Исследование скважин и пластов

Содержание

Слайд 2

Гидродинамические методы исследования Основаны на изучении параметров притока жидкости или газа

Гидродинамические методы исследования

Основаны на изучении параметров притока жидкости или газа

к скважине при установившихся или при неустановившихся режимах ее работы.
К таким параметрам относятся дебит и давление и их изменение. При гидродинамических методах исследования охватывается вся зона дренирования, результаты, получаемые при обработке данных, становятся характерными для радиусов, в сотни раз превышающих радиусы охвата при геофизических методах.
Гидродинамические исследования выполняются техническими средствами и персоналом нефтедобывающих предприятий.
Методы разделяются на:
исследования при установившихся режимах работы скважины
исследования при неустановившихся режимах работы скважины
Слайд 3

4. Исследования на установившихся режимах Установившимся считается режим, при котором в

4. Исследования на установившихся режимах

Установившимся считается режим, при котором в

течение длительного времени изменение дебита и забойного давления в скважине пренебрежительно мало.
Основная задача исследований на установившемся режиме является выявление взаимосвязи между дебитом и забойным давлением. Данная взаимосвязь графически отображается в виде индикаторных линий.
Применяется 3 основных схемы исследования на установившемся режиме:
«Прямой ход»
«Обратный ход»
Изохронный метод
Слайд 4

Q3=const Q2=const Q1=const ΔP 0 Q t Pзаб1 Pзаб2 Pзаб3 «Прямой

Q3=const

Q2=const

Q1=const

ΔP

0

Q

t

Pзаб1

Pзаб2

Pзаб3

«Прямой ход»

При методе «прямого хода» скважина работает без остановок между

режимами в сторону увеличения дебита
Слайд 5

«Обратный ход» При методе «обратного хода» скважина работает без остановок между режимами в сторону уменьшения дебита

«Обратный ход»

При методе «обратного хода» скважина работает без остановок между

режимами в сторону уменьшения дебита
Слайд 6

При изохронном методе скважина работает с остановками между режимами в сторону

При изохронном методе скважина работает с остановками между режимами в

сторону уменьшения дебита или увеличения дебита. Время остановки равно времени работы на предыдущем режиме.

Изохронный метод

Слайд 7

Виды индикаторных линий

Виды индикаторных линий

Слайд 8

Виды индикаторных линий На слайде представлены виды индикаторных линий, характеризующие следующие

Виды индикаторных линий

На слайде представлены виды индикаторных линий, характеризующие следующие явления

при движении жидкости в пласте:
1 – фильтрация подчиняется линейному закону Дарси;
2 – нарушение линейного закона Дарси в следствие инерционных сил и/или деформации коллектора;
3 – составной закон фильтрации. До критического дебита Q* выполняется линейный закон Дарси, а при дальнейшем увеличении дебита – нарушается. Влияние могут оказывать как инерционные силы, так и деформация коллектора;
4 – характерна для скважин работающих с Pзаб < Pнас. До Pнас выполняется линейный закон Дарси, а при дальнейшем снижении забойного давления – нарушается;
5 – характерна для слоисто-неоднородных коллекторов, представленных переслаиванием высоко- и низкопроницаемых пропластков. При запуске скважины сначала работают только высокопроницаемые пропластки, а с увеличением депрессии в работу подключаются низкопроницаемые.
Слайд 9

Обработка индикаторных линий в координатах «дебит‑забойное давление» Данный метод применяется для

Обработка индикаторных линий в координатах
«дебит‑забойное давление»

Данный метод применяется для

обработки индикаторных при выполнении линейного закона фильтрации Дарси. Закон фильтрации запишется в виде:

A – потери давления на вязкостное трение. В случае линейного закона коэффициент A обратно пропорционален коэффициенту продуктивности.
Как видим, формула представляет собой уравнение прямой. Коэффициент A и Pпл можно определить графически в координатах Q – Pзаб.
Pпл определяется как отрезок отсекаемый прямой на оси давлений, коэффициент A как тангенс угла наклона прямой.

(4.1)

Слайд 10

Обработка индикаторных линий в координатах «дебит‑забойное давление»

Обработка индикаторных линий в координатах
«дебит‑забойное давление»

Слайд 11

Обработка индикаторных линий в координатах «дебит‑забойное давление» Зная значение коэффициента A,

Обработка индикаторных линий в координатах
«дебит‑забойное давление»

Зная значение коэффициента

A, можно определить величину коэффициента продуктивности, как обратную величину.
Кроме графического метода можно определить значения коэффициента продуктивности и Pпл с помощью формул, полученных из уравнения фильтрации методом наименьших квадратов:

(4.2)

Слайд 12

Обработка индикаторных линий в координатах «дебит‑депрессия» Данный метод может применяться как

Обработка индикаторных линий в координатах
«дебит‑депрессия»

Данный метод может применяться

как для обработки индикаторных при выполнении линейного закона фильтрации Дарси, так и при нарушении линейного закона вследствие инерциальных сил и/или деформации коллектора.
При линейном притоке жидкости закон фильтрации запишется в виде:

Как и в предыдущем случае – это уравнение прямой. В этом уравнении отсутствует свободный коэффициент, поэтому она выходит из начала координат (см. рис.). Коэффициент А можно определить графически, как тангенс угла наклона прямой, и рассчитать значение коэффициента продуктивности. Или можно воспользоваться формулой, полученной методом наименьших квадратов.

