SU1121402A1

SU1121402A1 - Method of determining inter-string gas manifestations in oil and gas wells

Info

Publication number: SU1121402A1
Application number: SU833619828A
Authority: SU
Inventors: Семен Иосифович Стражгородский; Галина Анатольевна Шалимова
Priority date: 1983-07-12
Filing date: 1983-07-12
Publication date: 1984-10-30

Abstract

1,. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕЖКОЛОННЫХ ГАЗОПРОЯВЛЕНИЙ В НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИНАХ, включающий закачку в эксплуатационизто колонну порции в зкой жидкости и регистрацию давлени в межколонном пространстве , отличающийс тем, что, с целью упрощени технологии и повьппени точности исследований по определению причины газопро влений и места нарушени герметичности эксплуатационной колонны до закачки порции в зкой жидкости начинают выпускать газ из межколонного пространства через штуцер с посто нным давлением, прослеживают движение порции в зкой жидкости по эксплуатационной колонне и определ ют место нарушени герметичности эксплуатационной колонны по времени, прошедшему от начала закачки жидкости до начала снижени давлени в межколонном пространстве. 2, Способ по п. 1, отличающийс тем, что в процессе исследований обеспечиваетс критический режим истечени газа из межколонного .пространства, а причина межколонных газопро влений определ етс из анализа кривых изменени давлени в межколонном пространст (Л ве после закачки в колонну порции в зкой жидкости, причем при линейном характере снижени давлени суд т о негерметичности эксплуатационной колонны в одном месте, при ступенчатом характере снижени давлени - негерметичности в нескольких местах, а при отсутствии вли ни закачки в зкой жидкости на величину давлени в межколонном пространст ве суд т о наличии канала в зацео о ментированном пространстве от продуктивного пласта до усть скважины.one,. A METHOD FOR DETERMINING INTERCOLONG GAS-APPLICATIONS IN OIL AND GAS WELLS, including pumping into service a column of a portion of a viscous liquid and recording pressure in the annular space, characterized in that, in order to simplify the technology and ensure the accuracy of the studies for determining the cause of the gas flow, it is possible to simplify the technology and determine the accuracy of the gas, and to get the flow of the gas flow, and to measure the cause of the gas flow, and the accuracy of the gaps to determine the flow rate and the flow rate of the gas flow will be applied. prior to injection, portions of a viscous fluid begin to release gas from the annular space through a nozzle with constant pressure; they trace movement portions of a viscous fluid along the production string and determine the location of the leakage tightness of the production string over the time elapsed from the start of injection of the fluid to the onset of pressure reduction in the annular space. 2, a method according to claim 1, characterized in that during the research a critical mode of gas outflow from annular space is provided, and the cause of annular gas diffusion is determined from the analysis of pressure variation curves in annular space (L ve after injection into the column liquids, with the linear nature of the pressure drop judging about the leakage of the production string in one place, with the stepwise nature of the pressure decrease - leakage in several places, and in the absence of any influence viscous fluid by the amount of pressure in the annular space indicates the presence of a channel in the marked space from the reservoir to the wellhead.

