7. Исследование нагнетательных скважин

Особенности формирования температурных полей в нагнетательных скважинах

На основе расчетных данных рассмотрим здесь особенности распределения температуры в нагнетательной скважине в режиме закачки, покоя и изливе при отсутствии каких-либо нарушений в скважине и пласте. Знание этих особенностей служит отправным моментом при интерпретации термограмм. Комплексом геофизических методов решаются следующие задачи:

• определение принимающих пластов и оценка их приемистости;

• выявление интервалов ЗКЦ в скважине;

• определение нарушения герметичности НКТ и обсадной колонны;

• определение движения жидкости по пластам.

Распределение температуры при закачке и изливе выше интервала перфорации

Н а рис.7.1 приведены кривые, отображающие распределение температуры в стационарном режиме выше интервала перфорации при закачке и после смены режима закачки на излив при исправном техсостоянии скважины и отсутствии движения воды по неперфорированным пластам. Отметим характерные особенности этих кривых для случая конечной величины приемистости и дебита излива.

Рис.7.1. Распределение температуры вдоль ствола нагнетательной скважины.

_______- закачка; ------- - излив; -.--.- - геотерма.

Шифр кривых: дебит (приемистость) в м³/сут.

При закачке: 1 - температура, начиная с устья, понижается; 2 - отмечается минимальная температура на глубине Н_m3i (здесь индекс «m» означает минимальная, «з»-закачка, «i»-порядковый номер точки); 3 - ниже глубины Н_m3i наблюдается рост температуры с увеличением глубины; 4 - на глубине Н_g3i (здесь индекс «g» означает геотермическая) температура в скважине равна геотермической; 5 - с глубины Н_g3i и ниже увеличивается разность между геотермической температурой и температурой в скважине, а градиент температуры в скважине стремится к геотермическому; 6 - при увеличении приемистости глубины Н_mзi и Н_gзi увеличиваются, причем Н _m3i  Н_g3i , а H_g3i_rg, где Н _rg - эта глубина, на которой естественная температура пород равна температуре закачиваемой воды на устье.

При изливе на термограммах отмечаются те же характерные особенности, что и при закачке в случае отсутствия каких-либо нарушений в скважине и в пласте, и при одинаковых скоростях потока в скважине в процессе закачки и изливе. Отличие между этими распределениями заключается в количественных соотношениях. Так глубина Н _mui (Н _mui - эта глубина, где градиент температуры равен нулю) при изливе всегда меньше, чем при закачке. Причем нулевой градиент на термограмме может и не наблюдаться в скважине (т.е. точка с нулевым градиентом находится выше устья, индекс «и» означает излив) при относительно больших дебитах излива. Так же как и при закачке кривая распределения температуры при изливе пересекает геотермограмму на глубине Н_gui, а также кривую распределения температуры при закачке на глубине Н_u3i. При этом выполняются соотношения: Н_gui _g3i _u3i. Выше глубины Н_u3i температура при изливе продолжает уменьшаться при приближении к устью либо непосредственно до устья, либо, достигнув какого-то минимального значения, начинает увеличиваться. Причем температура на устье при изливе меньше, чем при закачке.

Здесь следует отметить, что если скважина находиться длительное время под закачкой, то распределение температуры при изливе отличается от расчетного. Так температура в скважине при изливе на продолжение первых нескольких десятков метров выше интервала перфорации не уменьшается, как это следует из теории, а увеличивается. Выше температура в скважине уменьшается и закономерности изменения температуры, следующие из теории, здесь сохраняются.