5.6.4 Использование расчетных формул, полученных для вертикальных скважин

В основу расчетных формул для обработки изменения давления на забое скважины после ее закрытия заложено уравнение радиальной фильтрации газа при линейном законе сопротивления [см. формулы (5.1)÷(5.16)]:

Обрабатывая результаты КВД по формуле (5.10) в координатах от определяют коэффициент α, как отрезок на оси и β, как тангенс угла наклона прямой в полулогарифмической сетке координат. По известным α и β определяют проницаемость, проводимость, пъезопроводность и т.д. Для вычисления проницаемости пласта по известному коэффициенту  необходимо использовать формулу (5.18) или (5.19), а величину пъезопроводности æ определить по формуле (5.20).

Формулы (5.10)÷(5.20) получены для скважины, расположенной в “бесконечном” пласте. При этом одним из основных условий применения этих формул является необходимость соблюдения условия Т20t, где T – продолжительность работы скважины перед закрытием; t – продолжительность процесса восстановления давления. Если T<20t, то расчетная формула для обработки КВД имеет вид (5.23).

При проведении математических экспериментов были рассмотрены варианты для обоих случаев по величине Т, т.е. Т20t. Учитывая, что проводились поисковые исследования для установления пригодности методов обработки КВД, разработанных для вертикальных скважин, а также для выяснения количества нескольких характерных участков КВД обрабатывались по формулам (5.10) и (5.23).

Кроме формул (5.10) и (5.23), полученных для моделей задач, обуславливающих “бесконечность” пласта при обработке КВД, была использована и формула, полученная для пласта конечных размеров и имеющей вид (5.16). Входящие в формулу коэффициенты α₁ и β₁ определяются по формулам (5.24).

По известным ₁ и R_к при обработке КВД по формуле (5.16) кроме величин проницаемости k, проводимости kh/ и пъезопроводности æ, можно определить удельный газонасыщенный объем, дренируемый исследуемой скважиной, используя при этом соотношения (5.21) и (5.22).

При условии плоскорадиального притока газа перпендикулярно к горизонтальному стволу и использовании расчетных формул полученных для вертикальных скважин допускается, что:

---

– в этих формулах определяемая проницаемость соответствует проницаемости в вертикальном направлении;

– форма зоны дренирования горизонтальной скважиной в пределах толщины пласта является круговая,

– забойное давление по длине горизонтального ствола постоянное.

Полученные кривые восстановления давления в горизонтальных скважинах на моделях фрагментов различных месторождений, допуская справедливость приведенных выше формул, в пределах толщины пласта, были обработаны как КВД в вертикальных скважин в координатах: от ; от и от t.

Использование расчетных формул для обработки КВД, снятых в горизонтальных газовых скважинах

Форма зоны, дренируемой горизонтальной скважиной, существенно отличается от формы, образующейся при работе вертикальной скважины. Это означает, что в зависимости от принимаемой в процессе восстановления давления формы расчетные формулы для обработки кривых восстановления давления могут существенно отличаться. В данном случае допускается, что процесс восстановления давления происходит в пласте, имеющего форму параллелепипеда, который вскрыт горизонтальной скважиной, симметрично расположенной по толщине однородного пласта и относительно контуров питания.

При такой постановке на КВД выделяют четыре периода притока газа к горизонтальной скважине после ее закрытия, для каждого из которых предложены аналитические зависимости, позволяющие определить параметры пласта по КВД соответствующие данному отрезку времени. Первый период соответствует плоскорадиальному притоку, перпендикулярному к горизонтальному стволу; второй период характеризует плоскорадиальный приток с линейным. Этот период является началом линейного притока; третий период условно назван псевдорадиальным притоком в горизонтальной плоскости и продолжается до начала влияния боковых границ, что равносильно процессу восстановления давления в пласте конечных размеров. В [23] предлагается КВД, снятую в горизонтальной газовой скважине, обработать для:

---

• 
  радиальных притоков в координатах и
  
• 
  и линейного притока в координатах и
  

При этом для первого периода предложена формула для определения проницаемости или проводимости пласта имеет вид:

(5.45)

для второго периода

(5.46)

для третьего периода

(5.47)

а для четвертого периода

(5.48)

В приведенных формулах (5.45)÷(5.48) приняты следующие обозначения: Р_пл, Р и Р_ат – соответственно пластовое, текущее в процессе восстановления и атмосферное давления; Т_пл, Т_ст – пластовая и стандартная температуры; Q₀ – дебит скважины перед ее закрытием; Т – продолжительность работы скважины перед закрытием, t – текущее время восстановления давления; L – длина горизонтального ствола; h – толщина пласта; m – коэффициент пористости; b – размер залежи в направлении оси y – горизонтального ствола,  – вязкость газа; Z – сверхсжимаемость газа; k_x, k_y, k_z – коэффициенты проницаемости по направлению координат x, y, z.

