Исследование нестационарных температурных полей в зумпфе нефтяных скважин тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

баисягскш госуддрстозагл твзрагот

На правах рукописи

БУЛГАКОВ РИНАТ ТАЛГЛТ0В!1Ч

ИССЛЕДОВАНИЙ НЕСТАШОТЦИШХ ИШЕРАГУИШ ПОЛЕП В ЗУШ32 НЕЭТ/ПШ СКВАГПН

01.04.14 - теплофизика и молекулярная физика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискашта уинсй ствпоии кандидата физико-матэмаптюских наук

Уфа 1993 г.

Работа шпощена на к&*одг>о приплатой фаэшш и гок*узшш Башкирского государственного ушшарсатаю.

Научные руководители до;стср ^егютзокзг «аук, про^зссор Pacasiica Р.&., ккюдаг ?а*шчес!шг наув, дсцсда Вакг/лхш! Р. 4.

Офщшлъшэ оппонента: доктор твивгчвсщ« наук, npal.ii к сор Еатояоз B.C., иацдад«? ([изако-йагеиагачзсгша наук, СТ. 113)Ч<1. Q07pjßZJ3 П^зшппкя Д.П.

Ведущая организация - Ш5 "ГбаХлвлав".

8&дита состоится 30 декабря 1993 года в 12 часов на ааоадании Специвдтировенного совете по твгслофетикв к молекулярной при Баапсироком государственном угошзрситвто

(шифр Н 0G4.13.06) по адресу: 450074, Уфа-74, ул. Сруцзэ, 32, ауд. 216.

О диссвртацм&й моаою. ознакомиться в библиотека Башкирского государственного университета.

Автореферат разослан " 29 " ноября 19эз г_

Учевдй секретарь Специализированного совага, кандидат технически наук,

доцэнт i/-1'^" Л'А-КоввЛ0Ба

О В 01 л я карайте, р и с т и к а Р А В О Т II

Актуальность теин. Температурите измерения в юхничопних системах широко распространены. Большое количество измерений проводят в нефтянмх. и газовых сквашпах для рэшшгая задач промгголовоЛ геофизики при исследовании технического состояния п поиска источников и причин их обводнения. Последнее в настоящее время особенно вахмо в свет? достижения стабилизации тэмпов добыта нефти в России.

Один из путей дальнейшего развития термического метода исслэ-довеиия сквакин - создание нови подходов в измерении температуры и связаишх с этим методотесиих приемов. Необходимость совершенствования вппаратурио-технологического комплекса базируется па недостаточной эффективности традиционного термометрического метода при радении некоторых вяисшх геологопроШслояых задач для малых времен работы скважины, харакгоршх для этапа ее освоения. В первую очередь это касается задачи выявления интервалов Межпластового заколоняого перетоке. Известно, что переток зкидкооти может иметь место как по всему кольцевому сечению за колонной, так и по отдельным трещинам или каналам в цементе. При малых временах после пуска скважины в зависимости от положения датчика температур!! и канала перетока за колонной последний мояэт Онть и ие обнарукэа известними методами. С другой схорони ограниченность тврмометрз-ческого метода определяется недостаточной изученностью (в количественном отношении) температурного поля в стволе скваясшш, поскольку сразу посла ев пуска оно формируется под влиянием большого чис--ла факторов, таких как теплопроводность, адиабатический еффэкт, конвекция, геометрия потоков жидкости и т.д. Сюда яэ следует отнести и влияние самой скваюшы я средств измерения. Отсутствие полно? и ясной картины о степени влияния этих факторов на распределение температуры в зумпфе ведет часто к ошибочным заюшчениям и затратам средств на ремонт.чо-изоляционныэ работа.

Широкие возможности для более детального изучения теплового поля и повышения информативности метода открываются при разработке новнх подходов к регистрации температура, а именно при исполь-эоэании ток называемой пшдарноЯ и радиальной термометрии, при рэ-гистреции азимутального распределения температура. Однако, теоретические и методические основы даяих направления практически нэ разработаны.

