Зонд для определения уровня контакта флюидов в пласте

1 Область техники Настоящее изобретение относится к зонду для определения уровня контакта флюидов в пласте углеводородных флюидов, который окружает скважину или лежит ниже нее. Предшествующий уровень техники Во многих случаях бурят одну или несколько разведочных скважин в пласт нефти и/или газа так, что скважина не достигает в этом пласте поверхности раздела нефть-вода, нефтьгаз и/или газ-вода. Из патента США 5,621,169 известен способ прогнозирования уровня контакта углеводородов/воды для нефтяных и газовых скважин на основе данных каротажной диаграммы и анализа кернов и на основании обобщенных данных о корреляции проницаемости и пористости с функцией капиллярного давления без фактического измерения капиллярного давления. В европейской заявке на патент 586001 раскрывается способ генерирования кривой капиллярного давления в пористой среде путем экспериментальных тестов на кернах. В патенте США 4,903,207 раскрывается способ определения объема углеводородов по пористости пласта и расстояния до уровня контакта нефти с водой, при этом расстояние определяется по данным каротажной диаграммы и анализа капиллярного давления по результатам исследования керна. В патенте США 4,282,750 раскрывается инструмент, который измеряет на месте парциальное давление воды в нефтеносном пласте,тогда как парциальное давление нефти измеряется с использованием известных способов исследования пласта, которые заключаются в получении керна и определении парциального давления и плотности сырой нефти, присутствующей в порах. Недостатком известных способов является то, что они требуют сложного и занимающего много времени анализа кернов и методик корреляции. Краткое изложение существа изобретения Задачей настоящего изобретения является создание зонда для определения уровня контакта флюидов в содержащем углеводородный флюид пласте более простым, точным и непосредственным способом без необходимости отнимающего много времени извлечения кернов и их анализа. Согласно настоящему изобретению предлагается зонд для определения уровня контакта с флюидом в пласте, содержащий первый зонд давления, содержащий датчик давления, установленный в измерительной камере, одна стенка которой выполнена проницаемой для первой среды и непроницаемой для второй среды, при этом стенка измерительной камеры прижата к стенке скважины в течение заранее определенного времени, когда первый датчик включен, и второй зонд давления, содержащий второй дат 003378 2 чик давления, установленный в измерительной камере, одна стенка которой выполнена проницаемой для первой среды и непроницаемой для второй среды, при этом стенка измерительной камеры прижата к стенке скважины в течение заранее определенного времени, когда второй датчик включен. Первой средой является вода, а второй средой углеводородный флюид, например,нефть или природный газ. Предлагаемое устройство используется для определения уровня свободной воды в пласте углеводородного флюида, где уровень свободной воды находится в забое ствола скважины или под ним. Альтернативно, первой средой является нефть, а второй средой - природный газ. Если плотность первой и второй среды неизвестны или известны неточно, предпочтительно, чтобы зонд сначала спускали в скважину на первую глубину (I) и затем на вторую глубину (II) и включали датчики давления для измерения давления в порах на каждой из глубин и результаты измерений использовали для определения и/или поверки плотностей F1 и F2 первой и второй сред. Краткое описание чертежей Далее следует более подробное описание настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 изображает схематическое продольное сечение скважины, в которой размещен зонд, согласно настоящему изобретению; фиг. 2 - один из датчиков давления зонда,согласно избретению. Описание предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения. На фиг. 1 показана скважина 1 в скальной породе 2. Зонд 3 для измерения глубины DL уровня 8 контакта нефть-вода в порах породы 2 опускается в скважину 1 на тросе 4. Зонд 3 содержит первый датчик Р 1 давления для измерения парциального давления нефти в порах породы 2, окружающей скважину 1, и второй датчик Р 2 давления для измерения парциального давления воды в порах породы 2, окружающей скважину 1. Зонд 3 содержит также насос и контейнер 5 для флюида. Глубина двух датчиков Р 1 и Р 2 составляет DP, глубина уровня 8 контакта нефть-вода составляет DL. С помощью датчиков Р 1 и Р 2 можно измерить давление нефти и воды в месторождении флюидов. С помощью насоса 5 флюиды из месторождения можно закачивать в контейнер, за счет чего со стенки 7 скважины 1 можно удалить буровой раствор, который загрязняет стенки 7. Устройство датчиков Р 1 и Р 2 давления показано на фиг. 2. Гидрофильный фильтр 10 (селективная водопроницаемая керамическая мембрана) или гидрофобный фильтр стенке скважины. Среда 12 в поршне 11 (т.е.,нефть в поршне с гидрофобным фильтром и вода в поршне с гидрофильным фильтром 10) смешивается с флюидом месторождения для измерений. Фазовые давления PF1 и РF2 измеряются манометром 13 в каждом датчике. После очистки стенки 7 скважины от загрязнений путем прокачки флюидов месторождения, насос останавливают, поршни с фильтрами прижимают к стенке 7 скважины и регистрируют давление. По полученным данным о парциальном давлении нефти и воды PF1 и РF2 и зная плотность флюидов и DP можно вычислить DL по следующей формуле: Датчики работали удовлетворительно в лабораторных экспериментах, при этом датчик измерения давления нефти и датчик измерения давления воды прижимались к противоположным сторонам боковой стенки цилиндрического керна из нефтеносного скального пласта. Во время экспериментов нефть вымывалась водой в продольном направлении керна так, что создавался уровень контакта нефть-вода, причем нефть в порах образца постепенно замещалась водой. Парциальные давления нефти и воды,измеренные датчиками при эксперименте согласно изобретению, оказались хорошо коррелирующими с парциальными давлениями нефти и воды в порах образца, полученными независимыми способами расчета. 4 мой для первой среды, при этом указанная стенка измерительной камеры прижата к стенке скважины в течение заранее определенного периода времени, когда датчик давления активирован. 2. Зонд по п.1, отличающийся тем, что содержит удлиненный корпус держателя, к которому на диаметрально противоположных сторонах прикреплены с возможностью перемещения первый и второй датчики давления, причем указанные датчики выполнены с возможностью одновременного выдвижения к стенке скважины и отвода от нее. 3. Зонд по п.1, отличающийся тем, что он предназначен для измерения уровня контакта нефть-вода, при этом измерительная камера первого зонда давления заполнена водой, а стенка выполнена из селективной водопроницаемой мембраны, которая при использовании прижата к стенке скважины, а измерительная камера второго зонда давления заполнена нефтью и ее стенка выполнена из селективной нефтепроницаемой мембраны, которая при использовании прижата к стенке скважины. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Зонд для определения уровня контакта флюидов в пласте, содержащий первый зонд давления, содержащий первый датчик давления, установленный в измерительной камере, одна стенка которой выполнена проницаемой для первой среды и непроницаемой для второй среды, при этом указанная стенка измерительной камеры прижата к стенке скважины в течение заранее определенного периода времени, когда первый датчик давления активирован,второй зонд давления, содержащий второй датчик давления, установленный в измерительной камере, одна стенка которой выполнена проницаемой для второй среды и непроницае Фиг. 1