×
04.04.2018
218.016.338a

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОФИЛЯ ПРИТОКА ФЛЮИДА В МНОГОПЛАСТОВОЙ СКВАЖИНЕ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002645692
Дата охранного документа
27.02.2018
Аннотация: Изобретение относится к области геофизических исследований нефтяных и газовых скважин, а именно к определению профиля притока добываемого флюида в многопластовых скважинах с несколькими интервалами перфорации. Технический результат заключается в повышении точности определения профиля притока добываемого флюида в многопластовых скважинах с несколькими интервалами перфорации. Способ предусматривает осуществление измерений забойной температуры и забойного давления в скважине посредством датчиков, установленных на перфорационной колонне ниже всех интервалов перфорации, а также посредством датчиков температуры, установленных на перфорационной колонне выше каждого интервала перфорации. Измерения температуры и забойного давления осуществляют до проведения перфорации скважины и после перфорации до тех пор, пока температура добываемого флюида не вернется к первоначальной температуре пласта. Оценивают суммарный дебит скважины и рассчитывают избыточную тепловую энергию добываемого флюида для всех датчиков температуры, установленных на перфорационной колонне выше интервалов перфорации, после чего определяют дебит отдельных интервалов перфорации на основе рассчитанных избыточных тепловых энергий добываемого флюида и известного количества перфорационных зарядов в каждом интервале перфорации. 5 ил.

Изобретение относится к области геофизических исследований нефтяных и газовых скважин, а именно к определению профиля притока добываемого флюида в многопластовых скважинах с несколькими интервалами перфорации.

Определение профиля притока из многозонной скважины является важной задачей. Определение дебита отдельных интервалов перфорации необходимо, в частности, для принятия решения о необходимости проведения кислотной обработки, повторной перфорации и т.д..

Определение профиля притока обычно проводят во время промыслового каротажа добывающей скважины с помощью механических расходомеров (см., например, Hill, A.D.,. Production Logging - Theoretical and Interpretive Elements, SPE Monograph Series., 2002, стр. 61). Основными недостатками этого способа являются необходимость проведения специального каротажа скважины (в дополнение к операциям, проводимым в скважине во время перфорации и опробования скважины) и сложность определения дебитов малопродуктивных пластов.

Вклад различных интервалов перфорации может быть оценен также с помощью данных температурного каротажа добывающей скважины (см. Череменский Г.А., Прикладная геотермия, М. Недра, 224 стр., стр. №181) или из анализа нестационарных температурных данных, полученных при изменении дебита скважины (см. Чекалюк, Е.Б., Термодинамика нефтяного пласта, Москва, 1965, 234 стр., стр. №88, или Ramazanov, A., Valiullin, R.А., Shako, V., Pimenov, V., Sadretdinov, A., Fedorov, V., Belov, K., 2010. Thermal Modeling for Characterization of Near Wellbore Zone and Zonal Allocation, SPE 136256-MS). К недостаткам этих способов можно отнести необходимость анализа относительно небольших температурных сигналов и необходимость проведения специальных каротажей скважины или установки в скважине специального оборудования.

В соответствии с предлагаемым способом осуществляют измерения забойной температуры и забойного давления в скважине посредством датчиков, установленных на перфорационной колонне ниже всех интервалов перфорации, а также датчиков температуры, установленных на перфорационной колонне выше каждого интервала перфорации.

Измерения температуры и забойного давления осуществляют до проведения перфорации скважины и после перфорации до тех пор, пока температура добываемого флюида не вернется к первоначальной температуре пласта. Оценивают суммарный дебит скважины и рассчитывают избыточную тепловую энергию добываемого флюида для всех датчиков температуры, установленных на перфорационной колонне выше интервалов перфорации, после чего определяют дебит отдельных интервалов перфорации на основе рассчитанных избыточных тепловых энергий добываемого флюида и известного количества перфорационных зарядов в каждом интервале перфорации.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения суммарный дебит скважины определяют посредством измерения расхода на поверхности или в скважине.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения суммарный дебит скважины определяют посредством расчета расхода по изменению забойного давления.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения суммарный дебит скважины определяют посредством расчета расхода с использованием забойного давления и численного моделирования многопластовой добывающей скважины.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема скважины с двумя интервалами перфорации, на фиг. 2 приведен пример забойного давления P0(t) и температур добываемого флюида T1(t) и T2(t) выше интервалов перфорации, на фиг. 3 показан дебит скважины, рассчитанный для давления, приведенного на Фиг. 2, на фиг. 4 приведена полная избыточная тепловая энергия добываемого флюида (рассчитанная по температуре Т2, сплошная линия) и соответствующая энергия, рассчитанная по температуре T2, на фиг. 5 показан алгоритм определения профиля притока с использованием численного моделирования многопластовой добывающей скважины.