Цель работы. Исследование основных факторов, определявших

распределение темгоратурн в вумпфо снвагшша в период ее освоения, и разработка на етой основа новых приемов температурных измерений и интерпретации тердограш при поиске причин обводнения скважин.

Основные оздвчл ноолвдовшпй!.

1. Разработка физически моделей и проведение вкспврнмэнтвль-ных исследования по изучении вклада раоличяих процессов в распределение темгоратурн в сиотеме "скважина - пласт".

2. Разработка численных математических моделей, олисаяяадих нестационарные тампературние шля в многослойна! оредах, позволяющих изучить радиальное и азимутальное распределение температуры в скнайме при наличии или отсутствии закологшого перетока.

3. Оценка вклада различных факторов в распределение температуры в эумп?я скважшщ на основе анализе физических процессов, обуслепливающих формирование температурного поля в скважине, и обобщения результатов физического и математического моделирования.

4. Разработка и обоснование новых приемов намерения температуры в сквешне, обеспечение их методикой интерпретации для поисков причин, обводнения в зутафо скважина.

Метода решения задач. Методика исследований включает проведение вкстриментальных работ, постановку и решение математических задач, сопоставление теории и &ксгоримэнто, анализ и обобщение ре-вультэтов промыслово-геофизичвских исследований снвзкин.

Научная новизна,

1. Уксшридантальш подтверждено и впервые оцензно влияние на распределение температуры в зумпфе сквэжиш естественной тепловой конвекции в жидкости, возникающей в случаях различия температур и плотнос-.и »адкостэй, поступающей из пласта и находящейся в скважине . Предложен способ определения заколонного движения жидкости при освоении скважш, позаоляюдий учесть это явление и обеспечить достоверность решения задачи (а.о. 1727108 СССР).

2. Установлено влияние &йекта адиабатического сжатия (расши- , рения) кидкостк на температурное полэ в зумпфе при переходних процессах а период компрессорного опробования окветоиш. Даны рекомендация! по учету эфХвкта при интерпретации результатов измерений.

3. Экспериментально обнаружено и теоретически изучено влияние на нестационарное темшратурноэ поло в скважине металлической обсадной колония и пементиого кольда. Показано, что влиянием тепловых свойств обсадной колонии и цементного кольца моио пренебречь

для времен вксплуатащгд оквагдищ болэа 10 чеоов.

4. Экспериментально установлены особенности рсспрэдвдания та-шератури в отводе сквашош прл налички движения жидкоота пв обав-даой колонной для разлита геометрий каналов шрвтока (кольцевой, одииочннЛ.наклошгаЯ к ос« оквакшщ) и различии положениях в citaa-кшш' датчика температуря относительно &тах каналов. Продлоканн вовмоююсти учета втих особенностей прл интерпретации тэрмогрв>,м.

Практическая ценность работы, Усовершенотвоваш методичвсгак! основа традиционных термом&тричбоких исследований для диагпоотшсц технического состояния скважин и рвзработаш повив способы термометрии (пакврная и радияльно-авимутальнзя), позЕоляицае повысить достовврнооть результатов сквахинннх измерений. Проведошша исследования позволяют в конечном итоге обеспечить пошевни» нефтаиз-влачення иа плаотоа и опоаоватвуют охраш окруяаюc,eft срэдо.

Апро-Зпцчя pefiotu. Ochobiüw результата обоундалпсь на республиканской каучно-практлчеохоЯ конференции молодых ученых и слвдав-листов " Проблем разработан нефтяник меогороздониЯ" (Уфа, 1ЯЗВ); III Всесоюзном свшн&ра "Современные проблемы фштрвщт* (Москва, 1989); Всесоюзном семинара до совремошопл проблемой нофтогазспра-мисловоЯ механнки, посвядашюн 70-летию Азербайджанского института нефти и химии им. Ы.Азизбвкова (Баку, 1990); Международной конференции "Разработка 'газокондэнсатшх мэсторондвкнй" (Краснодар, 1ЭЭ0); International Conference "Flow throuqh jjoroua media: fundamentals and reservoir engineering applications" (i'oncow, 1993); семинарах кафедры "Прикладной физики и геофизики" под руководством д.ф.-м.н. Ф.Л. Сяяхова ( БашГУ ).

