Тема 3. Пластовые давления и пластовые температуры в недрах
Начальное (природное) пластовое давление – это внутреннее давление, при котором нефть, газ и вода находятся в пустотном пространстве пород-коллекторов до начала разработки. Если скважиной вскрыть нефтяной пласт и снизить в ее стволе уровень промывочной жидкости (т.е. уменьшить давление), то в скважину из пласта начнет поступать нефть. Приток нефти прекращается в случае, когда столб нефти (жидкости) уравновесит Рпл (приток флюида из скважины возможен только в случае наличия депрессии – перепада давления между пластом и скважиной).
Поэтому величина Р пл определяется по высоте столба жидкости в скважине – Рпл= hg
h – высота столба жидкости, уравновешивающего давление; g – ускорение свободного падения; - плотность жидкости в скважине, кг/м3.
В промысловой практике давление определяют в МПа, поэтому формула имеет вид: Р пл= h/102, (при этом плотность определяется в единицах– гр/см3)
Различают пластовое давление абсолютное и приведенное.
h1 – пьезометрический напор
h2 – пьезометрическая высота
z – расстояние от середины пласта до пьезометрического уровня
Пьезометрический уровень – уровень жидкости, установившийся в скважине и соответствующий величине пластового давления. Пьезометрическая поверхность – это поверхность, проходящая через пьезометрические уровни скважин.
h1- пьезометрический напор- расстояние от пьезометрического уровня до условной принятой горизонтальной плоскости
h2- пьезометрическая высота- расстояние от середины пласта до пьезометрического уровня
z- расстояние от середины пласта до условной плоскости приведения (ВНК)
Давление, соответствующее пьезометрической высоте называется абсолютным пластовым давлением.
Давление, соответствующее пьезометрическому напору, т.е. пересчитанное на глубину ВНК, называется приведенным пластовым давлением.
От величины абсолютного давления можно перейти к приведенному пластовому давлению
Точки замера находятся в середине интервала перфорации.
В скважине №1 поправка прибавляется; в скважинах 2 и 3 – поправка вычитается.
Приведенное пластовое давление вычисляются по формуле:
Pпл.прив. = Рпл.зам.(абсолютное) -+ z= (h2 +z)
Рпл.зам – абсолютное давление, замеренное в скважине
zпоправка, которая прибавляется или вычитается в зависимости от положения точки замера относительно условной плоскости приведения (ВНК)
Способы измерения пластового давления
Пластовое давление можно определить разными методами:
1. Прямые замеры с помощью глубинных манометров, спущенных в скважину на глубину середины интервала перфорации. Время выдержки – 10-20 минут. При этом недопустима утечка жидкости или газа через устьевую арматуру. Измеренное в скважинах давление пересчитывается на глубину ВНК.
2. Совмещенные замеры пластового и забойного давлений проводят при изучении скважин гидродинамическими методами
Рзаб. – это давление в работающей скважине на середине интервала перфорации при установившемся режиме ее работы. Для измерения забойного давления (в фонтанирующих добывающих или в нагнетательных скв.) манометр выдерживают на забое работающей скважины, затем ее останавливают и давление в ней восстанавливается до какой-либо стабильной величины, которую и принимают за пластовое давление. Манометр пишет кривую восстановления давления. В скважинах механизированного фонда Рзаб измеряется через затрубное пространство.
|
t1 - время работы скважины t2- момент остановки скв. t3- время восстановления давления |
Кривая восстановления давления в добывающей скважине (Рпл >Рзаб.)
Забойное давление можно определить также путем пересчета глубины динамических уровней и устьевых давлений
3. Расчетные способы определения динамического давления:
пересчет по величине устьевого статического давления
пересчет по глубине статического уровня
Статический уровень – уровень жидкости, устанавливающийся в скважине после ее остановки и отражающий величину пластового давления в данной точке. Это абсолютная отметка до которой поднимается уровень жидкости в неработающей скважине.
Динамический уровень – уровень жидкости, устанавливающийся в работающей скважине при стабильной величине отбора, т.е., абсолютная величина от устья скважины на которой держится уровень жидкости.
Затрубное давление – статическое давление, замеренное на устье остановленной скважины, создающееся между стенками эксплуатационной колонны и насосоно-компрессорными трубами.
Буферное давление – замеренное на устье скважины внутри насосно-компресорных труб. Оно может быть статическим, т.е., замеренным в остановленной скважине – равное затрубному; а может быть динамическим – замеренным в фонтанирующей скважине.
В промысловой практике используют величину текущего, т.е., определенного на конкретную дату пластового давления.
Текущее или динамическое пластовое давление:
А) в продуктивном пласте- давление на какую-либо дату разработки, устанавливающееся при стационарной работе всего фонда скважин
Б) в скважине – пластовое давление, замеренное в скважине находящейся под влиянием других действующих скважин