Результаты испытаний скважинного сейсмоисточника Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ СКВАЖИННОГО СЕЙСМОИСТОЧНИКА*

Андрей Владимирович Савченко

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук, 630091, Россия, г. Новосибирск, ул. Красный проспект, 54, к.т.н., научный сотрудник лаборатории силовых электромагнитных импульсных систем, тел. (383)217-01-26, e-mail: [email protected]

Борис Ферапонтович Симонов

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук, 630091, Россия, г. Новосибирск, ул. Красный проспект, 54, д.т.н., заведующий лабораторией силовых электромагнитных импульсных систем, тел. (383)217-01-26, e-mail: simonov_bf @mail.ru

Евгений Николаевич Чередников

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук, 630091, г. Новосибирск, Красный проспект, 54, к.т.н., старший научный сотрудник лаборатории силовых электромагнитных импульсных систем, тел. (383)217-01-26

В статье представлены результаты промысловых измерений параметров скважинного гидроударного генератора, расположенного на глубине залегания продуктивного пласта и используемого для сейсмической стимуляции добычи нефти.

Ключевые слова: гидроударный генератор, сейсмический импульс, гидравлический импульс.

TESTS OF A DOWNHOLE SEISMIC PULSE SOURCE*

Andrey V. Savchenko

N.A. Chinakal Institute of Mining, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, 630091, Russia, Novosibirsk, Krasny Prospect 54, Cand. Tech. Sci., Researcher, Laboratory for Power Electromagnetic Pulse Systems, Phone: (383)217-01-26, e-mail: [email protected]

Boris F. Simonov

N.A. Chinakal Institute of Mining, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, 630091, Russia, Novosibirsk, Krasny Prospect 54, Dr. Tech. Sci., Head, Laboratory for Power Electromagnetic Pulse Systems, Phone: (383)217-01-26, e-mail: [email protected]

Evgeniy N. Cherednikov

N.A. Chinakal Institute of Mining, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, 630091, Russia, Novosibirsk, Krasny Prospect 54, Cand. Tech. Sci., Senior researcher, Laboratory for Power Electromagnetic Pulse Systems, Phone: (383)217-01-26

The in-situ measured operation parameters are reported for the downhole hydropercussion generator installed at the oil producing stratum depth in order to stimulate the oil extraction.

* Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований № 12-05-31408-мол_а, 11-05-00934-а.

Промышленные испытания скважинных гидроударных генераторов ведутся с 2003г. на нефтяных месторождениях России. За время эксплуатации оборудования были проведены комплексные исследования и выявлены технические особенности эксплуатации скважинных установок.

Информацию о работе скважинного оборудования можно получить, главным образом, косвенными методами, поэтому при монтаже генератора в скважину, а также во время ее эксплуатации, для этих целей используется наземный измерительный комплекс (рис. 1). Комплекс состоит из эхолота, используемого для определения уровня и контроля за положением затрубной жидкости; сейсмической станции, имеющей в своем составе большое число сейсмодатчиков, расположенных как на устье скважины, так и на поверхности земли; динамографа (КВАНТОР - 4 мини), используемого для контроля за работоспособностью скважинного оборудования и выявления неполадок.

Рис. 1. Наземный измерительный комплекс 1 - эхолот,

2 - сейсмодатчик,

3 - динамограф (КВАНТОР -4 мини)

Рис. 2. Эхограмма работы устройства и спектральный состав колебаний затрубной жидкости.

При создании гидроудара в скважине на уровне генератора происходит резкое падение давления, которое сопровождается колебательным процессом

затрубной жидкости, этот процесс регистрируется на устье скважины. Процесс снижения давления в районе продуктивного пласта оказывает депрессионное воздействие на призабойную зону скважины, что в существующих технологиях широко используется для ее очистки. На рис. 2 приведена эхограмма работы устройства и спектральный состав колебаний затрубной жидкости.

Для определения зоны распространения сейсмического сигнала от гидроударного генератора используется скважинное геофизическое оборудование, которое устанавливается в соседних скважинах на глубине залегания продуктивного пласта. Такой процесс измерения является очень дорогостоящим, т.к. приходится выводить добывающую скважину из эксплуатации, что включает в себя спускоподъемные операции насосного оборудования и убытки для нефтепромыслов, связанные с простоем скважин. Поэтому для настройки скважинной установки и контроля качества излучаемого сейсмического импульса предложен наземный регистрирующий комплекс (рис. 1), состоящий из регистрирующей станции и сейсмических датчиков, расположенных на обсадной колонне скважины и на поверхности земли на различном удалении от скважины. Датчики, расположенные на штангах, служат, главным образом, для синхронизации сигнала, а также позволяют контролировать отдачу на привод.

При помощи данного комплекса было проведено исследование сейсмического поля от скважинного источника, расположенного на глубине залегания продуктивного пласта (1047 м). На рисунке 3 приведены сейсмограммы работы устройства, снятые на дневной поверхности. Сейсмограммы работы устройства сняты на штангах (1), на обсадной колонне скважины (2); на поверхности земли (3).

Рис. 3. Сейсмограммы работы устройства снятые на дневной поверхности. 1 - на штангах (используется для синхронизации сигнала);

2 - на устье скважины; 3 - на поверхности земли

В случае расположения забоя скважины гораздо ниже продуктивного пласта, передача сейсмического импульса на забой скважины является не эффективной, поэтому для передачи колебаний в продуктивный пласт используются якорные системы. Отдельным направлением исследований было измерение сейсмического поля, излучаемого через якорную систему (рис. 4).

Рис. 4. Сейсмограммы работы устройства снятые устье скважины

На рис. 4. цифрами обозначено: 1 - сейсмограмма на штангах (используется для синхронизации сигнала); 2 - сейсмограмма на устье скважины; 3 - импульс от якорной системы; 4 - импульс от упора на забой.

В ходе промысловых работ были испытаны новые модификации генератора, а также подземные компоновки оборудования.

Вывод.

В ходе испытания оборудования подтверждена работоспособность генератора с соблюдением стабильности частоты и амплитуды излучаемых волн, а также подтверждена возможность излучения сейсмических колебаний в продуктивный пласт через якорные системы.

© А.В. Савченко, Б. Ф. Симонов, Е.Н. Чередников, 2013