Публикации« Содержание диссертации отражено в ГЗ работах, в том числа в а описаниях изобретений.

Структура к объш работа. Работа состоит из введения, чоткрвх глвв, »включения и списка литературы, включающего 73 наименования. Она изложена на 172 страницах машинописного текста, включая 80 рисунков на 6в страницах.

Научные наследования проведены под руководством-' Д.т.н., профессора P.A. Резьяновв и к.т.н., доцента P.A. Ваяиуллина.

СОДЕРЯАШЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность теки, раскрывается научная новизна, приводится краткий обзор литературы. Физические осцо-

im и роль термических методов при изучении геолопгюского строения, контроля вы разработкой месторождений нефти а газа впарвиэ били рассмотрены в работах советских учетах В.Н. Дахнова и Д.И, Дьяконова. Термометрия является одаш из основных и обязательных методов в комплекса геофизических доследовании сквамш. ЕначитэлъщШ вклад в развитие те ерик и практики катода внесли отачестваннто и зарубежна иссладоватали А.В.Лыков, Э.Б. Чакалюк, H.H. Нэпримэров, D.U. Проселков, Г.А. ЧерамонскиЯ, Л.З. Позин, А.И, Филиппов, U.U. Крамвиацкий, P.A. Валиуллин, А.И. Рвмааанов, Т.Е. Гаврина, К. Кунц, iL Тнкоьа, Р. Смит, X. Марфи и другие.

Однако воз!до1мос'Г11 термометрии в ряде случаев используется нв в полной м&ре, Ограниченность метода определяется недостаточной изученностью теплообменник процессов, происходящих в енввщота, в частности, при движении жидкости ц ствола и за обсадной колошшй. В настоящее время ь^зктиенос^ь термометрии макет бить повдаепь совершенствованном системы температурных измерений.

В параей глава рассмотрена ооаовшв термоданошческиа а№к-ти, формирующие тепловое шла в вумпфо скввжшш, и проведен анализ возможная причин, искажающих вто пола.■

Теоретические основы тэрмомборни, №тодшеа измерений н интерпретации тармогрэмм разработаны, в осноешм, для длительное врамя аксплуатируьшх. cKBasniu о квазиотвционаршми тепловыми полями. Однако в последила годы авметно возросло число случаев получения об-воднэнной продукции укв в триод опробования нафтяних сквашн, характеризующихся нестационарностыи теплових процессов. В работах отечаствеших и варубежинх ученых показаны возможность использования неустановившихся температурных полей для решающ практически задач, в том числа и для поиска причин и источников обводнения.

Ошт термических исследований в скваамнах с наусташдивиимнся рвкимаыа показывает, что очень часто регистрируемые распределения ташаратурц не согласуются с ииенцимася представлениями и наличие разного рода осложнений нарушает вакономарности формирования температурного ноля в ствола оквазшш. Большое количество неоднозначных су адакий возникает: при ьидачэ заключат!« о ааколошшх шро'го-ках жидкости из нижних водоносных Пластов в перфорированный интервал. Известно множество случайв ошибочной интерпретации, приводя-щш к значительным затратам на ремоНтно-изоляционныв работы. Одной из причин является использование совремэникх вцсокочувствитвльшх термомет{>ов, позволяющих регистрировать в сквамше 1лалае темпера-

турнне аномалии. После пуска скважины на распределение температур) в зумпфе окязнвяет влияние большое число ректоров. При этом по виду температурной кривой достаточно сложно определить, чем обусловлено это распределение: движением жидкости или другими причинами.

Движение жидкости за колонной приводит к отлонетно темшра-турной кривой от геотермической, формируя при этом определенпнЛ интервал нарушения геотерми в зумпфе. Малое время работа скпаотпш, многообразие путей движения жидкости ча колонной (по колонне, по цементу, между цементом и породой, по отдельным каналам, по пласту ) и неопределенное положение термометра относительно каналов пэ-ретока значительно осложняет выдачу однозначного заключения.

