Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Югорский государственный университет

Институт природопользования

Кафедра нефтегазового дела

Реферат

по дисциплине: «Мониторинг процессов извлечения нефти»

Гидродинамические исследования скважин (ГДИС) как средство мониторинга процессов извлечения нефти

Выполнил: студент группы збу-2н53

Матаев И.Ю.

Проверил: доцент кафедры геологии

Стариков А.И.

Ханты-Мансийск 2017

Содержание

Введение

1. Цели и задачи исследований скважин и пластов

1.1 Цели и виды исследования скважин

1.2 Задачи промысловых исследований

1.3 Информация, получаемая с помощью гидродинамических исследований

1.4 Условия применения гидродинамических исследований

2. Приборы, используемые при гидродинамических исследованиях скважин

3. Обработка результатов исследования скважин методом установившихся отборов

4. Задача

4.1 Коэффициент продуктивности

4.2 Коэффициент проницаемости

4.3 Подвижность нефти

4.4 коэффициент гидропроводности

Литература

Введение

гидродинамический скважина подвижность нефть

Под гидродинамическими исследованиями скважин понимается система мероприятий, проводимых на скважинах по специальным программам: замер с помощью глубинных приборов ряда величин (изменения забойных давлений, дебитов, температур во времени и др., относящихся к продуктивным нефтегазовым пластам), последующая обработка замеряемых данных, анализ и интерпретация полученной информации о продуктивных характеристиках - параметрах пластов и скважин и т д.

В общем комплексе всех проблем разработки месторождений углеводородов важное место занимает начальная и текущая информация о параметрах пласта - сведения о продуктивных пластах, их строении и коллекторных свойствах, насыщающих флюидах, геолого-промысловых условиях, добывных возможностях скважин и др. Объем такой информации о параметрах пласта весьма обширен.

Источниками сведений о параметрах пласта служат как прямые, так и косвенные методы, основанные на интерпретации результатов исследований скважин геолого-геофизических исследований, лабораторных изучений образцов породы (кернов, шлама) и проб пластовых флюидов при различных термобарических условиях (исследования РVТ, изучаемой физикой пласта), данных бурения скважин и специального моделирования процессов фильтрации ГДИС. Учитывая, что обратные задачи подземной гидромеханики не всегда имеют единственные решения, существенно отметить комплексный характер интерпретации данных ГДИС с широким использованием геолого-геофизических данных и результатов лабораторных исследований .

Информация о гидродинамическом состоянии нефтяной залежи, необходимая для проектирования процесса разработки месторождений и для его управления, получается в основном по данным промысловых исследований скважин.

С помощью промысловых исследований можно получить наиболее объективные материалы о комплексе гидродинамических характеристик пласта, ибо они основываются на изучении аналитических зависимостей между доступными для непосредственных измерений величинами, такими как пластовые давления, температуры, притоки жидкости и т. д.

Задача определения абсолютных значений этих величин с необходимой точностью, а также изучения характера их изменения но времени и пространстве (по разрезу и площади залежи) является основной задачей специальной области измерительной техники, связанной с проведением измерений в скважинах и получившей название глубинной. Методы и средства глубинных измерений указанных величин (исходных параметров) имеют существенные особенности, определяемые как целями и видом исследования, так и специфическими условиями эксплуатации приборов в различных скважинах.

В связи с широким внедрением новых видов гидродинамических исследований, возрастанием их роли в области контроля и регулирования процессом разработки месторождений непрерывно совершенствуется и техника глубинных измерений. За последние годы в России и за рубежом разработаны различные глубинные приборы для измерения давлений, температур, уровней, расходов и других величин; созданы специальные устройства для проведения глубинных измерений в скважинах; разработаны полевые самоходные лаборатории для проведения комплексных измерений и т. д.

Тенденции развития техники контроля и регулирования разработки нефтяных месторождений таковы, что промысловые исследования будут иметь в последующие годы все более важное практическое значение, а служба исследований непрерывно будет совершенствоваться и расширяться.