Данное изобретение предлагает определять профиль притока в скважинах с несколькими интервалами перфорации с использованием результатов измерения скважинного давления и результатов измерения температуры с помощью датчиков, установленных на перфорационной колонне. Температуру надо измерять выше каждого интервала перфорации и на забое скважины, ниже всех интервалов перфорации.

Способ предусматривает измерение забойного давления P0(t) и забойной температуры T0(t), которая определяет среднюю температуру пород в рассматриваемом интервале глубин. Измерения осуществляют с помощью датчиков, установленных на перфорационной колонне в скважине ниже всех интервалов перфорации, а также измерения температуры Ti(t) добываемого флюида (i=1,2,..,m, m есть число интервалов перфорации) с помощью датчиков температуры, установленных на перфорационной колонне выше каждого интервала перфорации.

Измерения давления P0(t) и температуры Ti(t) (i=0,1,..,m) начинают до перфорации (что позволяет определить пластовое давление и геотермальную температуру и продолжать измерение в течение нескольких часов после перфорации, до тех пор, пока температура добываемого флюида, нагретого благодаря энергии перфорационного взрыва, не вернется к первоначальной температуре пласта). При взрыве перфорационных зарядов часть энергии идет на испарение скважинного флюида и на энергию кумулятивной струи, но большая часть энергии идет на нагрев перфорационной колонны, обсадной трубы и породы вблизи скважины. Нагрев добываемого флюида происходит при его контакте с этими телами.

Затем оценивают суммарный дебит скважины Q(t), используя один из следующих способов:

- измерение расхода на поверхности или в скважине,

- расчет расхода по изменению забойного давления P0(t) (если добываемый флюид не достигает поверхности),

- расчет расхода с использованием забойного давления P0(t) и численного моделирования многопластовой добывающей скважины.

Параметры (проницаемости и скин факторы), определяющие продуктивность отдельных пластов, принимаются равными средним значениям, которые определяются в результате традиционного гидродинамического исследования скважины.

Рассчитывают избыточную тепловую энергию добываемого флюида для каждого температурного датчика

где Tf - средняя температура пород в рассматриваемом интервале глубин (определяемая T0(t) и практически равная ей), - объемная теплоемкость флюида.

Дебит отдельных интервалов перфорации рассчитывают по величинам Ei и известным количествам перфорационных зарядов в каждом перфорационном интервале.

Рассмотрим случай малодебитной скважины, когда в первые часы после перфорации нет излива добываемого флюида на поверхность.

Схема скважины с перфорационной колонной, пакером и двумя интервалами перфорации приведена на Фиг. 1, где показаны пакер - 1, клапан - 2, датчик температуры Т2 - 3, датчик температуры Т1 - 4, датчики забойной температуры и давления Т0, Р0 - 5, вторая зона притока - 6, первая зона притока - 7, второй интервал перфорации - 8, первый интервал перфорации - 9.

На Фиг. 2 приведен синтетический пример забойного давления P0(t) и температур добываемого флюида T1(t) и Т2(t) выше интервалов перфорации. Толстая кривая соответствует забойному давлению, которое равно ~50 бар перед перфорацией и увеличивается до пластового давления (около 85 бар) во время добычи в соответствии с тем, что поднимается уровень флюида в добывающей трубе. В данном случае принято, что интервалы перфорации имеют одинаковую протяженность и одинаковое количество перфорационных зарядов.

Если нет излива добываемого флюида на поверхность, суммарный дебит скважины Q(t) может быть рассчитан по забойному давлению P0(t):

где rt - внутренний радиус трубы, g=9.81 - м/с2 ускорение свободного падения, - плотность флюида.

На Фиг. 3 показан дебит скважины, рассчитанный по этой формуле для давления, приведенного на Фиг. 2 (для =850 кг/м3, rt=0.038 м). Рассчитанный дебит далее используют для определения профиля притока.