В отсутствии движения жидкости за колонной нарушение обусловлено теплоотдачей от работающего перфорированного пласта в подстил оперта породы. Для но больших времен работа сквокпш, соотпэтствуя-щих периоду ое освоения и опробования, интервал нарушения может составить величину не более 1 метра.

Особенности освоения скваотш -7 помощью компрессора и анализ промысловых темперчтуршх измерений позволяет выделить еще ряд факторов, которые формируют распределение температуры в зумпф). Сюда следует отнести эффект адиабатического слзтия расширедшя жирности, связанннй о изменением давления в скввлаше; естественную тепловую конвекцию, возникающие из-зв различия тешеритури и кяио-рализащт воды а скважина и поступащэй из пласта. Определэнноа влияние, очевидно, может вносить и свма скважина, представляющая собой многослойную среду, металлическая колонна, цемент, порода и ' заполняющая сквакину жидкость. Особенности влияния такой система на температурную кривую в зумпфе в условиях нестационарных тепловых. полой не изучены. Искажения регистрируемых термограмм могут быть вызваны и методическими погрешностями и средствами измерения: завышением скорости записи, направлением движения терлометра, инерционностью датчика температуры. Задача состоит в оценке степени л характера влияния их на распределение температуры в зумпфэ после пуска скважины и возможности разделения заколонного движения жидкости от случая его отсутствия.

Многообразие факторов и особенностей ш. проявления требует использования различных методов исследований, осноаянкнх на физическом и математическом моделировании процессов. Исходя из втого, исследования осущес гвлялись с помощью лабораторных и промысловых экспериментов и на основе численного моделирования. Для каядого

конкретного случая выбирался свой оптимальный метод исследования.

Вторая глава посвящена вопросам физического моделирования процессов тегаюпэреноса в скважине. Моделирование как метод распадается на два самостоятельных этапа: первый - разработка и создание модели; второй - измерения и наблюдения на модели. При оозда-ннн моделей походили прежде всего из максимального приближения к снважинньм условиям и соблюдения подобия натурного и моделируемого процессов. Геометрическое подобие определяется равенством внутренних размеров систем, например, равенством диаметров и толщин обсадных колонн. Заполнение модели осуществлялось той же иидкоотыо, что и в натурном объекте. В качестве окружающей среды использовался речной песок. Понятно, что при таком подходе нельзя смоделировать реальную длину скважины с определенными параметрами давления и температура. Результата исследований, проведенных в атмосферных условиях, могут быть адекватно перенесены на системы, характеризующиеся большими давлениями, при этом физико-химические свойства на претерпевают значительных изменений. Вклад краевых эффектов оказывает влияние лишь на величину абсолютной температуры и при соот-ветствуьэдих аадаваемых градиентах температуры и небольших, временах наблюдения нэ будут существенны и заметан для протекающих в системе процессов. Из условия подобия физических свойств (например, теплопроводности, объемной теплоемкости и т.д.) следует что для диапазона температур, в пределах которого теплофизическиа свойства остаются постоянными, допускается варьирование температур.

Нь рисунке I приведена экспериментальная установка для изучения тепловых процессов в скваюшэ,

В случае заполнения зумпфа жидкостью с плотностью не меньшей плотности пластовой жидкости (р ^ Р„„„.!> температурное поле в

ИЛ Спи

этом интервале хорошо согласуется с законами кондукгивного теплообмена. При перекрытии зумпфа ниже перфорационных отверстий тепловое пола обусловлено теплоотдачей от работающего пласта (рис. 2-в) и для небольших времен область вормущзния достигает нэ менеэ О.Б мэтра. Однако в открытом зумпфэ в гкрвие моменты времени после начала работы пласта на регистрируемую температуру заметное влияние оказывает конвективное перемешивание поступающей (пластовой) жидкости со сквыюшной (рис. 2-0). Интервал перемешивания в первые 3 часа работы сквежины при поступления пресной вода в пресную составил до трех диаметров обсадной колонии, том самнм на зарегистрированных температурных кривых на моделях отмечается ложная южняя

