Предмет: Разработка месторождений природного газа

Семинар №2: Обработка результатов гидродинамических исследований скважин.

1Определение давления на забое остановленных газовых и газоконденсатных скважин

Все технологические процессы, происходящие в пласте, стволе скважины и в системе сбора и подготовки газа, требуют знания характера изменения давления газа. С ним связаны запасы газа, изменение состава пластовой смеси, темп вторжения воды в залежь, парциальное давление отдельных компонентов, конструкция скважин и т.д.

Отправной точкой газогидродинамических расчётов являются пластовое и забойное давления. В газовой промышленности принято использовать абсолютные значения давлений, которые определяются как сумма избыточного и барометрического давлений, то есть:

(1.1)

Для определения забойного давления в остановленной или работающей скважинах существуют две возможности: непосредственное измерение давления на забое манометрами или другими измерительными комплексами или измерение на устье скважины статического и динамического давлений и пересчёт этих давлений на необходимую глубину.

Для определения пластового давления расчётным путём исходят из условия равновесия избыточного давления на устье с пластовым давлением.

Пластовое давление определяется по формуле:

(1.2)

Здесь - статическое давление на устье скважины; ; - среднее давление, ; - средняя температура, ; - средний коэффициент сверхсжимаемости.

Давление на забое скважины глубиной определяется по формуле:

	(1.3)
	(1.4)
	(1.5)

Средняя температура определяется по формулам:

,

(1.6)

Средний коэффициент сверхсжимаемости зависит от средних давления и температуры газа в стволе скважины. Для определения среднего давления необходимо знать давление на устье скважины и на глубине , а чтобы определить давление на глубине , нужно знать коэффициент . Таким образом, видно, что в уравнении (1.3) входят взаимозависящие параметры. Поэтому для определения пластового давления применяется метод последовательных приближений.

2Исследование газовых скважин

Газовые скважины подвергаются различным исследованиям для получения прямых и косвенных данных о геолого-физических параметрах продуктивного пласта и насыщающих его флюидов. Прямые данные получают в результате отбора керна и проб жидкостей и газов; косвенные данные получают из результатов геофизических, газогидродинамических и термодинамических исследований.

Промысловые исследования газовых и газоконденсатных скважин позволяются определять:

- Геометрические размеры залежей по площади и разрезу, наличие и размеры экранов и непроницаемых включений;

- Фильтрационно-ёмкостные параметры пласта;

- Прочностные характеристики пласта;

- Состав и физико-химические свойства газа и жидкостей;

- Условия накопления и выноса жидкостей и твёрдых пород из пласта на забой скважины и с забоя на поверхность;

- Гидродинамические и термодинамические условия работы ствола скважины;

- Фазовые превращения газоконденсантых смесей в пласте, скважине и наземном промысловом оборудовании;

- Начальные и текущие запасы газа и конденсата в залежи.

Результаты исследований необходимы для проектирования разработки и составления проектов обустройства месторождения, для установления технологических режимов работы скважин, а так же для оценки эффективности различных геолого-технических работ на скважине.

Исследования газовых скважин подразделяются на:

- Первичные (первоначальные) – исследования, проводимые на разведочных и эксплуатационных скважинах непосредственно после окончания их бурения с целью определения максимально допустимых дебитов и параметров пласта перед пуском месторождения в эксплуатацию. Их целью также являются наиболее полное использование прямых и косвенных методов для определения геометрических размеров залежей, фильтрационных и ёмкостных геолого-физических параметров пласта, прочностных характеристик пласта, состава и физических свойств пластовых жидкостей и газов, условий накопления и выноса жидкостей и твёрдых пород из пласта на забой скважины и с забоя на поверхность, гидодинамических и термодинамических условий работы ствола скважины.

- Текущие исследования проводятся во всех добывающих скважинах, в среднем раз в год. Цель исследований – получение данных о состоянии пласта, призабойной зоны, забоя и ствола скважины, потерях давления. Эти данные используются для установления, подтверждения или изменения технологического режима эксплуатации скважин, а также для выявления осложнений в процессе добычи газа.

- Контрольные исследования проводятся для проверки качества первоначальных и текущих исследований. Чаще всего при контрольных исследованиях используется более совершенная контрольно-измерительная аппаратура, что позволяет уточнять ранее определённые параметры

- Специальные исследования проводятся для определения параметров, обусловленных специфическими характеристиками месторождения; они позволяют контролировать положение ГВК и ГНК. Такие исследования также проводятся для определения эффективности различных геолого-технологических мероприятий по увеличению дебитов скважин, таких как гидроразрыв пласта, кислотная, пено- и термокислотная обработки, перфорация и установка цементных мостов при укреплении призабойной зоны; для определения динамики перетоков газа, воды и нефти при вышеуказанных операциях.

Подготовка скважины к газодинамическим исследованиям производится в зависимости от назначения исследований и объёма требуемой информации; от геологических особенностей залежи, состава и количества ожидаемых газа, воды, конденсата и твёрдых примесей; от возможности образования гидратов и устойчивости продуктивного пласта; от конструкции скважины и применяемых глубинных приборов; от степени освоения месторождения; наличия наземных коммуникаций по сбору и подготовке газа и т.д.

По результатам исследований скважин определяются величины коэффициентов фильтрационного сопротивления и .

Газогидродинамические исследования скважин могут проводится на стационарных и нестационарных режимах фильтрации.