Приведенный метод обработки КВД, снятой в горизонтальной газовой скважине неприемлемым из-за очень небольшой продолжительности первого периода (5-30 сек.) для обработки КВД. Кроме того, если горизонтальный ствол вскрывает несколько пропластков многопластовой залежи из общей толщины, то необходимо учесть, какие пропластки насколько вскрыты фильтром и какова доля этих пропластков в общей производительности скважины. Практически невозможно определить параметры пласта по КВД, снятой на устье скважины в течение первых 30 сек. При интерпретации результатов обработки КВД необходимо учесть наличие двух непроницаемых границ: кровлю и подошву пласта, а также расстояние до границ зоны дренирования.

---

Достоверность этого метода проверено на геолого-математической модели фрагмента залежи с заданными при моделировании проницаемостью, пористостью, геометрией зоны, дренируемой горизонтальной скважиной, с конструкцией полностью соответствующей конструкции реальной горизонтальной скважины.

Согласно [23] КВД в горизонтальных газовых скважинах может быть аппроксимирована несколькими линейными соотношениями. В частности:

На начальном участке, ограниченного продолжительностью времени восстановления, оцениваемого формулой:

(5.49)

процесс восстановления может быть представлен в виде:

(5.50)

где ; Функция зависит от продолжительности работы скважин до остановки и при может быть принята постоянной, т.е. . При обработке КВД снятой в горизонтальной скважине в координатах от можно по начальному участку определить угловой коэффициент β₁ равный:

(5.51)

Второй участок КВД ориентировочно может быть выделен в интервале времени (5.52)

Этот участок приближенно описывается формулой:

(5.53)

где

При обработке КВД в координатах ΔР²(t) от возможно появление до 4-х прямолинейных участков с угловыми коэффициентами β₁÷β₄ в зависимости от влияния границ зоны распространения КВД. По этим коэффициентам можно оценить проницаемости k_x; k_y

---

; k_z и æ и т.д. при известных параметрах h; R_к; β₂ (ширина зоны восстановления давления) и L.

Результаты обработки КВД различными методами показали, что на кривых имеются несколько “условных” прямолинейных участков, по углу наклона которых определены проницаемости исследуемого пласта. В качестве примера приведены результаты обработки КВД отличающиеся по:

– расположению горизонтального ствола по толщине V1kvd1 и V1kvd3;

– абсолютной проницаемости исследуемых пластов V1kvd1 и V3kvd1;

– параметру анизотропии V1kvd1 и V10kvd1 (аналог варианта V5аkvd1 и отличается от него абсолютной проницаемостью пропластков 1÷5 т.е. k_1÷5=0,01 Д, k₆=0,0001 Д и æ=0,317);

– толщине вскрываемого пласта V3kvd3 и V13kvd3а

– неоднородности пропластков V1kvd3 и V1kvd3n

По этим вариантам обработка КВД различными методами приведены в приложении. Для варианта V1kvd1 является идентичным для других вариантов.

Анализ результатов математических экспериментов позволяет установить, что на достоверность определения параметров пласта (проницаемости) по КВД и КСДиД влияют: расположение горизонтального ствола по толщине, длина горизонтального ствола, абсолютная проницаемость однородного пласта, параметр анизотропии, скин-эффект, отсутствие влияния водоносного пласта, полнота вскрытия пласта, уменьшение и увеличение толщины газоносного пласта, одновременность вскрытия нескольких неоднородных пропластков одним горизонтальным (наклонным) стволом и последовательность залегания высоко- и низко-проницаемых пропластков.

Использование методов определения параметров пласта по КВД и КСДиД, разработанных для вертикальных скважин, а также методика, предложенная для горизонтальных скважин, не позволяют однозначно получить использованные величины проницаемости при моделировании. С целью установления пригодности использованных методов выполнены варианты с моделями фрагментов, имеющих большую толщину (см. данные вариантов V13kvd3, V13kvd3а) и параметр анизотропии, равный единице. По этим вариантам горизонтальный ствол оказывается в условиях, близких к условиям процесса восстановления давления в вертикальных скважинах.

Основным несоответствием вскрытия изотропного пласта большой толщины горизонтальным стволом от вскрытия аналогичного пласта вертикальной скважиной будет только форма зоны, дренируемой этими скважинами и влияние гравитационных сил при существенной толщине вскрываемого пласта. При обработке КВД различными методами на этих кривых были выделены несколько участков в поисках участка кривой, по которому можно точнее всего определить параметры пласта был вызван выбором участка горизонтального ствола для снятия КВД, по углу наклона которого можно было однозначно определить проницаемость пласта. На кривых восстановления давления, снятых в вертикальных скважинах, таким участком является конечный участок КВД. Геометрическая форма и размеры зоны дренирования горизонтальной скважиной, а также разница в величинах забойных давлений перед закрытием скважины у торца горизонтального ствола и его перехода в вертикальное положение была причиной тому, что обрабатывались КВД, снятые у торца и у поворота ствола от вертикального положения к горизонтальному. Если исходить из аналогии с вертикальными скважинами, то на КВД снятых в горизонтальных скважинах должны быть несколько четко выделяемых участков вызванных толщиной пласта, расположением горизонтального ствола,

---

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