7 Гидродинамические и промыслово-геофизические методы исследования скважин и пластов

На Сергеевском месторождении стандартный расширенный комплекс ГИС в масштабе глубин 1:200 выполнен практически в полном объеме в отложениях нижнего карбона, в терригенной толще нижнего карбона (ТТНК), в карбонатных отложения турнейского яруса и в терригенной толще девона. Проведены также исследования испытателем пластов, газовый каротаж, отбор керна.

Исследования эксплуатационных и нагнетательных скважин осуществляется стандартными промыслово-геофизическими методами, а так же проводятся термометрия, расходометрия, барометрия, методы состава (резистрометрия, гамма-гамма плотнометрия). Комплексные данные, полученные в результате этих исследований, позволяют решать широкий круг задач диагностики нефтяных пластов и скважин: выделять отдающие (принимающие) пласты, определять нефте- и водопритоки в ствол скважины, осуществлять контроль технического состояния скважины. Изменения температуры, давления, дебита и других параметров в скважинах в процессе их эксплуатации производятся в условиях нарушенного разработкой естественного состояния физических полей.

По состоянию на 01.01.2008 г. на Сергеевском месторождении пробурено 952 скважины, из них 909 скважин числятся в фонде НГДУ.

Во всех скважинах проведена кавернометрия, ГК, НГК, БК, инклинометрия.

К промыслово-геофизическим исследованиям эксплуатационных скважин относятся:

‒ выделение интервалов заколонной циркуляции;

‒ изучение профиля притока жидкости и газа в скважинах;

‒ изучение состава флюида в стволе скважины.

Комплекс методов исследования эксплуатационных скважин неполный.

Геофизические методы исследования скважин (ГИС) являются неотъемлемой частью геологоразведочного процесса на всех стадиях поиска, разведки месторождений нефти и газа, подсчета запасов полезных ископаемых, ввода в эксплуатацию месторождений и их промышленной разработки. Применение методов ГИС обеспечивает литологическое расчленение геологического разреза, определение глубины залегания продуктивных горизонтов, оценку их коллекторских свойств, включая пористость, проницаемость, нефтегазонасыщенность. Методы ГИС успешно применяются для оптимизации процесса бурения и прогнозирования геологического разреза, контроля испытания пластов в необсаженных и обсаженных скважинах, контроля разработки месторождений нефти и газа.

Одним из важнейших источников получения информации о продуктивном пласте является гидродинамические методы исследования (ГДИ) пластов и скважин. Они дают возможность определить по промысловым данным важнейшие параметры пласта, на основании которых осуществляется контроль за процессом разработки. К таким параметрам относятся, например, фильтрационное сопротивление, пьезопроводность, величина и соотношение пластового и забойного давлений, дебит, продуктивность скважин. С помощью ГДИ устанавливают наличие связи между скважинами, контролируют распределение давления по пласту и продвижение ВНК.

Гидродинамические методы подразделяются на:

‒ исследование скважин при установившихся отборах (снятие индикаторных диаграмм);

‒ исследование скважин при неустановившихся режимах (снятие КВД и КПД);

‒ исследование скважин на взаимодействие (гидропрослушивание).

Сущность метода исследования на установившихся режимах заключается в много кратном изменении режима работы скважины и, после установления каждого режима, регистрации дебита и забойного давления. Коэффициент продуктивности скважин определяется с помощью уравнения

Q = K (P_ПЛ - P_ЗАБ) ⁿ,

где Q – дебит скважины;

К – коэффициент продуктивности;

n – коэффициент равный 1, когда индикаторная линия прямая; n<1, когда линия выпуклая относительно оси перепада давления; n>1, когда линия вогнутая относительно оси перепада давления.

При дальнейшей обработки исследований дополнительно определяют коэффициент проницаемости ПЗП, а также ряд дополнительных параметров.

Исследование скважин на неустановившихся режимах заключается в прослеживании скорости подъема уровня жидкости в насосной скважине после ее остановки и скорости восстановления забойного давления после остановки фонтанной скважины (снятие КВД). Таким же образом можно исследовать и нагнетательные скважины, регистрируя скорость падения давления на устье после ее остановки (снятие КВД). По полученным данным определяют коэффициент проницаемости пласта, подвижность нефти в пласте, гидропроводность пласта, пьезопроводность пласта в зоне дренирования скважины, а также скин-эффект (степень загрязнения ПЗП).

Исследования скважин на взаимодействие заключается в наблюдении за изменениями уровня или давления, происходящими в одних скважинах (реагирующих) при изменении отбора жидкости в других соседних скважинах (возмущающих). По результатам этих исследований определяют те же параметры, что и при исследовании скважин на неустановившихся режимах. Отличие заключается в том, что эти параметры характеризуют область пласта в пределах исследуемых скважин.

Для измерения давления на забое скважин используют абсолютные и дифференциальные (регистрируют приращение отклонения от начального давления) манометры. По принципу действия скважинные манометры подразделяют:

‒ пружинные, в которых чувствительный элемент – многовитковая, геликсная, трубчатая пружина;

‒ пружинно‒поршневые, в которых измеряемое давление передается на поршень, соединенный с винтовой цилиндрической пружиной;

‒ пневматические, в которых измеряемое давление уравновешивается давлением сжатого газа, заполняющего измерительную камеру.

Для контроля за состоянием забойных и пластовых давлений применяются глубинные манометры типа МГН-2. Замеры дебитов осуществляются на установках “ Спутник”.

Физико-химический анализ ежегодно отбираемых поверхностных и глубинных проб нефтей осуществляется с целью контроля изменения свойств флюидов в процессе эксплуатации и получения достоверной информации о составе нефтей. Для отбора проб пластовой нефти могут быть использованы различного типа пробоотбоорники П-23, ВПП-300, ПГ-100 (для отбора проб с повышенным содержанием воды) и др.