Газодинамические методы исследования скважин при стационарных режимах фильтрации - Основы добычи нефти и газа
Исследования проводят на нескольких установившихся режимах с различными дебитами, с тем, чтобы захватить весь диапазон, включая несколько режимов при законе Дарси и несколько по трехчленному закону.
В процессе исследования скважин методом установившихся отборов на каждом режиме измеряются дебит газа, температура и давления на головке и в затрубном пространстве. Для обычных испытаний параметры замеряют не менее чем на шести-восьми режимах, из них три-четыре при законе Дарси и три-четыре при трехчленном законе фильтрации. Исследования проводят, переходя от меньших дебитов к большим. Кроме того, две-три контрольные точки снимают в обратном порядке -- от больших дебитов к меньшим.
Давление и дебит измеряют непрерывно, начиная с момента пуска скважины до их стабилизации на данном режиме работы. Значения их, используемые для обработки результатов исследований с целью построения индикаторной кривой, определяют при условии практически полной стабилизации давления.
Для точного определения дебита газа и измерения количества и состава жидкости и твердых частиц, выносимых в процессе исследования скважины на различных режимах, перед прибором устанавливают породоуловитель или сепараторы, конструкции которых выбирают с учетом условий работы скважины.
В процессе исследования газоконденсатных скважин для установления количества выпадающего конденсата при различных давлениях и температурах рекомендуется применять специальную передвижную сепарационную установку, позволяющую точно определить количество жидкости, выделяющейся при различных режимах работы. Во избежание излишних потерь газа необходимо стремиться к тому, чтобы при исследовании скважин на различных режимах подавать газ в газопровод. Выпускать его в атмосферу можно лишь в случаях, если исследуемая скважина не подключена к газопроводу или давление в газосборных сетях не позволяет получить нужный диапазон дебитов и депрессий. Исследовать скважины при подаче газа в газопровод затруднительно, если давление в газосборных сетях составляет 50 % или более от давления на устье и одновременно имеют место колебания давления в газосборной сети в течение периода исследований на данном режиме работы скважины. Это относится только к скважинам, период стабилизации давления в которых весьма значителен.
Для контроля за качеством получаемых данных в процессе исследования проводят первичную их обработку непосредственно на скважине. При значительном разбросе точек или аномальном виде индикаторной кривой или невозможности установить энергосберегающий дебит исследования повторяют.
В итоге в ходе исследований непосредственно определяется следующее:
- - зависимость дебита от давления на устье; - индикаторная кривая -- зависимость ; - энергосберегающий (критический) дебит; - предельно допустимые дебиты газа и причины их ограничений; - уравнения притока газа к забою скважины (линейное по закону Дарси и нелинейное по трехчленному закону); - коэффициенты фильтрационных сопротивлений; - абсолютно свободный и свободный дебиты скважины; - начальное дополнительное сопротивление на забое и в призабойной зоне пласта; - изменение давления и температуры в стволе скважины в зависимости от дебита, а также реальные коэффициенты гидравлического сопротивления НКТ.
Методика проведения и обработки результатов исследования скважин.
Длительное время для плоскорадиальной и сферической фильтрации газа для совершенных и несовершенных скважин считались справедливыми известные формулы, основанные на двучленном законе, по которым и проводили обработку результатов исследований скважин при стационарных режимах фильтрации и осуществляли расчеты основных показателей при проектировании разработки газовых месторождений. При этом решения сводились к формуле вида
, (4.35)
Где для гидродинамически совершенных скважин
; (4.36)
; (4.37)
Р3 и рК -- соответственно давления на забое скважины радиуса RC и контуре питания радиуса RК; h -- толщина пласта; l - коэффициент макрошероховатости пористой среды; сАт - плотность газа при атмосферном давлении pАт.
Одновременно, уже с самого начала применения на практике двучленной формулы было известно, что результаты исследований 50 -- 60% скважин не подчиняются формуле (4.35). Для их обработки Ю. П. Коротаевым еще в 1956 г. была предложена следующая формула:
, (4.38)
Где с -- коэффициент, учитывающий начальное дополнительное сопротивление, вызванное, в том числе и наличием жидкости на забое газовой скважины, уходящей в пласт при ее остановке, и другими факторами.
Формула (4.38) уже более 35 лет широко применяется на практике для исправления аномального вида индикаторных кривых. При этом при ее использовании экспериментально не проверяются причины возникновения с, а поступают формально, считая справедливой формулу (4.38) для любых встречаемых на практике аномальных индикаторных кривых. Так как применение формул (4.35) и (4.38) удовлетворяло формально все встречаемые на практике случаи, то последующие 30 лет, практически до 1985 г., серьезных исследований по уточнению условий фильтрации газа не проводилось.
