Файл: 5. Газогидродинамические методы исследования скважин на нестационарных режимах фильтрации.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 142
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Учет изменения температуры газа в процессе восстановления давления производится в том случае, если забойное давление не определяется замером на забое с помощью глубинных манометров, а рассчитывается по замеренным устьевым давлениям. Обычно при расчете забойного давления по устьевым в качестве Tср в формулу подставляется среднелогарифмическое значение по фактическим Ту и Тз в каждый момент времени. Если температура газа в пласте высокая, то устьевая температура в процессе эксплуатации также будет высокой. При закрытии таких скважин в процессе восстановления давления температура газа в стволе постоянно снижается, приобретая в конечном итоге температуру земной коры. При этом интенсивность восстановления давления на устье скважины зависит от интенсивности повышения давления, в свою очередь зависящей от проницаемости пласта и от интенсивности остывания газа в стволе скважины после ее закрытия.
Если пласт высокопроницаемый (десятые доли мкм2) и температура газа в пласте высокая (более 50°С), то по истечении нескольких часов происходит уменьшение давления на устье скважины. Поэтому конечный участок КВД искривляется вниз к оси lg t. Если пласт низкопроницаемый, то интенсивность снижения температуры и повышения давления выравнивается и, поэтому конечный участок КВД принимает стандартный вид. Искажение конечного участка КВД под влиянием снижения температуры газа может быть учтено при наличии данных об изменении температуры газа во времени после остановки скважины. Изменение температуры во времени после остановки скважины может быть определено двумя способами: путем непосредственного измерения на уровне нейтрального слоя или аналитическим путем по формуле:
Tнс(t)=Tнс+[Тг(t=0)–Tнс]exp[–5,78at/ R2к]. (5.38)
где Тнс – температура нейтрального слоя; Tг(t=0) – температура газа на глубине нейтрального слоя перед остановкой скважины; а – температуропроводность пласта на уровне нейтрального слоя, м2/с; Rк – радиус теплового влияния скважины, м. Значение а для различных пород приведено в таблицах 3.5 и 3.6 или может быть определено при известных Tнc(t), если использовать глубинный термометр. При этом необходимо, чтобы Тнс(t) было измерено для достаточно больших t, что обеспечит приемлемую точность определения a/R2к. Ориентировочно величина t оценивается неравенством
. Большой практический интерес представляет знание продолжительности периода стабилизации температуры tст после которой температура газа в стволе скважины остается постоянной и не влияет на форму КВД. Величина tст определяется по формуле:
. (5.39)
Таким образом, при определении забойного давления во времени по устьевым замерам давления в скважинах с высокой температурой газа на устье и быстрым восстановлением давления необходимо учесть остывание газа в стволе после остановки скважины.
На рисунках 5.2 и 5.3 показаны изменения давления и температуры реальной скважины во времени. Эти данные использованы в качестве примера обработки КВД с учетом изменения температуры газа после остановки скважины.
Рисунок 5.2 – Изменение давления на устье скважины в процессе снятия КВД.
Рисунок 5.3 – Стабилизация температуры газа в скважине на глубине нейтрального слоя после ее остановки.
5.4. Влияние неоднородности пластов по площади на форму КВД
Одним из основных факторов, влияющих на форму КВД, является неоднородность по площади. Под площадной неоднородностью понимают зоны с ухудшенной проницаемостью, тектонические и литологические изменения, выпадение конденсата в пласте, близость нефтяной оторочки и газоводяного контакта и др.
В тех случаях, когда фильтрационные параметры зоны дренируемой скважины изменяются непрерывно, КВД, обработанные в координатах, полученных для различных моделей задач и методов решения, имеют, как правило, стандартный вид и поддаются обработке. При этом чаще всего достоверно интерпретируются параметры при забойной зоны. Этим объясняется и то, что в неоднородных пластах по соседним скважинам получают различные параметры.
В пластах с резко выраженной неоднородностью (экранами) в зависимости от конфигурации и числа экранов и их размеров может быть несколько прямолинейных участков. Если исследуемый пласт имеет один экран бесконечной протяженности, то на КВД отмечаются два прямолинейных участка. Такой же характер имеет КВД при асимметричном положении скважины относительно экранов, т.е. когда расстояние от скважины до ближайшего экрана на порядок меньше, чем до других экранов. Для определения расстояния до экрана используется
точка пересечения прямолинейных участков, т.е.
(5.34)
где t1 – время, соответствующее точке пересечения прямолинейных участков, с; k1 – пьезопроводность первого участка, м2/с.
Если на КВД нет четко выраженного второго участка, но заметна тенденция к искривлению первого участка, то расстояние до предполагаемого экрана определяется формулой
(5.35)
где – время, соответствующее началу искривления, первого участка, с.
