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: 73
Скачиваний: 0
ния является метод, разработанный Ю. П. Борисовым [9]. Пред ложенная им формула имеет следующий вид:
АРс (О |
Р |
In-2,25* |
+ \ n t — a(f)l. |
(11) |
<?(0 |
4nkh |
ГС |
J |
|
Здесь
APc(0 = Pc(0-Pc(0);
Pc(t) — текущее забойное давление в момент времени t после создания путем долива перепада давления в скважине; рс(0 ) —■ забойное давление до создания перепада давления в скважине; q(t) — приемистость скважины в момент t; р — вязкость жид кости; k — проницаемость пласта; h —мощность пласта; х — ко эффициент пьезопроводности,
|
|
|
X = |
k |
|
|
|
( 12) |
|
|
|
И Р ж » г + |
Рср) ’ |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
г0—радиус скважины; |
a (t) — некоторая |
функция, |
зависящая от |
|||||
текущей приемистости q(t) во времени t\ |
|3Ж—коэффициент сжи |
|||||||
маемости |
жидкости; т — пористость среды; (3Ср — коэффициент |
|||||||
сжимаемости среды (скелета). |
|
|
|
|
||||
По данным ряда обработок кривых изменения давления во |
||||||||
времени |
функция |
а(/) |
изменяется |
максимально |
от |
0,3 до 0,9. |
||
По данным Э. Б. Чекалюка [46], величина а(/) |
для |
небольших |
||||||
значений времени равна 0,57. |
|
|
|
|
|
|||
Формулу (11) представим в виде |
|
|
|
|
||||
|
* ( 9 = |
<7(0 |
|
|
2яkh |
|
(13) |
|
|
АРс (0 |
|
|
2,25я |
|
|
||
|
|
|
|
In----— -}- In/ — а (0 |
|
где K(t) —условный коэффициент приемистости (продуктивности скважины).
Подставляя значение аД )=1пе“(Д формулу (13) представим в виде
K(t) = |
<7(0 |
|
2nkh |
(14) |
Арс (0 |
|
|
||
|
I |
/ 2.25 |
яt |
|
|
р In |
|||
|
|
|
Можно легко заметить, что выражение (14) подобно формуле Дюпюи, если принять
R, (9 = ]// |
2,25 |
VLt |
(15) |
„а (/) |
44
Тогда из условий (14) и (15) окончательно получим:
2пkh |
АРс (0 |
(16V |
<7(9 = |
In RkУ) |
|
Р |
|
гс
В ряде случаев, пользуясь формулой (16), можно определить коэффициент продуктивности скважины и другие параметры пласта.
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 4 |
||
|
|
|
Радиус влияния скважины |
Kit) |
в м3/сут при a{t) |
Коэффи |
||||
|
|
|
RfcW) в м при a(t) |
|||||||
|
|
X, |
циент гид |
|||||||
t , |
|
|
|
|
|
|
|
ропровод |
||
мин |
|
см/с |
0,9 |
0,57 |
0,3 |
0,9 |
0,57 |
0,3 |
ности , |
|
|
|
|
Д /сП з |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0 |
|
500 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0,01 |
|
10 |
|
5,2 |
6,2 |
7,1 |
1,38 |
1,32 |
1,28 |
|
|
|
20 |
|
|
7,4 |
8,7 |
10,0 |
1,26 |
1,22 |
1,18 |
|
|
30 |
|
|
9,1 |
10,7 |
12,3 |
1,21 |
1,16 |
1,13 |
|
|
40 |
|
|
10,4 |
12,4 |
14,1 |
1,17 |
1,13 |
1,10 |
|
|
50 |
|
|
11,7 |
13,8 |
15,8 |
1,14 |
1,10 |
1,07 |
|
|
60 |
|
|
12,8 |
15,1 |
17,3 |
1,12 |
1,08 |
1,05 |
|
|
70 |
|
|
13,9 |
16,3 |
18,7 |
1,10 |
1,07 |
1,04 |
|
|
■80 |
|
|
14,8 |
17,6 |
19,8 |
1,09 |
1,05 |
1,03 |
|
|
90 |
|
|
15,7 |
18,5 |
21,2 |
1,07 |
1,04 |
