Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Интересное:
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2020-12-06 | 152 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Анализ результатов опробования свыше 80 объектов в глубокозалегающих палеоценовых отложениях (южный борт Западно-Кубанского прогиба) на Восточно-Северской, Ново-Дмитриевской, Калужской, Ключевской и Северо-Кутаисской площадях позволил установить, что зачастую из пластов, которые характеризуются по геофизическим данным как хорошие коллекторы (значительные отрицательные амплитуды ПС, положительные приращения КС микрозондов, повышенные показания НГК и низкие ГК), получали слабые притоки жидкости. Например, при опробовании в скв. 128 Восточно-Северской площади верхней части V горизонта (имею-щего более высокие коллекторские свойства, чем остальные песчано-алевролитовые горизонты палеоцена) лишь после трехкратной аэрации был получен слабый приток воды — менее 2 м3/сут. Не лучше были результаты и большинства испытаний нижележащих горизонтов (VI —X), кроме газонасыщенных их частей — горизонт VIII-а в скв. 100 Восточно-Северской площади и горизонт IX в скв. 505 и 515 Ново-Дмитриевской площади, где благодаря повышенной проникающей способности газа и пластовой энергии получен приток газа свыше 100 тыс. м3/сут [30].
Низкие дебиты охарактеризованных выше пластов объяс-
20
нялись образованием блокирующей зоны в их прискважин-ной части. Создание блокирующей зоны заключалось в закупорке крупных пор и трещин глинистым раствором и мелких — разбухающими пластовыми глинами при проникновении в них пресного фильтрата раствора [50].
Такие процессы наиболее вероятны на больших глубинах, где отмечаются значительные перепады давлений в скважине против пластов и низкая пористость коллекторов.
В условиях рассматриваемых отложений, где перепады давлений составляли более 20,0 МПа, а средняя пористость коллекторов — меньше 15 %, диаметр зон проникновения в пластах (определяемый при интерпретации кривых БКЗ) превышал иногда 6 м.
|
Кроме указанных факторов, на фильтрационные свойства коллекторов существенное влияние оказывает также проникновение в них фильтрата цементного раствора.
При цементировании скважин создается еще больше предпосылок для блокирования проницаемых пластов, чем при бурении. Обычно более плотный по сравнению с буровым раствором тампонажный раствор обусловливает большую возможность возникновения поглощений в результате гидравлического разрыва пласта, а значительная водоотдача цементного раствора — интенсивную фильтрацию в поры пласта.
Водоотдача тампонажных растворов велика, так как они способны отдавать при небольших перепадах давления свыше 90 % воды, использованной на затворение цемента. Пониженными значениями водоотдачи характеризуются тампо-нажные растворы, обработанные гипаном и КМЦ. Цемент-но- и шлако-бентонитовые растворы имеют также значительно пониженные значения фильтрации, что выгодно отличает их от чистых цементных растворов.
С целью выяснения закупоривающего эффекта фильтрата цементных растворов по отношению к гранулярным коллекторам были проведены специальные эксперименты с образцами алевролитов, отобранными из отложений палеоцена с глубины 2000 — 3700 м. Эти образцы пород дважды помещали в формы, заполненные цементным раствором, которые ставили в автоклав и выдерживали 2 ч и затем еще 1,5 ч при давлении 40,0 МПа и температуре 100— ПО °С.
В табл. 1 приведены сведения относительно площадей и интервалов глубин скважин, с которых отобраны исследуемые образцы пород, а также значения их газопроницаемости, определенные до и после помещения образцов в авто-
21
Таблица 1
Газопроницаемость | ||||||
Номер | Интервал | Номер | миллидарси | |||
Площадь | скважи- | отбора | образ- | до | после | после |
ны | кернов, м | ца | авто- | 1-го | 2-„Ó | |
клава | опыта | опыта | ||||
Восточно-Северская | 120 | 3498-3504 | Ô-3 | 1,5 | 0,0 | 0,0 |
3538-3545 | п-1а | 20,0 | 17,0 | 11,0 | ||
3538-3545 | п-1 | 11,0 | 5,5 | 1,5 | ||
3555-3563 | Ô-4 | 20,0 | 7,5 | 1,5 | ||
3555-3563 | п-11а | 39,0 | 24,0 | 15,1 | ||
Глубокий Яр | 725 | 2067-2077 | п-1 | 61,0 | 49,0 | 21,5 |
720 | 1994-2002 | п-1 | 299,0 | 311,5 | 223,5 | |
Ключевая | 190 | 3712-3717 | -6 | 1,5 | 1,0 | 0,5 |
клав. Все образцы пород, поднятые из скв. 120 Восточно-Северской площади, отобраны из горизонта V, результаты опробования которого приведены выше.
