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 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.Enright, R.J. 1955. Sleuth for Down-Hole Leaks, Oil & Gas J.:78-79 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.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 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,Britt E.L. 1976. Theory and applications of the borehole audio tracer survey, the SPWLA Seventeenth Annual Logging Symposium, Denver, Colorado выявления сквозных нарушений в конструкции скважины, поиске заколонных перетоковMcKinley, R.M. 1994. Temperature, Radioactive Tracer, and Noise Logging for Well Integrity: 112-156 и даже при установлении состава пластовых флюидовWang J, Alex van der Spek et al. 1999. Characterizing Sound Generated by Multiphase Flow, SPE Annual Technical Conference and Exhibition held in Houston, Texas. В статье Робинсона была показана возможность определения мощности работающего интервала пласта с использованием данных шумометрии.Robinson W.S. 1974. Field Results From the Noise-Logging Technique, 49th Annual Fall Meeting of the SPE of AIME in Houston, Texas Метод спектральной шумометрии отмечен Премией Правительства РФ
Физика Если теория генерации звука при движении турбулентного потока жидкости или газа по единичному каналу хорошо представлена в работах,Hinze J.O. 1959. Turbulence, McGraw-Hill Book Co., Inc., New York 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.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) 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.Lighthill M.J. 1954. On Sound Generated Aerodynamically: Turbulence as a Sound Source, Proc., Royal Soc. of London Все предложенные модели имеют право на существование и все рассмотренные явления могут вносит вклад в образование шума.
Области применения Определение характеристик потока в околоскважинном пространстве Определение активных интервалов притока и приемистости Выявление перетоков (коммуникаций) между пластами (в том числе, заколонных)FlowPoint® - Archer Оценка пластового давления в работающих интервалах в призабойной зоне скважины (в том числе, напротив неперфорированных участков колонны)Reservoir Pressure Analysis Контроль технического состояния скважин Выявление сквозных нарушений в насосно-компрессорных трубах, обсадных колоннах и других элементах конструкцииLeakPoint® - Archer Sonan Baker Hughes
Примечания
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
Категория:Геофизика