Материал: Термометрия скважин

Наряду с градиентом рассматривают также величину, обратную ему, - геотермическая ступень. Геотермическая ступень измеряется обычно в метрах на 1 С.

Геотермическая ступень различна для различных районов; она обычно колеблется в пределах от 20 до 50 м. в пределах одного и того же района геотермическая ступень меняется для различных горизонтов,- она тем больше, чем меньше теплопроводность слагающих тот или иной горизонт пород.

Для характеристики изменения температуры пород с глубиной и определения геотермического градиента проводят температурные измерения в длительно простаивающих скважинах, в которых температура жидкости приняла температуру окружающих ее пород.

Глава 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТЫ ПОДЪЕМА ЦЕМЕНТА

После спуска в скважину обсадной колонны производят цементаж - пространство между трубами и стенками скважины заливают цементом. Этим достигается изоляция пластов одного от другого и закрывается доступ воды в скважину и в нефтеносные пласты. Определение высоты подъема цемента за трубами является важной задачей и характеризует качество проведенных цементажных работ. Высоту подъема цемента замеряют электротермометром или при помощи радиоактивных изотопов.

.1 Определение высоты подъема цемента термометром

Определение высоты подъема цемента термометром основано на том, что при затвердевании цемента выделяется тепло и повышается температура в той части скважины, где находится цемент.

Термические исследования изменения температуры цемента при его схватывании показали, что для цементов различных сортов максимальные температуры создаются в промежутках времени от 6 до 16 час. с момента начала схватывания. Поэтому для получения четких и надежных результатов по определению цемента за колонной температурные измерения необходимо проводить через 12-30 час. после цементажа скважины, обычно после снятия заливочной головки с устья скважины.

Верхнюю границу цемента устанавливают по резкому сдвигу кривой на термограмме.

На участке, где имеется цемент, форма температурной кривой осложнена наличием температурных аномалий, связанных с изменением диаметра скважины и вследствие этого с различной толщиной слоя цемента, а также с различной температуропроводностью пластов (см. рис. 3.1.).

Величина повышения температуры против верхнего уровня цементного- кольца зависит и от литологии пород. Если цементное кольцо находится в глинистых пластах, против которых диаметр скважины увеличен, уровень цемента отбивается более резко, чем в тех пластах, где диаметр скважины сохраняет свое номинальное значение.

Повышение температуры на уровне цемента незначительное, если верхняя граница цемента находится на большой глубине (более 2000 м), где естественная температура пород высока. Это явление, наблюдаемое в районах с малой геотермической ступенью, затрудняет определение высоты подъема цемента по температурной кривой, так как повышение температуры в результате схватывания цемента может быть иногда ниже естественной температуры окружающей среды. При таких условиях будут наблюдаться повышенные температуры против песков и пониженные против глин, в то время как в неглубоких скважинах, где в результате схватывания цемента температура значительно повышается, пески отмечаются понижением, а глина повышением температур.

В связи с этим для правильного определения высоты подъема цемента во избежание ошибок, вызванных появлением температурных аномалий, связанных с литологией пород, при истолковании температурной кривой необходимо учитывать и литологический разрез скважины.

На термограмме, кроме общих сведений (район, номер скважины, дата, масштаб кривой, скорость замера, конструкция скважины), необходимо указывать следующие данные: время, прошедшее от момента заливки цемента до замера, количество закачанного цемента, предполагаемый уровень подъема цемента и отметку уровня цемента на кривой.

Рисунок 4.1. Пример определения высоты подъема цементного кольца и выделения пород, различных по литологии: Глины, 2- пески, А- граница подъема цемента

Заключение

Измерения температуры в скважинах применяются для обеспечения эффективной интерпретации результатов исследования необходимо глубокое знание физических и методических основ.

Распределение естественной температуры пород по глубине характеризуется геотермой (температурной кривой), записанной в простаивающей скважине, удаленной от мест закачки и отбора флюида. Геотерма принимается за базисную температурную кривую. Сопоставление термограмм скважин с геотермой позволяет по расхождению между ними выделять интервалы нарушения теплового равновесия, вызванного процессами, происходящими в пласте и стволе скважины, и по характерным отличиям судить о причине нарушения теплового равновесия.

Данные о естественной температуре пластов необходимы для оценки условий эксплуатации нефтяных и газовых пластов и при подсчете запасов.

Данные о температуре бурящейся скважины на различной глубине необходимы для оценки условий работы бурового инструмента и геофизических приборов.

Измерение температуры в стволе скважины несет большое количество информации и является одним из основных методов при исследовании нефтегазовых скважин.

Метод термометрии хорош тем, что для решения задач в скважинах эксплуатационного фонда проще, надежнее и достовернее метода на сегодняшний день не существует.

Список литературы

1. С.Я. Литвинов, Л.В. Архаров: Промысловая геофизика М.: Гостоптехиздат, 1954.

. Итенберг С.С. Промысловая геофизика М.: Гостоптехиздат, 1961.