А. А. Молчанов Санкт-Петербург


 Исследование пород, окружающих обсаженную скважину



страница23/33
Дата26.10.2016
Размер3.24 Mb.
ТипОтчет
1   ...   19   20   21   22   23   24   25   26   ...   33

5.6 Исследование пород, окружающих обсаженную скважину


1. В последние годы наблюдается все более широкое приме­нение гамма-спектрометрии в комбинации с набором различных радиоактивных изотопов для контроля за результатами кислотной обработки, гидроразрыва и других операций, направленных на интенсификацию притока из пласта. Решающим фактором здесь явилось внедрение нового гамма-спектрометра, оборудованного вращающимися коллиматорами, что позволяет сканировать стенки скважин и получать ориентированные по странам света изображения мест концентрации радиоактивных изотопов. Широкий выбор изотопов с разной энергией гамма-квантов, поставляемых в виде разных химических соединений, позволяет раздельно «метить» рабочий флюид, расклинивающий агент и закачиваемую жидкость и, соответственно, раздельно определять места их концентрации в обрабатываемом пласте и скважине,

2. Традиционно широко попользуются методы ННК, ГГК и ИННК для получения информации о пласте в обсаженных скважинах, новое поколение приборов ИННК, в которых микропроцессоры устанавливаются непосредственно в скважинном снаряде, существенно расширило диагностические возможности импульсного нейтронного каротажа благодаря повышению его разрешающей способности и точности определения сечения захвата тепловых нейтронов  и энергии вторичных гамма-квантов (т.е. в конечном итоге, водонасыщенности пласта и его элементарного состава, соответственно) [94, 95]. Например, прибор PDK-100 фирмы Western Allas International благодаря использованию управляемых микропроцессором 100 каналов измерения (каждый во временном окне шириной 10 мкс), позволяет получать полную кривую изменения концентрации тепловых нейтронов во времени для каждого импульса нейтронов с начальной энергией 14 МэВ. Спектры распада и фоновый спектр посылаются в цифровом формате в поверхностную аппаратуру, где в результате их обработки получают значения  с невиданной ранее точностью. Пересчет зна­чений  в значения водонасыщенности осуществляют автоматически с помощью детально разработанных моделей миграции тепловых нейт­ронов для широкого набора скважинных и пластовых условий.

Возможность установки микропроцессоров в глубинном снаряде обеспечила создание приборов для импульсной нейтрон-гамма спектро­метрии на качественно новом уровне, таких как MSI-G/0 фирмы Western Atlas и GST фирмы Шлюмберже. В приборе MSI-C/O генератор нейтронов производит короткий (длительностью 5-8 мкс) выброс нейтронов каждые 50 мкс. Гамма-лучи, возникающие в породе в результате неупругого рассеивания и захвата нейтронов, регистрируются (с измерением их энергии) системой кристаллический детектор - многоканальный анализатор. Система ведет запись времени прихода гамма-квантов (256 временных каналов) и спектральной энергии гамма-квантов неупругого рассеивания (256 каналов) и за­хвата (еще 256 каналов). По спектрам неупругого рассеивания вычисляется содержание в породе Са, Si, С и 0 (или отношение С/О), а по спектрам захвата - содержание таких элементов как Са, Cl. Отметим, что содержание Са и Si определяется как по «неупругим» спектрам (отношение Са/Si), так и по спектрам захвата (отношение Si/Са).

Коэффициент пористости рассчитывают по соотношению спектров захвата и упругого рассеивания. Спектр данных времени прихода гамма-квантов используют для независимого расчета  и, сле­довательно, пористости. Отношение С/О используют для расчета насыщенностей и их распределения за обсадной колонной.

Прибор GST позволяет по спектрам захвата определять макроскопическое сечение захвата нейтронов  и содержание в породе таких элементов, как S, Н, Cl, Fe, Са и Si, а по спектрам рассеивания — содержание С и 0 (отношение С/О). На рис. 5.18 приведен пример представления результатов каротажа GST, выполненного в одной из скважин в северо-западной части провинции Альберта в Канаде. Карбонатные пласты девонского возраста в исследуемом интервале обсажены хвостовиком диаметром 178 мм, Каротаж проводили через НКТ диаметром 114 мм (внешний диаметр прибора 92,1 мм). Весь интервал был перфорирован, и скважину закры­ли непосредственно перед проведением измерений прибором GST. Учитывая высокую проницаемость коллекторов, считали, что контакты флюидов (газ, нефть и вода) ко времени прихода приборы в исследуемый интервал установятся в скважине на тех же уровнях, что и в пласте.

