Задачник по физике нефтяного и газового пласта (стр. 11 )

Задача 2.14. Оцените пластовое давление в газовом пласте. Известно, что после частичного выброса промывочной жидкости давление газа на устье составляет 10 МПа, нижняя часть скважины от 500 м заполнилась промывочной жидкостью с плотностью 1850 кг/м3.Глубина залегания пласта составляет 2500 м.

Решение.

Пластовое давление можно оценить из соотношения (2.35)

Рпл≈10·106+1850·9,8·2000=46.3 МПа.

Задача 2.15. Постройте примерный график распределения давления по стволу скважины для условий задачи 2.13. Известна также сжимаемость (βс=0,85) и относительная плотность по воздуху газа (ρог=0,6). Средняя температура в скважине составляет 53ºС.

Решение.

Устьевое давление определяется из соотношения

» 10,7 МПа.

Исходные данные для построения графика распределения давления, приводятся в таблице.

Z, м	Р, МПа
2100	25
379	11
0	10,7

2.3. Распределение температуры по стволу скважины

Пластовую температуру горных пород можно оценить по формуле

ТZ = Тпл - Г·(Zпл-Z), (2.40)

где: Тz - температура горных пород на глубине Z;

Г - геотермический градиент;

Zпл - глубина залегания пласта.

При промывке и цементировании скважин характер распределения температур по глубине существенно изменяется по сравнению с естественным распределением. Температура в верхнем интервале скважины возрастает за счет выноса тепла восходящим потоком жидкости, а в нижнем – уменьшается под влиянием более холодного, закачиваемого потока жидкости. Температуру восходящего потока на забое и в нижнем участке скважины высотой, равной одной трети глубины скважины рассчитывают по формуле

Тз = 0.33То+0.67Тпл , (2.41)

где: То - температура нейтрального слоя, оС;

Тпл - температура на забое, 0С.

В верхнем интервале скважины температура линейно уменьшается до температуры Твых на выходе скважины, которая рассчитывается по формуле

Твых≈0.67То+0.33Тпл. (2.42)

Температура нисходящего потока линейно возрастает от Тв на входе в скважину до Тз у забоя. Разность температур рассчитывают по формуле

ΔТвых=Твых-Тв. (2.43)

Среднюю температуру восходящего потока рассчитывают по формуле

Тср. в ≈ 4/9То+5/9Тпл, (2.44)

нисходящего потока по формуле

Тср. н.≈0.5(Тпл-То+ΔТвых), (2.45)

а среднюю температуру в скважине по формуле

Тср. с≈0.53Тпл+0.45То. (2.46)

Задача 2.16. Требуется построить график распределения температур по стволу скважины при ее промывке, если температура на глубине 2500 м составляет 80оС. Температура нейтрального слоя составляет 5оС. Разность температур исходящего и восходящего потоков на устье скважины (∆Твых) составляет 10ºС.

Решение.

Определим забойную температуру по формуле (2.41)

Тз=0.33·5+0.67·80=55оС до глубины (2500·2)/3=1667 м.

Температура восходящего потока на устье скважины составляет

Твых=0.67·5+0.33·80=30оС.

Температура нисходящего потока на устье скважины составляет

Тв=30-10=20оС.

2.4. Задачи для самостоятельного решения

Задача № 1

1.  Оцените индекс геостатического давления на подошве триасовых (Т) отло­жений.

Стратиграфия	Литология	Толщина, М	Пористость, %	Плотность жидкости, кг/м3	Пластовое давление
К(мел)	песчаники	200	20	1000	Рпл = Ргидр
J(юра)	глины	400	50	1001	Рпл = 1.1Ргидр
Т(триас)	нефтенос. известняки	200	10	980	Рпл = 1.2Ргидр

2. Оцените индекс и градиент давления поглощения в интервале 600-800 м.

3. Оцените давление и индекс давления относительной устойчивости глин, если известно, что при разбуривании на промывочном растворе с плотнос­тью 1200 кг/м3 наблюдалось их интенсивное осыпание.

4. Оцените давление насыщения нефти газом, если известно, что верхняя часть закрытой скважины заполнена газом, а уровень нефти в скважине установится на отметке 200 м. В скважину спущен кондуктор глубиной 600 м. Глубина скважины составляет 800 м. Плотность нефти в закрытой скважине принять 980 кг/м3.

