Приток газа к несовершенной скважине - Диагностика газовой скважины по результатам гидродинамических исследований при установившейся фильтрации

Виды несовершенства скважин. Скважина называется гидродинамически совершенной, если она вскрывает продуктивный пласт на всю толщину и забой скважины открытый, т. е. вся вскрытая поверхность забоя является фильтрующей.

Если скважина с открытым забоем вскрывает пласт не на всю толщину h, а только на некоторую глубину b, то ее называют гидродинамически несовершенной по степени вскрытия пласта. При этом:

Называется относительным вскрытием пласта.

Если скважина вскрывает пласт до подошвы, но сообщение с пластом происходит только через специальные отверстия в обсадной колонне и цементном камне или через специальные фильтры, то такую скважину называют гидродинамически несовершенной по характеру вскрытия пласта.

Нередко встречаются скважины с двойным видом несовершенства-как по степени, так и по характеру вскрытия пласта.

Степень и характер вскрытия пласта имеют важное значение при разработке месторождений нефти и газа, так как они определяют фильтрационные сопротивления, возникающие в призабойной зоне, и, в конечном итоге, производительность скважин. Выбор степени и характера вскрытия осуществляется в зависимости от физических свойств пластов, их толщины, степени неоднородности, способа разработки и т. д. Несовершенство скважин по степени и характеру вскрытия приводит к таким деформациям линий тока, которые приводят к возникновению в призабойной зоне сложных неодномерных течений. В связи с этим рассмотрение особенностей притока к гидродинамически несовершенным скважинам имеет большое практическое значение.

Приток газа к несовершенным скважинам при двучленном законе фильтрации.

Несовершенство газовых скважин при выполнении закона Дарси:

(2)

Учитывается так же, как несовершенство нефтяных скважин, т. е. радиус скважины в формуле дебита заменяется приведенным радиусом:

Для расчета дебитов газовых скважин несовершенных по степени и по характеру вскрытия при нарушении закона Дарси может быть предложена следующая схема. Круговой пласт, в центре которого находится скважина, делится на три области (рис. 6).

схема притока газа к несовершенной по степени и характеру вскрытия скважине

Рис. 6 - Схема притока газа к несовершенной по степени и характеру вскрытия скважине

Первая область имеет радиус R1=(2-3)rс, здесь из-за больших скоростей вблизи перфорационных отверстий происходит нарушение закона Дарси, т. е. в основном проявляется несовершенство по характеру вскрытия. Линии тока показаны на рис. 9.

Вторая область представляет собой кольцевое пространство R1< r< R2, R2?h; здесь линии тока искривляются из-за несовершенства скважины по степени вскрытия, имеет место двучленный закон фильтрации.

В третьей области R1< r < Rк, действует закон Дарси, течение можно считать плоскорадиальным. Обозначив давления на границах областей через р 1 и р 2, запишем для третьей области в соответствии с формулами нахождения дебита скважины для плоскорадиальной фильтрации:

(3)

Подставив (3) в (4), получим:

(19)

Перейдем к дебиту, приведенному к атмосферному давлению:

(20)

Подставим в (20) и получим:

(21)

Из уравнения (21) получим течение газа в третьей области:

(22)

Во второй области примем, что толщина пласта переменна и изменяется по линейному закону от значения b при r = R1 до значения h при r = R2, т. е.

Z(r) = б+вr (23)

Где бивопределяются из условий z=b при r=R1, z = h при r = R2. Чтобы получить закон движения в этой области, надо проинтегри ровать уравнение (2), предварительно подставив вместо постоянной толщины h переменную толщину по формуле (23).

(24)

Здесь C1 и С 1' - коэффициенты, характеризующие несовершенство скважины по степени вскрытия.

(25)

, (26)

Обе последние формулы-приближенные, они имеют место при значениях b " R1.

В первой области фильтрация происходит по двучленному закону, плоскорадиальное течение нарушается из-за перфорационных отверстий; несовершенство по характеру вскрытия учитывается коэффициентами С 2 и C1:

(27)

Здесь С 2 определяется по графикам В. И. Щурова, для С 2' предлагается приближенная формула:

(28)

Где N - суммарное число перфорационных отверстий; ?'-глубина проникновения перфорационной пули в пласт.

Складывая почленно уравнения (22), (24) и (27) и пренебрегая величиной 1/R2, получим уравнение притока газа к несовершенной скважине в виде: фильтрационное сопротивление газ скважина

(29)

Если записать уравнение (29) через коэффициенты фильтрационных сопротивлений А и B в виде (12), то для несовершенной скважины получим:

(30)

Где C1 и C1' определяются по формулам (25) и (26), С'2-по формуле (28), а С 2-по графикам В. И. Щурова (рис. 10).

графики в.и. щурова для определения коэффициента с 2 при &;#63;= 0,5

Рис. 10 - Графики В. И. Щурова для определения коэффициента С 2 при ?= 0,5

Номерам кривых соответствуют значения б: 1 - 0,02; 2 - 0,04; 3 - 0,06; 4 - 0,08; 5 - 0,1; 6 - 0.1; 7 - 0,14; 8 - 0,16; 9 - 0,18; 10 - 0,2.

2. Расчетная часть

Похожие статьи




Приток газа к несовершенной скважине - Диагностика газовой скважины по результатам гидродинамических исследований при установившейся фильтрации

Предыдущая | Следующая