Файл: Мищевич, В. И. Гидродинамические исследования поглощающих пластов и методы их изоляции.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 76
Скачиваний: 0
При установившемся режиме течения жидкости при использовании метода пробных нагнетаний условием подготовлен ности скважины является равенство плотностей жидкости, нагне таемой в скважину, и жидкости, находящейся в стволе скважины.
При установившемся режиме течения жидкости при исследо вании методом пробных откачек должно соблюдаться условиеравенства плотностей жидкости, поступающей из поглощающего горизонта, и жидкости, находящейся в стволе скважины. Перепа
ды давления в |
обоих случаях должны быть достаточны |
(более |
||
3 кгс/см2) для расшифровки индикаторной линии. |
|
|||
Соблюдение |
указанных |
условий при неустановившихся и |
||
установившихся |
режимах фильтрации |
жидкости позволит |
иметь |
|
минимальную погрешность з |
подсчете |
создаваемых перепадов |
давления на поглощающие горизонты при гидродинамических ис следованиях скважин.
Выбор метода исследования поглощающих горизонтов влияет на исходные данные по определению основных параметров, когда исследования проводят при неустановившихся режимах течения, а данные обрабатывают с использованием законов для установив шихся режимов (см. гл. IV).
Следовательно, от метода исследования зависит достоверность данных о поглощающем пласте, т. е. должны быть определены граничные условия использования того или иного метода. Для метода исследования при установившихся режимах течения жид кости граничными условиями являются соблюдаемые условия равенства плотностей жидкостей в стволе скважины, поглощаю щем горизонте и закачиваемой в скважину.
Для методов исследования при неустановившемся режиме течения жидкости граничными условиями, кроме соблюдения условия равенства плотностей жидкостей в стволе скважины, по глощающем горизонте и доливаемой в скважину, является и соблюдение условия необходимой длительности восстановления давления, от которого зависит величина ошибки. Граничные усло вия для восстановления давления могут быть взяты из табл. 4 и рис. 21, которые могут уточняться.
Рядом исследователей отмечалось, что на результаты иссле дований при неустановившемся режиме течения жидкости могут значительно влиять силы инерции, возникающие при движении столба жидкости в стволе скважины в процессе восстановления уровня до статического после долива или снижения уровня.
Расчетами на базе фактических скоростей движения столба жидкости в скважинах при исследовании поглощающих горизон тов было подтверждено влияние инерционных сил, но отклонения в данных, даже при максимальных скоростях течения, не превы шали долей процента, т. е. для практических целей погрешностью, возникающей от влияния сил инерции, можно пренебречь. Для подтверждения этого были проведены исследования на стендовой установке (см. рис.21).
60
Эксперименты проводили со штуцерами диаметром 10, 20, 30, 40, 50, 60 мм, длина штуцеров 120 мм. Напоры жидкости созда
вали для |
каждого размера различные — 20, |
30, |
40, 50 |
м. |
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 9 |
|
|
|
Перепад давления Ар, |
кгс/см2 |
|
|
Диаметр |
Напор Н, м |
|
|
|
|
отверстия |
1,5 |
2,5 |
3,5 |
4,5 |
|
штуцера, мм |
0,5 |
10 |
50 |
2,05 |
|
40 |
2,05 |
|
30 |
2,34 |
|
20 |
2,05 |
20 |
50 |
9,8 |
|
40 |
9,8 |
|
30 |
9,8 |
|
20 |
9,8 |
30 |
50 |
19,6 |
|
40 |
20,9 |
|
30 |
20,5 |
|
20 |
20,5 |
40 |
50 |
41,0 |
|
40 |
43,8 |
|
30 |
41,8 |
|
20 |
41,8 |
50 |
50 |
71,5 |
|
40 |
71,5 |
|
30 |
71,5 |
|
20 |
71,5 |
60 |
50 |