5. Оценить относительное давление по воде в скважине на глубине 600 м, закрытой на устье после разбуривания нефтеносных триасовых известняков.

Задача № 2

1. Оцените коэффициенты аномальности пластовых давлений для следующих интервалов, представленных в таблице.

Стратиграфия	Литология	Толщина, м	Пластовое давление
Р2	глинистые песчаники	400	Рпл= Ргидр
Р1	Глины	200	Рпл=1.1 Ргидр
С3	Песчаники	400	Рпл=1.2 Ргидр
С2	нефт. закарстованные известняки	200	Рпл=1.4 Ргидр

2. Оцените индекс давления поглощения в интервале 1000-1200 м, если известно, что при цементировании скважины глубиной 1200м не удавалось поднять цементный раствор (ρц. р.=1800 кг/м3) выше 200 м при промывке скважины промывочной жидкостью с относительной плотностью 1,2. Верхние интервалы были перекрыты промежуточной обсадной колонной, спущенной на глубину 400 м. В глинах (Р1) и песчаниках (С3) поглощений не наблюдалось.

3. Оцените геостатическое давление на подошве среднекаменноугольных отло­жений.

4. Определите давление в закрытой скважине на глубине 600 м, если известно; что давление насыщения нефти газом составляет 3,8 МПа, среднюю плотность пластовой нефти в закрытой скважине принять 780 кг/м3. В скважину спущена промежуточная колонна на глубину 1000 м.

5. Оцените допустимую репрессию при разбуривании нефтеносных закарстованных известняков (С2).

Задача № 3

1, Оцените индексы давления поглощения, если известно, что скважина промывается промывочным раствором 1300 кг/м3 без осложнений, на глубинах 100 и 500-1000м.

Литология	Толщина, м	Средняя плотность жидкости, кг/м3
глинистые известняки	100	1000
известняки	400	1001
известняки	500	1001
трещиноватые нефт. известняки	500	980

Литология пород приводится в таблице в порядке их разбуривания.

2. Оценить коэффициент аномальности пластового давления трещиноватых нефтенасыщенных известняков, пластовое давление в которых составляет 28 МПа.

3. Оценить давление в скважине на глубине 1000 м, закрытой на устье, после разбуривания трещиноватых нефтеносных известняков и полного замещения промывоч­ного раствора пластовой жидкостью. Известно давление насыщения неф­ти газом 10 МПа. В скважину спущена промежуточная колонна на глубину 1000м. Плотность нефти в закрытой скважине принять 800 кг/м3.

4. Оцените индекс давления поглощения трещиноватых известняков, если в со­седней скважине наблюдался их гидроразрыв промывочным раствором с отно­сительной плотностью 1,8 при давления на устье 9 МПа. В скважину, была спу­щена промежуточная колонна на глубину 1000м.

5. Оцените допустимую репрессию при разбуривании трещиноватых нефтеносных известняков.

Задача № 4.

1.  Оценить коэффициент аномальности пластового давления в следующих интервалах бурения, представленных в таблице.

Литология	Толщина, м	Средняя плотность жидкости, кг/м3	Пластовое давление
гл. песчаники	100	1000	Рпл= Ргидр
песчаники	300	1001	На 7 % выше Ргидр
аргиллиты	600	1001	Рпл=1.1 Ргидр
плотные песч. прослоями нефтеносные	1000	800	Рпл=25.4МПа

Литология пород приводится в таблице в порядке их разбуривания.

2. Оцените устьевое давление в скважине, закрытой после разбуривания нефтеносных песчаников и полного замещения промывочной жидкости пластовой жидкостью плотностью 800 кг/м3. Глубина скважины составляет 2000 м. Промежуточ­ная колонна спущена на глубину 1000м.

3. Оцените индекс давления поглощения в интервале 400-1000 м, если известно, что он успешно цементировался цементным раствором плотностью 1800 кг/м3. В скважину был спущен кондуктор на глубину 400 м. Цементный рас­твор поднят до устья.

4. Определите относительное давление по воде в скважине, закрытой после разбуривания нефтеносных песчаников, на глубинах 300, 600 и 1000 м и после полного замещения промывочного раствора нефтью. В скважину была опущена промежуточная колонна на глубину 1000 м.