Уравнение притока. Индикаторная диаграмма. Определение параметров пласта и коэффициента продуктивности скважины

Приток жидкости в скважины происходит под действием разницы между пластовым давлением и давлением на забое скважины. Так, как движение жидкости в пласте происходит с весьма малыми скоростями, то оно подчиняется линейному закону фильтрации — закону Дарси.

Для установившегося плоскорадиального потока однородной жидкости по закону Дарси дебит скважины можно определить по формуле

где Q — дебит скважины (объем жидкости, поступающей на забой скважины в единицу времени); k — проницаемость пла­ста; h — толщина пласта; Рпл — пластовое давление; Рз — забой­ное давление в скважине;  — вязкость жидкости; R_K и r_с — радиусы контура питания и скважины, соответственно.

Формула, называемая формулой Дюпюи, широко используется для расчета дебита гидродинамически совершенных скважин (скважины с открытым забоем, вскрывшие пласты на всю толщину.

Вблизи ствола гидродинамической несовершенной скважины происходит искажение плоскорадиальной формы потока и возникают дополнительные фильтрационные сопротивления потоку жидкости.

Индикаторная диаграмма - при эксплуатации скважин – графическое изображение зависимости между дебитом скважины и перепадом давления. Строится по данным исследования скважин на приток. По форме индикаторной кривой судят о законе, по которому происходит фильтрация жидкостей и газа в скважину. Экстраполируя индикаторную кривую, находят потенциальный дебит данной скважины.

линия 1: однофазная фильтрация жидкости в однородном пласте при ламинарном течении;

- линия 2:

а) двухфазная фильтрация жидкости (нефть и свободный газ) в однородном пласте при ламинарном течении;

б) однофазная фильтрация жидкости в трещиноватых пластах при ламинарном течении;

- линия 3:

а) дефектные измерения величин;

б) неустановившийся режим работы пласта;

в) подключение в эксплуатацию раннее неработающих пропластков;

- линия 4: однофазная фильтрация жидкости в однородном пласте при переходе от ламинарного течения к турбулентному.

Рисунок – виды индикаторных диаграмм

Определение параметров пласта и продуктивности рассмотрим на примере линии 1:

1) по индикаторной диаграмме произвольно находят две удаленные точки с координатами ΔР1, Q1 и ΔР2, Q2.

2) определяют коэффициент продуктивности скважины

 [м³/(сут.МПа)].

3) определяют коэффициент проницаемости пласта в призабойной его зоне

[м²].

4) определяют коэффициент подвижности жидкости (нефти) в пласте

[м²/Па.с].

5) определяют коэффициент гидропроводности пласта

[м³/Па.с].

 

Приток жидкости к несовершенным скважинам. Виды несовершенства скважин. Приведенный радиус скважин

Скважина называется гидродинамически совершенной, если она вскрывает продуктивный пласт на всю толщину и забой скважины открытый, т.е. вся вскрытая поверхность забоя является фильтрующей. Однако во многих случаях продуктивные пласты вскрываются скважинами не на всю их толщину, а частично; такие скважины считаются несовершенными.

В подземной гидрогазодинамике различают два основных вида несовершенства скважины (рис. 28):

1)          гидродинамически несовершенная по степени вскрытия продуктивного пласта;

2)          гидродинамически несовершенная по характеру вскрытия пласта.

Скважина называется гидродинамически несовершенной по степени вскрытия пласта, если она вскрывает пласт не на всю толщину h пласта, а только на некоторую ее глубину b с открытым забоем; при этом отношение b/h=h (h с чертой сверху) называется относительным вскрытием пласта.

Скважина называется гидродинамически несовершенной по характеру вскрытия пласта, если она вскрывает весь пласт (до подошвы), но сообщение с пластом происходит через специальные отверстия в обсадной колонне и цементном камне или через специальные забойные фильтры.

Схема гидродинамически совершенной и несовершенных скважин

а- гидродинамически совершенная скважина; б- скважина, не совершенная по степени вскрытия; в- скважина, не совершенная по характеру вскрытия; г- скважина, не совершенная по характеру и степени вскрытия.   

Нередко встречаются скважины с двойным видом несовершенства – как по степени, так и по характеру вскрытия пласта.

Приток жидкости к несовершенным скважинам даже в горизонтальном однородном пласте постоянной толщины перестает быть плоско-радиальным. Строгое математическое решение задачи о притоке жидкости к несовершенной скважине в пластах конечной толщины представляет большие (иногда непреодолимые) математические трудности. Приведем без выводов и доказательств несколько известных решений по определению дебита несовершенной по степени вскрытия скважины.

Прежде всего допустим, что скважина вскрыла кровлю пласта неограниченной толщины (h →∞) и при этом ее забой имеет форму полусферы. В этом случае можно считать, что поток радиально-сферический при условии R_К→∞ .

Если скважина вскрыла пласт неограниченной толщины на глубину b, то ее дебит можно найти по формуле Н.К. Гиринского:

Подбирая интенсивность расходов q и используя метод суперпозиции действительных и отображенных стоков, М.Маскет получил следующую формулу для дебита гидродинамически несовершенной скважины:

Иногда для расчета дебита несовершенной скважины используется бо-лее простая формула И. Козени

При расчете несовершенных скважин нередко используют понятие приведенного радиуса несовершенной скважины

             

где r_C– радиус совершенной скважины, С – коэффициент несовершен-ства.

Приведенный радиус – это радиус такой совершенной скважины, дебит которой равняется дебиту данной несовершенной скважины при тех же условиях эксплуатации.

Таким образом, вначале находятся приведённые радиусы r_пр и дальней-ший расчет несовершенных скважин ведется как для совершенных скважин радиуса r_пр.

Таким образом, дебит несовершенной скважины можно определить, если известен параметр несовершенства или приведённый радиус r_пр , а также известна соответствующая формула дебита совершенной скважины. Влияние несовершенства скважины на приток при существовании закона фильтрации Дарси можно учесть величиной коэффициента С, основываясь на электрической аналогии. Согласно данной аналогии различие в дебитах совершенной и несовершенной скважин объясняется наличием добавочного фильтрационного сопротивления несовершенной скважины, т.е. дебит несовершенной скважины можно представить в виде:

 

 

---

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 1653; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!