В случае, если суммарный дебит скважины измерялся в скважине или на поверхности, этот дебит непосредственно используется для определения профиля притока.

Графики температуры T1 и Т2 (Фиг. 2) показывают, что сразу после перфорации температура потока добываемого флюида значительно больше (в данном случае на ~20 С), чем температура пород Tf (точки на Фиг. 2). Эта температура определяется нагревом скважинного флюида при взрыве и нагревом пластового флюида при его контакте с горячей породой, обсадной колонной и перфорационной колонной. Следует отметить, что температура породы может быть оценена по результатам измерения температуры в скважине перед перфорацией.

Поток пластового флюида охлаждает околоскважинную породу, обсадную и перфорационную колонну и через некоторое время (tp=5÷10 час) после перфорации измеренные в скважине температуры приближаются к невозмущенной температуре пород (Фиг. 2). Это означает, что тепловая часть Еm энергии взрыва перфорационных зарядов трансформировалась в избыточную тепловую энергию добытого флюида.

В данном случае m=2 и Em≡E2. Используя температуру Т2, измеренную датчиком, который расположен выше всех интервалов перфорации, и дебит скважины Q(t), эту энергию можно рассчитать по формуле:

Сплошная линия на Фиг. 4 показывает избыточную тепловую энергию добываемого флюида для данных, приведенных на Фиг. 2. Видно, что через ~3 часа после перфорации Е2 достигает своего наибольшего значения Е2≈16.5 МДж.

Полная энергия перфорационного взрыва, рассчитанная по удельной энергии взрыва и массе взрывчатого вещества, в рассматриваемом случае составляет Ее≈28 МДж. Это означает, что приблизительно δ=60% от энергии взрыва было преобразовано в тепловую энергию породы, обсадной и перфорационной колонны:

Em=δ⋅Ee.

Оставшаяся часть энергии взрыва (около 40%) была затрачена на разрушение породы, генерацию ударных волн в породе и в скважине или была быстро вынесена за пределы рассматриваемого интервала с газообразными продуктами взрыва.

Предлагаемая в данном изобретении процедура расчета дебита отдельных интервалов перфорации основана на следующих предположениях:

- величина δ одинакова для разных интервалов перфорации,

- флюиды, поступающие в скважину из разных интервалов перфорации, имеют одинаковые объемные теплоемкости,

- расстояние между интервалами перфорации невелико и можно пренебречь потерями тепловой энергии флюида в окружающие породы между интервалами перфорации,

- продолжительность добычи после перфорации и дебиты скважины достаточно велики, так что измеряемая датчиками температура флюида снижается до температуры невозмущенных пород.

Пусть m - число интервалов перфорации,

Qi есть дебит из iго интервала, - суммарный дебит скважины,

есть дебит скважины из нижних i перфорационных интервалов, отнесенный к суммарному дебиту скважины (γm=1),

ni есть число перфорационных зарядов в iм интервале перфорации,

есть полное число перфорационных зарядов в скважине,

есть число зарядов в нижних i интервалах перфорации, отнесенное к полному число перфорационных зарядов в скважине (bm=1),

Тi(t) есть температура флюида, измеренная датчиком температуры, расположенным выше iго интервала перфорации.

Дебит отдельных интервалов перфорации (на начальном этапе значения γi) рассчитывают с использованием закона сохранения энергии, который записывают для всех интервалов (i=1,2,..m):

или

где i=1,2,..m,

Искомые относительные продуктивности уi (yi=Qi/Q, ) отдельных перфорационных интервалов рассчитывают по формулам:

В рассматриваемом случае двух интервалов перфорации (m=2) и одинакового числа перфорационных зарядов в интервалах (b1=0.5) рассчитанная энергия Е1(t) показана на Фиг. 4 пунктирной линией.

Расчетное значение безразмерного дебита γ1(t) выходит на приблизительно постоянное значение через ~3 часа после перфорации: γ1=y1≈0.7.

В общем случае нестационарный дебит скважины Q(t) может быть рассчитан с использованием измеренного забойного давления P0(t) и численной модели многопластовой добывающей скважины, в которую в качестве свободных параметров входят проницаемости {ki} и скины {si} продуктивных пластов. Значения этих параметров могут быть найдены с использованием итерационной процедуры, алгоритм которой приведен на Фиг. 5.

Первоначальный набор параметров, характеризующих продуктивные интервалы {ki, si}, определяется с помощью традиционного гидродинамического исследования (ГДИ) скважины в предположении, что все пласты имеют одни и те же свойства. Для этих параметров с использованием измеренного забойного давления P0(t) рассчитывают общий дебит скважины Q(t) и относительные дебиты отдельных пластов {yki}. Затем, используя найденный дебит Q(t) и температуры {Ti(t)}, измеренными датчиками, расположенными выше продуктивных пластов, с использованием описанной выше процедуры находят относительные дебиты и сравнивают два полученных набора чисел, характеризующих профиль притока, например, рассчитывают величину невязки S:

Если S меньше заданной величины невязки ε: S<ε, то данный набор параметров принимается в качестве решения задачи. В противном случае значения параметров {ki,si} изменяют, и вычисления продолжают до тех пор, пока векторы {yki} и с заданной точностью не совпадут.


СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОФИЛЯ ПРИТОКА ФЛЮИДА В МНОГОПЛАСТОВОЙ СКВАЖИНЕ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОФИЛЯ ПРИТОКА ФЛЮИДА В МНОГОПЛАСТОВОЙ СКВАЖИНЕ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОФИЛЯ ПРИТОКА ФЛЮИДА В МНОГОПЛАСТОВОЙ СКВАЖИНЕ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОФИЛЯ ПРИТОКА ФЛЮИДА В МНОГОПЛАСТОВОЙ СКВАЖИНЕ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОФИЛЯ ПРИТОКА ФЛЮИДА В МНОГОПЛАСТОВОЙ СКВАЖИНЕ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 112 items.
10.09.2013
№216.012.68b9

Способ определения характеристик порового пространства и теплопроводности матрицы пористых материалов

Изобретение относится к области изучения физических свойств пористых неоднородных материалов и может быть использовано для определения характеристик порового пространства и теплопроводности образцов горных пород и минералов. Для определения характеристик порового пространства и теплопроводности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492456
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.68ef

Способ определения свойств проницаемого пласта

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при оценке продуктивности скважины и эффективности ее эксплуатации. Заявлен способ определения свойств проницаемого пласта, предусматривающий создание трех математических моделей распространения низкочастотного импульса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492510
Дата охранного документа: 10.09.2013
27.10.2013
№216.012.7a53

Способ улучшения обработки подземного пласта через скважину и способ гидроразрыва пласта через скважину

Изобретение применимо в нефтегазовой отрасли и относится к размещению жидкостей в подземных пластах нефтяных и газовых скважин, в т.ч. при гидроразрыве пласта. Способ обработки подземного пласта включает введение в пласт первой жидкости, содержащей первый агент-загуститель - АЗ, закачивание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496977
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7abd

Способ оценки термодинамического равновесия газожидкостной смеси при проведении фильтрационных экспериментов

Способ оценки термодинамического равновесия газожидкостной смеси при проведении фильтрационных экспериментов предусматривает закачивание в многофазный сепаратор газовой и жидкой фаз с заданными объемным соотношением фаз в потоке и расходами. В процессе закачки регистрируют объемы газовой и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497083
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7acc

Способ определения смачиваемости

Изобретение относится к области исследования смачиваемости поверхностей применительно к различным отраслям промышленности. Для определения смачиваемости поверхности исследуемого материала по меньшей мере один образец исследуемого материала помещают в по меньшей мере одну герметичную ячейку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497098
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7e84

Скважинный датчик

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для измерения параметров потока флюида (нефть, вода, газ и их смеси), таких как температура, скорость и фазовый состав, и может быть использовано при проведении геофизических исследований скважин, а также при контроле за транспортировкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498061
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.11.2013
№216.012.82eb

Способ экологически чистого горения углеводородных флюидов и устройство для его реализации

Изобретение относится к подготовке скважинных флюидов к их утилизации, а именно к устройству и способу экологически чистого горения с нагнетанием воздуха газотурбинным двигателем для сжигания скважинных флюидов с целью их утилизации. Устройство экологически чистого горения загрязненных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499191
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.01.2014
№216.012.9576

Способ определения теплопроводности керна

Использование: для определения теплопроводности керна. Сущность: заключается в том, что подготавливают образец керна и рентгеновский микрокомпьютерный томограф для сканирования указанного образца керна и получения изображения для каждого сканирования, сканируют указанный образец керна, передают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503956
Дата охранного документа: 10.01.2014
27.01.2014
№216.012.9c1c

Способ управления траекторией трещины гидроразрыва в пластах, содержащих природные трещины

Изобретение относится к способам управления, контроля и оптимизации параметров трещины гидроразрыва пласта (ГРП) при проведении ГРП в нефте- и газоносных резервуарах с существующей сетью природных (геологических) трещин и может найти применение на соответствующих нефтяных и газовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505670
Дата охранного документа: 27.01.2014
27.01.2014
№216.012.9c1e

Способ определения профиля притока и параметров околоскважинного пространства в многопластовой скважине

Изобретение относится к области геофизических исследований нефтяных и газовых скважин и может быть использовано, в частности, при определении профиля притока скважины и параметров околоскважинного пространства. Согласно способу изменяют дебит скважины и осуществляют измерение во времени...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505672
Дата охранного документа: 27.01.2014
Showing 11-20 of 81 items.
10.09.2013
№216.012.6824

Буровое долото

Изобретение относится к буровым долотам для использования при подземной разработке грунта. Обеспечивает стабильное направленное бурение, сокращение потерь энергии, уменьшение сил трения при вращении долота. Буровое долото включает в себя корпус с осью вращения, режущую часть, средства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492307
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.68b9

Способ определения характеристик порового пространства и теплопроводности матрицы пористых материалов

Изобретение относится к области изучения физических свойств пористых неоднородных материалов и может быть использовано для определения характеристик порового пространства и теплопроводности образцов горных пород и минералов. Для определения характеристик порового пространства и теплопроводности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492456
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.68ef

Способ определения свойств проницаемого пласта

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при оценке продуктивности скважины и эффективности ее эксплуатации. Заявлен способ определения свойств проницаемого пласта, предусматривающий создание трех математических моделей распространения низкочастотного импульса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492510
Дата охранного документа: 10.09.2013
20.09.2013
№216.012.6c46

Способ формования ротора электровинтовой установки и ротор электровинтовой установки (варианты)

Изобретение относится к литым роторам, предназначенным для использования в установках или двигателях электровинтового насоса, и методам их формования. В соответствии с одним из вариантов реализации изобретения способ формования ротора 500 предусматривает использование литейной формы с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493369
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.10.2013
№216.012.7a53

Способ улучшения обработки подземного пласта через скважину и способ гидроразрыва пласта через скважину

Изобретение применимо в нефтегазовой отрасли и относится к размещению жидкостей в подземных пластах нефтяных и газовых скважин, в т.ч. при гидроразрыве пласта. Способ обработки подземного пласта включает введение в пласт первой жидкости, содержащей первый агент-загуститель - АЗ, закачивание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496977
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7abd

Способ оценки термодинамического равновесия газожидкостной смеси при проведении фильтрационных экспериментов

Способ оценки термодинамического равновесия газожидкостной смеси при проведении фильтрационных экспериментов предусматривает закачивание в многофазный сепаратор газовой и жидкой фаз с заданными объемным соотношением фаз в потоке и расходами. В процессе закачки регистрируют объемы газовой и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497083
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7acc

Способ определения смачиваемости

Изобретение относится к области исследования смачиваемости поверхностей применительно к различным отраслям промышленности. Для определения смачиваемости поверхности исследуемого материала по меньшей мере один образец исследуемого материала помещают в по меньшей мере одну герметичную ячейку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497098
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7e84

Скважинный датчик

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для измерения параметров потока флюида (нефть, вода, газ и их смеси), таких как температура, скорость и фазовый состав, и может быть использовано при проведении геофизических исследований скважин, а также при контроле за транспортировкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498061
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.11.2013
№216.012.82eb

Способ экологически чистого горения углеводородных флюидов и устройство для его реализации

Изобретение относится к подготовке скважинных флюидов к их утилизации, а именно к устройству и способу экологически чистого горения с нагнетанием воздуха газотурбинным двигателем для сжигания скважинных флюидов с целью их утилизации. Устройство экологически чистого горения загрязненных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499191
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.01.2014
№216.012.9576

Способ определения теплопроводности керна

Использование: для определения теплопроводности керна. Сущность: заключается в том, что подготавливают образец керна и рентгеновский микрокомпьютерный томограф для сканирования указанного образца керна и получения изображения для каждого сканирования, сканируют указанный образец керна, передают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503956
Дата охранного документа: 10.01.2014
+ добавить свой РИД