Description

Изобретение относитс к строител ству и эксплуатации газовых и нефт ных сквалсин, в частности к способам определени причины межколонных газ про влений и места нарушени гермет нести эксплуатационной колонны в га зовых и нефт ных освоенных скважинах . Известии способы определени при чины межколонньж газопро влений и места нарушени герметичности колон ны, основанные на закачке за колонн через место нарушени жидкости, отличающейс от наход щейс в колонне например, по электрическому сопротивлению или температуре. Положение раздела жидкостей в скважине, установленное измерением соответствующего параметра, указывает место нарушени герметичности ll . Однако часто колонна, признанна герметичной при опрессовке жидкость оказываетс негерметичной по газу. В таких случа х дл поиска места нарушени герметичности используютс газообразные агенты. Известен также способ определени межколонных газопро влений в нефт ных и газовых скважинах, вклю чаюпшй закачку в эксплуатационную колонну порции в зкой жидкости и ре гистрацию давлени в межколонном пространстве. Повышение давлени в межколонном пространстве выше зна чений, которые отмечались при эксплуатации , указывает на то, что место негерметичности находитс в исследуемом интервале 2j . К недостаткам известного способа относитс значительна трудоемкость в св зи с необходимостью предварительной задавки скважины и проведени спуско-подъемных операций, а также использование специального оборудовани (передвижного KONfflpecсора или парогенераторной установки ) . Цель изобретени - уттрощение тех нологии и повышение точности исследований по определению причины газопро влений и места нарушени герметичности эксплуатационной колонн ы, Указанна цель достигаетс тем, что согласно способу определени межколонных газопро влений в нефт ных и газовых скважинах, включающему закачку в эксплуатацио1тную колонну порции в зкой жидкости и регистрацию давлени в межколонном пространстве , до закачки порции в зкой жидкости начинают вьшускать газ из ме колонного пространства через штуцер с посто нным давлением, прослеживают движение порции в зкой жидкости по эксплуатационной колонне и определ ют место нарушени герметичности эксплуатационной колонны по времени , прошедшему от начала закачки жидкости до начала снижени давлени в межколонном пространстве. Кроме того, в процессе исследований обеспечиваетс критический режим истечени газа из межколонного пространства, а причина межколонных газопро влений определ етс из анализа кривых изменени давлени в межколонном пространстве после закачки в колонну порции в зкой жидкости , причем при линейном характере снижени давлени суд т о негерме- тичности эксплуатационной колонны в одном месте, при ступенчатом характере снижени давлени - негерметичности в нескольких местах, а при отсутствии вли ни закачки в зкой зкидкости на величину давлени в межколонном пространстве суд т о наличии канала в зацементированном пространстве от продуктивного пласта до усть скважины. На фиг. 1 дана схема осуществлени предлагаемого способа, на фиг. 2 - типовые кривые снижени контрольного давлени . Сйособ осуществл ют следующим образом. Предварительно с помощью регулируемого штуцера 1 (фиг. 1) или вентил (шайбы 2) устанавливаетс такой расход газа по отводу 3 из ,. межколонного пространства, чтобы перед штуцером 1 было обеспечено некоторое давление (далее контрольное давление), например 5-10 кгс/w. В эксплуатационную колонну заканчиваетс в зка жидкость в небольшом оёъеме (6,1 - 0,5 м ), что определ етс необходимостью иметь столб жидкости высотой 2050 м. В качестве в зкой жидкости может быть использован, например, водный раствор карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) 8-10%-ной концентрации или в зкоупруга система на базе 3 водного раствора полиакриламида, В процессе движени жидкости по колонне фиксируетс контрольное давление в межколонном пространстве по манометру 4. Начало снижени контрольного давлени указывает на то, что жидкость подошла к месту нарушени герметичности колонны. По скорости опускани жгедкости и времени начала снижени контрольного давлени расчетом определ етс положение места негерметичности. Если в процессе наблюдений не ус тановлено снижение контрольного дав лени , то это свидетельствует о том что причиной межколонных про влений вл етс наличие канала в зацементированном пространстве скважины. В процессе исследований, нар ду с наблюдением за контрольным давлением в межколонном пространстве, по манометру 5 на головке скважины ведетс набл одение за давлением газа в НКТ, откуда газ с небольшим расхо дом стравливаете через шайбу 6. Признаком завершени исследований л етс или падение давлени в межколонном пространстве до О, или начало снижени давлени в НКТ (манометр 5), что свидетельствует о достижении в зкой жидкостью башмака НК или интервала вскрыти пласта. Отсю да же определ етс и скорость опускани жидкости в колонне. Теоретический анализ изменени давлени во времени при движении жидкости по колонне показывает, чт при критическом режиме истечени газа из замкнутого сосуда падение , ,давлени в сосуде будет;происходить по линейному закону. При перекрытии места нарушени в колонне в зкой жидкостью межколонное пространство представл ет собой замкнутый сосуд. Критический режим истечени обеспечиваетс выбором такого расхода газа из межколонного пространства, когда давление перед штзщером будет более 2 кгс/см , Это позвол ет анал зом полученных кривых изменени дав лени в межколонном пространстве установить причину межколонных газо про влений . При наличии одного места нарушени крива снижени контрольного давлени будет иметь вид, показанный на фиг. 2а. В момент времени йжидкость достигает места нарушени 24 герметичности, запечатывает канал, и контрольное давление начинает снижатьс по линейному закону (пр ма а ). Если в колонне имеетс несколько (например два) мест нарушений герметичности , крива снижени контрольного давлени будет иметь вид, показанный на фиг. 2S . В момент време- ни а в зка жидкость достигает верхнего места нарушени герметичности и до момента S происходит снижение контрольного давлени , обусловленное прекращением поступлени газа в межколонное пространство из верхнего места нарушени . Участок S Ь кривой снижени контрольного давлени характеризует установившийс расход из второго места негерметичности . В момент о жидкость достигла второго места нарушени герметичности . Если межколонное давление обусловлено негерметичностью колонны и , каналом в зацементированном пространстве , имеюшим непосредственную св зь с газовым пластом, то крива снижени контрольного давлени соответствует кривой, изображенной на фиг. фиг. 28. Очевидно, что при герметичной колонне изменени контрольного давлени в процессе опускани в зкой жидкости по колонне не будет (фиг. 2 ). Испытани данного способа по определению причины межколонных газопро влений и места положени нарушени проведены на скважине, имеющей следующую конструкцию: кондуктор 299 мм - 164 м, техническа колонна - 219 мм - 1516 м, эксплуатащ онна Колонна 146.мм - 1788 м, подъем цемента по всем колоннам до усть , интервал перфорации: 1735-1714, 1655-1607 м, глубина подвески НКГ (2 1/2) - 1580 м. После перфорации и освоени скважины в межколонном пространстве 146 и 219 мм колонны по вилс газ. Максимальное межколонное давление достигло давлени в эксплуатационной колонне, т.