Определение негерметичности

Разрабатываемая компанией TGT технология оценки технического состояния скважин предназначена для решения задач непрерывно меняющегося нефтегазового рынка и удовлетворения потребностей его насыщения высококачественными услугами. Диапазон наших сервисов автономного каротажа направлен на решение задач в течение всего цикла работы скважины и включает применение различных комплексов скважинной аппаратуры, данные которых помогают в принятии важных решений по оптимизации работы скважины. Применение метода: выявление зон прорыва жидкости, построение профилей закачки и добычи, оценка эффективности интенсификации притока и определение пластового давления сквозь несколько барьеров.

Видео

Спектральное
определение негерметичности

ФЛАЕР SPE

Концепция


Назначение

  • Определение негерметичности межтрубного пространства.
  • Определение негерметичности межтрубного пространства (1-ая и 2-ая колонна).
  • Определение негерметичности межтрубного пространства (2-ая и 3-я колонна).
  • Определение технического состояния эксплуатационной колонны.
  • Определение герметичности пакера.
  • Определение технического состояния НКТ.
  • Определение технического состояния короткой НКТ.
  • Определение технического состояния длинной НКТ.


Общее представление

Нарушения в НКТ или эксплуатационной колонне значительно искажают профиль температурного поля в скважине, а также создают шумы в широком диапазоне частот. Совместное исследование температуры и уровня шума в скважине позволяет локализировать нарушения, установить объемы флюида, протекающего через них, и определить источник поступления флюида. Источником флюида может быть пласт, который расположен напротив нарушения или выше/ниже него. В этом случае происходит движение флюида за колонной, например, по цементному камню, что можно увидеть по разнице температур при замере в статическом режиме и в режиме стравливания давления. Следует отметить, что спектр шума, создаваемого флюидом, движущимся через сквозные нарушения, отличается от спектра шума от движения флюида за колонной. Это позволяет определять природу потока, что невозможно сделать посредством только температурного анализа.



Аппаратура и программные средства


SNL-9 HPT




Методология

  • Обнаружение нетерметичностей в межколонных пространствах
  • Обнаружение межколонных и заколонных циркуляций
  • Выявление источника притока/контура питания в породах

Критерии подбора скважин

  • Неудачные испытания на герметичность
  • Давление в межколонном пространстве (SAP)

Необходимые данные для отбора

  • Возможность доставки прибора до интересующего интервала глубин
  • Возможность проведения исследований в статическом режиме
  • Исследования технического состояния скважины
  • Конструкция скважины и зоны интереса
  • Максимальная температура и давление в стволе скважины

Необходимые данные для
составления программы исследования скважины

  • Исследования технического состояния скважины
  • Конструкция скважины и зоны интереса

Исходные данные для интерпретации и анализа

  • Каротажные кривые (спектральная шумометрия, высокоточная термометрия)

Выход флюида на поверхность


На рис. 1 наглядно показано, каким образом была обнаружена негерметичность в стволе нагнетательной скважины. Предполагалось наличие нарушений целостности НКТ, колонны и пакера после установления высокого давления в заколонном пространстве, равного 820 фунтам на квадратный дюйм и выход нефти на поверхность во время стравливания давления в скважине.

Исследование комплексом высокоточной термометрии и спектральной шумометрии было проведено в двух режимах: было получено 17 литров нефти и зафиксировано падение давления с 820 до 20 фунтов на квадратный дюйм в статическом режиме и в режиме стравливания давления в заколонном пространстве. Поскольку давление в межколонном пространстве не изменилось во время снижения давления в заколонном пространстве, то это говорит об отсутствии нарушений целостности эксплуатационной колонны диаметром 9 5/8 дюйма. Профиль статической температуры (красная кривая на панели Temp на рис. 1) показывает отсутствие аномалий, спектральная шумометрия (панель SNL Shut-in на рис. 1) также не зарегистрировала шум.

Во время стравливания давления из заколонного пространства в интервале, обозначенном пунктирной линией и поверхностью, появился низкочастотный шум (см. панель Bleed-off SNL на рис. 1). Данный шум характерен для движения жидкости по пустотам и трещинам. Выше пунктирной линии кривая статической температуры (красная линия на панелиTemp на рис. 1) и кривая температуры стравливания давления (синяя линия на рис. 1) расходятся из-за того, что температура резко поднялась во время стравливания давления из заколонного пространства вследствие эффекта Джоуля-Томпсона.

По данным исследования можно сделать вывод о фильтрации флюида из кровли нефтяного коллектора, перекрывающего зону закачки, в пространстве за эксплуатационной колонной диаметром 9 5/8 дюйма по трещинам в цементном камне, что приводит к росту давления в заколонном пространстве.

case 1 (leak detection)

Рис. 1 Движение нефти за эксплуатационной колонной диаметром 9 5/8 дюйма.

Негерметичность пакера


Данный пример демонстрирует обнаружение негерметичности пакера в нефтедобывающей скважине. При стравливании давления из межколонного пространства наблюдалось избыточное давление и выделение газа. Целью исследования было выявление причины избыточного давления в этом пространстве.

Данная задача была решена комплексом исследования высокоточной термометрии и спектральной шумометрии. Регламент проведения исследования предусматривал регистрацию данных термометрии и шумометрии в закрытой скважине, а затем в режиме стравливания избыточного давления из межколонного пространства.

Исследование спектральной шумометрии в закрытой скважине не обнаружило шума, характерного для фильтрации жидкости (см. панель Shut-in SNL на рис. 2). Температурная аномалия была зарегистрирована напротив пакера спустя два дня после закрытия скважины (красная кривая на панели Temp на рис. 2).

Температура стравливания давления (синяя кривая на рис. 2) стремится в сторону низких температурных значений, что говорит о притоке газа из пласта ниже интервала исследования. Также наблюдается дополнительное охлаждение непосредственно над зоной установки пакера вследствие эффекта Джоуля-Томпсона. Напротив пакера исследование спектральной шумометрии зарегистрировало высокоамплитудный шум в широком диапазоне частот, что характерно для движения газа через негерметичность в пакере.

case 2 (leak detection)

Рис. 2 Высокое давление в межколонном пространстве, обусловленное негерметичностью пакера.

Негерметичность НКТ


Ниже приведен пример определения негерметичности НКТ в газодобывающей скважине. Было установлено, что повышенное давление в межколонном пространстве равно давлению в НКТ, что говорит о гидродинамической связи между ними. Целью исследования было обнаружение негерметичности. Во время стравливания давления наблюдался приток газа.

Исследование комплексом высокоточной термометрии и спектральной шумометрии было проведено в двух режимах: в закрытой скважине и в режиме стравливания избыточного давления из межколонного пространства. Исследование в закрытой не зарегистрировало наличие шума (как показано на панели Shut-in SNL на рис. 3), что говорит об отсутствии движения флюида в скважине. Поэтому кривая статической температуры (красная кривая на панели Temp на рис. 3) и данные спектральной шумометрии использовались как базовые профили для обнаружения негерметичности.

Температура, зарегистрированная во время стравливания давления из межколонного пространства (синяя кривая на панели Temp на рис. 3), была выше статической температуры в нижней части интервала исследования вследствие притока флюида из зоны ниже него. Аномалия охлаждения, обусловленная прорывом газа, четко выражена напротив шибера боковых отверстий, который предположительно был закрыт по данным заказчика. Также в этом интервале глубин был зарегистрирован высокоамплитудный шум в широком диапазоне частот, как показано на панели Bleed-off SNL.

Корреляция полученных результатов исследования указывает на негерметичность закрытого шибера. Газ, перетекая по НКТ, попадает в межколонное пространство через негерметичность шибера, что приводит к росту давления.

case 3 (leak detection)

Рис. 3 Поступление газа в межколонное пространство через негерметичность НКТ.

Негерметичность колонны


Данный пример демонстрирует обнаружение негерметичности в эксплуатационной колонне нефтедобывающей скважины. Целью исследования было выявление причины выхода флюида на поверхность и избыточного давления в межколонном пространстве. Данная задача была решена исследованием комплексом высокоточной термометрии и спектральной шумометрии, проведенным в двух режимах: в закрытой скважине и в режиме стравливания избыточного давления из межколонного пространства.

Исследование спектральной шумометрии в закрытой скважине не обнаружило шума, характерного для движения жидкости (см. панель Shut-in SNL на рис. 4). Аномалия на кривой статической температуры также не наблюдается, что дает основания считать данную кривую базовым профилем. Исследование спектральной шумометрии зарегистрировало интенсивный шум в широком диапазоне частот во время стравливания давления из межколонного пространства (см. панель Bleed-off SNL).

На кривой температуры стравливания давления (синяя кривая на панели Temp, рис. 4) рядом с пунктирной линией наблюдается аномалия разогрева, обусловленная эффектом Джоуля-Томпсона во время притока флюида в межколонное пространство. Выше этой зоны наблюдается расхождение температурных кривых, зарегистрированных в двух режимах. Шум в широком диапазоне частот, наблюдаемый возле пунктирной линии, указывает на турбулентный поток флюида сквозь дефект в конструкции скважины. Анализ данных, зарегистрированных в этом интервале, говорит о негерметичности колонны. Низкочастотный шум выше пунктирной линии обусловлен потоком флюида по межколонному пространству.

case 4 (leak detection)

Рис. 4 Приток нефти в межколонное пространство через негерметичность колонны.