Система исследования технического состояния действующей скважины

Полезная модель относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использована для исследования нефтяных и газовых скважин. Существо полезной модели заключается в том, что посредством термического каротажа проводится двукратная регистрация распределений температуры вдоль ствола скважины одновременно с помощью двух идентичных термометров, расположенных на определенном расстоянии друг от друга вдоль ствола скважины. Затем осуществляют сопоставление полученных термограмм путем их корреляционной обработки, по результатам которой судят о наличии геофизических неоднородностей в пластах скважины или о наличии в ней перетоков флюида. (1 н.п. и 1 з.п. ф-лы; 3 ил.).

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использована для исследования нефтяных и газовых скважин.

Известна система исследования технического состояния скважин, реализующая способ того же назначения, принятая за прототип, содержащая каротажную аппаратуру, включающую в себя спускоподъемное устройства с измерителем глубины, первый термометр, первый усилитель и регистратор, при этом выход первого термометра через каротажный кабель и первый усилитель соединен с первым входом регистратора, а выход измерителя глубины спускоподъемного устройства - со вторым входом регистратора, /а.с. СССР 987082, кл. Е21В 47/00, 1983/.

В прототипе проводят двукратную регистрацию распределений температуры вдоль оси контролируемой скважины с помощью одного термометра. Первую - в режиме закачки флюида, а вторую - в режиме отбора флюида из скважины. По результатам сопоставления полученных термограмм судят о состоянии скважины и пласта.

Недостатком известной системы является необходимость закачки и отбора флюида для исследования технического состояния скважины и необходимость проведения двукратного термического каротажа в различное время.

Техническим результатом, получаемым от внедрения полезной модели, является устранение указанных недостатков прототипа, то есть устранение необходимости проведения двух измерений распределений температуры вдоль оси скважины при закачке и отборе флюида для исследования технического состояния скважин.

Данный технический результат достигается за счет того, что в известной системе исследования технического состояния действующей скважины, содержащей каротажную аппаратуру, включающую в себя спускоподъемное устройство с измерителем глубины, первый термометр, первый усилитель и регистратор, при этом выход первого термометра через каротажный кабель и первый усилитель соединен с первым входом регистратора, а выход измерителя глубины спускоподъемного устройства - со вторым входом регистратора, дополнительно содержит второй термометр, второй усилитель и коррелятор, при этом второй термометр установлен на определенном расстоянии вдоль каротажного кабеля от первого термометра, выход первого термометра через каротажный кабель и первый усилитель соединен с первым входом коррелятора, выход второго термометра через каротажный кабель и второй усилитель подключен ко второму входу коррелятора, выход которого соединен с третьим входом регистратора.

Второй термометр выполнен с возможностью его смещения относительно первого термометра вдоль каротажного кабеля.

Полезная модель поясняется чертежами. На фиг.1 представлена схема системы; на фиг.2 - термограммы, полученные за один проход скважины двумя идентичными термометрами, расположенными на расстоянии Х друг от друга вдоль ее оси; на фиг.3 - диаграмма корреляционной функции двух полученных термограмм.

Система исследования технического состояния действующей скважины 1 с насосно-компрессорной трубой (НКТ 2) содержит каротажную систему, включающую в себя два идентичных термометра 3 и 4, закрепленные на каротажном кабеле 5 на известном расстоянии Х вдоль ствола скважины.

Один из термометров может быть выполнен с возможностью его смещения вдоль каротажного кабеля 5, что позволяет изменять расстояние Х между термометрами 3 и 4.

Имеются также измеритель 6 глубины h погружения термометров 3, 4 в скважину 1 с помощью спускоподъемного устройства 7 (СПУ 7), два усилителя 8, 9, коррелятор 10 и регистратор 11. В качестве последнего может использоваться компьютер.

Электрические связи между электронными блоками представлены на фиг.1.

Электрические сигналы с термометров 3, 4 и со СПУ 7 поступают на усилители 8, 9 и измеритель глубины h погружения термометров 3, 4. Усилители 8, 9 связаны с выходами коррелятора 10, выход которого подключен к регистратору 11. Выходы усилителя 8 и измерителя 6 глубины погружения также связаны с выходами регистратора 11.

Система работает следующим образом. С помощью СПУ 7 опускают систему термометров 3, 4 вдоль ствола скважины 1 с равномерной скоростью V, предварительно установив расстояние Х между термометрами 3, 4 максимальным для данного устройства.

При этом осуществляется двукратная регистрация распределения температуры вдоль ствола скважины.

На фиг.2 представлены две кривые температурных распределений, искусственно сдвинутые одна относительно другой. На глубине h₁ (фиг.1, 2) скважины 1 термометры 3, 4 пересекают породу с повышенной теплопроводностью. В связи с этим на распределениях температуры появляются температурные аномалии.

Температурные аномалии, возникающие от наличия в породе пластовых неоднородностей 12, носят стационарный характер, поэтому регистрируемые термометрами 3, 4 аномалии совпадают по форме.

На глубине h₂ термокаротаж позволяет выделить интервалы перетоков флюида, например, через негерметичное заколонное пространство 13 (фиг.1). Регистрируемая термометрами 3, 4 аномалия теплового поля в этом случае носит нестационарный характер и термометры 3, 4 зарегистрируют различную форму температурной аномалии (фиг.2).

Сигналы термометров 3, 4 после их усиления в усилителях 8, 9 подаются на коррелятор 10. Время t запаздывания одного сигнала относительно другого задается в корреляторе равным t=X/V.

Значение коэффициента К корреляции двух сигналов до глубины h₂ будет близко к единице, а на глубине h₂ будет меньшим единицы, поскольку здесь сигналы не совпадают между собой (фиг.3).

На регистратор 11 подаются сигналы с одного из термометров, с коррелятора 10 и измерителя 6 глубины.

По значению корреляционной функции между двумя сигналами на термограмме можно диагностировать наличие геофизических аномалий в горной породе и наличие перетоков флюида через негерметичную колонну за один проход двух термометров вдоль ствола скважины.

Для уточнения результатов исследований термокаротаж можно проводить при различных скоростях V и различных расстояниях Х между термометрами.

1. Система исследования технического состояния действующей скважины, содержащая каротажную аппаратуру, включающую в себя спускоподъемное устройство с измерителем глубины, первый термометр, первый усилитель и регистратор, при этом выход первого термометра через каротажный кабель и первый усилитель соединен с первым входом регистратора, а выход измерителя глубины спускоподъемного устройства - со вторым входом регистратора, отличающаяся тем, что дополнительно содержит второй термометр, второй усилитель и коррелятор, при этом второй термометр установлен на определенном расстоянии вдоль каротажного кабеля от первого термометра, выход первого термометра через каротажный кабель и первый усилитель соединен с первым входом коррелятора, выход второго термометра через каротажный кабель и второй усилитель подключен ко второму входу коррелятора, выход которого соединен с третьим входом регистратора.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что второй термометр выполнен с возможностью его смещения относительно первого термометра вдоль каротажного кабеля.