74. Геофизические исследования горизонтальных скважин в процессе их освоения
Наиболее полное освоение и рациональная эксплуатация ГС не могут быть достигнуты без своевременного проведения промыслово-геофизических исследований как в сооружаемых бурящихся, так и в эксплуатируемых скважинах, которые позволяют получать необходимую информацию для правильного выбора оптимальных способов режимов эксплуатации и периодичности профилактических мероприятий.
Следует отметить, что опыта в области исследования эксплуатируемых скважин и в процессе их освоения у нас в стране и за рубежом еще недостаточно. В периодической литературе и патентных материалах появляются отдельные публикации о результатах экспериментальных работ.
Рассмотрим на примере применения разработанной в НПФ «Геофизика» технологии ПГИ в ГС.
Технология позволяет проводить исследования бурящихся и эксплуатируемых скважин при использовании эрлифта. Геофизический прибор спускается в скважину через НКТ. Выше геофизического прибора на кабеле закрепляют движитель-толкатель, выполненный в виде колонны насосных штанг. Штанги с геофизическим прибором достигают забоя скважины под действием собственного веса. Длина колонны штанг выбирается из расчета, чтобы усилие, развиваемое весом штанг, находящихся в вертикальной части скважины, превышало силу трения штанг о стенку скважины в горизонтальном стволе. Опробование технологии в различных скважинных условиях показало, что проведение исследований с помощью насосных штанг имеет существенные ограничения на длине исследуемого горизонтального ствола в связи со значительной массой штанг. Так, при длине горизонтального ствола 200 м она превышает 1000 кг. Необходимость спуска в скважину на кабеле груза такой массы практически исключает возможность использования кабеля грузоподъемностью менее 3000 кг, который широко применяется при исследовании бурящихся и эксплуатируемых скважин через лубрикатор. Кроме этого, при спуске в скважину штанг на кабеле имели место случаи самопроизвольного откручивания их за счет момента, возникающего при натяжении кабеля, что поставило под вопрос возможность продолжения работ с применением насосных штанг.
На основании выявленных недостатков был сделан вывод о том, что для продолжения работ по исследованию бурящихся и эксплуатируемых горизонтальных скважин необходимо изменить конструкцию движителя-толкателя, обеспечив снижение его веса и исключив возможность самопроизвольного отвинчивания его элементов в скважине. При этом необходимо было сохранить жесткость, прочность и габаритные размеры, обеспечивающие спуск в скважину движителя-толкателя через НКТ. Решение поставленной задачи было найдено и заключалось в том, что элементы толкателя были изготовлены из тонкостенных стальных герметичных труб, заполненных воздухом при атмосферном давлении. Электрическое соединение прибора с кабелем осуществлено с помощью телефонного провода, пропущенного внутри труб. Трубы соединены между собой стандартными геофизическими разъемами с накидной гайкой, исключающими самопроизвольное отвинчивание элементов в скважине. Верхние элементы толкателя утяжелены свинцовым заполнителем и выполняют функцию движителя.
При проведении исследований технологические операции выполняются в следующей последовательности. В скважину спускают геофизический прибор на трубах толкателя, заканчивающихся в верхней части утяжеленными трубами. Внутри труб пропускают токопровод до соединения геофизического прибора с разъемом кабельного наконечника. Спускают геофизический прибор с трубами толкателя в скважину до момента, пока геофизический прибор не достигнет забоя скважины. При этом утяжеленные трубы должны находиться в вертикальной или незначительно искривленной (зенитный угол не более 55°) части скважины, что обеспечивает развиваемое их весом необходимое усилие для перемещения в горизонтальном стволе. По окончанию измерений скважину останавливают, снижают давление, поднимают кабель и извлекают трубы толкателя с геофизическим прибором на поверхность.
Необходимая длина и вес спускаемых тонкостенных и утяжеленных труб выбираются расчетным путем. Исследования скважины с горизонтальным стволом длиной 300 м по предложенной технологии можно проводить на каротажном кабеле грузоподъемностью 2500-3000 кг.
Опробование новой конструкции движителя-толкателя в различных скважинных условиях показало, что кроме исследования действующих скважин через НКТ (определение профиля и состава притока жидкости в скважину) он с успехом может быть применен для исследования ГС практически любыми стандартными геофизическими приборами, например, при контроле технического состояния обсаженных скважин (термометрия, радиоактивные методы, акустические методы и т. п.) или в бурящихся скважинах приборами, которые требуют непосредственного контакта со стенками скважины и не могут быть размещены в контейнере (кавернометрия, микробоковой каротаж и т. п.).
На рис. 48 приведена технологическая схема спуска геофизического прибора в действующую скважину 11412 Арланского месторождения.
В соответствии с описанной технологией в остановленную скважину был спущен геофизический прибор типа «Напор» и проведен контрольный замер методом термометрии в интервале глубин 690-1074 м. Далее к межтрубному пространству был подключен компрессор и проведено нагнетание воздуха. Через 1 ч после начала закачки воздуха проведен замер температуры в интервале глубин 790-1080 м. Нагнетание воздуха продолжали, и через 2 ч 30 мин после начала закачки, когда давление в межтрубном пространстве достигло 5,0 МПа, произошел излив жидкости из НКТ. При этом давление в межтрубном пространстве снизилось до 3,8 МПа. Далее компрессор был отключен, давление из затрубного пространства стравлено и в процессе восстановления уровня в скважине (приток жидкости из пласта) проведено измерение методом термокондуктивной дебитометрии в интервале глубин 820 - 1077 м.
Рис. 48. Технологическая схема спуска геофизического прибора
в действующую скв. № 11412 Арланского месторождения
Регистрация дебитограммы велась непрерывно со скоростью 120 м/ч. Далее была проведена регистрация термограммы при спуске и подъеме прибора, а также локация муфт для привязки глубин, по которым на этой глубине имеет место изменение температуры в стволе скважины, связанное с эффектами дросселирования и калориметрии.
Практический интерес выполненных исследований может представлять тот факт, что приток жидкости в ствол скважины наблюдается лишь в незначительной части фильтра (18,4 м), которая составляет 6,1% общей его длины. Этот факт свидетельствует о значительных резервах скважины, которые могут быть реализованы путем проведения соответствующих работ.
Контрольные вопросы
Какие исследования проводятся в горизонтальных скважинах в процессе освоения?
Какая технология применяется при исследованиях скважин?