5.6 Методы определения параметров пластов по результатам исследования горизонтальных скважин на нестационарных режимах фильтрации

5.6.1 Влияние конструкций горизонтальных скважин на возможность определения параметров пласта по результатам исследования их на нестационарных режимах фильтрации

На газовых и газоконденсатных месторождениях небольшой толщины и ухудшенными фильтрационными свойствами вскрытие пластов вертикальным стволом приводит к получению низких дебитов, быстрому обводнению скважины, незначительному коэффициенту извлечения флюидов, а также деформации и разрушению призабойной зоны при создании депрессии выше допустимой. При небольших депрессиях на пласт производительности таких скважин оказываются весьма низкими. Разработка месторождений системой вертикальных скважин при незначительной толщине пласта, низкой проницаемости, наличии преимущественно вертикальных трещин, подошвенной воды и нефтяной оторочки, а также освоение большинства шельфовых месторождений становится малоэффективными. Поэтому для освоения таких залежей необходимо использовать новые типы скважин – горизонтальные.

При оценке фильтрационных параметров пласта, вскрытого горизонтальной скважиной следует обратить внимание на: стабилизацию процесса фильтрации, расположение горизонтальной скважины по толщине и относительно контуров питания, пол­ноту вскрытия горизонтальным стволом длины удельной площади, приходящейся на долю скважины; направление ствола, соотношение геометрических параметров зоны дренирования: L, L_скв, h и R_к; параметр анизотропии. При значительных дебитах скважины и соответствующей её конструкции, т.е. длине, и диаметре ствола забойное давление становится переменной и, тогда воз­никает вопрос о величине депрессии на пласт, принимаемой при определении коэф­фициента продуктивности, от величины которого зависит и значение коэффициен­та проницаемости. Величина R_к, используемая во всех приближенных методах по данным геолого-математической модели является переменной по длине ствола и поэтому приводит к неточному определению фильтрационных свойств пласта при известном дебите. Перечисленные выше и другие факторы создают трудности в создании методов определения параметров пластов по результатам исследования горизонтальных скважин при стационарных и нестационарных режимах.

---

К настоящему времени предложены только отдельные и часто неприемлемые рекомендации по определению параметров газоносных пластов, вскрытых горизонтальными скважинами по результатам их исследования на нестационарных режимах фильтрации.

Все методы, посвященные определению параметров, вскрываемых пластов по результатам исследования горизонтальных скважин получены для случая фильтрации газа в однородной пористой среде.

Точные методы определения параметров пластов по данным исследования горизонтальных скважин на нестационарных режимах фильтрации получены путем создания геолого-математических моделей фрагментов однородных и неоднородных пластов, вскрытых такими скважинами. Снятые кривые стабилизации давления и дебита и кривые восстановления давления в горизонтальных скважинах, вскрывших фрагменты с известными параметрами при их обработке предложенными методами, должны были дать величины проницаемостей, использованные при моделировании. В противном случае имеющиеся приближенные методы должны быть признаны как непригодные для практического использования.

Проблема исследования горизонтальных газовых скважин на нестационарных режимах фильтрации и определения параметров пластов по результатам таких исследований изучена недостаточно.

Применением горизонтальных газовых скважин при освоении месторождений связана необходимось создания теоретических основ методов исследования, технологии проведения и обработки полученных результатов для таких скважин. Для однородных изотропных пластов при пуске и остановке горизонтальных скважин в пределах толщины пласта процессы, происходящие вблизи ствола с учетом сил гравитации практически идентичны процессам, происходящим при пуске и остановке вертикальных скважин. Следовательно, в пределах толщины пласта, вскрытого горизонтальным стволом, методы, разработанные для вертикальных газовых скважин, могут быть использованы без существенных изменений. Если пласт, вскрываемый горизонтальной скважиной анизотропный, то это означает, что участок КВД, охватывающий зоны в пределах толщины будет в основном характеризовать проницаемость пласта в вертикальном направлении.

Процесс восстановления давления в горизонтальных скважинах за пределами толщины пласта происходит по аналогии с характером изменения КВД, снятой в вертикальных скважинах, расположенных вблизи тектонических нарушений, контурных вод или зон с ухудшенными проницаемостями. Существующая некоторая аналогия кривых восстановления давления в вертикальных скважинах являлась основой для выделения на КВД, снятых в горизонтальных скважинах нескольких участков, характеризующих:

---

• 
  призабойную зону в пределах толщины пласта;
  
• 
  зону, за пределами призабойной зоны с большей степенью отражающей отсутствие пласта выше кровли и ниже подошвы;
  
• 
  зону, отражающую в большой степени восстановления давления по направлению к контуру питания.
  

По продолжительности процесс восстановления давления в горизонтальных скважинах условно разделен на 4 периода, из которых: первый период характеризует зону в пределах толщины пласта; второй и третий периоды зону за пределами призабойной зоны и четвертый зону, охватывающую среду влияния горизонтального ствола до контура питания.

Из изложенного следует, что к настоящему времени не разработаны надежные методы, гарантирующие достоверность определяемых параметров пластов по данным исследования горизонтальных газовых скважин на нестационарных режимах фильтрации.

