5.3.3 Выявление интервалов заколонных перетоков жидкости
Определение перетоков жидкости в зумпфе скважины (снизу)
На рис.69 приведены результаты исследования скважины при компрессировании. Зарегистрированы контрольная термограмма 1 и термограммы 2,3,4 после отключения компрессора.
Рис.68. Определение мест негерметичности скважины.
Рис. 69. Определение заколонного перетока по веерообразному расхождению температурных кривых в зумпфе
Сопоставление термограмм позволяет выявить интервал нарушения первоначального распределения температуры в зумпфе вблизи перфорированного пласта, что, как и в предыдущем случае является признаком заколонного движения жидкости с глубины 1440 м в подошву интервала перфорации. Дополнительным признаком перетока жидкости за колонной в данном случае является веерообразное расхождение кривых (в интервале 1232-1240 м), характерное только для IV периода работы скважины, когда за Ш период температурное поле в зумпфе полностью сформировалось. По данным замера АКЦ в интересующем нас интервале глубин отмечается хорошее сцепление цемента с колонной. По-видимому, переток жидкости осуществляется между цементом и породой.
Сложность при выделении заколонных перетоков снизу по увеличенному темпу формирования зоны нарушения с монотонным распределением связаны с возможностью появления такого рода аномалий здесь вследствие гравитационной конвекции (и это является ограничением метода). Поэтому здесь важны данные плотнометрии и сведения о минерализации жидкостей в скважине и поступающей из пласта (данные резистивиметрии). Кроме того, однозначность повышается в таких условиях при комплексном использовании термометрии и акустической шумометрии.
На рис.70 приведены результаты исследований компрессорной скважины. Перфорирован интервал 1331.4 - 1334.8 м. Зарегистрированы термограммы: 1 - фоновая в простаивающей скважине, 2, 3 и 4 – сразу после включения компрессора, через 1 и 2 часа работы компрессора в режиме отбора, 5, 6 и 7 сразу, через 1 и 2 часа после остановки компрессора. Нарушение геотермического распределения в зумпфе обусловлено влиянием гравитационной конвекции из-за различия плотностей (минерализации) жидкостей, поступающей из пласта (1.06 г/см3) и находящейся в зумпфе (1.03 г/см3). Возможность возникновения гравитационной конвекции в зумпфе при компрессорном освоении связана с тем, что часто перед исследованиями скважина промывается пресной водой.
Рис. 70. Влияние гравитационной конвекции на распределение температуры
в зумпфе скважины.
Определение перетоков жидкости сверху
На рис.71 приведены результаты исследований компрессороной скважины, при опробовании которой был получен приток минерализованной воды.
Башмак НКТ расположен на глубине 1000 м. Сравнение контрольной термограммы 1, зарегистрированной до начала работы компрессора, с распределениями температур 2 и 3 - после отключения компрессора через 0.5 и 3 ч.
Рис. 71. Результаты термических исследований.
а - при опробовании верхнего объекта; б - после изоляции верхнего при опробовании нижнего объекта.
соответственно (когда приток жидкости в скважину еще продолжался) позволяет установить, что вода поступает в скважину в кровле интервала перфорации, который вскрыл турнейские известняки на глубине 1402-1413 м. Локализация притока воды в кровле интервала перфорации и проявление здесь эффекта калориметрического смешивания являются характерными признаками заколонного движения жидкости из пластов, расположенных выше перфорированного. Изломы кривых температуры на глубине 1370 м приурочены к пласту водонасыщенного песчаника бобриковского горизонта, перекрытого неперфорированной на этой глубине обсадной колонной (кривые 2 и 3). На термограмме контрольного замера этот излом отмечается. Отсюда можно сделать вывод, что температурная аномалия на глубине 1370 м вызвана с началом конвективного движения за обсадной колонной к перфорированному интервалу. Причем существенно, что в процессе восстановления теплового поля (кривая 3) источник обводнения и интервал перетока вследствие уменьшения экранирующего влияния восходящего потока в стволе отмечаются четче. Заметим, что перфорированный интервал как отдающий проявляет себя слабо.