|
Приведенные данные показывают, что каждый раз после пребывания образцов пород в цементном растворе в автоклаве проницаемость большинства их резко снижается. При этом чем меньше проницаемость, тем в большей степени она снижается после выдержки образца в цементном растворе под давлением.
Необходимо учитывать также значительно меньшие реальные значения проницаемости коллекторов, залегающих на больших глубинах, по сравнению с определяемыми при атмосферном давлении значениями проницаемости отобранных из них образцов керна. Этот факт установлен рядом исследователей, а также экспериментально подтвержден на образцах глубокозалегающих изучаемых отложений при давлениях, близких к давлениям в условиях их залегания [37]. Методика исследований изменений фильтрационно-емкостных свойств и электрического сопротивления образцов пород при повышении внешнего давления изложена в кандидатской диссертации А.Я. Петерсона.
Для исследования отбирались образцы пород из глубоко-залегающих палеоцен-нижнеэоценовых отложений южного борта Западно-Кубанского прогиба. В зависимости от значения пористости эти образцы были разделены на четыре группы. Так как деформируемость пород под давлением определяется в основном свойствами скрепляющего их цемента, то при разделении исследованных образцов пород на группы учитывалось также их различие по содержанию, типу и составу такого цемента (табл. 2).
Образцы пород группы IV представлены алевролитами го-
22
Таблица 2 | |||||||
Коли- | |||||||
чество | |||||||
Груп- | Породо- | Пори- | Проница- | Содер- | Состав | иссле- | |
пы | образующие | стость, | емость, мкм2 | жание | Тип цемента | цемента | дова- |
компоненты | % | цемен- | ний | ||||
Ú‡, % | образ- | ||||||
цов | |||||||
I | Кварцевый | 1-10 | 0 | 30-45 | Базальный, | Глинис- | 5 |
(40-60%) | порово- | то-крем- | |||||
базальный, | нистый. | ||||||
базально- | Глинис- | ||||||
поровый | то-изве- | ||||||
сткови- | |||||||
стый | |||||||
II | Кварцевый | 10-15 | (0-5)-10"3 | 10-30 | Порово- | Глини- | 11 |
контакто- | стый, | ||||||
вый, реге- | кварце- | ||||||
нерации, | вый. Гли- | ||||||
уплотнения. | нисто- | ||||||
Контакто- | кремни- | ||||||
во-поро- | стый. | ||||||
вый. Ба- | Извест- | ||||||
зально- | кови- | ||||||
поровый | стый | ||||||
III | Глауко- | 13-20 | (5-35)-10"3 | 5-20 | Порово- | Кремни- | 16 |
нит — квар- | контакто- | сто- изве- | |||||
цевый | вый. Поро- | сткови- | |||||
(глауконит | во-контак- | сто-гли- | |||||
10-15%, | товый уп- | нистый | |||||
кварц 50 — | лотнения. | ||||||
70 %), квар- | Контак- | ||||||
цевый — | тово-поро- | ||||||
(50-80%) | вый | ||||||
IV | Глауко- | 22-30 | (45-1080)х | 10-15 | Порово- | Глини- | 5 |
нит — квар- | хЮ"3 | контакто- | стый | ||||
цевый | вый | ||||||
(глауконит | |||||||
10-15%, | |||||||
кварц 40 — 70%) |
ризонта V палеоцена, которые наименее затронуты постсе-диментационной цементацией. Большая часть этих алевролитов характеризуется содержанием глинистого цемента, тогда как остальные в различной степени окремнены и карбонати-зированы. Исследованные породы залегают на глубинах от 2500 до 4100 м, где эффективные давления могут изменяться в пределах от 360 до 600 кг/см2.
