 |
Гидродинамические методы. исследования поглощающих горизонтов
|
|
|
|
Гидродинамические методы
исследования поглощающих горизонтов
Знание границ зоны поглощения позволяет определить место изоляционных работ, однако выбор способа ликвидации поглощения зависит от фильтрационных свойств пород, вида и размеров каналов ухода бурового раствора. Эти данные могут быть получены с использованием гидродинамических исследований поглощающих горизонтов. Целью таких исследований являются построение так называемых индикаторных кривых (диаграмм) – зависимости давления Р жидкости в скважине от расхода Q. На практике наибольшее распространение получили два метода гидродинамических исследований:
- метод неустановившегося режима течения;
- метод установившихся закачек (нагнетаний).
Первый метод используется тогда, когда статический уровень жидкости в скважине составляет не менее 30 м. В этом случае сначала определяется статический уровень Нст с помощью различных уровнемеров, а затем скважина до устья заполняется буровым раствором. Далее через равные промежутки времени (от 1 до 10 мин в зависимости от скорости снижения уровня жидкости) определяется динамический уровень раствора Ндi. По этим данным рассчитывается перепад давления 
в моменты измерений
(1)
Определяется также расход бурового раствора Qi для каждого интервала времени
, (2)
где Д – внутренний диаметр обсадной колонны;
t- время между замерами.
 |
По полученным данным строится индикаторная кривая, показанная на рис. 5.
Метод установившихся закачек используется при высокой скорости фильтрации (динамический уровень понижается очень быстро). В этом случае в скважину постоянно доливаются раствор с определенным расходом и измеряется установившийся динамический уровень, и по формуле (1) определяется перепад давления. Затем расход изменяется и вновь определяется перепад давления. После проведения минимум четырех-пяти наблюдений строиться индикаторная кривая.
|
|
|
Такая же кривая может быть построена при нагнетании раствора в скважину с постоянными расходами при закрытом превенторе и фиксацией давления на стояке.
Фильтрация жидкости в пласт происходит по разным законам в зависимости от строения пласта. В трещиноватой и кавернозной среде соблюдается закон Краснопольского‑ Шези.
. (3)
В среднепористой среде – закон Дарси
. (4)
В мелкопористой среде
, (5)
где К1, К2, К3 – коэффициенты приемистости.
В общем случае
(6)
Следует отметить, что большинство исследователей считает, что в реальной практике чаще всего соблюдаются закон Краснопольского‑ Шези.
По построенным индикаторным кривым с помощью различных математических методов определяются коэффициенты приемистости К1, К2, К3. Если какой‑ либо из них получается отрицательным или равным нулю, то это свидетельствует о том, что этот закон фильтрации в скважине не соблюдается. Так, например, если после расчетов получено уравнение
, (7)
то поглощающий горизонт представлен трещиноватыми породами, а коэффициент приемистости равен 8, т. е. при перепаде давления в одну атмосферу скважина поглощает 8 м3 раствора в сутки.
По величине коэффициента К выделяются 6 категорий зон поглощения: 1-К< 1, 2-К=1-3, 3‑ К=3‑ 5, 4-К=5-15, 5-К=15-25, 6-К> 25. Для каждой из этих категорий имеются определенные рекомендации по ликвидации поглощений бурового раствора. Так, в зонах поглощения 1 категории достаточно применение качественного раствора, а в зонах 6 категории борьба с поглощением практически бессмысленна. В этом случае бурение ведется без циркуляции бурового раствора с последующим спуском колонны обсадных труб.
|
|
|
|
|
|