На основании проведенного доказательства с помощью акустико-гидродинамических исследований (АГДМ) справедливости последовательного существования при линейного закона фильтрации Дарси и при v > vКр фильтрации, сопровождаемой акустическими колебаниями и нарушением линейного закона, рассмотрим формулы, встречаемые в промысловой практике, и методику проведения и обработки результатов исследований скважин.
Для плоскорадиальной фильтрации зависимость между градиентом давления dp/dr и скоростью фильтрации v, когда
. (4.39)
После интегрирования для всего интервала от RС до RК справедлива известная формула, характеризующая фильтрацию газа согласно закону Дарси,
, (4.40)
Где a соответствует (4.36) (рис.31, кривая 1).
При v > vКр трехчленный закон имеет вид
, (4.41)
Где м - динамическая вязкость газа;
.
При этом в реальных условиях в призабойной зоне фильтрация осуществляется согласно трехчленному закону, а в остальном пласте -- согласно закону Дарси.
Иными словами, в интервале пласта от RC до R0, в котором v > vКр, справедливо уравнение (4.41), а от R0 до RК - закон Дарси. R0 - радиус укрупненной скважины, где скорость фильтрации соответствует ее критическому значению vКр. Производя математические преобразования и интегрируя в соответствующих пределах для интервала от RC до R0 получаем
, (4.42)
Рис.31. Зависимость Д p2 от Q по результатам исследования скв. 1861 Уренгойского месторождения: 1 - при Q < QКр; 2 - Q > QКр
;
.
Соответственно для интервала от R0 до RК имеем
, (4.43) где
.
Складывая уравнения (4.42) и (4.43) получаем
, (4.44)
Где a = a0 + aК и соответствует (4.36).
В уравнении (4.44) величины b1 и b0 в отличии от b в двучленной формуле (4.35) растут с увеличением дебита газа Q за счет роста R0.
Этим и наличием дополнительного члена, равного b1QКрQ, оно отличается от применяемой сегодня на практике двучленной формулы притока газа к забою скважины (4.35).
Критическое значение Re для плоскорадиальной фильтрации дебитов QКр и Q (когда Q > QКр)
, (4.45)
Откуда
. (4.46)
Заменяя в коэффициентах b1 И b0 величину R0, согласно (3.46) получаем
. (4.47)
Тогда вместо (4.44) будем иметь
, (4.48)
Где a соответствует (4.36).
Уравнение (4.48) характеризует плоскорадиальную фильтрацию в интервале изменения дебитов Q > QКр (рис.31,кривая 2).
Похожие статьи
-
Задачи, виды и методы, технология исследования скважин и пластов - Основы добычи нефти и газа
Основная задача исследования залежей и скважин -- получение информации о них Для подсчета запасов нефти и газа, проектирования, анализа, регулирования...
-
Виды несовершенства скважин. Скважина называется гидродинамически совершенной, если она вскрывает продуктивный пласт на всю толщину и забой скважины...
-
Температурный режим пласта, скважин, промысловых и магистральных газопроводов является одной из важнейших характеристик, существенно влияющих на...
-
Основными источниками пластовой энергии служат: - энергия напора (положения) пластовой воды (контурной, подошвенной); - энергия расширения свободного...
-
Режим растворенного газа - Основы добычи нефти и газа
Эксплуатация месторождений при режиме растворенного газа характеризуется низкими коэффициентами нефтеотдачи. Поэтому при этом режиме разрабатываются...
-
Основная причина низкой продуктивности скважин наряду с плохой естественной проницаемостью пласта и некачественной перфорацией -- снижение проницаемости...
-
Исследование газовых скважин и пластов - Основы добычи нефти и газа
Задача прогнозирования разработки газового месторождения сводится к предсказанию характера изменения технологических параметров системы (давления,...
-
Водонапорный режим - Основы добычи нефти и газа
С момента начала распространения депрессионной воронки за пределы водонефтяного контакта (ВНК) в законтурную водоносную область вода внедряется в...
-
При бурении скважин и вскрытии ими пластов, содержащих высоконапорную воду, последняя начинает поступать в ствол скважины и оказывать влияние на...
-
Зная теперь значения коэффициентов А и В для совершенных и несовершенных скважин можем найти несовершенство скважины. Оно записывается в виде: (32) Qсов...
-
Режимы работы газовых залежей - Основы добычи нефти и газа
Определение и виды режимов. Под режимом газовой залежи или режимом работы пласта понимают проявления доминирующей формы пластовой энергии, вызывающей...
-
Таблица 1 Pзаб, МПа Qат, мі/сут 1,5 124000 1,6 76000 1,6 36000 1,66 14000 В ходе проведения исследований были установлены следующие значения для...
-
Распределение давления в газовых скважинах и месторождениях Природный газ в газовых залежах находится под давлением, которое определяется чаще всего...