|
Поэтому исследования изменения физических свойств пород проводились при повышении внешнего давления до 600 кг/см2. Давление внутри пор породы (аналог пластового давления) при изучении изменения пористости, проница-
|
23
400 |
200 300 |
R + AR
100 %
100
p, атм r горн
R+AR R 130 120 110 100 90 80 h |
100 %
- | ^o---------- о ~^1084 | 1083 R=f(p) | ||||
V | III | |||||
^=* | 1083) 981 j | m=f(p) | ||||
-90 -85 | m-Am | 100 % 1 | i |
| 1005ku | P =f(p) |
m i |
100
200
300 400 p,атм 'горн'
Рис. 8. Изменение пористости пг, проницаемости к^ и электрического сопротивления R в зависимости от горного давления ргорн для пород групп I, II, III, IV (цифры - номера образцов пород)
емости и электрического сопротивления равнялось атмосферному.
Проведенными исследованиями подтверждено, что порис-
24
1788 R=f(p) |
1733) 1797\m=f(p) 1804) |
R+AR R 130 120 110 100 ■£ 80: 1 60 |
100 100 % |
100 %
- | ^ol080 -o--- | |
ii | ||
'-90 | m=f(p) §^Z$J080 | |
tn-Atn innn/ °~ | --- 0-- 0- | •°1080 knp=f(p) |
m , " |
200 300 |
О R+AR R |
400
p, атм ^ горн
=0=0=^ 1604 |
500 p, атм *горн |
1733
тость т и проницаемость кпр пород уменьшаются с увеличением горного давления, а электрическое сопротивление R увеличивается (рис. 8). Видно, что увеличение горных давлений свыше 300 — 400 кг/см2 вызывает уже незначительные изменения физических свойств всех четырех групп пород, что согласуется с ранее полученными данными.
25
Для пород групп I, II и III эти изменения тем интенсивнее, чем меньше пористость и проницаемость, а также чем больше содержание скрепляющего цемента, т.е. наиболее значительными изменениями пористости и электрического сопротивления под воздействием давления характеризуются породы группы I. Однако у высокопористых, высокопроницаемых, со сравнительно небольшим количеством цемента пород группы IV пористость, проницаемость и электрическое сопротивление изменяются не менее интенсивно, чем у самых низкопористых, непроницаемых, с наиболее высоким содержанием цемента пород группы I, что объясняется наличием в них глинистого цемента. Породы группы III, представляющие претерпевшие окремнение и карбонатизацию основные продуктивные глубокозалегающие гранулярные коллекторы, характеризуются наименьшим изменением физических свойств под воздействием давления. При увеличении давления А° Ргорн = 300 кг/см2 пористость группы III уменьшается на 5 %, но проницаемость — на 27 %, а электрическое сопротивление увеличивается на 24 % (см. рис. 8).
Значительное завышение определяемых в атмосферных условиях значений проницаемости подтверждает предположение о том, что проникновение фильтрата цементного раствора снижает в естественных условиях проницаемость коллекторов (особенно глубокозалегающих) тем больше, чем меньше ее значение.
|
В трещинных коллекторах цементный раствор и его фильтрат должны создавать более устойчивую блокирующую зону, чем глинистый раствор, что подтверждается получением только после вторичной перфорации промышленного притока газа из трещинно-поровых коллекторов верхней части горизонта IX в скв. 515 Ново-Дмитриевской площади [76].
Следовательно, проникновение цементного раствора в пласт может создать ложное представление о его непродуктивности.
Применение испытателями пластов для опробования их в необсаженной скважине, а также использование при цементировании скважин тампонажных растворов с пониженной водоотдачей позволит свести к минимуму искажающее влияние проникновения фильтрата цементного раствора в поры и микротрещины на результаты испытаний продуктивных коллекторов.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗОН ПОГЛОЩЕНИЙ
ТАМПОНАЖНОГО РАСТВОРА
ПРИ ЦЕМЕНТИРОВАНИИ СКВАЖИН
В результате блокирования цементным раствором проницаемых пластов не всегда удается эффективно вскрыть, опробовать и ввести в промышленную разработку продуктивный горизонт. Отсюда следует актуальность задачи разработки метода обнаружения блокированных цементным раствором зон.