е. 100 кгс/см. Сквалсина находилась в ожидании изол ционных работ. Газ из межколонного пространства стравливалс в атмосферу. Дл проведени исследований с помощью вентил на отводной линии 3 был уменьшен расход газа из межколонного пространства, после чего установившеес контрольное давление составл ло 6 кгс/см . В бункере цементировочного агре гата приготовили 1 м 8,5% водного раствора КМЦ и закачали в эксплуатационную колонну. Закачка в зкой жидкости осуществл лась в течение 4 мин. Через 32 мин было отмечено начало снижени контрольного давле ни . Снижение межколонного давлени происходило по линейному закону . Полное снижение давлени до О кгс/см в межколонном пространстве позволило сделать вывод, что причиной межколонных про влений на этой скважине было нарушение герметичности эксплуатационной колонны . Скорость опускани в зкой жидкости в данных исследовани х составл ла 12 м/мин. Место нарушени герметичности в колонне находитс на глубине 12 32 394 м. Технико-экономический эффект предлагаемого изобретени заключаетс в экономии средств на определение межколонных газопро влений и повышении точности определении места нарушени герметичности эксплуатационной колонны.The invention relates to the construction and operation of gas and oil squalvesin, in particular, to methods for determining the cause of annular show gas and the location of the disturbance to seal the production string in gas and oil developed wells. The methods for determining the causes of intercolumn gas production and the location of a violation of the tightness of a column are based on pumping out of the columns through the point of disturbance of the liquid that is different from those in the column, for example, electrical resistance or temperature. The position of the fluid separation in the well, established by measuring the corresponding parameter, indicates the location of leakage II. However, often the column recognized as pressurized when pressing the liquid is gas-tight. In such cases, gaseous agents are used to locate the leak. A method is also known for determining annular gas conduits in oil and gas wells, including injection of a viscous fluid into the production column and pressure recording in the annular space. The increase in pressure in the annular space above the values that were observed during operation indicates that the place of leakage is in the interval 2j under study. The disadvantages of this method are considerable labor-intensiveness due to the need to pre-press a well and to carry out lifting and lifting operations, as well as the use of special equipment (mobile KONfflicecor or a steam generator). The purpose of the invention is to improve the technology and improve the accuracy of research to determine the cause of gas production and the location of the leakage of the production string. This goal is achieved by the method of determining the annular gas flow in oil and gas wells, including injection into the production column liquids and pressure recording in the annular space, before injection of a portion of a viscous fluid, gas starts to be expelled from the column space through a nozzle with constant pressure, traces the movement of a portion of a viscous fluid through the production string and determines the location of the leakage tightness of the production string over the time elapsed from the start of fluid injection to the start of pressure reduction in the annular space. In addition, in the process of research, a critical mode of gas outflow from the annular space is provided, and the cause of annular gas production is determined from the analysis of pressure change curves in the annular space after injection of a portion of a viscous liquid into the column, and the linear nature of pressure decrease is judged the nature of the production casing in one place, with the stepwise nature of the pressure decrease, leaks in several places, and in the absence of the effect of injection of viscous fluid on values pressure in the annular space is judged to have a channel in the cemented space from the reservoir to the wellhead. FIG. 1 is a diagram of the implementation of the proposed method; FIG. 2 shows typical control pressure drop curves. The method is carried out as follows. Preliminarily, with the help of an adjustable fitting 1 (Fig. 1) or a valve (washer 2), such a gas flow rate is established by tapping 3 of,. annular space so that before the fitting 1 some pressure is provided (hereinafter referred to as the reference pressure), for example 5-10 kgf / w. The production column ends with a viscous liquid in a small outlet (6.1–0.5 m), which is determined by the need to have a liquid column with a height of 2050 m. For example, an aqueous solution of carboxymethylcellulose (CMC) 8 can be used as a viscous liquid. -10% concentration or viscoelastic system based on 3 aqueous solutions of polyacrylamide. During the movement of fluid through the column, a control pressure is fixed in the annular space by the gauge 4. The beginning of the decrease in the control pressure indicates that the fluid has approached to a violation of the column sealing. From the speed of lowering the burning fluid and the time when the control pressure begins to decrease, the position of the leak is determined by calculation. If a decrease in the control pressure is not established during the observations, this indicates that the cause of the annular manifestations is the presence of a channel in the cemented well space. In the process of research, along with the observation of the control pressure in the annular space, the pressure gauge 5 at the well head observes the pressure of the gas in the tubing, from which the gas is discharged through the washer 6 with a small flow. annular space to 0, or the beginning of a decrease in pressure in the tubing (pressure gauge 5), which indicates that the NK shoe has reached the viscous fluid or the formation interval is opened. This also determines the rate of lowering of the liquid in the column. A theoretical analysis of the change in pressure over time as the liquid moves through the column shows that at a critical mode of outflow of gas from a closed vessel, the pressure drop in the vessel will follow a linear law. When overlapping the location of the disturbance in the column with a viscous liquid, the annular space is a closed vessel. The critical outflow mode is provided by selecting such a gas flow rate from the annular space when the pressure in front of the cylinder is more than 2 kgf / cm. This allows analyzing the obtained pressure change curves in the annular space to determine the cause of the annular gas manifestations. If there is one place of violation, the decrease in control pressure curve will have the form shown in FIG. 2a At the moment of time, the liquid reaches the site of leakage violation 24, seals the channel, and the control pressure begins to decrease according to a linear law (direct a). If there are several (for example, two) leakages in the column, the control pressure drop curve will look like that shown in FIG. 2S. At the moment of time, the viscous liquid reaches the upper leakage location and, until S, the control pressure decreases, due to the cessation of gas flow into the annular space from the upper breakdown point. Plot S b of the control pressure drop curve characterizes the steady flow from the second leak point. At the moment about the fluid reached the second place of violation of tightness. If the annular pressure is due to the leakage of the column and a channel in the cemented space that is directly connected to the gas formation, then the curve for reducing the reference pressure corresponds to the curve shown in FIG. FIG. 28. Obviously, with a hermetic column, there will be no change in the control pressure during the descent of a viscous liquid along the column (Fig. 2). Testing of this method to determine the cause of the annular gas streams and the location of the violation was carried out on a well with the following design: conductor 299 mm - 164 m, technical column - 219 mm - 1516 m, operation of the Column 146 mm — 1788 m, lifting of cement along all columns up to ust, perforation interval: 1735-1714, 1655-1607 m, depth of suspension of the NKG (2 1/2) - 1580 m. After perforation and completion of the well in the annular space 146 and 219 mm of the column is wired. The maximum annular pressure reached the pressure in the production string, i.e. 100 kgf / cm. Skvalsina was awaiting isolation work. The gas from the annular space was released into the atmosphere. For research using the valve on the branch line 3, the gas flow rate from the annular space was reduced, after which the established control pressure was 6 kgf / cm. In the cement aggregate bunker, 1 m of 8.5% aqueous solution of CMC was prepared and pumped into the production string. The injection of a viscous liquid was carried out for 4 minutes. After 32 minutes, the beginning of a decrease in control pressure was noted. The reduction in annular pressure occurred according to a linear law. A complete decrease in pressure to O kgf / cm in the annular space led to the conclusion that the cause of the annular manifestations at this well was a breach of the integrity of the production string. The descent rate of the viscous fluid in these studies was 12 m / min. The leakage location in the column is located at a depth of 12 32 394 m. The technical and economic effect of the present invention is to save money on determining the annular gas production and to improve the accuracy of determining the location of the leak in the production string.