- о -

1. Модель скважины

2. Гидродинамическая система

3. Измерительная система

Рис-. 1

Гл, м 'Г1Ш Токн'-Рпл Л™' перегородка

. . . (1 г! П 4 л й п.я 1

0.4 о.в 1 2 Н

/

Ф 3> - фон 1 - 0,25 чась 2-1,5 часа 3-3 часа

1 6

2.0

а)

Гл, .Ц__ Т < Т , р = р пл СКВ' ил ■'сад

0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 0 -0.8 -0.6-0.4 -0.2 '

1 N \

\ ч

Л и\ \ \

Ф - фон 1 - 0,5 часа 2 - 1 час 3-.2 часа 4-3 чада \ \ Л

\ \

Гл, м Т > Т , р =р гш гат' -"лгг)

0 4 дТ Г) Р П 4 fl .fi П Я 1(Ы>„

— Л

0.6 1 ? г

'--а

Ф - фон 1 - 0,25.час; £ - 1,5 часа 3-3 часа

1 в

2.0

б)

Гл, ■ м т>т ■ й.> ;р пл скв -Ти -"скн

0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 0,2 0.4 0,В 0,8 1.0 Ло

<6

4 4/ А Г4

/ Ф- ((юн 14),25 ч 2-0,5 ч 3- 1 ч 4- 2 ч

< 1

в).

р)

Рис. 2

граница притока жидкости. С учетом втого нарушение теплового поля распространилось до 1 метра. При регистрации температуры у стенки обсадной колонии отмечается затянутость температурной аномалии по сравнению с поведением кривой на оси скважины, что связано о-влиянием металлической колонны. Наибольшее различие отмечается в первый час работы скважины и достигает разницы в 0.2 К.

При охлаждении зумпфа может возникнуть тврмогравитационнвя конвекция. Для 2 часов работа скважины в таких условиях и при разности температур жидкостей, поступающей из пласта и находящейся в зумпфэ, не менее I К интервал нарушения составил болев 2 мэтров (рио.2-в). При отборе из пласта жидкости о плотностью больней, чем в оквакине (р >Р0КВ) I в зумпфа нарушение температурного поля моют быть вызвано гравитационной конвекцией (рио. 2-г). Результате экспериментов свидетельствуют, что даже при незначительном различии плотностей вклад конвенции существенен. Искажения теплового поля при этом аналогична температурным нарушениям, связанным о вако-лонным движением. Скорость тэшюнерэноса вследствие конвекции зависит от времени работ пласта и степени, минерализации пластовой жидкости. Это подгверкдоно и экспериментальными работаш на сквп-жинах по определению глубины "проваливанмя" аидаости методами термометрии и плотностномвтрии. Получена эмпирическая зависимость, отражающая скорость продвижения фронта температурного возмущения для создаваемых разностей плотности не болеэ 0,2 г/см3

угр" ~76.ЗЙ7' (АР*■ 35,625-¿р + 1,793.

При заколонной циркуляции зона нарушения первоначального теплового поли охьатывает веоь интервал движения жидкости. В случае симметричного перетока при разнице температуры мэвду стенкой обсадной колонны, омываемой с внешней стороны циркулирующей жидкостью, и скважинной средой (представляющей пресную иоду) не менее I К может возникнуть естественная тепловая конвекция, значительно ускоряющая процесс передачи тепла. Время установления температуры а сквяжине с пресной водой составляет не более 7 часов. Существенно, что радиальный профиль температуры приобретает равновесный характер практически после первого часа существования перетока. При увеличении вязкости скважинной жидкости • преобладающим процессом п теплообмене становится теплопроводность. В случав заполнения модели жидкостью, с растворенным в ной порошком нолиакрадамида ПАА-С-30, время установления температуры н системе увеличилось ;яо 9 часов, что сравнимо с теоретически« оценками. В этой та случае от-

