неопределенно, то источником перетока является либо газоносный, либо обводненный закачиваемыми водами пласт. Источник перетока устанавливается по давлению в пластах (рис. 44, II в).
Когда термограмма пересекает геотерму, источник поступления флюида определяется по расположению термограммы относительно линии, параллельной оси глубин. Если термограмма расположена преимущественно правее этой линии, то переток флюида происходит из верхнего пласта в нижний, если левее, то из нижнего в верхний пласт (рис. 44, III а, б). Когда в перемычке между пластами градиент температур равен нулю, источник перетока выделяется на основе анализа характера насыщения пластов (рис. 44, III в). При этом учитывается, что вверх перемещаются газ и нагнетаемые воды с температурой ниже пластовой.
Рис. 44. Определение мест затрубной циркуляции пластовых флюидов по данным высокочувствительной термометрии:
I-III ‑ случаи затрубной циркуляции воды разной температуры; 1 ‑ песчаник,