20. Гидродинамические исследования скважин методом установившихся режимов. Виды индикаторных диаграмм. Испытатель пластов.

Гидродинамические исследования проводятся для:

• Уточнения геологического строения пласта, установления неоднородностей и границ пласта

• Определения фильтрационных характеристик пласта, оценки изменения (загрязнения) фильтрационных свойств в призабойной зон

• Оценки энергетического состояния залежи

• Определения пластового давления, продуктивности, обводнённости, газового фактора, гидропроводности, проницаемости, пьезопроводности, скин-фактора и т. д.), а также особенности околоскважинной и удалённой зон пласта.

Различают гидродинамические исследования:

на установившихся режимах фильтрации – метод снятия индикаторной диаграммы (ИД)

на неустановившихся режимах – методы кривой восстановления давления (КВД), кривой падения давления (КПД), кривой восстановления уровня (КВУ) или кривой притока (КП).

Интерпретация ГДИС позволяет оценить продуктивные и фильтрационные характеристики пластов и скважин Эти исследования являются прямым методом определения фильтрационных свойств горных пород в условиях залегания, характера насыщения пласта (газ/нефть/вода) и физических свойств пластовых флюидов (плотность, вязкость, объёмный коэффициент, сжимаемость, давление насыщения и т. д.).

Анализ ГДИС основан на установлении взаимосвязей между дебитами скважин и определяющими их перепадами давления в пласте.

Исследования на установившихся режимах проводятся не менее чем на 3-х режимах с регистрацией параметров отборов или закачек. Отработка скважины, как правило, проводится на штуцерах с различными диаметрами. При каждом режиме измеряют забойное давление, дебиты жидкой и газообразной фаз пластового флюида, обводнённости и др.

Исследование методом отборов на добывающих скважинах

Контролируемые параметры:

• Давление на забое (динамический уровень) на различных режимах работы скважины

• Дебит добывающей жидкости на различных режимах работы скважины

• Обводненность продукции скважины на каждом режиме

Результаты:

• Продуктивность скважины

• Пластовое давление.

Исследование методом закачек на нагнетательных скважинах

Контролируемые параметры:

• Давление на забое на различных режимах работы скважины

• Расход закачиваемой жидкости на различных режимах работы скважины

Результаты:

• Пластовое давление

• Приемистость скважины, Скин-эффект

• Наличие и параметры трещины гидроразрыва

• Проницаемость, гидропроводность, пьезопроводность пласта

• Радиус влияния скважины (радиус исследования)

Для более полной оценки фильтрационных характеристик пласта необходимо проведения исследования методом КВД в остановленной скважине

1 - при линейном законе фильтрации однородной жидкости в пласте

2 - при нелинейном законе фильтрации, разрушении призабойной зоны, разгазировании нефти

3 - при снижении проницаемости призабойной зоны пласта

4 - при комбинированном воздействии влияющих факторов

Последовательность проведения исследований1. Устанавливают несколько режимов работы скважины (обычно не менее 4 режимов - для построения индикаторной диаграммы и качественной интерпретации графика).Как правило это достигается принудительным изменением дебита скважины и для каждого дебита определяют _заб ().Для газовых скважин - это установление штуцеров различного диаметра на устье скважины.Для нефтяных скважин:а) установление штуцеров на устье скважины в выкидной линии при фонтанном и артезианском способе эксплуатации.Б) изменение режима работы погружных насосов при механизированном способе эксплуатации.Изменение режима эксплуатации ШСНУ можно достигнуть:·изменением длины хода полированного штока (l);· изменением числа качаний балансира (n);· одновременным изменением длины хода штока и числа качаний.Замеряют необходимые значения параметров.При исследовании замеряют:а) дебит нефти (газа);б) пластовое давление;в) забойное давление;г) количество выносимого песка;д) количество выносимой воды;е) газовый фактор продукции скважины. По результатам исследований заполняют таблицуСтроят индикаторные диаграммы и проводят интерпретацию результатов исследований.По результатам исследований строят графики зависимости дебита скважины от забойного давления Р_заб или от депрессии (Р_пл-Р_заб), называемые индикаторными диаграммами (ИД).Индикаторные диаграммы (ИД) добывающих скважин располагаются ниже оси абсцисс, а водонагнетательных - выше этой оси. Индикаторные кривые при фильтрации по пласту однофазной жидкости: 1 - установившаяся фильтрация по линейному закону Дарси; 2- неустановившаяся фильтрация или фильтрация с нарушением линейного закона Дарси при больших Q; 3 - нелинейный закон фильтрации.Реальные индикаторные диаграммы не всегда получаются прямолинейными (Рис 5.4). Искривление индикаторной диаграммы характеризует характер фильтрации жидкости в призабойной зоне пласта.

Испытатель пластов

• Пластоиспытатель представляет собой совокупность инструментов, аппаратов и приборов, скомпонованных воедино для проведении измерений, необходимых при испытании пласта.

• Испытание пласта - это технологический комплекс работ в скважине, связанный со спускоподъёмными операциями инструмента, созданием глубокой депрессии на пласт, многоцикловым вызовом притока пластовой жидкости и отбором глубинных проб с регистрацией диаграмм изменения давления и температуры на забое и в трубах автономными манометрами.

• Каждый цикл состоит из открытого периода с регистрацией кривой притока (КП) и закрытого периода с регистрацией кривой восстановления давления (КВД). Продолжительность периодов выбирают, исходя из решаемой задачи.

• Так для определения начального пластового давления используют КВД после кратковременного притока (первый цикл), для отбора представительной пробы пластового флюида и оценки фактической продуктивности требуется большая продолжительность притока, а также длительная КВД для определения гидропроводности удалённой зоны пласта, потенциальной продуктивности и скин-фактора (второй цикл).

• Испытатель пластов трубный (ИПТ) применяют для испытаний пластов в открытом стволе в процессе бурения, а также в обсаженных и перфорированных скважинах, когда использование стандартных технологий КВД и ИД малоинформативно:

• в низко- и среднедебитных эксплуатационных скважинах,

• при наличии перфорации двух стратиграфически различных пластов,

• при работе скважины в режиме неустойчивого фонтанирования.

• Преимущества ИПТ заключаются в возможности создания малого подпакерного объёма, что позволяет снизить влияние упругой реакции ствола скважины и, тем самым, получить необходимые условия фильтрации в пласте при меньшей продолжительности исследований.

• Тем не менее, время нахождения ИПТ на забое скважины ограничено, поэтому радиус исследования пласта при использовании ИПТ невелик, а полученные параметры пласта лишь приблизительно характеризуют добывные возможности скважины в условиях длительной эксплуатации.