Гидродинамические исследования скважин на установившихся режимах фильтрации. Индикаторные диаграммы, их интерпритация.

Все исследования скважин делятся на промысловые (которые проводятся на скважине) и лабораторные (проводятся в лабораториях ЦНИПР). Промысловые исследования делятся на геофизические, дебитометрические, термометрические, гидродинамические.

ГДИ скважин и пластов делятся на:

1) исследования скважин на установившихся режимах фильтрации;

2) исследования скважин на неустановившихся режимах фильтрации, которые в свою очередь делятся на исследования скважин методом восстановления (падения) Р_заб, метод КВД, КПД и на исследования скважин методом гидропрослушивания пластов.

Исследования скважин на установившихся режимах фильтрации заключается в последовательном изменении режима эксплуатации скважин и изменении на каждом установившемся режиме дебита и соответствующего ему давления.

Исследования на установившихся режимах используют:

1) при исследовании нагнетательных и добывающих скважин;

2) при фильтрации в пласте однофазной жидкости или газовой, а также водонефтяной и нефтегазовой смесей.

Цель исследований скважин на УР: определение режима фильтрации нефти (газа) в ПЗП, определение коэффициента продуктивности скважины К, гидропроводности ε, проницаемости к в ПЗП.

Задачи исследований: исследовать скважину на УР – это значит найти зависимость:

- между дебитом скважины и забойным давлением

Q = f(P_заб);

- дебитом скважины и депрессией на пласт

Q = f(Р_пл - Р_заб).

Графическое изображение этих зависимостей называются индикаторными линиями (или диаграммами).

Характеристики, получаемые по результатам интерпритации исследований скважин на УР, характеризуют ПЗП.

Особенности исследований - дебит скважины (фильтрация жидкости в пласте) определяется перепадом давления (депрессией на пласт), который имеет место между давлением на контуре питания ( Р_пл) и на забое скважины (Рзаб)- Распределение давления по пласту от скважины к контуру питания имеет вид логарифмической зависимости (рис 5.1). Вращение этой линии во­круг оси скважины образует воронку депрессии.         

 

Из рис. 5.1. видно, что основной перепад давления (80%-95%) тратится на преодоление сил трения на расстоянии до 10-20 м от скважины.

Таким образом, проводя исследования на установившихся режимах, определяют параметры пласта в призабойной зоне скважины (ПЗС).

Данный вид исследования скважин основан на трех допущениях.

1-е допущение — скважину можно окружить коаксильной цилиндрической поверхностью некоторого радиуса R_к, на котором в период исследований сохраняется постоянное давление Р_т . Для нефтяного пласта за контур питания скважины обычно принимаем окружность со средним радиусом, равным половине расстояния до соседних скважин.

2-е допущение - возмущения, произведенные в скважине, не переда­ются за пределы этой зоны.

3-е допущение - режим эксплуатации скважины считается установив­шимся, если дебит и забойное давление с течением времени практически не изменяются.

Время перехода с одного режима на другой режим называется перио­дом стабилизации.

Период стабилизации может определяться минутами, часами, сутками и зависит от многих факторов.

При прочих равных условиях Т_стаб меньше при фильтрации в пласте однофазной жидкости и больше при фильтрации газированной жидкости.

Теоретической основой проведения данного вида исследования скважин является уравнение притока Q=К(Р_пл  - Р_заб),

гдеК – коэффициентпродуктивности

Последовательность проведения исследований

1.Устанавливают несколько режимов работы скважины (обычно не менее 4 режимов - для построения индикаторной диаграммы и качест­венной интерпретации графика).

Как правило, это достигается принудительным изменением дебита скважины и для каждого дебита определяют Рзаб (ΔР). Для газовых скважин - это установление штуцеров различного диа­метра на устье скважины.

Для нефтяных скважин:

а) установление штуцеров на устье скважины в выкидной линии при фонтанном и артезианском способе эксплуатации;

б) изменение режима работы погружных насосов при механизирован­ном способе эксплуатации.

Изменение режима эксплуатации ШСНУ можно достигнуть: изменением длины хода полированного штока (/);  изменением числа качаний балансира (n); одновременным изменением длины хода штока и числа качаний. ;

На скважинах, оборудованных ЭЦН, изменение режима эксплуатации производится чаще всего уменьшением или увеличением устьевого противо­давления путем смены штуцера или прикрытием задвижки на выходе.

