Оценка добывных возможностей скважин при отклонениях от закона дарси
I. Влияние деформационных процессов.
1. Если Рпл>Рнас и Рз>Рнас то при снижении забойного давления в пластах могут протекать деформационные процессы, а при уменьшении забойного давления ниже Рнас имеет место комплексное влияние деформационных процессов и роста газонасыщенности.
При протекании деформационных процессов пористость и проницаемость изменяются при изменении эффективного давления.
2. Рассмотрим
случай, когда зависимость проницаемости
от изменения эффективного давления
при
разработке экспоненциальная:
(1)
В этом случае оценку дебита предлагается проводить на основе средней по давлению проницаемости (Горбунов А.Т., Добрынин В.М. и др.):
(2)
В случае экспоненциальной зависимости
(3)
(4)
коэффициент
снижения проницаемости определяется
на основе геофизических исследований
кернового материала (гидравлический
обжим керна).
В специальной литературе формула (4) известна как модель притока в карбонатных коллекторах (для запасов в терригенных коллекторах деформационными процессами раньше пренебрегали). Сегодня известны месторождения, сложенные рыхлыми слабосцементированными породами с повышенным содержанием глинистой составляющей. Потому пренебрегать деф. процессами ни в коем случае нельзя. В некоторых случаях существует критическая депрессия, не связанная с ростом газонасыщенности, превышение которой приводит к снижению дебита.
3. Уточнить значения
можно
по данным гидродинамических исследований
скважин (ГДИС) методом последовательной
смены установившихся отборов (ПСУО):
(5)
-
результаты ГДИС.
Перебирая значения
и вычисляя F,
можно уточнить значение
:
(*
- означает искомое значение
)
4. Уравнение притока при протекании деформационных процессов:
(6)
При этом индикаторная линия является выпуклой к оси дебитов.
Рисунок 1. Аппроксимация испытаний различными уравнениями притока.
P.S.
Понятии “коэффициент продуктивности скважины” при нелинейной модели притока исчезает, если требуется дать прогноз дебита при снижении забойного давления.
При нелинейном уравнении притока (6) возможна его линеаризация:
Y=A+BX
Лабораторные исследования на образцах керна
Рисунок 2. -Результаты опытов относительного изменения проницаемости от эффективного давления: 1, 2 – чистые песчаники; 3,4 – глинистые песчаники
Примечание: 3 и 4 экспоненты имеют очень низкую точность оценки результатов исследований кернового материала, поскольку на самом деле зависимости более сложные.
Рисунок 3. - Зависимость k/k0 от внутрипорового давления для образца пород-коллекторов месторождения Хасси-Мессауд, скв. № 290
Рисунок 4. -Зависимость k/k0 от эффективного давления, скв. № 8, образец 222, месторождения Тенгиз (виден гистерезис проницаемости).
В этом случае деформационные процессы сопровождаются необратимыми потерями ФЕС – разрушение глинистого цемента, смыкание трещин, разбухание глинистых частиц при закачке пресной воды.
Влияние зависимостей, приведенных на рис. 3 и 4, приводят к снижению добывных возможностей скважин с ростом депрессии в определенных пределах. В этом случае индикаторные линии имеют вид подковы, т.е. существует критическая депрессия, превышение которой приводит к снижению дебита.
Рисунок 5. - Индикаторные диаграммы скважин пласта ВК1 Каменной площади Красноленинского месторождения
Естественно, что рассчитать индикаторную линию в случае уменьшения дебита при осреднении проницаемости по давлению нельзя, т.к. интеграл не убывает.
Р.S. Снижение дебита с ростом депрессии можно получить при гидродинамическом моделировании по специальным методикам проведения расчетов.