7. 
   ИССЛЕДОВАНИЕ СКВАЖИН ПРИ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМАХ
   

Рассмотрим более детально метод исследования скважин при установившихся режимах.

Известна формула радиального притока жидкости к скважине:

,

 

если , то



Из приведенных формул видно, что дебит зависит от депрессии , которая является независимым аргументом. Группу постоянных величин, входящих в эти формулы, можно обозначить . Таким образом,

или .

Тогда дебит будет равен: . На практике дебит измеряется при стандартных условиях и не в объемных единицах, а в т/сут.

Учитывая усадку нефти, т.е. вводя объемный коэффициент , и плотность нефти при стандартных условиях , а также переходя от секунд к суткам, получим:

.

Введем обозначение

, тогда ,

где: - дебит скважины при стандартных условиях, т/сут;

- коэффициент продуктивности, т/(сут∙Па).

Последняя формула получила название формулы притока. Из нее видно, что приток линейно зависит от депрессии или при постоянном давлении на контуре – от давления на забое скважины.

,

т.е. коэффициент продуктивности есть суточный дебит скважины, приходящийся на единицу депрессии. Подставляя значения и раскрывая значение

---

, можем записать:



Иногда пользуются понятием удельный коэффициент продуктивности , т.е. коэффициент продуктивности, отнесенный к единице толщины пласта. Это позволяет более объективно сопоставлять фильтрационные способности пластов в различных скважинах. Графическое изображение зависимости называется индикаторной линией. Чтобы построить индикаторную линию, необходимо иметь несколько фактических значений дебитов и соответствующие этим дебитам забойные давления .

Если известно пластовое давление в скважине, то индикаторную линию можно строить в функции депрессии , т.е. . Если пластовое давление неизвестно, то индикаторную линию строят в функции забойного давления , т.е. . Экстраполируя индикаторную линию до пересечения с осью ординат, можно определить пластовое давление как ординату , соответствующую нулевому значению дебита (рис. 1). Экстраполяция индикаторной линии до пересечения с осью дебитов дает величину так называемого потенциального дебита , т.е. дебита при нулевом давлении на забое скважины. Эксплуатировать скважины при по геологическим и техническим причинам практически нельзя, за исключением скважин с обнаженным забоем, работающих в условиях гравитационного режима. Фактические точки , получаемые при исследовании скважины на нескольких установившихся режимах, обычно не ложатся точно на прямую, а дают разброс, иногда значительный. Кроме того, индикаторные линии не всегда получаются прямыми: искривление их в сторону оси давления означает увеличение фильтрационного сопротивления по сравнению со случаем фильтрации, описываемым линейным законом Дарси.



Рисунок 1. Построение зависимости

---

по четырем фактическим точкам

Это объясняется тремя причинами:

1. Образованием вокруг скважины области с двухфазной фильтрацией при забойном давлении ниже давления насыщения. Чем больше эта разница, тем больше радиус области двухфазной (нефть+газ) фильтрации и, следовательно, больше фильтрационное сопротивление.

2. Изменением проницаемости и раскрытости микротрещин в породе при изменении внутрипластового давления.

3. Превышением скоростей движения жидкости в призабойной зоне критических значений, при которых линейный закон Дарси нарушается.

Искривление в сторону оси дебитов объясняется неодновременным вступлением в работу отдельных прослоев или пропластков и разными значениями в них пластовых давлений. Это можно пояснить на примере двухслойного пласта. Если пластовое давление в первом пропластке , а во втором - , причем , то при всех забойных давлениях , лежащих в пределах , приток будет только из первого пропластка. При снижении до величины будут работать оба пропластка, т.е. дебит непропорциально возрастет. Если бы в реальных скважинах процессы фильтрации были обратимы, т.е. расход при отборе был бы равен расходу при поглощении в условиях численного равенства депрессии и репрессии, то это не могло бы обусловить кривизну индикаторной линии, так как известно, что алгебраическая сумма линейная уравнений всегда дает результирующее линейное.

Но по целому ряду причин процессы фильтрации необратимы, в частности, потому, что на забое всегда имеются взвесь, илистые и глинистые осадки, которые при возникновении репрессии закрывают поры, т.е. работают как обратный клапан: выпускают жидкость из пласта в скважину и задерживают в обратном направлении. Наличие многих прослоев сглаживает ход результирующей индикаторной линии, плавно загибающейся в сторону оси дебитов.

При любом виде искривления индикаторной линии ее всегда можно аппроксимировать уравнением:

---

. Это уравнение называют общим уравнением притока. При уравнение описывает прямолинейную индикаторную линию; при - индикаторные линии с искривлением в сторону оси ; при - то же, в сторону оси .

Случай линейной фильтрации является аналогом ламинарному течению жидкости в трубной гидравлике. Ламинарное течение с энергетической точки зрения наиболее экономичное, поэтому в общем уравнении притока больше единицы быть не может. При приток имеет четко выраженное турбулентное течение жидкости, когда коэффициент трения не зависит от числа .

С появлением скважинных дебитомеров удалось установить истинные причины искривления индикаторных линий. При коэффициент в общем уравнении притока теряет свой физический смысл коэффициента продуктивности и превращается просто в коэффициент пропорциональности или в угловой коэффициент.

При прямой индикаторной линии коэффициент продуктивности может быть найден по любым двум фактическим точкам:



Зная , можно определить гидропроводность :



Зная по геофизическим данным или по результатам глубинной дебитометрии , а по лабораторным данным , можно определить проницаемость в районе данной скважины. Обычно вместо

---

берут половину среднего или средневзвешенного по углу расстояния до соседних скважин. Для одиночно работающих скважин принимают равным 250-400 м, исходя из физических представлений о процессах фильтрации.

Итак, в случае аппроксимации криволинейной индикаторной линии двучленной формулой необходимо по фактическим точкам перестроить индикаторную линию в координатах , и далее найти искомые параметры: гидропроводность или проницаемость . В случае фильтрации в пласте газированной жидкости, т.е. при , параметры пласта определяют по формуле установившегося радиального притока газированной жидкости, которая решается относительно искомой :

,

где: и - функции, учитывающие изменение газонефтенасыщенности и фазовой проницаемости для жидкости при изменении давления.

Физическая величина представляет собой ту часть общей депрессии, которая необходима для проталкивания к забою скважины только жидкости. Функция через известные забойные давления вычисляется с помощью специальных аппроксимирующих формул, различных для различных интервалов давлений.

Использование формул установившегося радиального притока для определения гидропроводности пласта дает значения этого параметра, характерные для призабойной зоны пласта, так как в этой зоне происходит наибольшее падение давления.

 

8. 
   ЗАКЛЮЧЕНИЕ
   

Таким образом, исследования скважин направлены на решение следующих задач:

• измерение дебитов скважин и определение природы флюидов и их физических свойств;

• измерение и регистрация во времени забойных и пластовых давлений, температур, скоростей потоков и плотности флюидов с помощью глубинных приборов (датчиков) и комплексов;

---

Смотрите также файлы

• Решение е емкость рынка с объем потребления товара на человека за время т в месяцах.docx

• Суммативное оценивание за раздел 6 Торговля, ремесло и освоение мира по Всемирной истории за ш четверть 6 класс.docx

• Программа среднего профессионального образования 46. 02. 01 Документационное обеспечение управления и архивоведение Дисциплина Технологии составления современных управленческих документов Практическое занятие 3.docx

• Практическоезадание(кейс).docx

• Контрольные вопросы по теме. Выполните задания для самостоятельной работы.docx