1,01 |
|
|
100 |
|
|
16,6 |
19,5 |
22,4 |
1,06 |
1,03 |
1,00 |
|
|
110 |
|
17,4 |
20,5 |
23,5 |
1,05 |
1,02 |
1,00 |
|
|
|
120 |
|
5000 |
18,1 |
21,4 |
24,5 |
1,04 |
1,01 |
0,99 |
|
|
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
10 |
|
16,6 |
19,5 |
22,4 |
10,6 |
10,3 |
10,0 |
|
|
|
20 |
|
|
23,4 |
27,6 |
31,6 |
9,87 |
9,67 |
9,44 |
|
|
30 |
|
|
28,7 |
33,8 |
38,7 |
9,60 |
9,33 |
9,12 |
|
|
40 |
|
|
33,0 |
39,0 |
44,7 |
9,37 |
9,11 |
8,90 |
|
|
50 |
|
|
37,0 |
43,6 |
50,0 |
9,19 |
8,94 |
8,74 |
|
|
60 |
|
|
40,5 |
47,8 |
54,8 |
9,05 |
8,80 |
8,61 |
|
|
70 |
|
|
43,7 |
51,7 |
59,2 |
8,94 |
8,69 |
8,51 |
|
|
80 |
|
|
46,5 |
54,2 |
62,8 |
8,85 |
8,62 |
8,40 |
|
|
90 |
|
|
49,7 |
58,3 |
67,1 |
8,75 |
8,53' |
8,35 |
|
|
100 |
|
|
52,4 |
61,6 |
70,7 |
8,68 |
8,48 |
8,28 |
|
|
110 |
|
|
54,9 |
64,7 |
74,5 |
8,61 |
8,39 |
8,21 |
|
|
120 |
|
50 000 |
57,4 |
67,7 |
77,5 |
8,65 |
8,34 |
8,17 |
1 |
|
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
||
10 |
|
|
52,4 |
61,7 |
70,7 |
86,3 |
84,1 |
82,4 |
|
|
20 |
' |
|
74,0 |
87,4 |
100,0 |
81,8 |
80,0 |
78,2 |
|
|
30 |
|
91,0 |
106,7 |
122,5 |
79,4 |
77,5 |
76,0 |
|
|
|
40 |
|
|
104,4 |
123,2 |
141,1 |
77,7 |
75,9 |
74,5 |
|
|
50 |
|
|
117,0 |
137,8 |
158,2 |
76,5 |
74,8 |
73,4 |
|
|
60 |
|
|
128,0 |
151,0 |
173,0 |
75,5 |
73,8 |
72,5 |
|
|
70 |
|
|
138,5 |
163,4 |
187,0 |
74,75 |
73,0 |
71,7 |
|
|
80 |
|
|
156,8 |
174,2 |
193,5 |
74,09 |
72,3 |
71,4 |
|
|
90 |
|
|
160,2 |
185,2 |
212,1 |
73,4 |
71,8 |
70,5 |
|
|
100 |
|
|
165,5 |
195,2 |
223,6 |
72,9 |
71,3 |
70,1 |
|
|
ПО |
|
|
173,5 |
204,9 |
234,5 |
72,4 |
70,9 |
69,6 |
|
|
120 |
|
|
181,4 |
214,0 |
245,0 |
72,0 |
70,7 |
69,2 |
|
|
45
Пример. — =0,01; |
0,1; |
1,0 Д./сПз; |
/г= 1000 см; |
рж — |
= 5-10~~5 1/кгс/см2; рср=10“5 |
1/кгс/см2; т = 0,2; а(/)=0,9; |
0,57; |
||
0,3; гс= 10 см; х = 500; 5000; 50000 м/с. |
сведены в табл. 4 и |
|||
Результаты расчетов по формуле (14) |
||||
представлены графически на рис. 20. |
|
|
Рис. 20. Изменение коэффициента приемистости в зависимости от времени вос становления давленая при исследовании поглощающего пласта при установив шемся 1 и неустановившемся 2 режимах фильтрации жидкости
Из приведенной таблицы видно, что ошибка вследствие приня тия функции а(^) постоянной даже в самом граничном случае составляет 7%:
1,38— 1,28 100«7% .
1,38
Значительная ошибка при определении коэффициента продук тивности в процессе обработки результатов исследования пластов при неустановившемся режиме по формулам установившегося режима получается при небольших отрезках времени восстановле ния давления и составляет 16—24% (см. пример):
86,3 — 72,0 100= 16%; |
1,38— 1,04 100 = 24%. |
86,3 |
1,38 |
Завышение данных происходит при малых значениях времени восстановления давления за счет уменьшенного радиуса влияния
46
скважины, т. е. снижения сопротивления вследствие уменьшения радиуса влияния скважины.