1. Цели и задачи исследования скважин и пластов

1.1 Цели и виды исследования скважин

Основная цель исследования залежей и скважин - получение информации о них для подсчета запасов нефти и газа, проектирования, анализа, регулирования разработки залежей и эксплуатации скважин. Исследование начинается сразу же после открытия залежей и продолжается в течение всей «жизни» месторождения, т. е. осуществляется в процессе бурения и эксплуатации скважин, обеспечивающих непосредственный доступ в залежь.

Исследования можно подразделить на первичные, текущие и специальные. Первичные исследования проводят на стадии разведки и опытной эксплуатации месторождения. Задача их заключается в получении исходных данных, необходимых для подсчета запасов и проектирования разработки. Текущие исследования осуществляют в процессе разработки. Их задача состоит в получении сведений для уточнения параметров пласта, принятия решений о регулировании процесса разработки, проектирования и оптимизации технологических режимов работы скважин и др. Специальные исследования вызваны специфическими условиями разработки залежи и эксплуатации скважин (внедрение внутрипластового горения и т. д.).

Выделяют прямые и косвенные методы исследования. К прямым относят непосредственные измерения давления, температуры, лабораторные методы определения параметров пласта и флюидов по керну и пробам жидкости, взятым из скважины. Большинство параметров залежей и скважин не поддается непосредственному измерению. Эти параметры определяют косвенно путем пересчета по соотношениям, связывающим их с другими, непосредственно измеренными побочными параметрами. Косвенные методы исследования по физическому явлению, которое лежит в их основе, подразделяют на:

- промыслово-геофизические;

- дебито- и расходометрические;

- термодинамические;

- гидродинамические.

При промыслово-геофизических исследованиях с помощью приборов, спускаемых в скважину посредством глубинной лебедки на электрическом (каротажном) кабеле, изучаются:

- электрические свойства пород (электрокаротаж);

- радиоактивные (радиоактивный каротаж -- гамма-каротаж, гамма- гамма-каротаж, нейтронные каротажи);

- акустические (акустический каротаж);

- механические (кавернометрия) и т. п.

Промыслово-геофизические исследования позволяют определить пористость (поровую, трещинную, кавернозную), проницаемость, нефтеводогазонасыщенность, толщину пласта, отметки его кровли и подошвы, литологию и глинистость пород, положения водонефтяного контакта (ВНК), газонефтяного котакта (ГНК) и их продвижения, интервалы обводнения, состав жидкости в стволе скважины и его изменение (гамма-плотнометрия, диэлькометрическая влагометрия, резистивиметрия и др.), скорость движения и распределение закачиваемых в пласт агентов (метод радиоактивных изотопов, индикаторные методы и др.), выявить работающие интервалы пласта, установить профили притока и поглощения (скважинная дебито- и расходометрия, термометрия, фотоколориметрия, определение содержания ванадия и кобальта в нефти), определить техническое состояние скважины (качество цементирования, негерметичность обсадных труб, наличие межпластовых перетоков, толщина стенок труб, дефекты в них, местоположение интервалов перфорации, элементов оборудования, муфт и забоя скважины, место отложения парафина, осадка и др.). Эти исследования выполняют геофизические организации. К геофизическим исследованиям относят также скважинные дебиторасходометрические и термодинамические исследования.

Скважинные дебито- и расходометрические исследования позволяют выделить в общей толщине пласта работающие интервалы и установить профили притока в добывающих и поглощения в нагнетательных скважинах. Обычно эти исследования дополняются одновременным измерением давления, температуры, влагосодержания потока (доли воды) и их распределения вдоль ствола скважины. Для исследования на электрическом кабеле в работающую нагнетательную скважину спускают скважинный прибор -- расходомер (в добывающую скважину - дебитомер), датчик которого на поверхность подает электрический сигнал, соответствующий расходу жидкости.

