Гидродинамические исследования скважин при установившихся режимах

Цель исследования заключается в контроле продуктивности скважины, изучении влияния режима работы на производи­тельность и оценке фильтрационных параметров пласта, т. е. в получении и обработке индикаторной диаграммы – зависимости дебита Q от депрессии (Δр), где Δр =р_пл—р_з.

Технология исследования состоит в непосредственном изме­рении дебитов скважин Q (или приемистостей нагнетательных скважин) и соответствующих им значений р₃ последовательно на нескольких (не менее трех) предварительно обеспеченных установившихся режимах работы. Время стабилизации режима работы зависит от фильтрационной характеристики пласта, обычно устанавливается опытным путем (рядом последователь­ных измерений Q) и составляет от нескольких часов до 2— 5 суток. Одновременно определяют газовый фактор и отбирают на выкидных линиях или в мерных емкостях пробы жидкости на обводненность и наличие песка.

Дебит измеряют на групповых замерных установках типа «Спутник» или иногда (на необустроенных площадях) с помощью индивидуальных замерных установок, включающих трап и мер­ную емкость. Дебит газа измеряют на групповых замерных установках турбинными счетчиками (типа Агат-1), а на индиви­дуальных замерных установках (на выкиде из трапа) —турбин­ными счетчиками или посредством камерных диафрагм в сочетании с дифференциальными манометрами. Принцип действия основан на измерении перепада давления, обусловленного установкой на газопроводе камерной диафрагмы или сопла меньшего проходного сечения, чем у трубопровода. Приемистость водонагнетательных скважин измеряют счетчиками или расходомерами диафрагменного типа на КНС. Пробы анализируются в лабораториях.

Пластовое давление р_пл измеряют в остановленных скважи­нах, обычно в период ремонтных работ, а затем строят графики изменения его во времени, экстраполируя на дату исследова­ния. Имеются и другие методы его определения.

По результатам исследования строят индикаторные диа­граммы на рис. Значение дебита с поверхностных условий на пластовые пересчитывают с помощью объемного коэффици­ента b, умножая измеренное значение дебита на b. Если инди­каторная диаграмма — прямая линия (см. рис. 5.4, линии 1,1'), что отмечается при фильтрации однофазной жидкости (нефти, воды) или водонефтяной смеси по закону Дарси, то как тангенс угла γ наклона линии определяем коэффициент продуктивно­сти (приемистости) скважины tg γ = К_о = Q/Δp,

где K₀ =2πkh/(μ∙ln(R_k/r_c));k,h – проницаемость и работающая толщина пласта; μ — вязкость жидкости; R_K, r_с — радиус зоны дренирования пласта и приведенный радиус скважины.

Если принять R_k равным половине расстояния между со­седними скважинами, а r_с равным радиусу r_сд скважины по до­лоту или с учетом гидродинамического несовершенства (с ис­пользованием графиков В. И. Щурова или результатов иссле­дования при неустановившихся режимах), то можно определить гидропроводность пласта

При r_c=r_сд несовершенство скважины учитывается в ε. Если μ известно по результатам лабораторного исследования глу­бинных проб жидкости, h определено геофизическими или де-битометрическими методами, то найдем проницаемость

k = ε∙μ/h

Индикаторная диаграмма в случае притока вязкопластичной нефти показана на рис. 5.4, а (линия 5). Коэффициент продуктивности определяется по фор­муле K₀ =Q/(Δp-Δp₀).

При искривлении индикаторной диаграммы надежность ре­зультатов обработки невысокая. Причинами искривления инди­каторных диаграмм можно назвать в соответствии с линиями при р_з≥p_н нарушение закона Дарси (инерцион­ные сопротивления), зависимость проницаемости (деформации трещин) от давления, или при р_з<p_н. также выделение газа из нефти (газированная нефть); 3— нарушение линейного за­кона Дарси в случае превышения критической депрессии (при р_з≥p_н), выделение газа из нефти (газированная нефть при р_з<p_н); 4 — подключение пропластков, пере­ток между пластами, неустановившиеся процессы в пласте. Искривления индикаторных диаграмм нагнетательных скважин (см. рис. 5.4,б) могут быть вызваны нарушением закона Дарси (линия 2') или деформацией трещин (линия 3'). Следует под­черкнуть, что названные причины во многих случаях проявля­ются совместно. Если можно выделить причину искривления, то при обработке индикаторных линий следует обратиться к со­ответствующим расчетным формулам, изучаемым в курсе под­земной гидрогазодинамики и описанным в справочниках.