На рис. 20 представлены величины отклонения в зависимости
от времени восстановления давления. Из приведенной |
зависи- |
||||||||||
мости видно, что при ^=40 мин отклонения |
(завышения) |
не пре |
|||||||||
вышают 7—10%. |
этих |
дан |
|
|
|
||||||
На |
основании |
|
|
|
|||||||
ных |
можно |
сделать |
вывод, |
|
|
|
|||||
что при |
значительном |
времени |
|
|
|
||||||
восстановления давления (бо |
|
|
|
||||||||
лее |
30 |
мин) получаемое за |
|
|
|
||||||
вышение |
коэффициента |
про |
|
|
|
||||||
дуктивности |
не |
превышает |
|
|
|
||||||
точности |
приборов |
(7—10%) |
|
|
|
||||||
и, следовательно, формулы |
|
|
|
||||||||
могут |
быть |
рекомендованы |
|
|
|
||||||
для |
практического |
использо |
|
|
|
||||||
вания. |
Причем |
чем |
больше |
|
|
|
|||||
коэффициенты |
|
гидропровод |
|
|
|
||||||
ности и пьезопроводности, тем |
|
|
|
||||||||
меньше |
отклонения. |
значениях |
|
|
|
||||||
При |
|
меньших |
|
|
|
|
|||||
времени |
восстановления |
дав |
|
|
|
||||||
ления должны быть примене |
|
|
|
||||||||
ны методы исследования сква |
|
|
|
||||||||
жин |
при |
установившихся |
ре |
|
|
|
|||||
жимах или следует ввести на |
|
|
|
||||||||
основе |
данных |
табл. 4 |
или |
|
|
|
|||||
рис. 20 поправочные коэффи |
|
|
|
||||||||
циенты. |
|
|
что |
в |
|
|
Рис. 21. |
Схема |
установки для |
исследо |
|
Учитывая, |
принятом вания течения жидкостей в погло |
||||||||||
примере |
были |
взяты |
|
крайние |
щающем пласте |
|
|||||
граничные |
условия, |
|
можно |
|
|
|
считать, что фактические отклонения будут иметь меньшие значе ния. Для подтверждения указанного положения были проведены специальные исследования — проведены параллельно исследова ния при установившемся и неустановившемся режимах при оди наковых других условиях. Схема экспериментальной установки показана на рис. 21.
Установка представляет собой две трубы 1 диаметром 250 мм высотой 50 м, моделирующих скважинуОна состоит из приемной емкости 2 для поддержания минимального предельного уровня, замерной емкости 3, выкидной линии 8 максимального предель ного уровня, выкидных линий 9, поддерживающих при необходи мости предельные уровни 10, 20, 30, 40, 50 м, электрических ука зателей уровня 7, поворотных шаровых кранов 5, датчиков 4 глубинных манометров МГЭ-1, напорных линий 10.
В качестве каналов поглощения («поглощающего пласта»)
47
использовали штуцера 6 разных размеров и форм, которые уста навливались в поворотных кранах 5.
Установка позволяла проводить гидродинамические исследова ния с записью индикаторной линии при исследовании «погло щающих пластов» с различными «каналами фильтрации» при установившемся и неустановившемся режимах течения жидкости.
При неустановившемся режиме исследования проводили сле дующим образом. Приемную емкость 2 заполняли водой до соот ветствующего уровня слива. Образцы «пород» (штуцера) уста навливали в поворотные краны 5. «Скважину» I заполняли водой. Включали пишущий прибор глубинного манометра МГЭ-1. Пово ротом шарового крана «скважина» сообщалась через исследуемый «пласт» (штуцер) с приемной емкостью. Начиналось течение из «скважины» через «пласт» в приемную емкость.
При установившемся режиме течения жидкости левую «сква жину» 1 заполняли водой последовательно до выкидных линий 9. После открытий крана и подключения «пласта» уровень с по мощью выкидных линий поддерживали во время всего замера постоянным. Расход жидкости для каждого перепада давления (10, 20, 30, 40, 50 м) определяли с помощью замерной емкости 3.
