Спектральная скважинная шумометрия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Спектральная (акустическая) скважинная шумометрия относится к методам геофизических исследований эксплуатационных нефтяных и газовых скважин, применяемым для анализа технического состояния скважины, выявления отдающих и принимающих интервалов пласта, определения гидродинамических параметров пластов. Спектральная шумометрия основана на регистрации акустического шума, производимого при движении жидкости или газа по пласту или через сквозные нарушения в конструкции скважины.

История развития[править | править код]

История применения шумомеров в нефтяной индустрии насчитывает уже несколько десятилетий. Еще в 1955 году было предложено использовать акустический регистратор для идентификации сквозных отверстий в обсадной колонне в задачах определения технического состояния скважин.[1] В данном классе проблем, метод шумометрии по эффективности был сравним с температурными исследованиями. Чуть позже, в 1973 году Р.М. МакКинли представил собственный метод пассивной скважинной шумометрии, в котором сигнал на каждой глубине регистрировался сразу в нескольких, например, в 3-4 различных частотных диапазонах.[2] Такой метод количественной и качественной интерпретации данных шумометрии нашел широкое распространение в нефтяной индустрии.

Длительная практика применения скважинных шумомеров во многих случаях показала их эффективность для определения профилей притока и профиля приемистости в эксплуатационных скважинах,[3][4] выявления сквозных нарушений в конструкции скважины,[5][6] поиске заколонных перетоков[7] и даже при установлении состава пластовых флюидов[8]. В статье Робинсона была показана возможность определения мощности работающего интервала пласта с использованием данных шумометрии.[9] Метод спектральной шумометрии отмечен Премией Правительства РФ[10][11][12][13][14][15]

Физика[править | править код]

Если теория генерации звука при движении турбулентного потока жидкости или газа по единичному каналу хорошо представлена в работах,[16] то механизмы генерации акустических колебаний, возникающих при фильтрации флюида через пористый пласт на настоящий момент изучены недостаточно. Разные авторы предлагают различные физические модели. Механизм образования звука, связанный с нестационарными пульсациями жидкости, движущейся по порам со случайно меняющимися параметрами рассмотрен в работе Заславского.[17] В этой же статье рассматривается также влияние на сигнал шума упругой сжимаемости скелета при движении по нему флюида. Среди различных моделей образования звука особое внимание заслуживает аэродинамическая модель, основанная на явлении турбулентности — завихренности микропотоков флюида, вырывающихся из капиллярных сужений в более широкие области порового пространства.[18] Все предложенные модели имеют право на существование и все рассмотренные явления могут вносит вклад в образование шума.

Области применения[править | править код]

  1. Определение характеристик потока в околоскважинном пространстве
    • Определение активных интервалов притока и приемистости[19][20][21]
    • Выявление перетоков (коммуникаций) между пластами (в том числе, заколонных)[22][23][20]
  2. Оценка пластового давления в работающих интервалах в призабойной зоне скважины (в том числе, напротив неперфорированных участков колонны)[24]
  3. Контроль технического состояния скважин
    • Выявление сквозных нарушений в насосно-компрессорных трубах, обсадных колоннах и других элементах конструкции[25][20][26][21]

Примечания[править | править код]