91,5 |
|
40 |
96,0 |
|
30 |
91,5 |
|
20 |
96,0 |
3,07 |
4,35 |
5,86 |
6,64 |
|
2,64 |
4,07 |
4,78 |
— |
|
3,17 |
4,24 |
—- |
— |
|
3,28 |
— |
— |
— |
|
15,9 |
20,1 |
22,4 |
25,2 |
|
15,9 |
19,8 |
21,8 |
— |
|
16,7 |
20,1 |
_ |
— |
|
18,6 |
— |
— |
— |
|
31,1 |
39,3 |
48,2 |
58,4 |
|
38,6 |
42,8 |
46,8 |
— |
|
30,7 |
37,8 |
. |
— |
|
20,5 |
38,6 |
— |
— |
|
69,6 |
76,6 |
88,2 |
107,2 |
|
65,6 |
80,3 |
88,6 |
— |
|
67,9 |
75,7 |
— |
. — |
|
67,9 |
— |
— |
— |
|
|
|
|
||
114,1 |
129,0 |
140,6 |
174,8 |
|
110,6 |
129,0 |
140,6 |
|
|
108,2 |
129,0 |
— |
|
|
110,6 |
— |
— |
- |
|
157,4 |
182,4 |
203,2 |
283 |
4 |
158,7 |
181,6 |
200,8 |
|
|
161,4 |
180,8 |
, |
|
|
157,4 |
|
— |
— |
|
В табл. 9 приведены результаты исследований, на основании которых построены графики зависимости Q=f(A.p) для штуцера диаметром 10 мм (рис. 28).
Расчеты, основанные на данных эксперимента, показали, что течение жидкости происходило при больших значениях числа
61
Рейнольдса (Re = 4-105), т. е. при турбулентном режиме с высо
кими скоростями.
Индикаторные линии, полученные при неустановившемся ре жиме фильтрации жидкости и при различных первоначально соз данных перепадах давления, для одних и тех же размеров кана
лов фильтрации |
имеют однотипный характер — равные |
величины |
|
расходов при одних и тех же перепадах давления. |
|
|
|
Исследования |
на стендовой установке показали, что инерци- |
||
2 |
онные силы |
при |
неустано- |
л^,кгс/см |
вившемся |
режиме |
течения |
|
жидкости |
очень |
незначи |
|
|
|
|
тельны |
и в |
расчетах |
могут |
|||||
|
|
|
|
не учитываться. |
|
|
на |
ис |
||||
|
|
|
|
Большое влияние |
|
|||||||
|
|
|
|
кажение данных исследова |
||||||||
|
|
|
|
ния может оказать несо |
||||||||
|
|
|
|
блюдение условия учета раз |
||||||||
|
|
|
|
личных |
приведенных |
дав |
||||||
|
|
|
|
лений |
при |
одновременном |
||||||
|
|
|
|
исследовании |
двух |
и |
более |
|||||
|
|
|
|
поглощающих |
|
горизонтов. |
||||||
|
|
|
|
В гл. V |
отмечалось, |
что |
||||||
|
|
|
|
при |
нахождении |
индикатор |
||||||
|
|
|
|
ной кривой второго горизон |
||||||||
Др, кгс/см2 |
|
|
та методом |
вычитания |
из |
|||||||
|
|
|
|
суммарной |
|
индикаторной |
||||||
|
|
|
|
кривой |
первого |
горизонта |
||||||
|
|
|
т |
должно учитываться |
|
прави |
||||||
|
|
|
ло нанесения на оси давле |
|||||||||
|
|
|
|
|||||||||
|
i |
/ |
|
ний |
их приведенных |
|
давле |
|||||
|
|
ний. |
Отмечалось |
также, |
что- |
|||||||
|
|
|
|
суммарная |
|
индикаторная |
||||||
|
0 1 |
2 |
3 4 5 |
кривая |
за счет |
наложения |
||||||
|
|
|
Q , м3/ч |
индикаторных |
линий |
перво |
||||||
Рис. 28. Индикаторные линии |
«поглощаю |
го и второго |
с |
поглощающих |
||||||||
диаметр |
щего пласта»: |
|
горизонтов |
|
различными |
|||||||
штуцера: а — 10 мм; |
б — 30 мм; в — |
приведенными |
|
давлениями |
||||||||
50 мм; различные первоначальные перепады дав |
|
|||||||||||
ления: |
/ — 5 кгс/см2; 2 — 4 кгс/см2-, 3 — 3 кгс/см2; |
искажена. Поэтому во избе |
||||||||||
|
4 — 2 кгс/см2 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
жание ошибок при |
отложе |
нии начала координат для первого и второго поглощающих го ризонтов и их нахождении по суммарной индикаторной кривой необходимо контролировать статические уровни в процессе вскры тия первого и затем поглощающих горизонтов. Для большей до стоверности данных, соблюдая перечисленные выше условия, не обходимо, как правило, при гидродинамических исследованиях использовать глубинные и поверхностные манометры и расходо меры с дистанционной непрерывной записью показаний.