Прибор перемещают в скважине периодически с определенным шагом (около 1 м) от точки к точке. В каждой точке измеряется суммарный расход. По данным измерения строят диаграмму интенсивности (расходо- или дебитограмму) или преимущественно профиль поглощения (притока) жидкости, что позволяет определить работающие интервалы, их долевое участие в общем расходе (дебите) жидкости, охват разработкой по толщине пласта (отношение работающей толщины пласта к нефтенасыщенной и перфорированной), эффективность проводимых в скважине работ по воздействию на призабойную зону пласта. При наличии измерения забойного давления можно определить коэффициент продуктивности (приемистости) каждого интервала или в случае исследований при нескольких режимах работы скважины -- построить для них индикаторные линии.

Термодинамические исследования скважин позволяют изучать распределение температуры в длительно простаивающей (геотерма) и в работающей (термограмма) скважине, по которому можно определять геотермический градиент, выявлять работающие и обводненные интервалы пласта, осуществлять анализ температурных процессов в пласте (при тепловом воздействии, закачке холодной воды) и выработки запасов нефти при заводнении, контролировать техническое состояние скважин и работу подземного скважинного оборудования. Расходо- и термометрия скважин позволяют также определить места нарушения герметичности колонн, перетоки между пластами и др.

Гидродинамические методы исследования скважин и пластов по данным о величинах дебитов жидкостей и газа, о давлениях на забоях или об изменении этих показателей, а также о пластовой температуре во времени позволяют определять параметры пластов и скважин. Определение параметров пластов по данным указанных исследований относится к так называемым обратным задачам гидродинамики, при решении которых по измеряемым величинам на скважинах (дебиты, давления, температура) устанавливаются параметры пластов и скважин (проницаемость, пористость, пъезопроводность пласта, несовершенство скважин и др.).

1.2 Задачи промысловых исследований

Для подсчета запасов нефти и газа, составления проектов разработки объектов, установления технологических режимов работы скважин и пластов и решения вопросов оперативного регулирования необходим следующий комплекс сведений.

Горногеометрическая характеристика пласта и залежи: глубина залегания, площадь распространения, положение непроницаемых границ и включений и их протяженность, начальное положение контуров нефтеносности, степень и характер расчленения пласта по разрезу, эффективная мощность пласта h и характер ее изменения но площади и т. д.

2.Гидродинамические и коллекторские свойства пласта: пористость m, проницаемость k, пьезопроводность ?, гидропроводность E, продуктивность К, нефтенасыщенность ?_н и газонасыщенность ?_г, начальное и текущее давления и т. п.

3. Физико-химические характеристики пластовых жидкостей и газов: вязкость ?, плотность ?, давление насыщения и другие, л также зависимости их от давления, температуры и газонасыщенности

Процессы фильтрации жидкостей и газов в реальных пластах из-за значительной изменчивости их гидродинамических свойств чрезвычайно сложны. Поэтому для изучения и управления процессами добычи необходима информация не только о начальном состоянии залежи, но и о закономерностях изменения указанных параметров при разработке месторождения.

Основной целью различных методов исследования скважин и пластов является получение наиболее полной и достоверной информации о свойствах пласта, пластовых жидкостей и закономерностях процессов из фильтрации в реальных пластах. Информацию, необходимую для осуществления наиболее рациональных систем разработки осуществления наиболее рациональных систем разработки нефтяных и газовых месторождений, получают с помощью различных методов исследования, условно подразделяющихся на следующие основные группы: 1) геологические; 2) геофизические; 3) гидродинамические и 4) лабораторные.

Каждым из указанных видов исследования не обеспечивается получение всего комплекса сведений и тем более с одинаковой достоверностью. Только в результате сочетания различных методов можно определить параметры, характеризующие начальное и текущее состояния процесса разработки, с той степенью достоверности, которая может быть достигнута при современном уровне теории и техники промысловых исследований.

