Лабораторная работа № 6.
Расчет параметров пласта по кривой притока, записанной после создания скачка депрессии на пласт.
Большинство методов гидродинамических исследований скважин выполняются либо в процессе их работы (замеряется дебит и давление при различных режимах) либо в период остановки (замеряются изменения давления)
Для остановленных скважин также могут выполняться исследования в период их пуска в работу при этом используются методы мгновенного пуска путем создания скачка давления на пласт (скачка депрессии) с записью кривых снижения (восстановления) давления (КСД, КВД) или восстановления уровня (КВУ), иначе называемые кривыми притока (КП).
Особенность рассматриваемой схемы исследования: перед пуском скважины в работу в ней понижается уровень жидкости до h0.
Затем открывают клапан 1 и жидкость начинает поступать в скважину. Регистрацию притока ведут либо записывающим устройством, устанавливаемым в интервале перфорации 2, либо фиксируют по уровню жидкости, например эхолотом.
Мгновенный скачок давления в забое можно создать следующими способами:
1. При открытии клапана испытателя пластов, когда давление столба жидкости в частично заполненной колонне НКТ мгновенно передается на пласт;
2. То же самое происходит при снижении давления в скважине компрессированием, когда после снижения уровня жидкости в ней при нагнетании воздуха в затрубное пространство осуществляется резкий выпуск воздуха на поверхность. На забое фиксируется кривая роста давления.
3. При добыче нефти с помощью ЭЦН восстановление давления в скважине определяется путем прослеживания роста уровня жидкости в затрубном пространстве. Но при этом необходимо учитывать историю работы скважины, что усложняет интерпретацию данных.
По мере повышения уровня столба жидкости в скважине, величина депрессии постепенно снижается. Дебит скважины также снижается по мере увеличения уровня.
где сп=А/γ – коэффициент емкости ствола скважины, м3/Па; А – площади поперечного сечения труб (НКТ, БТ, обсадной колонны), м2; γ – удельный вес пластового флюида, Н/м3.
Интерпретация результатов производится по схеме аналогичной исследованию с записью индикаторных кривых (ИК).
Основным уравнением, является уравнение Дюпюи для радиального притока:
Это уравнение может быть использовано как для нефтяных, так и для газовых объектов. Уравнение достаточно точно характеризует процесс движения жидкости в пласте при малых депрессиях. При исследовании на газовых объектах обычно вводят коэффициент сверхсжимаемости, характерезующий отличие реального углеводородного газа от идеального:
Принцип исследования заключается в поэтапном замере дебитов и депрессий на пласт путем изменения штуцеров (или шайб) на устье при фонтанной эксплуатации или изменения режимов работы глубинных насосов.
На рисунке 7.3 приведены графики изменения давления Р при соответствующих дебитах.
На рис.7.4 показана линейная зависимость ΔP=f(Q), полученная при отработке скважины на режимах.
По наклону прямой рассчитывают гидропроводность пласта:
Недостаток метода – не всегда удается получить стабилизированный режим отработки скважины, кроме того на процесс притока существенно влияет скин-эффект, величина которого не определяется по ИК. Но подобный подход вынужденный, так как в настоящее время нет пригодных методик для обработки КВУ – то есть исследования нестационарного процесса восстановления уровня жидкости в скважине при создании скачка депрессии.
Выход из положения находится в применении эталонных кривых, полученных в результате решения классического дифференциального уравнения фильтрации
где Р – давление на расстоянии r от скважины при времени t.
При этом принимается, что: 1)наружная граница бесконечна с давлением на ней Рпл; 2) внутренняя граница мала, но конечна r=rc с заданным начальным давлением Р0=Рс(0)=0 на ней; 3) дебит равен скорости накопления жидкости в скважине Q=dV/dT.
Эталонные кривые для водных скважин приведены на рисунке ниже:
Для газовых скважин и нефтяных, когда емкость ствола определяется сжимаемостью жидкости, значения емкостного показателя сб могут быть низкими (кривые 1-4).
Другие аналогичные эталонные кривые удобно применять на практике, так как кривые соответствуют емкостному показателю сб:
Подбирая схожую эталонную кривую, совпадающую с данными КП, определяется сб. Затем устанавлмвается соответствие фактического времени t и безразмерного tб и определяется проницаемость. Можно определить пористость пласта по сб. А по tб/сб – проницаемость пласта.
Гидропроводность определяется по формуле (7.10).
Задача.
Кривая притока получена на скважине, которая предварительно осваивалась компрессированием. После проведения двух циклов снижения уровня скв. остановили на 3,5 сут и сняли кривую притока.
Параметры скважины:
q 8 м3/сут
Pc(0) 85 ат
Pпл 185 ат
hэф 6,6 м
Кп 0,2 д. е.
βсм 1,1*10-4 1/ат - сжимаемость смеси
βп 1,0*10-5 1/ат
µн 1,06 сП
ρн 800 кг/м3
rT 0,066 м
В таблице приведены данные «давление-время».
Задание. По кривой притока рассчитать параметры пласта (гидропроводность, проницаемость, пьезопроводность) и коэффициент продуктивности скважины.
Решение. Скважина практически не работала перед остановкой, т. е. отбор жидкости из пласта не велся. Таким образом КВД нельзя построить.
1. 
Рабочий график строится в полулогарифмических координатах Р* - lgt, где Р*=(Рпл-Рс(t))/(Рпл-Рс(0)).
2. 
А фактический график КП накладывается на эталонный и перемещением кривых находится такая эталонная, которая наиболее полно совпадает со сравниваемой на всей ее протяженности.
3. Устанавливается соответствие между произвольно выбранным значением фактического времени t на графике КП и безразмерным временем tб на графике эталонных кривых. Для tб/сб = 100,4 соответствующее значение t=100000 с.