Блокирование цементным раствором проницаемых пластов всегда связано со значительным скоплением цементной массы в интервале поглощения. Поскольку цемент при гидратации выделяет тепло, интервалы поглощения по сравнению с другими участками ствола скважины должны характеризоваться более интенсивным ростом температуры в период ожидания затвердения цемента (ОЗЦ). Вследствие этого термометрия может служить одним из методов выявления зон, блокированных цементным раствором.
С целью опробования применения термометрии для определения блокированных цементным раствором проницаемых зон в разрезе скважины, была проведена интерпретация последовательно зарегистрированных в процессе ОЗЦ термограмм по ряду скважин Ставропольского и Краснодарского краев [29, 89].
На экзотермическом эффекте, возникающем при гидратации портландцемента, основан способ определения высоты подъема тампонажного раствора и распределения его за обсадной колонной путем комплексной интерпретации термограммы и кавернограммы, так как в зацементированном участке ствола скважины кривая изменения температуры по глубине аналогична кавернограмме: положительные аномалии температуры соответствуют кавернозным пластам.
На этом же свойстве основан способ определения с помощью электротермометра местонахождения тампонажного раствора, закачанного под давлением в скважину через перфорационные отверстия.
В отечественной и зарубежной практике метод термометрии нашел применение для обнаружения зон поглощений бурового раствора в бурящихся скважинах. В основе метода выделения поглощающих пластов в бурящихся скважинах лежат различия в динамике восстановления "возмущенной" естественной температуры в зонах, где это "возмущение"
27
связано с радиальной теплопроводностью и радиальной конвекцией.
Радиус теплового влияния скважины в интервалах залегания поглощающих пластов намного больше, чем в интервалах залегания непоглощающих, поэтому восстановление температуры в скважинах против поглощающих пластов более медленное, чем против непоглощающих (рис. 9). Это физическое явление приводит к дифференциации термограмм, зарегистрированных во времени в интервалах поглощающих горизонтов.
Особенность изменения температуры в скважине в период ОЗЦ состоит в том, что одновременно с восстановлением температуры пород до естественной происходит тепловыделение гидратирующим цементом. Вследствие этого результирующее поле температур (см. рис. 9) в стволе скважины против поглощающих и непоглощающих горизонтов в некоторые промежутки времени может оказаться одинаковым. Если первое измерение температуры осуществить вскоре после окончания продавливания цементного раствора (1—4 ч), а последнее — после его схватывания (4 — 20 ч), то на зарегистрированных термограммах можно обнаружить две противоположные по знаку температурные аномалии против пласта, поглотившего цементный раствор.
Рассмотрим с точки зрения обнаружения зон поглощения цементного раствора методику и результаты исследований по
АН
Рис. 9. Изменение температуры At на определенной глубине t скважины после пре кращения закачки растворов:
1 — при отсутствии поглощения; 2 — при поглощении цементного раствора; 3 — при поглощении бурового раствора
28
скв. 34 — Русский Хутор Северный и 38 — Мирненская, в которых в процессе заливки цементного раствора происходило его поглощение, причем во время продавливания наблюдалась кратковременная потеря циркуляции.
С целью изучения распределения цементного раствора за колонной в скв. 34 — Русский Хутор Северный проведены замеры электротермометром в период ОЗЦ. Первый замер осуществлен через 1 ч 35 мин после цементирования, последующие — через каждые 2 ч.
На всех зарегистрированных термограммах (рис. 10) обнаружены положительные аномалии температуры t против пластов-коллекторов в интервалах: 2810 — 2830, 3046 — 3055 и 3192-3215 Ï.