Если учесть продолжительность работы скважины перед закрытием, то расстояние до экрана определяется по формуле:
. (5.36)
Если отношение угловых коэффициентов выделенных прямых на КВД pi и Рз больше двух, т.е. Р2/Pi>2. то полученный результат следует рассмотреть как КВД, снятой в пласте с двумя и более прямолинейными границами. Например, с двумя экранами, имеющими общую точку “0”, как показано на рисунке 5.9. Угол раствора в точке пересечения экранов равен:
α=360∙β1/β2. (5.37)
Рисунок 5.4 – Зависимость от lg t, полученная в скважине, дренирующей клиновидный пласт.
Если при аппроксимации конечного участка недовосстановленных КВД не удается выделить четкий прямолинейный участок, то, согласно [29], формула (5.37) позволит получить угол раствора.
В целом КВД, снятые в пластах с непроницаемыми экранами, могут иметь сложную форму. При небольшом расстоянии до экрана с высокой пьезопроводностью k или при продолжительном притоке газа к скважине после закрытия может отсутствовать и начальный прямолинейный участок. Конечный участок может отсутствовать при малой k и больших расстояниях до экрана.
Для увеличения размера первого участка необходимо продлить время работы скважины до остановки на постоянном режиме, а размеры конечного участка можно увеличить путем увеличения продолжительности процесса восстановления. Наличие экрана в окрестности скважины может быть правильно спрогнозировано при условиях Т≥2а
2/k; t≥5а2/k, где T и t – продолжительности работы скважины на постоянном режиме перед закрытием и в процессе снятия КВД соответственно, с; а – расстояние до ближайшей границы пласта.
Программа на языке “PL-1”для интерпретации КВД в пласте с тектоническими и литологическими неоднородностями имеется под названием “Интерпретатор-М” зарегистрирована в ОФАП ОАО “Газпром”.
5.5 Определение параметра анизотропии пласта по КВД
Неоднородность пласта в вертикальном и горизонтальном направлениях характеризуется параметром анизотропии, т.е. отношением вертикальной проницаемости к горизонтальной æ=[kв/kг]0,5. Параметр анизотропии пласта имеет определяющее значение при прогнозировании технологического режима эксплуатации скважин, вскрывших пласты; с подошвенной водой или' нефтяной оторочкой, при оценке возможности прорыва газа в скважину через перфорированный нефтенасыщенный интервал, при изучении взаимодействия пропластков многопластовых залежей и др. Неоднородность пласта по проницаемости в вертикальном и горизонтальном направлениях изучается в основном экспериментальным путем. Оценить величину параметра анизотропии пласта позволяет КВД, снятая в скважинах, вскрывших анизотропный пласт. Для этого КВД необходимо обработать по формуле:
(5.38)
где
Жв – это вертикальная пъезопроводность (опечатка) (5.39)
kг и kв – горизонтальная и вертикальная проницаемости пласта; æв – пьезопроводность в вертикальном направлении; kв=kвРпл/mμ; μ, Z – коэффициенты вязкости и сверхсжимаемости газа в пластовых условиях; Qo – дебит скважины перед закрытием; Тпл, Тст – пластовая и стандартная температуры; m – пористость пласта.
В формуле (5.39) коэффициент горизонтальной проницаемости определяется согласно методам, изложенным в пунктах 5.2÷5.4.
Для определения вертикальной проницаемости kв КВД обрабатываются в координатах Рз2
(t) от . На полученной графической зависимости выделяется прямолинейный участок, и по углу наклона этой прямой определяется параметр σ.
По известному σ рассчитывается вертикальная пьезопроводность по формуле (5.39):
(5.40)
При известных Рпл и пористости m вертикальная проницаемость определяется по формуле:
(5.41)
Зная kг и kв, вычисляют параметр анизотропии:
v=kв/kг(5.42)
Последовательность обработки КВД для определения параметра анизотропии следующая.
По известным Pз(t) и t рассчитывают Pз2(t), lg t и . Далее строят зависимость Pз2(t) от lg t.
По углу наклона конечного участка этой зависимости определяют величину β. По известному β используя формулу (5.10), определяют коэффициент горизонтальной проницаемости kг. Затем строят зависимость Pз2(t) от . Выделяют на этой зависимости прямолинейный участок так, чтобы время, соответствующее его окончанию, было меньше, чем время, соответствующее началу прямолинейного участка в координатах Pз2(t) от lg t. По названному участку определяют уклон σ. По найденному σ, используя величину β и формулу (5.62), определяют kв по формуле:
(5.43)
По известной работающей (вскрытой) толщине hвс, величинам σ и β, а также используя последнюю точку прямой, построенной в координатах Рз2(t) от , можно вычислить толщину пласта h:
(5.44)
По известному kгh/μ, найденному через β, зная h из формулы (5.44), если другими способами h не удается определить, рассчитывают kг, а следовательно, и по известным kв и kг – параметр анизотропии. При правильно проведенной обработке величина hвс/h не должна превышать 0,4. В противном случае результаты могут быть искажены.