Дебит и давление измеряют в конце периода стабилизации. После этого скважину переводят на новый режим.

Режим эксплуатации нагнетательных скважин изменяют с помо­щью регулирующих устройств на насосной станции, а забойное давление оп­ределяют по манометру, установленному на устье.

2.Замеряют необходимые значения параметров.

При исследовании замеряют на каждом установившемся режиме: дебит нефти (газа); пластовое давление; забойное давление; количество выносимого песка; количество выносимой воды; газовый фактор продукции скважины. Дебит нефти на устье скважины измеряют объемным методом 0= V/t путем подачи нефти в специальные измерительные емкости или на автома­тизированные групповые замерные установки (АГЗУ) «Спутник». Пластовое давление - определяют как средневзвешенное по всему пласту путем замера давления в пьезометрических, простаивающих и других скважинах. Забойное давление в нефтяных скважинах можно определить двумя путями: 1) прямым - с использование регистрирующих дистанционных мано­метров (более точный); 2) расчетным - гораздо сложнее, т.к. сложный характер течения жидко­сти в НКТ, изменяется плотность жидкости по стволу скважины при ее разгазировании, осуществляется движении двухфазной ( жидкость+газ) смеси в НКТ и т.д.; значения Р_заб получаются менее точны.

3. По результатам исследований заполняют таблицу.

По результатам исследований строят графики зависимости дебита скважины от забойного давления Р_заб или от депрессии (ΔР=Р_пл-Р_заб), назы­ваемые индикаторными диаграммами (ИД). Индикаторные диаграммы добывающих скважин располагаются ни­же оси абсцисс, а водонагнетательных - выше этой оси. Если процесс фильтрации жидкости в пласте подчиняется линейному закону, т. е. индикаторная линия имеет вид прямой, зависимость дебита гид­родинамически совершенной скважины от депрессии на забое описывается формулой Дюпюи:

,

где Q – дебит скважины, см³/с; к – проницаемость продуктивного пласта, мкм²; Р_пл, Р_заб – пластовое и забойное давление, кгс/см²; h – толщина пласта, см; μ – вязкость жидкости, мПа*с, R_к и r_с – радиус контура питания и радиус скважины, м. Индикаторнаям диаграмма Q = f(P_заб) предназначена для оценки величины пластового давления, которое можно опре­делить путем продолжения ин­дикаторной линии до пересече­ния с осью ординат (рис. 5.2). Это соответствует нулевому де­биту, т. е. скважина не работает и Рзаб стремится к Рш,=Рк.

Индикаторная диаграмма Q=f(ΔР) (рис. 5.3) строится для определения коэффициента продуктивности скважин К.

По коэффициенту продуктивности можно вычислить другие параметры пласта: коэффициент гидропроводности

 

проницаемость пласта в призабойной зоне

 

Реальные индикаторные диаграммы не всегда получаются прямолинейными (рис.5.7). Искривление индикаторной диаграммы характеризует характер фильтрации жидкости в призабойной зоне пласта.

 

Искривление индикаторной линии в сторону оси Δр (рис. 5.7, кривая 2) означает увеличение фильтрационных сопротивлений по сравнению со слу­чаем фильтрации по закону Дарси. Это объясняется тремя причинами:

- превышением скорости фильтрации в ПЗП критических скоростей при которых линейный закон Дарси нарушается (V>Vкр);

- образованием вокруг скважины области двухфазной фильтрации (нефть+газ) при Рзаб<Рнас; чем меньше Р_заб, тем больше радиус этой области;

- изменением проницаемости и раскрытости микротрещин в породе при изменении внутрипластового давления вследствие изменения Рзаб.

Искривление ИД в сторону оси Q (рис. 5.7, кривая 3) объясняется дву­мя причинами:

- некачественными измерениями при проведении исследований;

- неодновременным вступлением в работу отдельных прослоев или пропластков.

Некачественные измерения могут быть получены по причине возмож­ных нарушений технологии проведения исследований либо из-за недостаточной квалификации исследователей

 

---

Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 2494; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!