Виды несовершенства скважин. Методы учета несовершенства скважин при расчете их дебита.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 13Следующая ⇒

Задачи подземной гидромеханики решаются из условий, что скважина является гидродинамически совершенной. Скважина называется гидродинамически совершенной, если она вскрывает продуктивный пласт на всю толщину и забой скважины открытый, т.е. вся вскрытая поверхность забоя является фильтрующей. Практика РНГМ свидетельствует о том, что скважины следует относить к гидродинамически несовершенным.

Если скважина с открытым забоем вскрывает пласт не на всю толщину, а только на некоторую величину b , или если скважина сообщается с пластом через отдельные отверстия, то фильтрация жидкости или газа будет пространственной (трехмерной), а скважина - гидродинамически несовершенной.

Различают три вида несовершенства скважин:

1) скважина гидродинамически несовершенна по степени вскрытия пласта - это скважина с открытым забоем, вскрывшая пласт не на всю толщину (рис. 5.4, б);

2) скважина гидродинамически несовершенна по характеру вскрытия пласта - скважина, вскрывшая пласт от кровли до подошвы, но сообщающаяся с пластом через отверстия в колонне труб, в цементном кольце или в специальном фильтре (рис. 5.4, в);

3) скважина гидродинамически несовершенна как по степени, так и по характеру вскрытия пласта (рис. 5.4, г).

Многочисленными теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено влияние гидродинамического несовершенства скважин на характер КВД на их начальных участках. Несовершенство скважин ведет к деформации (сужению) линии тока. А это обусловливает увеличение фильтрационных сопротивлений и нерадиальность притока. Как правило, в большинстве случаев несовершенство скважин снижает их дебит. Для оценки влияния несовершенства скважины на ее дебит вводят коэффициент совершенства скважин

Дебит гидродинамически совершенной скважины определяется по формуле 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. Дебит гидродинамически несовершенной скважины определяется по формуле с учетом несовершенства скважины:

где С – коэффициент, учитывающий несовершенство скважины. Различают следующие коэффициенты: с₁ и с₂. с₁ – коэффициент, учитывающий несовершенство по характеру вскрытия, зависит от числа перфорационных открытий n, d отверстий, l глубины проникновения кумулятивного заряда, т.е. с₁ = f(n,d,l). с₂ - коэффициент, учитывающий несовершенство скважины по степени вскрытия,

Для смешанного несовершенства величина С выражается суммой С= с₁ + с₂, каждая из составляющих которой может быть определена по кривым В.И.Щурова (которые он построил, используя аналогию течения эл.тока и фильтрацию жидкости в пористых средах), исходя из степени вскрытия пласта

плотности перфорации и диаметра скважины (nD), диаметра отверстий в колонне

и глубины каналов в пласте при перфорации

Графики для определения поправки С на несовершенство скважины

, где n – число отверстий на1 погонный метр, D – диаметр скважины по долоту,

l – глубина проникновения заряда, D – диаметр скважины по долоту, h – перфорированная толщина, H - толщина пласта.

Методы учета несовершенства скважин при расчете их дебита. Широкое распространение на практике получил метод, основанный на ЭГДА с использованием

экспериментальных коэффициентов В.И.Щурова. Ванна заполняется электролитом, в который погружается один кольцевой электрод, моделирующий кольцевое пространство. В центре погружается электрод на заданную глубину, соответствующей степени вскрытия пласта скважиной. К обоим электродам подводится разность потенциалов, являющаяся аналогом перепада давления. Сила тока является аналогом дебита скважины, а омическое сопротивление электролита является аналогом фильтрационного сопротивления, причем главный цилиндрический электрод моделировал скважину с открытым забоем, а цилиндр из изоляционного материала с монтированными электродами моделировал скважину несовершенную по характеру вскрытия. В. И. Щуров предложил ввести в формулу Дюпюи коэффициент С, т. е. учесть влияние несовершенства скважины на ее дебит

где С – коэффициент, выражающий доп. фильтрационное сопротивление, вызванное несовершенством скважины как по степени вскрытия, так и по характеру вскрытия. Формула Дюпюи для совершенной и несовершенной скважины можно представить следующим образом:

Где ρ_ф – фильтрационное сопротивление совершенной скважины, ρ_ф - дополнительное фильтрационное сопротивление несовершенной скважины.

Щуров предложил отдельно учитывать влияние несовершенства по степени и по характеру вскрытия пласта на дебит скважины введением коэффициентов с₁ и с_2. Измеряя разность потенциалов и силу тока по з. Ома, можно подсчитать сопротивления, сделать пересчет на фильтрационное сопротивление и определить дополнительное фильтрационное сопротивление. Учет несовершенства скважин по графикам Щурова очень удобен, но он приближенный, т. к. неизвестно точно: 1) n – число перфорационных отверстий на 1 погонный метр толщины пласта. Невозможно точно сказать, сколько пуль пробило колонну.2) l – длина перфорационных каналов. Невозможно точно определить глубину перфорационных каналов.3) d – диаметр перфорационных отверстий. Невозможно точно определить диаметр перфорационных отверстий.

Метод Щурова имеет ряд существенных недостатков, поэтому лучше пользоваться методикой основанной на понятии «приведенный радиус скважины»:

Где r_сприв – приведенный радиус скважины. Под приведенным радиусом скважины понимают радиус такой воображаемой скважины (условный), которая в аналогичных условиях дает такой же дебит, что и реальная несовершенная скважина со значительно меньшим радиусом.

r_прив= r_c*e^-^c

Приведенный радиус определяют по результатам ГДИ скважины на неустановившихся режимах.

Если r_прив < r_c , пласт вскрыт частично и эксплуатируется через перфорационное отверстие, ПЗП загрязнена отложениями АСПО, глинистыми частицами, фильтратами бурового раствора.

Если r_прив > r_c , произвели воздействие на ПЗП, а также при перфорации с очень густым прострелом скважины.

Подставляя в формулы вместо r_c r_пр, мы как бы заменяем одну скважину или систему реальных несовершенных скважин их гидродинамическими эквивалентами – совершенными скважинами с фиктивными приведенными радиусами. Таким образом введенное понятие «приведенный радиус скважины» позволяет распространить сложные расчетно-аналитические формулы по определению дебитов системы взаимодействующих идеальных скважин с плоской фильтрацией на такую же систему реальных скважин фильтрацией вблизи забоев.

Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 2630; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!