Теоретически существуют как и в вертикальных скважинах только два метода исследования горизонтальных скважин на нестационарных режимах фильтрации: использование процесса восстановления давления после закрытия скважины и процессы стабилизации забойного давления и дебита при пуске скважины на определенном режиме.
5.6.2 Возможные методы оценки параметров пластов, вскрытых горизонтальными газовыми скважинами, по кривым восстановления давления

Для определения параметров пластов по данным исследования горизонтальных газовых скважин на нестационарных режимах фильтрации существует две возможности:

1. Использование разработанных для вертикальных скважин методов при соответствующих и подходящих для их использования случаев.

2. 
   Использование специально разработанных для горизонтальных газовых скважин методов.
   

Эти методы не гарантируют достоверность определяемых параметров пластов без соответствующих проверок с использованием результатов точных численных решений. Точный численный метод определения параметров пластов по данным исследования горизонтальных скважин на нестационарных режимах фильтрации изучено нами путем создания геолого-математических моделей фрагментов однородных и неоднородных пластов.
5.6.3 Методические основы обработки КВД, снятых в горизонтальных газовых скважинах

---

Имеющиеся методы обработки КВД получены при определенных допущениях не полностью учитывающих особенности горизонтальных газовых скважин, связанных с формой зоны дренирования, влиянием гравитационных сил при различных расположениях горизонтального ствола по толщине, изменении забойного давления по длине ствола перед закрытием скважин и т.д.

1. Обработки КВД, снятых в горизонтальных скважинах с использованием методов разработанных для обработки КВД снятых в вертикальных скважинах. При использовании формул для обработки КВД, полученных для вертикальных скважин предполагалось, что:

– В пределах толщины пласта закономерности восстановления пластового давления в горизонтальных скважинах будут близки к характеру восстановления давления в вертикальных скважинах.

– На большом отдалении от горизонтального ствола процесс восстановления давления будет близок к процессу восстановления при одномерном движении.

Этот способ оценки параметров пластов по КВД для горизонтальных скважин был использован при предположении, что в пределах толщины вскрываемого горизонтальным стволом однородного изотропного пласта без учета сил гравитации и при его симметричном расположении по толщине, процесс восстановления давления по сечениям перпендикулярным горизонтальному стволу в пределах 0XL_гор происходит аналогично процессу, происходящему после остановки вертикальной скважины. При этом в расчетных формулах вместо k_г определяемой по КВД в вертикальных скважинах следует использовать k_в. Это весьма существенное условие, если вскрываемый горизонтальным стволом пласт анизотропный, т.е. k_вk_г. При использовании метода обработки КВД полученной для вертикальной скважины в пласте с ограниченными размерами, т.е. в условиях взаимодействия исследуемой скважины с соседними, при обработке КВД в горизонтальных скважинах необходимо исходить, прежде всего, из значения толщины вскрываемого пласта, а не из расстояния между горизонтальными стволами. Это связано с тем, что обычно расстояние между горизонтальными стволами значительно больше чем между вертикальными. Одна из схематизаций принятой во ВНИИНефти для определения производительности горизонтальных скважин предполагала, что форма зоны дренируемой скважиной площади является круглой. Такое предположение, может служить в определенной степени основанием для обработки результатов исследования горизонтальных скважин по формулам, полученным для вертикальных скважин.

---

2. Метод обработки КВД снятых с горизонтальных газовых скважинах разработанных для таких скважин.

Этот метод допускает, что процесс восстановления давления в горизонтальных скважинах характеризуется четырьмя периодами в зависимости от захваченными этими периодами формами линий тока фильтрации к горизонтальному стволу. Первый период допускает плоскорадиальный приток газа перпендикулярно к горизонтальному стволу. Второй период также характеризует плоскорадиальный приток газа к стволу одновременно с линейным, а третий период условно назван псевдорадиальным. Эти условности по границам зон фильтрации существенно искажает истинную форму линий тока и исключает возможность однозначного определения параметров пласта по КВД снятой в горизонтальной газовой скважине. Достоверность этого метода установлена нами путем моделирования процесса восстановления забойного давления в горизонтальной газовой скважине с использованием геолого-математической модели фрагментов месторождений с различными емкостными и фильтрационными свойствами.

3. Численный метод определения параметров пласта по КВД и КСДиД связан с наличием соответствующей специально разработанной программы. Теоретические основы этого метода представляют собой систему уравнений многофазной, многомерной, многокомпонентной, нестационарной фильтрации в неоднородных изотропных и анизотропных пористых средах при соответствующих начальных и граничных условиях и замыкающих соотношениях с учетом влияния многочисленных геологических, технических и технологических факторов.

Этот метод позволил установить достоверность определяемых параметров пластов при использовании различных участков КВД. По полученным результатам было установлено, что используемые конечные участки КВД, снятые в вертикальных скважинах и используемые для определения параметров пластов на КВД, снятых в горизонтальных скважинах не гарантируют точность определяемых параметров. Численный метод не имеет альтернативу для определения параметров неоднородных и анизотропных пластов при: асимметричном расположении горизонтального ствола по толщине; неполном вскрытии пропластков многопластовых месторождений; существенном изменении забойного давления по длине ствола перед закрытием скважины.

---

Смотрите также файлы

• 6 тематическое планирование с определением основных видов учебнойдеятельности.docx

• Лабораторная работа 1 Исследование делителей напряжения Цель работы Изучить работу делителей напряжения и законы Ома и Кирхгофа.docx

• Тольяттинский государственный университет Институт права.docx

• Молодежнои политики краснодарского края государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение краснодарского.docx

• Инструкция Правила безопасного поведения детей во время каникул.pdf