Для получения полной информации необходимы систематическое исследование и контроль за процессом добычи на всех стадиях разработки месторождения: от разведки до промышленной эксплуатации включительно. Как известно, на стадии разведки из-за небольшого числа разведочных скважин невозможно учесть все детали строения продуктивного пласта и изменения его гидродинамических свойств. При проектировании принимаются осредненные параметры, характеризующие свойства пластов и пластовых жидкостей.

При освоении залежи объем информации возрастает, что позволяет составить более полную картину неоднородности пласта и внести необходимые коррективы в проект разработки. Чтобы выбранная система разработки полнее соответствовала выявляющейся картине неоднородности, в процессе эксплуатации месторождения необходимо осуществлять ее регулирование либо принять меры к изменению принятой системы, ибо только тогда обеспечиваются наиболее высокие технико-экономические показатели разработки залежи.

Эффективность мероприятий по регулированию процесса добычи также зависит от детального знания свойств пластов и о ходе процессов их разработки. Эти сведения могут быть получены с помощью исследований и контроля за добычей нефти.

В общем случае система контроля процесса добычи нефти должна обеспечить получение данных, достаточных для установления текущих значений следующих факторов: 1) распределения запасов нефти и газа по площади и разрезу залежи; 2) распределения давления по площади каждого пласта и в отдельных случаях - в прилегающей к залежи законтурной области пласта; 3) распределения притоков и поглощений нефти, воды и газа по разрезу; 4) распределения коэффициентов продуктивности и приемистости по интервалам.

1.3 Информация, получаемая с помощью гидродинамических исследований

В общем комплексе способов исследования скважин и пластов особое значение имеют гидродинамические методы - основа всей системы контроля за процессами разработки нефтегазовых месторождений.

Особое значение приобретают эти методы на стадии промышленной эксплуатации залежи, так как на основании данных гидродинамических исследований можно оценить распределение текущей нефтенасыщенности, определить профили притоков, продвижение контуров нефтеносности, распределение давлений и т. д. Гидродинамические методы исследования скважин позволяют также оценить эффективность мероприятий по интенсификации добычи нефти.

Таким образом, современные гидродинамические методы исследования дают возможность получать по промысловым данным важнейшие параметры пласта, на основании которых проектируются системы разработки месторождений, регулируется процесс добычи нефти и анализируется эффективность разработки объектов.

Непосредственно с помощью гидродинамических методов определяется следующий комплекс параметров: 1) коэффициент продуктивности К (для эксплуатационных скважин) или коэффициент поглощения К (для нагнетательных скважин); 2) гидропроводности пласта Е = kh/?; З) пьезопроводность пласта ?; 4) комплекс параметров ?/г² ( r₀ - приведенный радиус скважины).

Численные значения комплекса параметров, характеризующих гидродинамические свойства пласта и скважин, определяются расчетным путем при решении так называемых обратных задач подземной гидродинамики. Указанный комплекс параметров учитывается непосредственно расчетными формулами, используемыми при решении многих задач, связанных с проектированием и разработкой месторождений, в том числе с задачами по установлению дебитов отдельных скважин, определению пластовых давлений и т. д.

Для определения других параметров, характеризующих гидродинамические свойства скважины и пласта (проницаемость k, приведенный радиус скважины r₀ и коэффициент гидродинамического несовершенства ?), необходимо иметь дополнительно данные о гео-логофизических свойствах пластов (мощность пласта h, пористость m, вязкость жидкости и газа в пластовых условиях ?_ж и ?_г и др.), определяемые с помощью геофизических и лабораторных методов исследования.