мечаэтсн наибольшая разность- температуры по радиусу - до О,В К. Радиальный температурный градиент сохраняется в течение всего времени установления теплового равновесия. При несимметричном канале на теми формирования температуры в сквакинэ влияют вго форма и размеры. Выявлено, что независима от взаимного расположения датчика температуры и канала перетока, а твкке от формы и пути движения жидкости за колонной (кольцевой, отдельный канал, наклонный род углом к оси) ваколонноа дви»ание уверенно регистрируема термодатчиками. Саша неблагоприятннй случай в смысле обнаружения перетока -это ситуация, когда датчик максимально удален от канала. Однако на его выделение положительно влияет установленное влияние металлической обсадной колонны на працессз формирования теплового шля путем шунтирования температурного сигнала но поверхности труби.Это явление наблюдается в первые 1,5 часа. В аксетриментах с асбесто-цементной или пластиковой трубами явления шунтирования не отмечается, а время ус ановления тешератури составляет более 7 часов.

В этой ке главе рассмотрены результаты экспериментальных работ в компрессорной скважию. В связи с изменением давления в скважине при осьоещм отмечено изменение температуры воледстние аффекта адиабатического сжатия и расширения. Максимальное изменение температуры, зарегистрированное тгри экспериментах составило 0,2 К. Исследовано также влияние на температурную кривую скорости, направления движения термомэтра и инерционности температурного датчика.

В третьей глава приведены результаты математического моделирования формирования Температурного поля в скважина.

Проведены оценочные расчеты нарушения теплового поля, визван-иого тпщктюты разогревом вмещающих эксплуатируемый пласт пород при следущих допущениях. Вокруг обсадной колонны расположено цементное кольцо и далее однородный по тепловым свойствам и бесконечный по моидаости пласт. При втом тепловые свойство сквакишой среды и пласта в общем случае принимались различными. Искажают геотермического ноля в зумпфе сквакдак при работе шгаота для Небольших врамьн наблюдаются на очень незначительных расстояниях примерно 0,5-0,8 метра ниже интервала перфорации. Показано, что наибольшее В.ПИЛКИЭ тепловых свойств обсадной колонны и цементного кольца отмечается в первые 10 часов'работы после пуска скважпш. Так в первый час работы пласте максимальное влияние сквашиы составляло Г23> по отношению к случаю отсутствия обсадной колонны.

Численное исследовение проведено для изучения радиального н

азимутального распределения температуры. При этом считается, что о пуском скааганн возникает переток жидкости в а колонной и температура пэретокащеЗ яшдкооти на стенке игаяжиня срезу кэ доотягяот какой-то определенной величины 1 и в дальнейшем остается постоянной. Установление температурного поля при вгом происходит путам теплопроводности. В постановка задачи учтено наличие цементного кольца, нэпосрэдотвэшго приминающего и отзльноЯ нолояно, по поверхности которого в некотором канала происходит переток гидкости, определявши углом Далее включена область горной порода. Положение каждой из четырех областей: вода( стальная колонна, цементное кольцо, горная порода определяется соответственно радиуош.и Н,, Нг, Н,, Н4 и характеризуется коэффициентами температуропровод-нооти э^ а>, ас, ар и теплопроводности х.>, хр.

Математическая постановка задачи ииээт следующий пад

1

аи

ои

дг

а'и

1

0<г<й . д-а ; ЙСгО?-, а=а | й <г<Я , а<а> : й <г<й , \ О^рф!

1 V* 1 * 2 а е 9 4 р1

Ч = Ч*'

и| . • и

'г-*, °

0<рС*>

оо ей

V » х — 1-0

ои »и =■0, -

р-О;« */*

Г=Й

0<1-<Я

.=1 ,а.з

1»о

» о, 1>0.

4

0<(О<п

Здосв у »

Т(г,рД)-Т Сг , р. О I

гдэ т(г,(>л) - текущая темпэ-

Т - Т (г.р.О)

рятура, тм(г.р,о) - начальное распределений температуры. . .

Наличие стальной колонны увеличивает теш прогрева внутри скважины. Характер этого влияния зависит от геплопроводностей цемента и породы, уменьшений которнх усиливает.аффект пунтирования. Увеличение способствует прогреву, а затам сдерживает аго в силу проявления процесса потери тепла через цементное кольцо в окрукаэ-щую среду. Максимальное различна температуры скйижиш при наличии и отсутствии стальной колонии составляет 253 от температуры паре-теказдеЙ жидкости. Стальная колонна сокращает время возникновения температурного импульса (величина условно взята 0,Ив> в точке на оси скважина с 2-3 часов до 1,6- 2,5 часов.