62
§ 10. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОМЫСЛОВЫХ ИССЛЕДОВАНИИ ПОГЛОЩАЮЩИХ ГОРИЗОНТОВ
Наиболее широко гидродинамические исследования поглоща
ющих горизонтов распространены в районах |
Урало-Поволжья |
при разработке Ромашкинского и Арланского |
месторождений, |
ряда нефтяных месторождений Саратовской |
и Волгоградской |
областей. |
|
|
|
|
|
Наиболее |
изученным |
Др 1 кгс/см2 |
|||
месторождением, |
с точки |
|
|||
зрения выделения |
в |
раз |
|
||
резе |
скважин |
поглощаю |
|
||
щих |
горизонтов, |
опреде |
|
||
ления их пластовых |
дав |
|
|||
лений, изученности содер |
|
жания жидкости, находя щейся в поглощающих го ризонтах, является Ромашкинское.
Чтобы |
избежать |
по |
|
|
|
|
|
|
||
грешности |
при |
определе |
|
|
|
|
|
|
||
нии параметров |
поглоща |
|
|
|
|
|
|
|||
ющих горизонтов Ромаш |
|
|
|
|
|
|
||||
кинского |
месторождения, |
|
|
|
|
|
|
|||
отобраны |
промысловые |
|
|
|
|
|
|
|||
данные, полученные: |
|
|
|
|
|
|
|
|||
1) при |
больших |
ста |
|
|
|
|
|
|
||
тических |
уровнях |
m |
|
|
|
|
|
|
||
устья скважин |
(позволи |
Рис. 29. |
Индикаторные линии, по |
|||||||
ло иметь |
значительные |
|||||||||
строенные по |
данным |
гидродинами |
||||||||
перепады давления на по |
ческих |
исследований |
поглощающих |
|||||||
глощающие горизонты); |
пластов |
глубинным |
манометром |
|||||||
2) при исследовании с |
МГЭ-1 |
(Ромашкинское |
месторожде |
|||||||
|
|
ние): |
|
|
||||||
помощью |
глубинного ма |
артинский |
ярус: |
1 — скв. |
5010; |
2 — скв. |
||||
нометра МГЭ-1; |
|
|
4100; 3 — скв. 3470; |
4 — скв. 3975, |
намюр |
|||||
|
|
|
|
ский |
ярус |
|
|
3) по наиболее изучен ным поглощающим горизонтам — артинскому, намюрскому — с из
вестными пластовыми давлениями и границами залегания. Данные гидродинамических исследований по 19 скважинам
(35 горизонтам) Ромашкинского нефтяного месторождения пред ставлены в приложении 2.
На рис. 29 приведены данные по скв. 5020, 4100, 3470 и 3975, индикаторные линии которых наиболее типичны.