Целью гидродинамических исследований на стадии промышленной разведки месторождений является получение возможно полной информации о строении и свойствах пластов, необходимой для подсчета запасов и составления проекта разработки. На этой стадии по всем нефтяным скважинам, вскрывающим объекты, подготавливаемые к промышленной разработке, определяются начальные пластовые давления и температуры, коэффициенты, продуктивности, гидропроводности и пьезопроводности пласта. По результатам исследования глубинных проб нефти определяются величины давления насыщения, вязкость, плотность, газовый фактор, объемный коэффициент и другие физико-химические характеристики пластовых жидкостей.

Одной из главных задач гидродинамических исследований на стадии промышленной разведки является выявление общей картины неоднородностей пласта по площади.

На стадиях пробной эксплуатации и промышленной разработки месторождения задачами гидродинамических исследований являются:

уточнение данных о гидродинамических свойствах разрабатываемого объекта, необходимых для дальнейшего проектирования;

получение информации о динамике процесса разработки, необходимой для его регулирования; 3) определение технологической эффективности мероприятий, направленных на интенсификацию добычи нефти (обработка призабойных зон скважин, гидроразрыв и т. д.).

В этот период на промыслах составляются планы и графики проведения исследований по всему фонду скважин, в которых предусматривается необходимый перечень исследований и их периодичность. По данным исследований определяется общая картина динамики выработки объекта, для чего строятся карты изобар для начальных и текущих пластовых давлений; продвижения водо- и газонефтяных контуров по кровле и подошве пласта; равных коэффициентов продуктивности, проницаемости и пьезопроводности. Кроме того, строятся кривые изменения во времени дебита нефти, воды и газа по пласту, а также расхода жидкости, закачиваемой в пласт.

1.4 Условия применения гидродинамических исследований

Метод установившихся отборов используется для изучения гидродинамических характеристик скважин и фильтрационных свойств пластов в условиях, когда процесс фильтрации в районе скважин с достаточной точностью можно описать уравнениями установившейся фильтрации и, в частности, формулой Дюпюи (для однофазной фильтрации)

где Q - дебит жидкости в пластовых условиях, см³/с; р_пл - среднее давление на некотором условном круговом контуре с радиусом R_K (пластовое давление), МПа; р₃аб- давление на забое скважины, МПа; r - приведенный радиус скважины; k - усредненная фазовая проницаемость пласта для данной жидкости, .мкм²; h - эффективная (работающая) толщина пласта, м; вязкость жидкости в пластовых условиях, мПа*с; ? - коэффициент гидропроводности пласта, мкм²-м/(мПа*с).

Зависимость (1.1), т. е. Q = f (?p), не линейна, так как параметры k, h, м, R_K и г₀ могут неявно зависеть от ?р. Поэтому параметр K.= Q/?p, который принято называть коэффициентом продуктивности скважины, строго говоря, не является константой. Однако при фильтрации однофазной жидкости, или смеси нефти и воды величина К, практически постоянна и при обработке результатов исследований может рассматриваться как константа. Процесс исследования сводится тогда к получению в промысловых условиях зависимости Q=f(?p), т. е. к определению К.

Если К - существенно переменная величина (фильтрация газированной, жидкости; трещиноватый пласт-коллектор, в котором проницаемость заметно зависит от давления; проявление неньютоновских свойств пластовой жидкости; многопластовый объект эксплуатации, в котором пластовые давления по отдельным пластам различны, и др.), процесс исследований также сводится к получению экспериментальной зависимости Q=/(?p), но дополняется работами по установлению количественной взаимосвязи между перепадом давления и величинами, которые от него зависят (например, м(р), h (?р), К(р) и др.).

Зависимость Q=/f(?p), графическое изображение которой принято называть индикаторной диаграммой скважины, получают по данным непосредственного измерения дебита добывающей скважины (или приемистости нагнетательной) и соответствующих значений забойного и пластового давлений последовательно на нескольких (трех или более) достаточно близких к установившимся режимах эксплуатации скважины. Время установления нового-режима должно быть достаточным, чтобы в районе данной скважины в радиусе, не меньшем среднего расстояния до ее окружающих соседних, давление в пласте практически не изменялось. Это время, которое ориентировочно можно определить по формулам неустановившейся фильтрации или опытным путем (для каждого объекта), может составлять от нескольких, часов до нескольких суток или даже недель. В то же время на весь процесс исследования скважины методом установившихся отборов должно затрачиваться время, в течение которого распределение нефтеводогазонасыщенности пласта в районе скважины существенно не изменяется.

