Файл: Телков, А. П. Подземная гидрогазодинамика.pdf

(определяется по индикаторным кривым); q (р, Я) — безразмерный предельный дебит, определяемый по изложенной методике; £(р, Я) — определяется по формуле IX( 51). Учет несовершенства скважины по характеру вскрытия и нарушение закона Дарси могут быть вы­ полнены путем, изложенным в предыдущем параграфе.

12.Определение оптимального интервала вскрытия пласта

внефтяных, газовых и подгазовых залежах

Впредыдущих параграфах настоящей главы изложены раз­ личные методы расчетов предельных дебитов, дана оценка и срав­ нение их и приведены графики для их определения. При этом дебит определяется по заданному вскрытию. Однако для практики пред­ ставляет интерес и обратная задача — определение положения интервала перфорации и его величины, обеспечивающих наиболь­ ший предельный дебит.

Анализируя графики предельных безводных дебитов, можно заметить, что наибольший дебит будет тогда, когда вскрытие стре­ мится к нулю (точечный сток расположен в кровле пласта). Но весьма малые вскрытия неприемлемы на практике, так как они вызывают большие градиенты давления у стенки скважины и воз­ никает опасность разрушения призабойной зоны. Кроме того, уве­ личивается сопротивление в призабойной зоне, которое ведет к необходимости сильно снижать давление на скважине, что иног­ да неприемлемо из-за интенсивного выделения газа, газокон­ денсата и парафина из нефти.

В связи с этим возникает задача определения такого оптималь­ ного интервала вскрытия, чтобы дебит был и достаточно большим и приемлемым по остальным факторам, влияющим на работу сква­ жины. Многие авторы приходят к выводу, что оптимальным интер.

150

валом вскрытия является такое вскрытие, которое обеспечивает наибольший безводный или безгазовый или одновременно безвод­ ный и безгазовый дебит и безводный период (следовательно, наи­ больший коэффициент нефтеотдачи или газоотдачи) при минималь­ ных потерях давления в призабойной зоне, а также наибольший ох­ ват нефтенасыщенной или газонасыщенной частей пласта вытес­

нением.

В практике разработки нефтяных, газовых и подгазовых залежей с подошвенной водой иногда недостаточно уделяется внимания выбору оптимального интервала вскрытия пласта. На­ пример, А. И. Ткачук, Р. Ф. Гимер и Е. В. Солецкий отмечают, что на газовых месторождениях Угерско и Бильче— Волица пласты вскрывались, как правило, почти на всю мощность, без учета нали­ чия подошвенной воды. Долгое время не проводилось специальных исследований по установлению оптимальных интервалов вскрытия продуктивного горизонта, несмотря на большую практическую значимость данной проблемы.

Проведенный анализ работы скважин привел авторов к выво­ дам, что интервал перфорации не должен превышать 20-г-ЗО м с плотностью 10 прострелов па 1 погонный метр при этажах газо­

ных работ в одной скважине составляет 6—8 тыс. руб. и далеко не всегда дает положительные результаты. Кроме того, установка це­ ментных мостов исключает контроль за продвижением газоводя­ ного контакта методами НГК-

Интересна история разработки уникального Анастасиевско-

Это свидетельствует о том, что интервалы вскрытия не соответст­

о том, что рациональный интервал перфорации должен находиться ближе к ГНК- К такому же выводу приходят В. Д. Конев и др., которые рекомендуют в условиях указанного месторождения уста-

151

аавливать первоначальный интервал вскрытия на расстоянии одной трети нефтенасыщенной мощности.

Большое влияние на выбор рационального расположения ин­ тервала перфорации оказывает неоднородность пласта. В слоистых пластах, очевидно, первоначальный интервал перфорации следует располагать под нижним прослоем с последующим переносом вверх, используя глинистые и плотные непроницаемые прослои как экран, предотвращающий, подтягивание конусов воды. В однородно-анизотропном пласте такой перенос не будет целесо­ образным.