-
Газонапорный режим - Основы добычи нефти и газа
Газонапорный режим (режим газовой шапки) связан с преимущественным проявлением энергии расширения сжатого свободного газа газовой шапки. Под газовой...
-
При детальных региональных гидрогеологических исследованиях можно делать правильные прогнозы возможных режимов нефтяных залежей, которые не только еще не...
-
Природный газ является ценнейшим химическим сырьем, из которого получаются самые разнообразные продукты его переработки, использование его в...
-
Подсчет запасов газовой залежи - Основы добычи нефти и газа
Запасы подразделяются на потенциальные и извлекаемые (подробнее см. п. 2.9.4). Извлекаемые запасы газа отличаются от потенциальных на величину...
-
Тепловые методы - Основы добычи нефти и газа
Сущность тепловых методов состоит в том, что наряду с гидродинамическим вытеснением повышается температура в залежи, что способствует существенному...
-
Методы повышения нефтеотдачи пластов, Гидродинамические методы - Основы добычи нефти и газа
Гидродинамические методы Назначение гидродинамических методов -- увеличение коэффициента охвата малопроницаемых нефтенасыщенных объемов пласта...
-
Выбор скважины для ГРП - Использование гидравлического разрыва пласта при добыче нефти
Подбор кандидатов является, вероятно, наиболее критичным этапом всего проекта ГРП. Успех ГРП в очень большой степени зависит от подбора скважины....
-
Выполним интегрирование уравнений (27.20), (27.20а), (27.20б). Введем относительную глубину или. При этом очевидно, что. Для ; Для ; Для . После...
-
Гидрохимические методы при поисках и разведке нефтяных и газовых месторождений могут применяться для решения различных задач и в различных формах....
-
В расчетах были использованы следующие исходные данные: Мощность пласта, м h 30 Глубина вскрытия, м b 15 Проницаемость, 10-12 м2 k 0,29 Радиус контура...
-
Одномерным называется фильтрационный поток жидкости или газа, в котором скорость фильтрации, давление и другие характеристики течения являются функциями...
-
Методы увеличения нефтеотдачи Часто бывает необходимым увеличение продуктивности (приемистости) скважины. Почти каждая скважина может быть рассмотрена...
-
Определение расположения газоводяного контакта (ГВК) - Основы добычи нефти и газа
Физические основы ГВК и способы его определения. Газоводяной контакт представляет собой поверхность толщиной обычно в несколько метров. Характер этой...
-
Методы увеличения нефтеотдачи Часто бывает необходимым увеличение продуктивности (приемистости) скважины. Почти каждая скважина может быть рассмотрена...
-
Системы разработки классифицируют по признакам, в основу которых положены характеристики, определяющие отличительные их черты. 1) По геометрии...
-
Методы моделирования - Основы добычи нефти и газа
Различают физическое и математическое моделирования. При физическом моделировании на модели, представляющей по существу натурный или масштабно...
-
Рассмотрим установившуюся фильтрацию жидкости и газа в деформируемом чисто трещиноватом пласте, в котором проницаемость изменяется в зависимости от...
-
Потокометрические исследования В скв. №№ 402 и 405 работает кровельная часть пласта, в скв. № 427 интервалы перфорации перекрыты НКТ. Скв. № 412 во время...
-
Такое движение наиболее часто встречается в виде безнапорного - со свободной поверхностью (рис. 27.4). Для него справедлива формула Дюпюи (27.12)....
-
Показателем успешности применения технологии ГРП является увеличение притока продукции из обработанной скважины. Расчет этого показателя производился...
-
Расчет параметров закачки производится инженерной службой организации, которая производит гидроразрыв, после получения исходных параметров по скважине от...
-
Описание технологии ГРП - Использование гидравлического разрыва пласта при добыче нефти
1) Геологической службой управления составляется информация установленной формы для расчета ГРП. 2) Составляется программа проведения ГРП по результатам...
-
Метод расходометрии - Геофизические исследования в гидрогеологических скважинах
С помощью расходометрии получают следующие качественные и количественные данные о водоносных горизонтах: количество, положение в разрезе и мощность...
-
В областях, где имеется значительное количество глубоких буровых скважин, напорных источников, изучены геологическое строение и состав подземных вод,...
-
Оборудование, применяемое при ГРП на Повховском месторождении На Повховском месторождении ТПП "Когалымнефтегаз" гидравлический разрыв пласта производится...
-
Исследования, связанные с разработкой нефтяных и газовых залежей, следует начинать в первых скважинах, в которых получили притоки нефти и газа. На...
-
Пластовая энергия и силы, действующие в залежах нефти и газа - Основы добычи нефти и газа
Всякая нефтяная или газовая залежь обладает потенциальной энергией, которая в процессе ее разработки переходит в кинетическую и расходуется на вытеснение...
Газодинамические методы исследования скважин при стационарных режимах фильтрации - Основы добычи нефти и газа