Теория метода достаточно полно разработана для фильтрации однофазной жидкости и смеси двух жидкостей (нефти и воды), фильтрации газа и газожидкостной смеси.

В результате исследований методом установившихся отборов можно определить только коэффициент продуктивности К добывающей скважины (коэффициент приемистости для нагнетательной) или его зависимость от перепада давления.

Для установления гидропроводности пласта е необходимо независимо оценить R_k и r. Значение R_K без существенного ущерба для точности обычно принимают равным половине среднего расстояния между данной скважиной и соседними окружающими.

Приведенный радиус r, зависящий одновременно от способа вскрытия пластов в скважине и свойств пластов непосредственно в призабойной зоне скважины в первом приближении можно определить одним из известных аналитических или корреляционных методов (например, методом В. И. Щурова). гидродинамический исследование скважина пласт

Принципиально более точные оценки параметров т и е можно -получить при совместном исследовании скважин методом установившихся отборов и методом восстановления давления.

Для установления фазовой проницаемости необходимо независимыми способами определить вязкость жидкости в пластовых условиях (специальные исследования) и толщину пласта (по данным геофизических исследований).

2. Технология исследования скважин

Традиционные методы гидродинамических исследований, такие как методы восстановления давления и установившихся отборов в большинстве случаев неприменимы для исследований малодебитных скважин. Причиной этого является невозможность соблюдения технологий исследований указанными методами, в частности, невозможность создания нескольких пли хотя бы одного устойчивого режима работы добывающей скважины.

Согласно технологии центра «Информпласт» (ВНИИнефть) в течение достаточно длительного промежутка времени (2-З суток и более) производится наблюдение за режимом работы скважины. В процессе работы скважины регистрируется во времени изменение следующих параметров: забойных давления и температуры, буферного и затрубного давлений на устье скважины, а также дебита скважины на замерной установке на поверхности. Измерения на забое скважины производятся дистанционными приборами, что позволяет в процессе временных измерений определять режим работы скважины. Затем, в зависимости от режима работы выбираются методы и технология дальнейших исследований данной скважины.

Большинство скважин на месторождении, эксплуатирующихся фонтанным способом, являются периодически фонтанирующими. В аналогичном режиме работают и многие скважины, оборудованные погружными насосами. В процессе исследований определяются средние значения времени фонтанирования; времени подъема уровня до устья с момента прекращения фонтанирования; забойного давления, при котором начинается фонтани-рование и забойного давления, при котором начинается подъем уровня. Все эти характеристики периодического фонтанирования необходимо знать при обработке регистрируемой впоследствии кривой восстановления давления (КВД). Они необходимы для воссоздания истории работы скважины в последние несколько суток перед закрытием ее на КВД.

Если скважина работает в режиме периодического фонтанирования, то производится оценка участков роста давления после прекращения фонтанирования. Если на этих участках происходит рост уровня в скважине, длина участков достаточно продолжительна (не менее 10-15 часов), амплитуда изменения давления достаточно велика (не менее 15-20 ат) и кривые достаточно гладкие, то эти участки роста давления могут быть использованы для обработки по методу прослеживания уровня.

Если же эти участки роста давления не соответствуют указанным выше условиям, то для исследований скважины методом прослеживания уровня необходимо использовать компрессирование скважины. Бывают случаи, когда по каким-либо причинам невозможно использовать компрессор. Если при этом в скважине имеется высокое затрубное давление порядка 30-40 ат, то снижение уровня в стволе скважины для проведения исследований методом прослеживания уровня можно получить в результате разрядки затрубного пространства в линию.

После завершения исследований методом прослеживания уровня при периодическом фонтанировании проводится исследование методом восстановления давления. При постоянном фонтанировании согласно обычной технологии скважина закрывается на КВД после последнего режима исследований методом "установившихся" отборов. При периодическом фонтанировании скважина закрывается на КВД после подъема уровня до устья скважины, т.е. перед началом ее фонтанирования.

Так как условия, при которых проводятся измерения параметров в скважинах, существенно отличаются от условий работы измерительных приборов общепромышленного назначения, приборы для глубинных измерений следует рассматривать как отдельную группу средств измерительной техники.

Наиболее существенными являются следующие особенности работы глубинных приборов.

1. Измерения проводятся на значительном удалении от места наблюдения за показаниями приборов: глубина спуска прибора в скважину достигает 7000 м.

2. Прибор (снаряд) эксплуатируется в измеряемой, среде и подвергается действию окружающего давления, температуры и коррозионных жидкостей. В связи с увеличением глубин бурения, а также с необходимостью контроля различных процессов по интенсификации добычи нефти и газа, давление окружающей среды может достигать 1000--1500 кг?с/см2, а температура до 300--400° С.

3. Прибор спускается на проволоке или кабеле в затрубное пространство или в трубы диаметром 37--63 мм.

4. При спуске прибора в скважину через трубы на него действует выталкивающая сила тем большая, чем выше скорость встречного потока жидкости или газа и меньше проходное сечение между внутренней стенкой трубы и корпусом прибора. В отдельных случаях спуск глубинного прибора в действующие скважины представляет сложную техническую задачу.

5. Во время спуска и подъема прибор подвергается ударам, а во время работы, например, в скважине, оборудованной установками погружных электронасосов, и действию вибрационных нагрузок.

6. Время пребывания прибора в месте измерения в зависимости от вида проводимых исследований и способа эксплуатации скважин составляет от нескольких часов до нескольких месяцев.

7. Среда, в которой находится прибор, как правило, представляет собою многофазную жидкость, содержащую нефть, газ, воду и механические включения (песок, шлам и т. д.) с различными физико-химическими свойствами (плотность, вязкость, наличие солей и т. д.).

3. Обработка результатов исследования скважин методом установившихся отборов

Рис. 1.1Обработка индикаторной диарованной жидкости

Прямолинейная диаграмма 1 характерна для ламинарной фильтрации однофазной жидкости или водонефтяной смеси, диаграмма 2 (прямолинейная в диапазоне забойных давлений выше давления насыщения нефти газом - Рзаб>Рнас - и криволинейная, с выпуклостью к оси дебитов, в диапазоне Рзаб<Рнас)-для фильтрации газированной жидкости на участке Рзаб<Рнас

Диаграммы типа 3 (криволинейные при Рзаб>Рнас) указывают на зависимость проницаемости пласта от давления (деформируемые трещины), нарушение ламинарности фильтрационного потока или на совместную зависимость от этих факторов; диаграмма 4 - на проявление указанных факторов при скоростях фильтрации перепадах давления, превышающих или определенные граммы при фильтрации в пласте гази- критические значения.

Проявление деформации . трещинных каналов при нагнетании в пласт рабочих агентов характеризуется кривой З' а фильтрация, не соответствующая линейному закону выпуклость диаграммы при фильтрации в пласте газированной нефти.

Для скважин эксплуатирующих многопластовые объекты возможны более сложные формы индикаторных кривых. Это зависит от подключения или отключения отдельных пластов при определенных забойных давлениях, перетоков жидкости между пластами, различных характеров фильтрации жидкости в них и т. п.

Основной задачей при исследовании скважин методом установившихся отборов является определение коэффициента продуктивности скважин К, характеризующего изменение дебита скважины, приходящееся на единицу депрессии, т. е. разности между пластовым и забойным давлениями.