Итак, перейдем к непосредственному рассмотрению этой важ­ ной и сложной проблемы. Очевидно, основными критериями, оп­ ределяющими оптимальный интервал перфорации, будут предель­ ная депрессия и градиент давления. Расчет предельной депрессии достаточно полно изложен нами в § 10, гл. X, а градиент давления может быть подсчитан по формуле

давая величину вскрытия, по графикам рис. 65, 66 нетрудно опре­

давая h, находим предельные дебиты, затем по формуле X (84) подсчитываем градиент давления и сравниваем его с допустимым.

Аналогичным путем можно учесть оба указанных критерия. Все изложенное относится к выбору рационального интервала пер­ форации в нефтяных или газовых залежах с подошвенной водой.

Методика расчета оптимального положения интервала пер­ форации в подгазовой нефтяной залежи с подошвенной водой под­

Функция f (т,) рассчитана, графическое изображение ее при­ ведено на рис. 72.

График функции f (rj) дает возможность исследовать влияние

152

Р и с . 72. Влияние отношения Д 7 г /Д 71 на положение точечного стока т)тах

13. Экспериментальное изучение процессов образования устойчивых конусов

Вопросы экспериментального исследования процессов конусообразования имеют большое практическое значение. Изучение этого явления на электрических и щелевых моделях началось сравнительно недавно работами Мейера и Серей, Кэрпласа В. И., Эфроса Д. А., Аллахвердиевой Р. А. и Курбанова А. К-, хбтя при­ менение этих моделей для решения других гидродинамических за­ дач хорошо было известно до этого.

153

Задача о движении границы раздела двух вязких несжимае­ мых жидкостей в узкой щели между двумя параллельными пласти­ нами представляет интерес в связи с известной аналогией этого течения с ламинарной фильтрацией в однородном пласте постоян­ ной мощности. Теория щелевого лотка изложена в работах В. И- Ара­ вина, С. Н. Нумерова и П. Я- Полубариновой-Кочиной. В на­ стоящее время использование щелевых лотков широко распростра­ нено. На щелевых лотках достаточно хорошо изучены движение грунтовых вод, совместный приток двух жидкостей, раздельный отбор воды и нефти из скважины. В работе П. Я- Полубарино­ вой-Кочиной и А. Р. Шкирич приведено сопоставление теорети­ ческого решения задачи о стягивании контура нефтеносности с экс­ периментом на горизонтальном щелевом лотке.

Впервые вопрос экспериментального изучения задачи о пре­ дельных безводных дебитах на параболической щелевой модели был поставлен во ВНИИ Д. А. Эфросом и Р. А. Аллахвердиевой. Воспользовавшись известной аналогией между потенциальным течением в пористой среде и течением вязкой жидкости в узкой щели между двумя поверхностями, методом смены стационарных состояний авторы получили безразмерные зависимости предель­ ных безводных и безгазовых дебитов несовершенных скважин в круговом пласте. При этом использовалась схема разрывного потенциального течения, т. е. влиянием переходной зоны прене­ брегали, равно как и влиянием капиллярных сил, и граница разде­ ла между двумя жидкостями принималась за геометрическую по­ верхность.

В опытах, методика проведения и описание которых изложены подробно в [201, использовались две взаимно нерастворимые жид­ кости (техническое масло и глицерин), одна из которых (глицерин) поддерживалась в предельно-устойчивом положении, а другая (масло) притекла к скважине. Полученные безразмерные зависи­ мости в опытах на параболической щелевой модели авторы пере­ несли в натуральные условия и получили формулу для расчета предельных безводных и безгазовых дебитов и депрессий. Авто­ ры предложили также формулы для определения времени истоще­ ния залежи, требующие численного интегрирования.

контуре питания), тогда как для практических расчетов интерес­ но знать именно форму конуса вблизи скважины. Таким образом, расчетные графики Д. А. Эфроса и Р. А. Аллахвердиевой могут быть использованы при р = R J ,к > 4.

Опыты на щелевом лотке, поставленные в лаборатории ка­ федры общей и подземной гидравлики МИНХ и ГП им. Губкина,

154