2790 |
95 100 105 t, ° C |
Рис. 10. Определение интервалов поглощений тампонажного раствора по термограммам, зарегистрированным после цементирования в скв. 34 - Русский Хутор Северный:
/ — тампонажный раствор; II — пласты-коллекторы
29
Положительные аномалии температуры в интервалах 2810 — 2830 и 3046 — 3055 м, в которых диаметр скважины d^ был близок к номинальному dH, вероятно, обусловлены тем, что в процессе закачки тампонажного раствора в этих интервалах было поглощено большое количество цементного раствора или его фильтрата. Однако даже пласты, обладающие хорошими коллекторскими свойствами, не могут поглотить большое количество тампонажного раствора; в них фильтруется лишь вода из этого раствора. Следовательно, в рассматриваемых интервалах, вероятно, развита сеть трещин, по которой при избыточном гидростатическом давлении тампонирующий материал проник в пласты в радиальном направлении. При этом значительная потеря цементным раствором воды (фильтрата) привела к более быстрому его загустеванию и схватыванию, вызвавших аномальное возрастание температуры.
Большим положительным температурным аномалиям на зарегистрированных во времени термограммах в интервале залегания нижнего карбонатного трещиноватого пласта (3192 — 3215 м) трудно дать какое-либо другое объяснение, кроме наиболее вероятного: это результат выделения тепла поглощенным пластом цементным раствором. Причиной поглощения мог явиться гидравлический разрыв этого пласта.
Наблюдаемое в процессе цементирования скважины поглощение тампонажного раствора, вплоть до потери циркуляции во время его продавливания, подтверждает правомерность сделанных заключений о возможности появления по этой причине положительных аномалий температуры в интервалах залегания пластов-коллекторов.
Интервалы вероятного поглощения цементного раствора в разрезе скв. 34 — Русский Хутор Северный по данным первых температурных замеров не характеризуются отрицательной аномалией потому, что они сделаны слишком поздно. Поэтому зарегистрированы лишь положительные аномалии, вызванные экзотермической реакцией гидратирующего цемента в поглотивших пластах. Такое объяснение подтверждается тем, что от начала закачки до первого замера прошло 3 ч 50 мин, а цементный раствор данной рецептуры схватывается через 1,5 — 2,5 ч после затворения при температуре 100 °С.
Аналогичные данные, подтверждающие изложенное выше, получены в результате временных термометрических исследований, проведенных на скв. 80 и 123 соответственно Колодезной и Величаевской площадей.
30
Анализ результатов промысловых исследований позволяет рекомендовать в целях более достоверного обнаружения интервала поглощения цементного раствора проводить первое измерение температуры сразу после закачки тампонажного раствора.
По результатам детального анализа кривых изменения температуры по скв. 38 — Мирненская в период ОЗЦ в комплексе с данными кавернометрии, электрического каротажа и сведениями о технологии и особенностях цементирования можно сделать следующие заключения (рис. 11).
Пласт в интервале 2580 — 2630 м характеризуется как проницаемый, с хорошими коллекторскими свойствами. Диаметр ствола скважины dCKB этом интервале близок к номинальному dH. На кривых изменений температуры при втором и последующих измерениях электротермометром в этом интервале наблюдается опережающий рост температуры по сравнению с другими интервалами.
По результатам термозамера, проведенного в скважине в процессе отбора газа, этот интервал характеризуется как слабо отдающий газ, т.е. приток из него по сравнению с общим дебитом скважины, несмотря на большую мощность (50 м) меньше, чем приток из нижележащих пластов с худ-
Ж " = |
93 116 118 123 125 131 135
140 135 138 t,° C
Рис. 11. Результаты исследований скв. 38 — Мирненская:
/ — проницаемые песчаники; II — интервалы перфорации; 1 — каверно-грамма; 2—6 — термограммы, характеризующие процесс ОЗЦ; 7, 8 — тер-модебитограммы после освоения при статическом режиме; 9 — термодеби-тограмма при динамическом режиме
31
шими коллекторскими свойствами. Наиболее вероятной причиной такого явления можно считать блокирование верхнего пласта цементным раствором в результате его поглощения.
Таким образом, применяя комплексную интерпретацию термограмм, зарегистрированных во времени в процессе ОЗЦ с привлечением данных стандартного каротажа и ка-вернометрии, можно определить интервалы залегания проницаемых пластов, блокированных (в результате поглощения) тампонажным раствором или его фильтратом, и использовать для вскрытия пластов в таких зонах более эффективные методы (гидропескоструйная перфорация или направленный гидравлический разрыв с кислотной обработкой и др.).
|
|
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!