= и

1-о

Результаты измерения температуры на отенке, стальной колонии в точке противоположной каналу перетока и при максимальном удалении от него гермодатчика могут дать информацию о величине этого канала. Так, например, появление импульса 0,1То через 4 часа соответствует каналу перетока, охватывающего 0,2Б периметра скваазшн, через г часе - 0,5 периметра, менее I часа - более 0,8 периметра.

Теоретически показана перспективность использования термометрии при определении характера движения жидкости вв обсадной колонной (вертикальное или наклонное движение). Определяющим для уточнения пути движения яшдкости за обсадной колонной является ттат формирования зоны нарушения геотермы в зумпфе. Чем болызе радиус конусообразования, тем больше время установления температуры а интервале перетока.

Получено выражение для оценки совместного вклада кондуктивно-го теплонэренооа и адиабатического эффекта на температурное поле. С использованием данного решения проанализированы различные изменения температуры в скважине, связанные с проявлением адиабатического еф£|бкга и процесса кондуктивного теплообмена при компрессорном освоении скважины.

Четвертая глава посвящена перспективам ¡¡рименения на практике результатов физико-математического моделирования тепловых процессов в сквамше. Для повышения эффективности термометрии необходимо проводить исследования в комплексе с другими геофизическими методами. Например, с методами состава для обнаружения в стволе сква-мшы гравитационной конвекции. Экспериментально установлено, что для исключения влияния конвекции на-показания термомэтра мокно использовать специальное пакерное устройство. Предложен способ термических исследований с использованием перекрытия ствола скважины, позволяющдй в условиях существования конвекции обеспечить однозначность при выделении возможного заколоетого перетока.

Ряд ограьтвтй, накладываемых на градацшш>;чо термометрию при определении технического состояния скважины, может быть снят при регистрации радиального или азимутального распределения температуры. Покааана возможность выделения каналов перетока при регистрации температуры по периметру обсадной колонны путем вращения датчика или системой датчиков, расположенных вблизи ое поверхности.

Для.обеспечения достоверности результатов термических исследований предлагаются некоторые приемы уменьшения погрешностей измерения температур;.' к критерии выбора скорости движения термомет-

ра. В частности, предложен способ последовательной коррекции скорости регистрации термограми, исключанщмй необходимость определа-ния тепловой инерции сквахшшого прибора.

Показана возможность использования температурных изменений в зумлфэ, обусловленных в£фэктом адиабатического расширения снвааш-ной жидкости, для контроля за гидрорапривом пласта.

основные вывода

1. Оценена роль основных физических процессов, определяющих распре делание температуры в зуштфа скважины. Экспериментально и теоретически изучены особенности формирования ге?жвратурного поля в зумпфе для небольших времен експлуатащш скваииш.

2. Поквэшш существенноэ влияние на распределение тш.огарату-рн в зумп.'$о осваиваемой оквижинн естественной тепловой нонгекцил, связанной о различием плотности аидкоотей в пласте и в сквагсшэ. Предложен способ уменьшения конвекции и обнаружения двгаэияя етд-кости за обсаднсй колонной [а.с. I737I08 СССР].

3. Исследовано влияние обсадной кологаш, цементного кольца, окружающих горюх пород, формы и геометрии потока кадкооти ян обсадной колонной на хпрвктер формирования температурного поля п зумпфе после пуска скваудптн. Ifa основании полученных результатов предложены новые прием! измерения температуры п сквакше, позволяющие изучать радиальное или азимутальное температурные раопродеде-ния и судить по ним о возданном заколокнои перетоке.

4. Предложен способ последовательной коррекции скорости рэги-отрации термограмм, исключающий необходимость определения тепловой инерции прибора fa.c. 1666147 СССР].

