3.4 Определение фильтрационных параметров пород путем гидродинамических исследований скважин на установившихся режимах фильтрации

Метод установившихся отборов (метод пробных откачек) в практике исследований скважин является самым распространенным. Он применяется при исследовании всех видов добывающих и нагнетательных (нефтяных, нефтегазовых, нефтеводяных, газовых и газо-водонефтяных) скважин. Сущность метода сводится к установлению путем промысловых измерений зависимости между дебитом скважины и величиной ее забойного давления (или величиной перепада давления между пластовым и забойным давлением) при установившихся режимах отбора жидкости. С использованием этой зависимости определяются такие важные характеристики, как коэффициент продуктивности скважины, коэффициент гидропроводности и проницаемости пласта.

При построении индикаторной диаграммы скважины используются результаты замеров, полученных при выполнении пункта 3.3. Для этого необходимо заполнить таблицу 3.2.

Таблица 3.2 – Результаты исследований скважин методом пробных откачек

Номер режима	V, м3	t, с	Q, м3/с	Pк, Па	Pс, Па	(Pк-Pс), Па	Кт, м3/(Па∙с)
1
2
3
4

Здесь ρ_В = 1000 кг/м³.

По данным таблицы 3.2 следует построить индикаторные диаграммы скважины, как показано на рисунках 3.5 и 3.6.

По графику на рисунке 3.5 при Q = 0 следует определить значение давления на контуре питания P_к и сопоставить с фактическим его значением по пьезометру П1.

По индикаторной диаграмме (рисунок 3.6) определяется коэффициент продуктивности скважин.

Рисунок 3.5 Рисунок 3.6

Примеры построения индикаторных диаграмм скважины

Коэффициентом продуктивности добывающей скважины называется прирост (снижение) дебита жидкости при увеличении (снижении) депрессии на пласт на единицу, т.е.

. (3.14)

Для определения К используются две произвольные точки на графике (рисунок 11):

. (3.15)

Из предыдущей формулы следует:

Q = К ∙ΔP. (3.16)

Эту зависимость обычно называют уравнением притока жидкости. Сопоставим эту формулу с формулой Дюпюи:

, (3.17)

откуда

. (3.18)

Параметр ε = kh/µ называют гидропроводностью пласта. Этот параметр чаще всего измеряют в мкм² ∙м/(мПа∙с). Формула для расчета гидропроводности пласта запишется в виде:

, (3.19)

где ε – коэффициент гидропроводности пласта, м² ∙м/(Па∙с);

К – коэффициент продуктивности скважины, м³/( Па∙с).

Среднее значение коэффициента проницаемости пласта определяется по коэффициенту продуктивности скважины.

Коэффициент проницаемости k_ср, м², вычисляют по формуле

, (3.20)

где ε – гидропроводность пласта, м² ∙м/(Па∙с);

h – толщина пласта, м;

μ – коэффициент динамической вязкости, Па∙с.

По формуле Дюпюи коэффициент проницаемости пласта рассчитывается по данным замеров на всех четырех режимах:

, (3.21)

где k – коэффициент проницаемости, м²;

Q – дебит скважины, м³/c;

h – толщина пласта, м;

µ - динамическая вязкость жидкости, равна 10^-3 Па∙с.

Р_к и Р_с – давление соответственно на контуре питания и в скважине, Па.

Результаты расчётов заносят в таблицу 3.3.

Таблица 3.3 – Результаты обработки индикаторной диаграммы скважины

Режим	Q, м3/сут	(Рк-Рс), