Метод термометрии

Термометрия является одним из основных методов в полном комплексе исследований скважин при исследовании эксплуатационных характеристик пласта.

Термометрия применяется для:

• выделения работающих (отдающих и принимающих) пластов;
• выявления заколонных перетоков снизу и сверху;
• выявления внутриколонных перетоков между пластами;
• определения мест негерметичности обсадной колонны, НКТ и забоя скважины;
• определения нефте-газо-водопритоков;
• выявления обводненных пластов;
• определения динамического уровня жидкости и нефтеводораздела в межтрубном пространстве;
• контроля работы и местоположения глубинного насоса;
• определения местоположения мандрелей и низа НКТ;
• оценки расхода жидкости в скважине, оценки Р_пл и Р_нас ;
• определение Т_пл и Т_заб;
• контроля за перфорацией колонны;
• контроля за гидроразрывом пласта.

В перфорированных пластах термометрия применяется для вы­деления интервалов притока (приемистости), определения отдаю­щих (поглощающих) пластов и установления интервалов обвод­нения. В неперфорированных пластах термометрия служит для прослеживания местоположения температурного фронта закачи­ваемых вод.

К достоинствам термометрии скважин относятся:

• возможность исследования объектов, перекрытых лифто­выми трубами;
• возможность получения информации о работе пласта, недоступного для исследования в действующей скважине (например, в скважинах, эксплуатирующихся с помощью электропогружных центробежных насосов, при высоких устьевых давлениях и т.п.), по измерениям, выполненным в остановленной скважине, после ее глушения и извлечения технологического оборудования;
• выявление слабо работающих перфорированных пластов, когда другие промысловые методы не эффективны;
• выявление интервалов обводнения независимо от минера­лизации воды, обводняющей пласт;
• возможность более точной отбивки подошвы нижнего от­дающего (поглощающего) интервала в действующей скважине по сравнению с методами, исследующими состав и дебит смеси.

Круг потенциально решаемых задач и объемы исследований для термометрии наибольшие. Это позволяет считать термометрию одним из основных методов в комплексе геофизических методов, что обусловлено его высокой информативностью. Высокая информативность, в свою очередь, связана с высокой чувствительностью термометров к различного рода изменениям состояния скважины и пласта. В этом достоинство и недостаток метода. Поэтому для обеспечения эффективной интерпретации результатов исследования необходимо глубокое знание физических и методических основ.

Физические основы метода

Распределение естественной температуры пород по глубине характеризуется геотермой ? температурной кривой, записанной в простаивающей скважине, удаленной от мест закачки и отбора флюида. Геотерма принимается за базисную температурную кривую. Сопоставление термограмм скважин с геотермой позволяет по расхождению между ними выделять интервалы нарушения теплового равновесия, вызванного процессами, происходящими в пласте и стволе скважины, и по характерным отличиям судить о причине нарушения теплового равновесия.

При отсутствии геотермы по данной сква­жине используется типовая геотерма для данного месторождения. (В наклонных скважинах типовая геотерма перестраивается с учетом угла наклона данной скважины.)

Аппаратура

Для измерения температуры применяют термометры сопротивления, спускаемые на геофизическом кабеле. Существуют термометры двух типов: высокочувствительные и с обычной чувствительностью до 0.3 град. Действие основано на изменении сопротивления металлического проводника с изменением температуры.

Термометр сопротивления комплексируют с приборами остальных методов ГИС. Он является частью технологического блока в сборках модулей.

1. Метод механической расходометрии

Измерения механическими расходомерами производят для следующих целей:

• выделение интервалов притока или приемистости в дейст­вующих скважинах;
• выявление перетока между перфорированными пластами по стволу скважины после ее остановки;
• распределение общего (суммарного) дебита или расхода по отдельным пластам, разделенным неперфорированными интер­валами;
• получение профиля притока или приемистости пласта по его отдельным интервалам.

Ограничения заключаются в недостаточной чувствительности в области малых скоростей потока, зависимости пороговой чувствительности от условий проведения измерений, влиянии на результаты измерений механических примесей, снижении точности измерений при многофазном притоке и многокомпонентном заполнении ствола, ограничений по проходимости прибора скважине из-за наличия пакера или сужений.

Физические основы метода

Программа работ для установления распределения суммарного дебита по пластам предусматривает запись непрерывной кри­вой и измерения на точках.

Непрерывная диаграмма записывается в интервалах перфора­ции и прилегающих к ним 10-20 метровых участках ствола.

Точечные измерения проводятся в перемычках между исследуе­мыми пластами, а также выше и ниже интервалов перфорации, на участках, характеризующихся постоянством показаний прибора на непрерывной кривой.

Дифференциальная дебитограмма, характеризующая распреде­ление дебитов по отдельным интервалам притока (приемистости), представляется в виде ступенчатой кривой – гистограммы, полу­чаемой путем перестройки интегральной дебитограммы.

При исследованиях скважины на нескольких установившихся режимах строят индикаторные кривые в виде зависимости дебитов (расходов) пластов в м³/сут от величины забойного дав­ления.

По результатам изучения скважины в период восстановле­ния пластового давления строят кривые спада дебита: по оси абс­цисс откладывают время замера после закрытия скважины в с, по оси ординат – величину дебита в см³/с или в м³/сут (т/сут).

Аппаратура

Из механических дебитомеров-расходомеров на практике применяются в основном приборы с датчиками турбинного типа – свободно вращающейся вертушки. Чувствительным элементом механических расходомеров является многолопастная турбинка или заторможенная турбинка на струне. Обороты вращения первой и угол поворота второй преобразуются в регистрируемые электрические сигналы. Скорость вращения вертушки пропорциональна объемному расходу смеси.

Используют беспакерные и пакерные расходомеры, последние – только для измерения потоков жидкости. Пакер служит для перекрытия сечения скважины и направления потока через измерительную камеру, в которую помещена турбинка.

Комплексируют с термокондуктивной расходометрией и другими методами изучения «притока-состава».