5. Разработан способ контроля! за гидроразрывом пласта методой термометрии, основв1шый на использоватш особенностей нестационарного распределения температуры в зумпфе сквалолш !а.с.ЗБББ472 СССР1.

Основные положения дисоертация опубликованы в работах:

1. P.A. Валиуллия, Р.Г. Булгаков. Оообешюсти формлровагшя 10-мпературного поля в зумпфэ нефтяной сквазжнц при комярэ с сорном освоении и опробования // Проблемы разработки нефтяных месторсвдоний, Теаисы докл. на республ. научно-практ. уонф.- Уфа, I3S8.-C. 33—10.

2. P.A. Вплиуллин, Р.Т. Еулгвков, К.В. Антонов. Влияние характера конвективного переноса тепла за обсадной колонной На восстановление температуры в скввюше// Технолог-ля первичного вскрытия я

шььмшшя кв^оотдач'и штатов: Сб.иауч.тр.-Куйбциэв, ISES.-о.65-92.

3. P.A. Балиудапш, В.Я. Федотов, Р.Т. Булгаков. 1С уча ту адиабатического эффекта в условиях перэходшх теащоратуршх полсй//£п-8ико-хш.ическая пщродинамшш; Об. ст.- Уфа, IG87.- с.31-37.

4. P.A. Валиуллин, К.В, Антонов, Р.Т. Булгаков. К прзшанзшэ термометрии для оценки качества крашшшя ckbbïobî вирацеосо испн-тания и опробования // Технология буракия нефтяная и гавошж с;ша-кни: Сб. ст.- У|а, 198?.- о.ЦБ - ISO,

Б. A.C. 1ББ5472, Способ контроля sa гидравлическим рсэрахзоы пласта / P.A. Валиуллин, Р.Т. Булгаков, О.И. Лажаакин, O.S. Чуланов. - У> 4422128/23 - 03, Заявлено 06.05.08.

6. А.С, 1686147 ССОР. Способ исследования цафтоюЗ скввгд-ш / P.A. Валиуллин, Р.Т. Булгаков, Р.К. Яруллин, и.Г. Усывцо». - £ 4591604/03. Заявлено 17.05.89.

7. P.A. Валиуллин, Р.Т. Булгаков. Энспаршэнтальпоа квучзшэ температурного i ля в вумпфо сквакини.-Дап.п ВИШИ I7.II,B9,JS9I6.

8. B.B. Селагвэд, P.A. Валиуллин, Р.Т. Булгаков. Цатематичео-коа моделирование тэншратурного поля в скеекшз при заданной гоо-ыатрш перетока кидоооти ва колонной //ишмшрпа-ф'.зичэскиЛ курнал. -1990.- т. Б8,- » 1.-0.1БЗ-1Б4.

Э. P.A. Валиуллин, Р-Т- Булгаков. Шкоторцэ пути пошеония достоверности термических исследований в вушфэ нефтяшх сцвагзщ.-Д&п. в ВШШТИ 7.05.8Q, JS 2347. .

10. A.C. I737IQ3 G00P. -Способ рпродадоная оаколонаого дксгз-ция яидкоати при'ocbobidiji сквакшы / P.A. Валиулвш, Р.Т. Булгаков, В.Я. Федотов, Р.К. Яруллин.- Л 4825X79/03; ¡Заявлено 14.05.60.

11. Г.Т. Булгакова, Р.Т. Булгаков. Термометрия пвраходша процессов 'при опробовании разведочных скважш // Разработка гоао-конденсатных иестороздвшгй. Тезисы докл. на Манд. конф.-Краснодар, 1990. - с.55-59.'

12. P.A. Валиуллин, Р.Г. Булгаков, А.Ш. Ремааанов, Р.К. Яруллин. Исследование динамических погрешностей в скваганной тарюмэт-риц.- Деп. в ВИНИТИ 19.02.91 ,'й 823.

13. В.В. Салагаэв, P.A.-Валиуллин, Р.Т. Булгаков. Сивико-ма-тематическое моделирование и его приложение для совершенствования методики термометрии скважин.- Деп. в ВИНИТИ 19.03.92, ß 94G.