способ определения интервала и качества перфорации обсадной колонны в скважине

Формула изобретения

Способ определения интервала и качества перфорации обсадной колонны в скважине, включающий спуск скважинного прибора в зацементированную обсадную колонну, наведение искусственного электрического потенциала фильтрации и его регистрацию между электродами скважинного прибора и заземленным электродом сравнения по стволу скважины до и после перфорации, определение границ и степени сообщаемости пласта с внутренней поверхностью обсадной колонны по изменению величины потенциала после перфорации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения границ интервала перфорации и степени гидродинамической сообщаемости пласта с внутренней полостью обсадной колонны, одновременно производят акустическое воздействие на скважинное пространство и регистрируют градиент электрического потенциала между разнесенными на расстояние 0,5 м измерительными электродами относительно заземленного электрода сравнения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промысловой геофизике и направлено на повышение точности определения интервала и качества перфорации обсадной колонны скважины.

Целью изобретения является повышение точности определения границ интервала перфорации и информативности геофизических исследований при оценке гидродинамической сообщаемости пласта с внутренней полостью обсадной колонны.

Известен способ определения качества перфорации обсадной колонны в скважине путем регистрации электрического потенциала обсадной колонны между электродом скважинного прибора и заземленным электродом на поверхности, включающий спуск скважинного прибора в зацементированную колонну и регистрацию диаграмм величины электрического потенциала по стволу скважины до и после перфорации [1]. Выделение интервала перфорации и оценка степени сообщаемости пласта с внутренней полостью обсадной колонны осуществляется по изменению значений электрического потенциала до и после перфорации.

Недостатком данного способа является недостаточно высокая точность определения границ интервала и степени сообщаемости пласта с внутренней полостью обсадной колонны из-за расплывчатости аномалии электрического потенциала обсадной колонны.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ определения интервала и качества перфорации по изменению электрического потенциала обсадной колонны до и после перфорации скважинным прибором между электродом скважинного прибора и заземленным электродом. Степень сообщаемости пласта с внутренней полостью обсадной колонны определяют по изменению значения потенциала после перфорации в интервале времени до шести часов.

Недостатком данного способа является то, что для условий глубоких скважин (до и более 5000 м) и для вскрытия протяженных интервалов, превышающих длину спускаемого снаряженного перфоратора, особенно при необходимости увеличения плотности прострела за счет повторной перфорации в заданном интервале, времени шести часов крайне не достаточно для выполнения работ, связанных с перфорацией для обеспечения наиболее выраженных аномалий электрического потенциала обсадной колонны. При этом величина аномалии электрического потенциала будет изменяться во времени и поэтому не сможет обеспечить относительную дифференциацию интервала перфорации по степени сообщаемости пласта с внутренней полостью обсадной колонны.

Поставленная цель достигается тем, что определение интервала и качества перфорации осуществляется по изменению электрического потенциала обсадной колонны, возникающего в результате одновременного акустического воздействия упругим импульсом на окружающее пространство в скважине по стволу. За счет возникновения электрического потенциала фильтрации при колебании жидкости через перфорационные отверстия в обсадной колонне повышается точность оценки эффективности прострела обсадной колонны, вскрытия пласта и степени гидродинамической сообщаемости пласта с полостью обсадной колонны. (Физико-химические процессы возникновения электрических потенциалов в скважине при акустическом воздействии описаны в работе А.Г.Иванова «Сейсмоэлектрический эффект второго рода». Известия АН СССР, Серия геогр. и геофиз., №5, 1940. С.699-726. Возникновение электрических потенциалов в акустическом поле подтверждено лабораторными исследованиями М.С.Анцыферова «Лабораторное воспроизведение сейсмоэлектрического эффекта второго рода». Доклады АН СССР, том 121, №5, 1958. С.827-829. Практическая реализация прибора для измерения сейсмоэлектрических потенциалов горных пород в нефтяных и газовых скважинах в условиях открытого ствола скважины приведена в работе О.А.Потапова, С.А.Лизуна и В.Ф.Кондрата «Основы сейсмоэлектроразведки». - М.: Недра, 1995. 267 с.). Способ реализуется с применением комплексного скважинного прибора (Фиг.1), позволяющего одновременно выполнять акустическое воздействие и измерение наведенного электрического потенциала в обсадной колонне. Скважинный прибор 1 включает модуль измерительных электродов электрических потенциалов 2 и модуль акустического излучателя упругих импульсов 3. Отличительной особенностью модуля измерительных электродов электрических потенциалов 2 является то, что здесь применены два измерительных электрода, разнесенных на расстоянии 0,5 метра относительно друг друга. Применение такой конструкции измерительного зонда скважинного прибора, определенной практически в результате исследования ряда скважин, обеспечивает измерение градиента электрического потенциала относительно общего заземленного электрода 4 и тем самым позволяет получить четкие границы и высокую дифференциацию интервала перфорации по степени гидродинамической сообщаемости пласта с полостью обсадной колонны за счет резких границ раздела и величины аномалий электрического потенциала обсадной колонны в независимости от сроков проведения перфорации. На фиг.2 представлен пример отбивки интервалов перфорации по интенсивности электрического потенциала при повторной перфорации ЭП-2 (интервал 2) относительно фонового замера ЭП-1, при котором отмечается интервал старой перфорации (интервал 1).

Данный способ позволяет определить интервалы перфорации и степень сообщаемости пласта с внутренней полостью обсадной колонны независимо от времени проведения перфорации, что позволяет использовать этот способ для исследования интервалов перфорации при многократных спусках перфоратора, в том числе для увеличения плотности прострела за счет повторной перфорации в заданном интервале, а также исследования интервалов ранее выполненной перфорации.

По данному способу исследование интервала перфорации в условиях акустического воздействия на скважинное пространство осуществляется следующим образом. Перед проведением перфорации выполняют фоновый замер электрического потенциала для изучения состояния сообщаемости полости обсадной колонны с заколонным пространством и пластом, в том числе за счет перфорации в заданном интервале, выполненной ранее. После перфорации выполняется повторный замер. На фоне предыдущей перфорации новый интервал перфорации отбивается дополнительным приращением аномалии электрического потенциала.

Полезность предлагаемого способа заключается в высокой информативности геофизических исследований при отбивке границ и оценке гидродинамической сообщаемости пласта с внутренней полостью обсадной колонны вне зависимости от сроков проведения перфорации.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1751304 А1, кл. Е21В 47/04, 1992.

2. Авторское свидетельство РФ №2176731 С2, кл. Е21В 47/00, 2001.