На основании промысловых данных можно сделать следующие основные выводы по виду индикаторных кривых, получаемых при обработке данных исследования. Индикаторные линии имеют вид прямых, выпуклых, вогнутых к оси расходов или S-образных,
63
А р, кгс/см 2 |
|
|
|
|
|
|
имеющих при небольших пере |
||||||||||||||
|
|
Д р, кгс /см 2 |
|
|
падах давления |
прямую |
|
или |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
выпуклую часть, |
затем |
с ро |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
стом |
перепада |
давления |
|
пере |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ходящих в вогнутые к оси рас |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ходов. |
|
|
что |
типичные |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Учитывая, |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кривые получаются при |
|
боль |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шом числе замеров и, следова |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тельно, не могут быть отнесе |
||||||||||||
А р , |
кгс/см 2 |
|
|
|
|
Q> л /с |
ны к дефектным, |
т. е. имею |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
щим случайный характер |
с до |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пущенными погрешностями, не |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обходимо провести их деталь |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ный анализ. Очевидно, что за |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кономерности их изменения не |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
могут быть объяснены ши |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
роко |
|
известными |
|
закона |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ми — прямолинейным |
|
Дарси, |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
квадратичным |
|
Краснополь |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ского—Шези, степенным Смре- |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кера. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На рис. 30 приведены инди |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
каторные линии, которые полу |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
чены при исследовании погло |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
щающих пластов |
различными |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
методами с учетом требова |
||||||||||||
Рис. 30. Индикаторные линии, полу- |
ний, |
перечисленных |
в § |
9. |
|
||||||||||||||||
|
В |
результате |
промысловых |
||||||||||||||||||
ценные |
при |
исследовании |
поглощаю |
|
|||||||||||||||||
щих |
пластов |
различными |
методами: |
исследований установлено, |
что |
||||||||||||||||
а, б, в |
установившийся режим |
течения |
если |
статический |
уровень |
в |
|||||||||||||||
жидкости; г , д |
— неустановившийся |
режим |
скважине |
Яст^ 3 0 |
м |
|
(рис. |
||||||||||||||
течения |
жидкости; |
а — метод |
установив |
|
|||||||||||||||||
шихся |
закачек |
Я ст >30 м, Q3=QC; |
б — ме |
30, |
а |
и г), в основном |
приме |
||||||||||||||
тод установившихся |
отборов 0 < Я СТ<30 м, |
няется |
метод |
прослеживания |
|||||||||||||||||
Сз= 6 с; |
метод прослеживания |
за |
сни |
||||||||||||||||||
за снижением уровня, так как |
|||||||||||||||||||||
жением |
уровня |
после заполнения |
Я с т <0, |
||||||||||||||||||
®п—Ос» г |
метод прослеживания за подъе |
при этом |
затрачивается |
|
мини |
||||||||||||||||
мом |
уровня |
в |
колонне бурильных |
труб |
мальное |
время. |
Однако |
|
долж |
||||||||||||
Я ст >30 |
м, |
q 3 = q c ; |
б — то же, 0 < Я СТ< |
ны быть |
соблюдены условия |
||||||||||||||||
< 3 0 Af, Qn = Q c ; |
Qg, Q c , Qn — ПЛОТНОСТЬ |
Ж И Д |
|||||||||||||||||||
КОСТИ соответственно закачиваемой в сква |
равенства |
плотностей |
жидко |
||||||||||||||||||
жину, |
находящейся |
в скважине |
и |
пла |
стей, |
закачиваемой |
в скважи |
||||||||||||||
|
|
|
|
стовой |
|
|
|
||||||||||||||
Результаты исследования |
|
ну и находящейся |
в скважине. |
||||||||||||||||||
поглощающего |
пласта |
с |
# ст5*30 м |
||||||||||||||||||
методом |
установившихся |
закачек |
по |
|
данным |
|
исследования |
б. ТатНИИ показали, что форма индикаторныхлиний получается одинаковой.
Если # ст< 30 м, поглощающие пласты можно исследовать любыми методами. Форма индикаторных линий, полученных после обработки результатов исследования, приведена на рис. 30,6 и д.
64