аbut

jj

-§-§

ff

3affa4f a /ffu ffocmu3affa4f a / ffu ffocmu

2 onycHOf i/e tfi/ffffocmu2 onycHOf i / e tfi / ffffocmu

) Onycffcff i/e )ffi/ff oc/77i/ ) Onycffcff i / e) ffi / ff oc / 77i /

врем time

дрем doze

Claims

1,. METHOD FOR DETERMINING INTER-COLUMNED GAS MANIFESTATIONS IN OIL AND GAS WELLS, which includes injecting a portion of viscous fluid into the production casing and recording pressure in the annulus, characterized in that, in order to simplify the technology and increase the accuracy of studies to determine the cause of gas manifestations and the place of gas leakage, injections of a portion of a viscous fluid begin to release gas from the annulus through a nozzle with constant pressure, the movement of a portion of viscosity of the production casing and determine the place of violation of the tightness of the production casing by the time elapsed from the beginning of fluid injection to the beginning of pressure reduction in the annulus.

2. The method according to p. 1, characterized in that during the research a critical mode of gas outflow from the annular space is provided, and the reason for the annular gas manifestations is determined from the analysis of the pressure variation curves in the annular space after a portion of viscous liquid is pumped into the column, moreover, the linear nature of the pressure reduction is judged on the leakage of the production string in one place, with the stepwise nature of the pressure reduction - leakage in several places, and in the absence of the influence of injection viscous second fluid to the pressure in the annular space is judged on the channel present in the cemented space from a producing formation to the wellhead.