Данные замеров приведены в табл. 5 и 6, по которым по строены зависимости Q—Ар для установившегося и неустановив-
шегося |
режимов |
фильтрации |
жидкости (рис. |
22). |
|
|
||
|
Установившийся режим фильтрации |
жидкости |
Т а б л и ц а 5 |
|||||
|
|
|
||||||
|
Вид штуцера |
|
Ар, |
V, |
м3 |
t, МИН |
Q, м3/ч |
|
|
|
кгс/см2 |
||||||
Круглое |
отверстие |
диаметром 30 |
мм |
4,0 |
8,65 |
10,75 |
48,3 |
|
(средние данные по 10 замерам) |
|
3,20 |
8,21 |
11,75 |
41,8 |
|||
|
|
|
|
2,45 |
8,20 |
12,49 |
39,4 |
|
|
|
|
|
2,00 |
8,20 |
14,00 |
35,2 |
|
|
|
|
|
1,40 |
7,9 |
14,47 |
32,8 |
|
|
|
|
|
1,10 |
8,5 |
18,00 |
28,4 |
|
|
|
|
|
0,55 |
8,2 |
25,67 |
19,2 |
|
Квадратное отверстие со стороной квад- |
4,00 |
7,9 |
9,78 |
48,5 |
||||
рата а—26,6 мм (средние данные |
по |
3,45 |
8,28 |
10,95 |
45,3 |
|||
восьми замерам) |
|
|
2,95 |
8,28 |
11,58 |
42,9 |
||
|
|
|
|
2,50 |
8,28 |
12,45 |
40,0 |
|
|
|
|
|
2,10 |
7,90 |
12,60 |
37,6 |
|
|
|
|
|
1,45 |
8,28 |
15,58 |
31,9 |
|
|
|
|
|
1,00 |
8,28 |
18,67 |
26,6 |
|
|
|
|
|
0,50 |
7,90 |
27,60 |
17,2 |
|
Квадратное отверстие со стороной квад- |
3,0 |
7,9 |
6,58 |
72,0 |
||||
рата а = 35 мм |
(средние данные |
по |
2,3 |
7,9 |
6,83 |
69,3 |
||
12 замерам) |
|
|
2,0 |
7,9 |
7,20 |
65,9 |
||
|
|
|
|
1,0 |
7,9 |
8,68 |
54,6 |
|
|
|
|
|
0,6 |
7,9 |
10,90 |
43,5 |
48
Рис. 22. Индикаторные линии «•поглощающего пласта»:
диаметр штуцера: а — 30 мм; 6 — 26.6 мм; в — 35 мм: / — уста новившийся режим течения жидкости; 2 — неустановившийся режим течения жидкости
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
6 |
||
|
Неустановившийся |
режим |
фильтрации жидкости |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
Снижение |
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
уровня, |
м |
До |
|
|
|
|
|
Вид штуцера |
|
|
|
|
|
|
Q, |
м8/ч |
||
|
|
|
|
|
кср ’ |
|
|
||||
|
|
|
|
|
от |
|
кгс/см2 |
|
мин |
|
|
|
|
|
|
|
ДО |
|
ММ |
|
|
||
Круглое отверстие диаметром |
30 |
мм, |
50 |
40 |
4,5 |
16,8 |
0,42 |
58,4 |
|||
ц=2400 мм/ч |
|
|
|
40 |
30 |
3,5 |
20,4 |
0,51 |
48,2 |
||
(средние данные по 23 замерам) |
|
30 |
20 |
2,5 |
25,0 |
0,61 |
44,36 |
||||
|
|
|
|
|
20 |
10 |
1,5 |
31,6 |
0,79 |
31,14 |
|
|
|
|
|
|
10 |
0 |
0,5 |
50,0 |
1,25 |
19,68 |
|
Квадратное |
отверстие |
со |
стороной |
50 |
40 |
4,5 |
15,7 |
0,39 |
62,8 |
||
квадрата |
а= 2 6 ,6 мм |
|
|
40 |
30 |
3,5 |
19,6 |
0,49 |
50,2 |
||
(средние данные по 12 замерам) |
|
30 |
20 |
2,5 |
22,0 |
0,55 |
44,8 |
||||
|
|
|
|
|
20 |
10 |
1,5 |
26,0 |
0,65 |
37,8 |
|
|
|
|
|
|
10 |
0 |
0,5 |
40,0 |
1,18 |
21,6 |
|
Квадратное |
отверстие |
со |
стороной |
50 |
40 |
4,5 |
18,7 |
0,23 |
105,2 |
||
квадрата |
о=35 мм, |
в=4800 мм/ч |
40 |
30 |
3,5 |
23,8 |
0,30 |
82,7 |
|||
(средние данные по |
16 замерам) |
|
30 |
20 |
2,5 |
26,6 |
0,33 |
74,0 |
|||
|
|
|
|
|
20 |
10 |
1,5 |
30,2 |
0,38 |
65,7 |
|
|
|
|
|
|
10 |
0 |
0,5 |
45,0 |
0,56 |
43,8 |
4 В. И. Мищевич
49