, (1.1)

В пределах справедливости линейного закона фильтрации жидкости, т. е. при линейной зависимости ?Р (Q), коэффициент продуктивности является величиной постоянной и численно равен тангенсу угла наклона индикаторной линии к оси дебитов ( оси абсцисс)

(1.2)

где - пластовое давление на забое остановленной скважины;

- это давление на забое работающей скважины

При исследовании нагнетательных скважин вместо коэффициента продуктивности оперируют коэффициентом приемистости, равным отношению количества закачиваемой в пласт жидкости к приращению пластового давления. При отклонении от линейных закона фильтрации в призабойной зоне уравнение индикаторной кривой в большинстве случаев может быть выражена формулой

. (1.3)

представив эту формулу в виде зависимости

, (1.4)

получим индикаторную прямую в координатах /Q; Q, отсекающую на оси ординат отрезок, равный а, с тангенсом угла наклона к оси Q, равным b (рис. 2).В этом случае К является величиной переменной зависящей от дебита скважины.

Для газовых скважин К определяется по уравнению

. (1.5)

По коэффициенту продуктивности скважин, определенным методом установившихся отборов, можно вычислить также другие параметры пласта.

Есть 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

, (1.6)

где - объемный дебит скважины в пластовых условиях;

- среднее давление на круговом контуре радиуса .

Считается, что давление на забое через некоторое время после остановки скважины становится примерно равным среднему пластовому давлению, установившемуся на круговом контуре с радиусом, равным половине среднего расстояния между исследуемой скважины и соседними, ее окружающими.

Тогда, считая, что

,

формулу записывают в виде

Откуда коэффициент гидропроводности

(1.7)

и проницаемость пласта в призабойной зоне

. (1.8)

Если скважина не является гидродинамически не совершенной, в формулы вводят безразмерный коэффициент С, характеризующий дополнительное фильтрационное сопротивление скважины, несовершенной по характеру и степени вскрытия.

. (1.9)

При этом считается, что

. (1.10)

Откуда , (1.11)

где - действительный радиус скважины, равный радиусу долота, которым вскрывался при бурении продуктивный пласт.

При фильтрации газированной нефти используется условный коэффициент продуктивности.

, (1.12)

где и - функции, учитывающие изменение газонасыщенности пласта и фазовой проницаемости для жидкости с изменением давления.

4. Задача

Глубина скважины, м - 1860

Радиус контура питания, м - 250

Радиус скважины по долоту, м - 0,124

Толщина пласта, м - 10

Объемный коэффициент нефти - 1,3

Вязкость пластовой нефти, мПа*с - 1,2

Плотность нефти, кг/м³ - 850

Пластовое давление, МПа - 30

Параметры индикаторной диаграммы:

Рзаб	27,0	25,7	23,9	23,1
Q	62,5	160,0	275	327,5
?P= Рпл-Рзаб	3	4,3	6,1	6,9

4.1 Коэффициент продуктивности

4.2 Коэффициент проницаемости

,

4.3 Подвижность нефти

4.4. Гидропроводность

Вывод

В данной задаче при обработке результатов исследования скважин методом установившихся отборов, мы находили параметры пласта, такие как, коэффициент продуктивности, проницаемости, подвижности и гидропроводности, важные при разработке нефтяного месторождения.

Литература

1.Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. Добыча нефти. Под ред. Ш. К. Гиматудинова. М.:Недра, 1983, 455 стр.

2. Бузинов С. Н., Умрихин И. Д. Исследование нефтяных и газовых скважин и пластов. М.: Недра, 1984, 269 стр.

3. Васильевский В. Н., Петров А. И. Исследование нефтяных пластов и скважин. М,: Недра, 1973, 344 стр.

4. Усенко В. Ф. Исследования нефтяных месторождений при давлениях ниже давления насыщения. М.: Недра, 1976.

Размещено на Allbest.ru

...