Концепция




ВЫСОКОТОЧНАЯ ТЕРМОМЕТРИЯ ЯВЛЯЕТСЯ ОДНИМ ИЗ НАИБОЛЕЕ ИНФОРМАТИВНЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧИХ РЕЖИМОВ И ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СКВАЖИН:




ДЛЯ НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ СКВАЖИН:

  • 1. Выявление зон закачки;
  • 2. Обнаружение внутрискважинных перетоков;
  • 3. Обнаружение заколонных циркуляций;
  • 4. Оценка технического состояния колонн и НКТ;
  • 5. Выявление уходов закачиваемой жидкости ниже забоя скважины или интервала исследования.


ДЛЯ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН:

  • 1. Выявление зон притока;
  • 2. Обнаружение внутрискважинных перетоков;
  • 3. Обнаружение заколонных циркуляций;
  • 4. Оценка технического состояния колонн и НКТ;
  • 5. Определение интервалов прорыва воды от соседних нагнетательных скважин.


Для проведения исследования методом высокоточной термометрии необходимы специальные скважинные термометры. Термометры, разработанные и используемые компанией TGT, описаны в разделе HPT.

Термогидросимулятор TERMOSIM, разработанный компанией TGT, предназначен для численного моделирования температуры скважины, многопластового резервуара и окружающих пород, а также динамики потоков жидкости в многопластовой системе и скважине с учетом внутриколонных и заколонных перетоков и термодинамических эффектов при фильтрации в пластах и движении жидкости по стволу скважины.

Сопоставление результатов компьютерного моделирования с данными замеров высокоточной термометрии скважины существенно расширяет возможности интерпретации термограмм и позволяет количественно оценивать важные эксплуатационные параметры работы скважин и пластов. Использование симулятора TERMOSIM при планировании исследований позволяет выбрать оптимальный регламент проведения измерений для каждой скважины.

Симулятор TERMOSIM работает в двух режимах: в режиме закачки – для моделирования температуры при закачке флюида и в режиме добычи – для моделирования температуры при его добыче. Описание режимов работы термогидросимулятора и их возможностей приведены в разделах iTSM и pTSM.



HPT – ВЫСОКОТОЧНАЯ ТЕРМОМЕТРИЯ


Прибор DMPT является комплексным скважинным автономным прибором, предназначенным для измерения давления и температуры при гидродинамических исследованиях нагнетательных и эксплуатационных скважин. В приборе используются сапфировый датчик измерения давления и быстродействующий платиновый датчик измерения температуры с высокой разрешающей способностью, что обеспечивает высокоточные измерения. Срок службы прибора составляет один год.

Энергонезависимая память большого объёма и программируемый интерфейс обеспечивают универсальность проведения скважинных измерений. При помощи быстрой USB-шины обеспечивается удобный интерфейс для загрузки данных. Прочная конструкция прибора гарантирует достоверность записи данных в сложных скважинных условиях. При помощи удобного для пользователя программного обеспечения AutoMAN осуществляется простой обмен данными с памятью прибора, обеспечивается интерфейс программирования, выполняется обработка исходных данных и их выгрузка в общедоступных форматах файлов данных.


ОСОБЕННОСТИ

  • Быстродействующий датчик измерения температуры с высокой разрешающей способностью
  • Датчик измерения давления с компенсацией температурных воздействий
  • Срок службы батарей – 1 год
  • Большая память, рассчитанная более чем на 500 000 точек отсчёта
  • Встроенный таймер
  • Программируемый пуск
  • Программируемая частота выборки

Аппаратура и программные средства


HPT


iTSM


Результатом работы симулятора iTSM является численное решение общей термогидродинамической задачи движения потоков флюида (воды или газа) и сопряженной задачи теплообмена в нагнетательной скважине, в окружающих анизотропных породах и зонах пласта с учетом перетоков и заколонного движения между пластами, калориметрического смешения компонентов притоков в скважину из пластов и эффекта Джоуля-Томпсона (дросселирования) в матрице пород.

Симулятор iTSM используется для гидродинамического моделирования системы «нагнетательная скважина – пласты», трeхмерного распределения возмущeнной температуры в породах и пластах, для построения температурных профилей в стволе скважины, фоновой (геотермической) температуры пород.


ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИМУЛЯТОРА ITSM:

  • Моделирует профили температуры в стволе скважины и породах с учетом траектории скважины и может использоваться для наклонных и горизонтальных скважин;
  • Допускается закачка в скважину любой жидкости, теплофизические параметры которой должны быть введены в файле с входными данными модели;
  • Учитывает полную историю работы скважины по объемам и температуре закачиваемого флюида, включая все периоды работы и простоя скважины;
  • Учитывает термическое сопротивление скважины, определяемое цементным кольцом, заколонным и затрубным пространствами с заполняющими их флюидами;
  • Процесс моделирования может быть запущен на фоне предварительно возмущенной температуры зоны закачки с учетом двух взаимодействующих процессов: релаксации предварительно возмущенной предыдущей закачкой флюида температуры, а также возмущения, вызванного текущей закачкой;
  • Моделирует нестационарную гидродинамику потоков жидкости системы «нагнетательная скважина – принимающие пласты» в любой момент времени на заданном интервале;
  • Учитывает возмущения фоновой температуры пород, вызванные секулярными (вековыми, продолжительными с геологической точки зрения) и молодыми (вызванными индустриальными сбросами теплой или холодной жидкости или работой соседних скважин) потоками жидкости в породах;
  • Полностью учитывает характер изменения климатических условий на поверхности Земли, в том числе сезонные и суточные колебания температуры воздуха или температуры морского дна.