  1. ↑ Enright, R.J. 1955. Sleuth for Down-Hole Leaks, Oil & Gas J.:78-79
  2. ↑ McKinley R.M., Bower F.M., Rumble R.C. 1973. The Structure and Interpretation of Noise From Flow Behind Cemented Casing, Journal of Petroleum Technology, 3999-PA
  3. ↑ Britt E.L. 1976. Theory and applications of the borehole audio tracer survey, the SPWLA Seventeenth Annual Logging Symposium, Denver, Colorado
  4. ↑ Spectral Noise Logging Data Processing Technology. Дата обращения: 7 ноября 2013. Архивировано из оригинала 28 июня 2013 года.
  5. ↑ Leak Detection by Temperature and Noise Logging. Дата обращения: 7 ноября 2013. Архивировано из оригинала 13 августа 2014 года.
  6. ↑ Innovative Logging Tool Using Noise Log and High Precision Temperature Help to Diagnoses Complex Problems. Дата обращения: 7 ноября 2013. Архивировано из оригинала 28 июня 2013 года.
  7. ↑ McKinley, R.M. 1994. Temperature, Radioactive Tracer, and Noise Logging for Well Integrity: 112-156
  8. ↑ Wang J, Alex van der Spek et al. 1999. Characterizing Sound Generated by Multiphase Flow, SPE Annual Technical Conference and Exhibition held in Houston, Texas
  9. ↑ Robinson W.S. 1974. Field Results From the Noise-Logging Technique, 49th Annual Fall Meeting of the SPE of AIME in Houston, Texas
  10. ↑ Сотрудники Казанского университета в числе лауреатов премии Правительства РФ 2018 года по науке и технике | Медиа портал - Казанский (Приволжский) Федеральный Университет. media.kpfu.ru. Дата обращения: 9 января 2019. Архивировано 9 января 2019 года.
  11. ↑ Метод спектральной шумометрии в нефтяной отрасли отмечен премией правительства РФ. Дата обращения: 9 января 2019. Архивировано 9 января 2019 года.
  12. ↑ Распоряжение Правительства Российской Федерации от 18 декабря 2018 г. N 2827-р г. Москва "О присуждении премий Правительства Российской Федерации 2018 года в области науки и техники". Российская газета. Дата обращения: 9 января 2019. Архивировано 26 июля 2021 года.
  13. ↑ О присуждении премий Правительства Российской Федерации 2018 года в области науки и техники. Дата обращения: 9 января 2019. Архивировано 10 января 2019 года.
  14. ↑ БИЗНЕС Online. «Гения нефти» Николая Непримерова посмертно наградили премией правительства РФ. БИЗНЕС Online. Дата обращения: 9 января 2019. Архивировано 9 января 2019 года.
  15. ↑ О присуждении премий Правительства России в области науки и техники за 2018 год. government.ru. Дата обращения: 9 января 2019. Архивировано 24 декабря 2018 года.
  16. ↑ Hinze J.O. 1959. Turbulence, McGraw-Hill Book Co., Inc., New York
  17. ↑ Zaslavsky Yu. M. 2005. On the theory of acoustical emission accompanying gas filtration by partially fluid-saturated medium, Electronic Journal Technical Acoustics, vol.5 (in Russian)
  18. ↑ Lighthill M.J. 1954. On Sound Generated Aerodynamically: Turbulence as a Sound Source, Proc., Royal Soc. of London
  19. ↑ BATS Borehole Audio Tracer Survey HALLIBURTON. Дата обращения: 7 ноября 2013. Архивировано из оригинала 19 декабря 2013 года.
  20. ↑ 1 2 3 SNL Spectral Noise Logging TGT Oilfield Services. Дата обращения: 7 ноября 2013. Архивировано 21 ноября 2013 года.
  21. ↑ 1 2 Noise Tool Weatherford. Дата обращения: 18 декабря 2013. Архивировано из оригинала 19 декабря 2013 года.
  22. ↑ FlowPoint® - Archer Архивировано 19 декабря 2013 года.
  23. ↑ ГАК Трехкомпонентный геоакустический каротаж Недра-С. Дата обращения: 7 ноября 2013. Архивировано 3 ноября 2013 года.
  24. ↑ Reservoir Pressure Analysis Архивировано 5 августа 2014 года.
  25. ↑ LeakPoint® - Archer Архивировано 19 декабря 2013 года.
  26. ↑ Sonan Baker Hughes Архивировано 19 декабря 2013 года.

Ссылки

Асланян А.М., Асланян И.Ю., Масленникова Ю.С., Минахметова Р.Н., Сорока С.В., Никитин Р.С., Кантюков Р.Р. Диагностика заколонных перетоков газа комплексом высокоточной термометрии, спектральной шумометрии и импульсного нейтрон-нейтронного каротажа // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2016. № 6. С. 52–59.

СКВАЖИННАЯ ШУМОМЕТРИЯ КАК ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ ННОВАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ / А. М.Асланян, И. Ю.Асланян,  Р. Р.Кантюков, Минахметова Р. Н., Р. С.Никитин,  Д. К.Нургалиев, С. В.Сорока //Нефтегазовое дело: науч.техн.журн./УГНТУ. 2016. Т.14, №2.

Асланян А.М., Волков М.В., Сорока С.В., Арбузов А.А., Нургалиев Д.К., Гришин Д.В., Никитин Р.С., Малев А.Н., Минахметова Р.Н. Выявление негерметичности муфтовых соединений насоснокомпрессорных труб, обсадных и технических колонн для скважин ПХГ в соляных кавернах методом спектральной шумометрии. Георесурсы. 2016. Т. 18. № 3. Ч. 1. С. 186-190. DOI: 10.18599/grs.18.3.7

Асланян А.М., Асланян И.Ю., Кантюков Р.Р, Минахметова Р.Н., Никитин Р.С., Сорока С.В. Внедрение отечественного программно-аппаратного комплекса спектральной шумометрии SNL на объектах нефтегазового комплекса России и зарубежных стран  // Газовая промышленность. № 739 2016. Спецвыпуск. с. 19

Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Спектральная_скважинная_шумометрия&oldid=133155731