Введение к работе
Актуальность теин. Температуріте измерения в технических системах широко распространены. Большое количвогво измерений проводят в нефтянмх. и газових скважинах для рэшешя задач промналовоЛ геофизики при исследовании технического состояния п поиска источников и причім их обводнения. Последнее в настоящее время особенно вахмо в свет? достижения стабилизации тэмпов добычи нефти в России.
Один из путей дальнейшего развития термического метода исолэ-довеиия сквакин - создание новях подходов в измерении температури и связаншх с этим методических приемов. Неойїодимооть соверашют--вования впларатурио-технологического комплекса базируется па недостаточной эффективности традиционного термометрического метода при решении некоторых вяясшх геологопромнсловых задач для мели времен работы скважины, характерных для этапа ее освоения. В первую очередь это касается задачи виявлення интервалов Мэжпластового заколоняого перетока. Известно, что переток жидкооти можэт кмэть место как по всему кольцевому сечению за колонной, так и по отдельным трещинам или каналам в цементе. При малых временах после пуска окважини в зависимости от положения датчика температури и канала перетока за колонной последний нояет Онть и из обнаругая известными методами. С другой сторони ограниченность тариометрз-чвского метода определяется недостаточной изученностью (в количественном отношении) температурного поля в стволе скваясиш, поскольку сразу после ее пуска оно формируется под влиянием большого чис--ла факторов, таких как теплопроводность, адиабатический вффокт, конвекция, геометрия потоков жидкости и т.д. Сюда яэ следует отио-сти и влияние самой скваюшы я средств измерения. Отсутствие полно? и ясной картины о степени влияния этих факторов на распределение температуры в зумпфе ведет часто к ошибочннм заютчениям и затратам средств на ремонт.чо-изсляционные работа.
Широкие возможности для более детального изучения теплового поля и повышения информативности метода открываются при разработке повні подходов к регистрации температуры, а именно при использовании ток называемой пдаерноЯ и радиальной термометрии, при рэ-гистреции азимутального распределения температура. Однако, теоретические и методические основы новых направлений практически на разраоотанн.
Цель работа. Исследование основних факторов, определявших
распределение температури в вумпфо сквагшші в период ее освоения, и разработка на атой основа новых приемов температурних измерений и интерпретации тердограїлм при поиске причин обводнения скважин. Основные педвчії носшэдоввннн.
-
Разработка физических моделей и проведение вкспэрнмэнтвль-ных исследования по изучению вклада раоличяих процеосов в распределение температуры в системе "окважина - пласт".
-
Разработка численных математических моделей, олисаяяндих нэстационарные температурные поля в многослойных средах, позволяющих изучить радиальное и азимутальное распределение температуры в скважине при наличии или отсутствии заколонного перетока.
-
Оценка вклада раэличннх факторов в распре де лениэ температуры в эумп^й скважинн на основе анализе физических процессов, обуслепливающих формирование температурного поля в скважине, и обобщения результатов физического и математического моделирования.
-
Разработка и обоснование новых приемов намерения температуры в сквешне, обеспечение их методикой интерпретации для поисков причин, обводнения в эутафо скважина.
Метода решения задач. Методика исследований включает провэда-ниє вкетарійентальшх работ, постановку и решение математических задач, сопоставление теории и ьксперименто, анализ и обобщение ре-вультэтов промыслово-геофизичвских исследований снвакин.
Научная новизна,
-
аксперимэнтально подтверждено и впервые оцензно влияние на распределение температуры в зумпфе сквэжиш естественной тепловой конвекции в жидкости, возиккавщэЯ в случаях различия температур и плотное:и кидкостэй, поступающей из пласта и находящейся в скважине . Предложен способ определения заколонного движения жидкости при освоении скважш, позволяющий учесть это ЯВ.ЛЯНИЭ и обеспечить достоверность решйшія задачи (а.о. 1757108 СССР).
-
Установлено влияние &йекта адиабатического сжатия (расши- , рения) кидкости на температурное поле в зумпфе при переходнше процесом а период компрессорного опробования оквагошы. Даны рекомендации по учету эффекта при интерпретации результатов измерений.
-
Экспериментально обнаружено и теоретически изучено влияние на нестационарное т&мгоратуршэ поло в скважине металлической обсадной колонии и цементного кольда. Показано, что влиянием тепловых свойств обсадной колонна и цементного кольца можно пренебречь
для времен експлуатація» окваглпщ болэа 10 чесов.
4. Экспериментально установлены особенности рсспрздвдаїюя та-миератури в отводе сквашош прл наличии движения жидкооти ва обсадной колонной для различных гэодатряй каналов шретока (кольцевой, одиночний,наклонный к оси сквакющ) и различии наложениях n ciraa-кгош' датчика температуры относительно этих каналов. Прэджиапи возможности учета етих особенностей при пнторпретаціга термограмі.
Практическая ценность работы, Усовершенствовать методочагадач основа традиционных термометрических исследований для диагпоотакц технического состояния скважин и разработаны повив способи термометрии (пакврлая и радаяльно-авимутальная), позволяющие повисить достоверность результатов окваишннх измерений. Проввдшшвд исследования позволяют в конечном итоге обеспечить пошевни» нефтакз-влеченмя на пластов и слособотвуют охрана окружавшей срэдо.
Апробацяц рвботн. Осцовцш роаультати обоуидадясъ на рэопуб-ликанской каучно-практлчеохоЯ конференции молодых ученых и специалистов " Проблем разработал нефтяных меогороздониЯ" (Уфа, 193S); III Всесоюзном семинара "Современные проблеми філітраіояі" (Москво, 1989); Всесоюзном семинара до совремошоал проблемам нофтогазспра-мысловоЯ механики, посвященном 70-летию Азербайджанского института нефти и химий ил. М. Азизйвкова (Баку, 1990); Международной конфз-ренциа "Разработка 'газоконденсатних мэсторсндакнЯ" (Краснодар, 1Э30); International Conference "Flow throuqh jjoroua media: fundamentals mid reservoir engineering applications" (Jfoacow, 1992); семинарах кафедри "Прикладной физики н геофізики" под руководством д.ф.-м.н. Ф.Л. Сяяхова ( БаиіГУ ).
Публикации, Содержание диссертации отражено в ІЗ работах, в том числа в 3 описаниях изобретений.
Структура и объш работа. Работа состоит из введения, четырех глав, 8ВИЛЮЧ9НИЯ и описка литературы, включающего 73 наименования. Она изложена на 172 страницах машинописного текста, включая 80 рисунков на 6в страницах.
Научные исследования проведены под руководством-' д.т.н., профессора Р.А. Резаянавв и к.т.н., доцента Р.А. Ваяиуллнна.