Симулятор предназначен для интерпретации температурных кривых, записанных в стволе нагнетательной скважины, для построения профиля закачки. Симулятор также используется для анализа давления в рабочих пластах, определения и количественной оценки интервалов заколонных перетоков, количественного определения объемов флюида, уходящего за интервалы исследования, оценки технического состояния скважин. Симулятор может использоваться для корректирования значений различных параметров модели, например, теплофизических свойств пород, а также для прогнозирования зон температурного возмущения, вызванных закачкой, определения зон исторической закачки и уточнения геотермического профиля.


Ниже приведены исходные данные, используемые в симуляторе:

   
Данные по скважине
Траектория скважиныКаротажные кривые
Внутренний радиус НКТКаротажная кривая
Радиус обсадной колонныКаротажная кривая
Флюид затрубного пространстваКаротажная кривая
Давление в межколонном пространствеКаротажная кривая
Толщина стенки НКТЗначение
Толщина стенки обсадной колонныЗначение
История заказчи
Темп закачкиРегистрация данных с привязкой по времени
Температура закачкиРегистрация данных с привязкой по времени
Профили закачки
Профиль закачки по стволу скважиныКаротажная кривая
Профиль исторической закачки по стволу скважиныКаротажная кривая
Теплофизические свойства закачиваемого флюида и скважины
Объемная теплоемкость(флюид – таблица зависимости температуры от давления, материал скважины – значение)
ПлотностьТаблица зависимости температуры от давления
Коэффициент теплового расширения флюидаТаблица зависимости температуры от давления
Теплопроводность(флюид – таблица зависимости температуры от давления, материал скважины – значение)
Динамическая вязкостьТаблица зависимости температуры от давления
Коэффициент сжимаемости флюидаТаблица зависимости температуры от давления
Теплофизические свойства пород
Объемная теплоемкостьКаротажная кривая
Вертикальный профиль теплопроводности породКаротажная кривая
Латеральный профиль теплопроводности породКаротажная кривая
Профиль пористости пластаКаротажная кривая
Геотермическая модель пород
Региональный геотермический потокЗначение
Исходная глубина записи геотермической температурыЗначение
Исходная величина геотермической температурыЗначение
Динамика развития климатических условий на поверхности Земли: Температура воздуха и температура на морском днеРегистрация данных с привязкой по времени
Коэффициент теплообмена между поверхностью и атмосферойЗначение
Секулярные латеральные потокиКаротажная кривая
Секулярные молодые латеральные потокиКаротажная кривая и значения
Данные сетки
Сетка с привязкой по глубине
Вертикальный шаг сетки пласта-коллектора
Значение
Продольный шаг вдоль траектории скважины
Значение
Радиальная сетка
Средний радиус ствола скважины
Значение
Шаг для ближней зоны пласта
Значение
Шаг для дальней зоны пласта
Значение
Тип радиальной сетки (однородная/логарифмическая)
Флажок
Увеличитель диапазона внешнего контура
Значение
Скважинная аппаратура
Скорость скважинной аппаратуры (термометра)Каротажная кривая

Результатом работы симулятора является следующий набор данных:

1. Распределение давлений и потоков в системе «скважина-рабочие пласты»;

2. Профиль температуры в стволе скважины;

3. Профиль средней температуры затрубного пространства и цементного кольца скважины;

4. Профиль температуры в пластах и породах на любом расстоянии от скважины;

5. Профиль геотермической температуры с учетом влияния вековых и молодых латеральных потоков;

6. Профиль давления в стволе скважины.


Указанные выше профили можно вывести в любой момент времени истории работы скважины. Графический пользовательский интерфейс симулятора iTSM предназначен для ввода, редактирования и просмотра значений входных параметров и запуска вычислительного модуля.

iTSM


Результаты вычислений сохраняются в файл формата LAS.


HD-inj



pTSM


Результатом работы термогидросимулятора iTSM является численное решение общей температурно-гидродинамической задачи потоков флюида (в том числе воды и газа) и соответствующего теплообмена в добывающей скважине, в окружающих анизотропных породах и зонах пласта с учетом перетоков и заколонного движения между пластами, калориметрического смешения компонентов притоков в скважину из пластов и эффекта Джоуля-Томпсона (дросселирования) в матрице пород.

Симулятор iTSM используется для гидродинамического моделирования системы «добывающая скважина – пласты», трeхмерного распределения возмущeнной температуры в породах и пластах, для построения температурных профилей в стволе скважины, фоновой (геотермической) температуры пород.


ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИМУЛЯТОРА PTSM:

  • Может использоваться для моделирования как сильнообводненных, так и слабообводненных скважин;
  • Моделирует трехфазный (вода+нефть+газ) установившийся поток в стволе скважины;
  • Моделирует профили температуры в стволе скважины и породах с учетом траектории скважины и может использоваться для наклонных и горизонтальных скважин;
  • Учитывает полную историю работы скважины по объемам добываемого флюида, включая все периоды работы и простоя скважины;
  • Учитывает термическое сопротивление скважины, определяемое цементным кольцом, заколонным и затрубным пространствами с заполняющими их флюидами;
  • Моделирует нестационарную гидродинамику потоков жидкости системы «нагнетательная скважина – принимающие пласты» в любой момент времени на заданном интервале;
  • Возможность учета изменения температуры пласта вследствие прорыва холодной воды;
  • Учитывает возмущения фоновой температуры пород, вызванные секулярными (вековыми, продолжительными с геологической точки зрения) и молодыми (вызванными индустриальными сбросами теплой или холодной жидкости или работой соседних скважин) потоками жидкости в породах;

Симулятор предназначен для интерпретации температурных кривых, записанных в стволе добывающей скважины, для построения профиля притока. Симулятор также используется для анализа давления в рабочих пластах, определения и количественной оценки интервалов заколонных перетоков, количественного определения объемов добычи по неразрабатываемым зонам, оценки технического состояния скважин. Симулятор pTSM также может использоваться для корректирования значений различных параметров модели, например, свойств пород, а также для прогнозирования зон температурного возмущения, вызванного работой добывающих скважин.


Ниже приведены исходные данные, используемые в симуляторе:

   
Данные по скважине
Траектория скважиныКаротажные кривые
Внутренний радиус НКТКаротажная кривая
Радиус обсадной колонныКаротажная кривая
Тип затрубного флюидаКаротажная кривая
Давление в межколонном пространствеКаротажная кривая
Толщина стенки НКТЗначение
Толщина стенки обсадной колонныЗначение
История добычи
ДебитРегистрация данных с привязкой по времени
Профили добычи
Профили добычи по пласту и стволу скважиныКаротажные кривые
Теплофизические свойства добываемого флюида и скважины
Объемная теплоемкость(флюид – таблица зависимости температуры от давления, материал скважины – значение)
ПлотностьТаблица зависимости температуры от давления
Коэффициент теплового расширения флюидаТаблица зависимости температуры от давления
Теплопроводность(флюид – таблица зависимости температуры от давления, материал скважины – значение)
Динамическая вязкостьТаблица зависимости температуры от давления
Коэффициент сжимаемости флюидаТаблица зависимости температуры от давления
Теплофизические свойства пород
Объемная теплоемкостьКаротажная кривая
Вертикальный профиль теплопроводности породКаротажная кривая
Латеральный профиль теплопроводности породКаротажная кривая
Профиль пористости пластаКаротажная кривая
Геотермическая модель пород
Региональный геотермический потокЗначение
Исходная глубина записи геотермической температурыЗначение
Исходная величина геотермической температурыЗначение
Секулярные латеральные потокиКаротажная кривая
Секулярные молодые латеральные потокиКаротажная кривая и значения
Гидродинамические/гидравлические параметры скважины/пласта
Давление в зонах пласта-коллектора (внешний контур)Каротажная кривая
Коэффициент продуктивности зон пластаКаротажная кривая
Область дренирования на контуре питанияЗначение
Гидродинамическое сопротивление перфораций в стволе скважиныКаротажная кривая
Гидродинамическое сопротивление пустот заколонного пространстваКаротажная кривая
Данные сетки
Сетка с привязкой по глубине
Вертикальный шаг сетки пласта- коллектора
Значение
Продольный шаг вдоль траектории скважины
Значение
Радиальная сетка
Средний радиус ствола скважины
Значение
Шаг для ближней зоны пласта
Значение
Шаг для дальней зоны пласта
Значение
Тип радиальной сетки (однородная/логарифмическая)
Флажок
Увеличитель диапазона внешнего контура
Значение
Скважинная аппаратура
Скорость скважинной аппаратуры (термометра)Каротажная кривая

Результатом работы симулятора является следующий набор данных:

  1. Распределение давлений и потоков в системе «скважина-рабочие пласты»;
  2. Профиль температуры в стволе скважины;
  3. Профиль средней температуры затрубного пространства и цементного кольца скважины;
  4. Профиль температуры в пластах и породах на любом расстоянии от скважины;
  5. Профиль геотермической температуры с учетом влияния вековых и молодых латеральных потоков;
  6. Профиль давления в стволе скважины.

Указанные выше профили можно вывести в любой момент времени истории работы скважины. Графический пользовательский интерфейс симулятора pTSM предназначен для ввода, редактирования и просмотра значений входных параметров и запуска вычислительного модуля.

pTSM


Результаты вычислений сохраняются в файл формата LAS.

HD-prod