(4.3)

Слайд 13

Обработка индикаторных линий в координатах «дебит‑депрессия» Линейный закон фильтрации (4.4)

Обработка индикаторных линий в координатах
«дебит‑депрессия»
Линейный закон фильтрации

(4.4)

Слайд 14

При нарушении линейного закона фильтрации, если индикаторная линия имеет вид параболы,

При нарушении линейного закона фильтрации, если индикаторная линия имеет вид параболы,

необходимо провести анализ в следствие чего произошло нарушение. Для этого необходимо перестроить индикаторную линию в координатах ΔP/Q от Q. Полученная диаграмма может иметь один из трех видов:
1 – прямая: Нарушение линейного закона произошло вследствие инерционных сил (квадратичный закон фильтрации);
2 – начальный прямолинейный участок и искривление вверх: Нарушение линейного закона вследствие инерционных сил и смыкания трещин;
3 – начальный прямолинейный участок и искривление вниз: Нарушение линейного закона вследствие инерционных сил и раскрытия трещин.


Обработка индикаторных линий в координатах
«дебит‑депрессия»
Анализ причин нарушения линейного закона

Слайд 15

Обработка индикаторных линий в координатах «дебит‑депрессия» Анализ причин нарушения линейного закона

Обработка индикаторных линий в координатах
«дебит‑депрессия»
Анализ причин нарушения линейного закона

Слайд 16

Обработка индикаторных линий в координатах «дебит‑депрессия» Квадратичный закон фильтрации При квадратичном

Обработка индикаторных линий в координатах
«дебит‑депрессия»
Квадратичный закон фильтрации

При квадратичном законе

фильтрации влияние на нарушение закона Дарси оказывают инерционные силы. Уравнение фильтрации запишется в виде:

коэффициент B характеризует интегральный эффект инерционных сил.
Для обработки уравнение фильтрации преобразуют к виду прямой, разделив правую и левую часть на Qi:

(4.5)

(4.6)

Слайд 17

Обработка индикаторных линий в координатах «дебит‑депрессия» Квадратичный закон фильтрации (4.7)

Обработка индикаторных линий в координатах
«дебит‑депрессия»
Квадратичный закон фильтрации

(4.7)

Слайд 18

Для добывающих скважин Для нагнетательных скважин Обработка индикаторных линий в координатах

Для добывающих скважин

Для нагнетательных скважин

Обработка индикаторных линий в координатах
«дебит‑депрессия»
Деформация коллектора


Для учета влияния явлений деформации в пласте (смыкание и раскрытие трещин) закон фильтрации записывается в виде:

Так как процесс деформации связан с возникающими перепадами давления в пласте при эксплуатации скважин, он описывается через взаимосвязь депрессии на пласт и параметра деформации пласта α:

(4.8)

(4.9)

(4.10)

Слайд 19

Обработка индикаторных линий в координатах «дебит‑депрессия» Деформация коллектора Для обработки индикаторной

Обработка индикаторных линий в координатах
«дебит‑депрессия»
Деформация коллектора

Для обработки индикаторной линии

сначала рассчитывается значение параметра деформации α. Для этого на исходной индикаторной линии выбирается 3 точки: одна в конце индикаторной линии, а две другие так, чтобы делили линию на три примерно равных участка:
Слайд 20

Обработка индикаторных линий в координатах «дебит‑депрессия» Деформация коллектора Значение параметра деформации

Обработка индикаторных линий в координатах
«дебит‑депрессия»
Деформация коллектора

Значение параметра деформации α

определяется по формуле:

где a, b, c математические коэффициенты аппроксимации:

Затем рассчитывается Δφсi и Δφсi/Qi для каждого режима. Обработка проводится графически согласно закону фильтрации, записанному в виде:

(4.11)

(4.12)

Слайд 21

Обработка индикаторных линий в координатах «дебит‑депрессия» Деформация коллектора Если полученная прямая

Обработка индикаторных линий в координатах
«дебит‑депрессия»
Деформация коллектора

Если полученная прямая параллельна

оси дебитов, то B=0 и линейный закон фильтрации нарушается только вследствие деформации коллектора.