По результатам геофизических исследований было принято решение отключить перфорированный пласт цементной заливкой и перейти на нижний объект в интервале 1422-1435 м.
После выполненных геолого-технических мероприятий было проведено опробование скважины и соответствующие термические исследования. При этом зарегистрированы термограммы: до работы компрессора - 4, сразу после работы компрессора - 5 и 6, 7,8 - соответственно через 1,2 и 3 часа после работы компрессора. Анализ термограммы в данном случае также позволяет сделать однозначное заключение о состоянии скважины. Здесь происходит заколонное движение жидкости с глубины 1368 м (верхний пласт песчаника) и выход ее в скважину через «старый перфорированный» интервал. Причем на контрольной кривой 4 и термограмме 5 - сразу после остановки компрессора аномалия на глубине 1368 м не отмечается. На кривых 6,7 и 8, зарегистрированных при уменьшении отбора (конвективное восстановление) четко отмечается излом термограмм на глубине 1368 м и характерное изменение аномалии калориметрического смешивания в кровельной части первоначального перфорированного интервала, когда отдача жидкости из известняков практически прекращается, а переток из песчаников продолжается (Рпл.песч. > Рпл.изв. ). По этим признакам и делается однозначное заключение. Вновь перфорированный интервал также практически не участвует в работе.
Таким образом, благодаря серии термограмм в данной скважине удалось не только установить причину обводнения скважины - заколонную циркуляцию сверху и некачественную заливку интервала перфорации, но и определить местоположение пласта-источника обводнения скважины и добывные возможности опробуемых объектов
На рис.72 термограммы 2, 3 и 4 дают представление о состоянии компрессороной скважины соответственно через 45 мин., 2 и 4 часа после прекращения работы компрессора. Низ НКТ находится выше интервала исследования. Термограмма 1 - контрольная. Анализ температурных кривых показывает следующее.
Рис. 72. Определение заколонного перетока жидкости сверху. Термограммы: 1 - контрольная; 2,3 и 4 - через 45 мин, 2 и 4 часа после работы компрессора.
На термограмме 2 в кровельной части интервала перфорации отмечается отрицательная аномалия калориметрического смешивания (T2 = 1.1 0С). В интервале 1404 - 1410 м наблюдается изменение градиента температуры. При наличии только одной такой кривой естественно возникает затруднение при истолковании термограммы, поскольку она аналогична аномалии при внутриколонном перетоке. Однако анализ изменения температурного поля в последующем, позволяет сделать однозначное заключение о заколонном перетоке сверху. Во внимание здесь принимается следующее. Перфорированный пласт практически в отдаче не участвует. Характер восстановления температуры в кровельной части и выше целиком определяется температурой перетекающей жидкости при возрастании забойного давления. Аномалия против неперфорированного водоносного пласта локализована по глубине и при этом дроссельный эффект не отмечается. Все это и свидетельствует о наличии заколонного перетока сверху в этом интервале.
Пример выявления заколонного перетока в скважине при свабировании сверху приведен на рис.72. В скважине проперфорированной в интервале 1959.5 – 1962.5 м, проведено свабирование. Изменение градиента на термограммах на глубинах 1922.5, 1935.5 1942.5 м связано с перетоком из вышележащих пластов (1922.5-1924.0, 1932.0-1935.0, 1938.0-1945.0 м). Косвенным признаком перетока при представленном исследовании является интенсивная работа кровельной части перфорированного пласта.
Рис.73. Определение заколонных перетоков сверху
Термограммы: 1 – в работающей скв., 2 – в остановленной скв., 3 – в остановленной через 1 ч., 4 – в остановленной через 2 ч.; 5 – дебитограмма; 6 – влагограмма; барограммы: 7- в работающей скв., 8 – в остановленной скв.; 9 – локация муфт