Интерпретация кривых содержания водорода (положение ГНК в скважине), содержания хлора (положение ВНК в скважине) и водонасыщенности и пористости (положение ГНК и БНК в породе) подтвердила справедливость этого прогноза. Вообще же возможность раздельного определения положения флюидных контактов в скважине и пласте является весьма ценным качеством приборы GST.

3. Многозондовые приборы АК (подобные описанным выше, типа GET, FET и т.п.), позволяющие регистрировать полную волновую картину, в частности по зондам большого размера, с успехом применяются в обсаженных скважинах для определения пористости, выявления газонасыщенных зон и прогноза напряженного состояния пород (что важно для прогноза параметров трещины при планирова­нии гидроразрыва). Интерпретация не только продольных, но и поперечных (и некоторых трубных) волн осуществляется на основе данных моделирования (расчета синтетических волновых картин) для самых разных сочетаний колонна - цементный стакан - пласт. Результаты интерпретации АК существенно дополняют данные нейтрон-нейтронных и нейтрон-гамма спектрометрических методов. В целом комплексное применение современных приборов АК и РК в настоящее время позволяет исследовать породы в обсаженных скважинах с точностью и надежностью, не уступающими достигнутым при каротаже необсаженных скважин.

4. К принципиально новым разработкам следует отнести си­стему электрического каротажа через колонну (CЗKЧK) и скважинный градиент-гравиметр (СГГМ).

Как показали теоретические исследования [114, 122], электрическое поле между электродом, находящимся внутри обсадной трубы и электродом, расположенным вне этой трубы (в зумпфе, на поверхности земли или в другой скважине), не полностью шунтируется трубой.

Измеряя это поле с использованием различных новинок в области измерительной техники можно с приемлемой точностью опре­делять сопротивление пород, окружающих обсадную колонну [123, 124]. В течение последних нескольких лет компанией ParaMagnetic Logging Inc. (США) ведутся работы по созданию системы для выполнения таких измерений (СЭКЧК). Эти работы (помимо самой компании) финансируют также Департамент Энергетики США, Научно-исследовательский Институт Газа (США) и одна из крупных нефтяных международных компаний. Эта система, запатентованная в США, включает генератор низкочастотного переменного тока, усилитель мощности, несколько переключателей, три токовых элект­рода (А и F, расположенные в скважине и контактирующие с обсадной трубой, и В - на поверхности), и три измерительных электрода (С, D и Е, также расположенные в скважине). Длина скважинного снаряда 19 м, диаметр - 101,6 мм.

При перемещении прибора по скважине с помощью переключателей производят непрерывную коммутацию в токовой и измерительной цепях. Когда ток идет от электрода А к электроду Б, определяют сопротивление колонны, когда ток идет от электрода А к электро­ду В - сопротивление колонны плюс сопротивление пород. Обработка результатов позволяет выделять сопротивление пород «в чистом виде». Полевые испытания, проведенные в Техасе в мелких скважинах, показали, что получаются хорошо воспроизводимые результаты даже в случае заполнения скважины пресной водой. Кривые электрического сопротивления хорошо повторяют кривые БК (ИК), записанные до спуска обсадной колонны, С внедрением СЗКЧК специалисты ДЭ США рассчитывают резко повысить эффективность контроля за вторичными и третичными методами извлечения нефти и улучшить коэффициент успешности поиска залежей УВ, пропущенных старыми скважинами, Фирмой Amoco Production Research - известным разработчиком скважинных гравиметров, ведутся работы по созданию гравиметра, способного непосредственно в скважине измерять все элементы гравитационного поля [112]. Чувствительные элементы основаны на принципе крутильных весов. Обработка резуль­татов позволяет получать полное значение гравитационного тензора и любых его проекций. Интерпретация результатов дает возможность определять не только величину гравитационной аномалии, но и направление на возмущающее тело и расстояние до него. Прибор СГГМ обладает большей разрешающей способностью, чем традиционные гравиметры Ла Коста-Ромберг, особенно при анализе наклонных слоев. Наиболее точные значения плотности пород получают при комплексировании градиент-гравиметра с обычными скважинными гравиметрами.



Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   19   20   21   22   23   24   25   26   ...   33


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал