Контроль технического состояния скважин и исследование действующих скважин

Термометрия скважин

Для выяснения температурного режима бурящихся разведочных и эксплуатационных, а так же действующих скважин при разведке и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений производят измерение температуры по стволу скважины — термометрию скважин. Эти измерения по стволу скважины проводятся для решения ряда практических задач, возникающих при бурении скважин и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений. Кроме того, по данным температурных измерений в скважинах производится изучение теплового поля Земли.

Наличие теплового поля земли вызывает непрерывное повышение температуры горных пород с увеличением глубины их залегания, которое характеризуется геотермической ступенью и геотермическим градиентом.

На температуры в скважинах искажающее влияние могут оказывать разные причины: изменение диаметра скважины, потоки воздуха или буровой жидкости, нагрев породы после бурения и др. Эти факторы необходимо учитывать или исключать при выявлении температурных аномалий.

Для измерения температуры в скважинах применяют термометры — максимальный ртутный и резисторный (термометр сопротивлений). Основным прибором для температурных измерений в скважинах является резисторный термометр на каротажном кабеле. В результате измерений этим термометром получают кривую изменения температуры горных пород в функции глубины скважины — термограмму.

Чувствительным элементом резисторного термометра является металлический или полупроводниковый резистор с большим температурным коэффициентом. Сопротивление R (в Ом) металлического резистора изменяется в зависимости от температуры среды Т, в которую он помещён, по зависимости.

R = RH [ 1+б (T-TH) ] (3.1).

где RH — начальное сопротивление резистора (при температуре TH в Ом);

б — температурный коэффициент;

Т — температура среды в К;

ТH — начальная температура среды в К (обычно ТH = 294К).

Для большинства металлических резисторов, в том числе для наиболее часто применяемых в скважинных резисторных термометрах медных резисторов, б = 0,004. Измерение температуры сводится к измерению сопротивления резистора, помещённого в скважинном термометре. По сопротивлению резистора R по формуле можно определить температуру Т окружающей среды.

Перед проведением измерений со скважинным термометром выполняют его градуировку — определение постоянной С для термометра на трёхжильном кабеле, корректировку стандартсигналов и построение градировочной кривой для электронного термометра на одножильном бронированном кабеле.