Распределенная система измерения температуры DTS – комплекс оптоволоконных кабелей, служащий для непрерывного измерения температуры в стволе скважины, данные которой являются основой для расчета различных характеристик пласта.

● Определение работающих интервалов скважины

● Real-time мониторинг

● Оборудование российского производства

Оптоволокно – это тончайшие кабели из стекла и пластика, использующиеся как способ передачи информации на высокой скорости на большие расстояния.

Поведение температуры в стволе действующей скважины тесно связано с режимом ее эксплуатации, техническим состоянием и динамикой выработки продуктивных пластов. Распределенная система DTS позволяет производить замеры температуры вдоль ствола скважины и передавать ее на поверхность в режиме реального времени, поэтому преимущества использования оптоволоконного кабеля в качестве распределенного датчика температуры несомненны.

+ появляется возможность получать информацию о распределении температуры по всей длине кабеля с интервалом 1 м в режиме реального времени;

+ не требуется точное позиционирование по глубине скважин;

+ исключается необходимость применения электронных приборов в скважинах, что значительно повышает безопасность и точность измерения;

+ оптоволоконные системы способны работать в более широком диапазоне температур и давлений, чем точечные датчики;

+ размеры оптоволоконного кабеля намного меньше размеров обычных систем измерения температуры, что позволяет устанавливать данные системы в зазоре между обсадной колонной и НКТ;

+ оптоволоконные системы могут инсталлироваться как в строящиеся скважины, так и в действующие добывающие или нагнетательные скважины без нарушения их работы.

Стоит отметить, что стандартные методы определения работающих интервалов в стволе скважины - промыслово-геофизические исследования (ПГИ), обладают достаточно высокими показателями точности измерения, но имеют ряд существенных недостатков:

- периодичность замеров;

- необходимость остановки скважин для проведения работ;

- дискретность во времени ГИС-контроля, не позволяющая выявить начало проявлений тех или иных процессов в пластах и призабойных зонах скважин;

- потери в добыче углеводородов, вызванных технологическими операциями и простоями скважин.

Качественное измерение температуры по длине горизонтального ствола скважины с помощью оптоволоконной системы позволяет решать множество задач, возникающих в процессе исследования нефтяных и газовых скважин:

определение характеристик разрабатываемых пластов, продуктивности или приемистости скважин;

распределение профилей притока или приемистости по стволу скважины;

контроль технического состояния скважины, в том числе выявление нарушений герметичности обсадной колонны, межпластовых заколонных перетоков;

уточнение интервалов перфорации;

контроль за работой скважинного оборудования, включая определение статического, динамического уровней жидкости и нефтеводораздела в межтрубном пространстве;

уточнение режима работы скважинного насоса, а также определение герметичности НКТ;

определение продуктивных и принимающих интервалов соответственно в добывающих и нагнетательных скважинах;

распределение дебитов добычи и профиля приемистости в многопластовых системах;

определение фазового состава продукции по глубине скважины;

выявление заколонных перетоков и мест нарушения герметичности обсадной колонны;

определение статического и динамического уровней жидкости и нефтеводораздела в межтрубном пространстве;

мониторинг термальных способов разработки.

Распределенная система измерения температуры DTS представляет собой оптоволоконный кабель определенного диаметра, устанавливающийся на внешнюю сторону НКТ в горизонтальную часть скважины.

Принцип работы оптоволоконных систем в скважине основан на измерении и последующем анализе спектра обратного рассеивания светового импульса. Импульс света, излучаемый лазером, проходит по всей длине оптического кабеля, рассеиваясь и отражаясь. При рассеянии света на молекулярных колебаниях в волокне (оптических фононах) происходит смещение в область более длинных волн, так называемое «рамановское» рассеяние. Анализ его стоксовой и антистоксовой частей в оптическом детекторе позволяет с высокой точностью определять температуру в любой точке оптического волокна, что позволяет проводить непрерывную во времени термометрию пластов по всей длине скважины или в интересующих интервалах.

К основным факторам, определяющим поле температуры в скважине и околоскважинном пространстве, следует отнести:

- распределение невозмущенной температуры по глубине скважины в соответствии с некоторой геотермой характерной для данного региона;

- дроссельный эффект охлаждения (для газов) или нагрева (для жидкостей);

- калориметрическое смешивание флюидов (поступающего из пласта и поднимающегося по стволу скважины);

- изменение теплоемкости флюида в зависимости от его фазового состава в результате разной теплоемкости фаз.

Указанные эффекты используются для получения информации о пластовых процессах, однако, спектр протекающих в скважине и пласте, влияющих на тепловое поле процессов очень велик. Это определяет большой информативный потенциал термометрии, но одновременно негативно отражается на достоверности толкования результатов измерений. Одновременное воздействие на температуру в скважине и пласте большого числа процессов затрудняет однозначную интерпретацию термограмм.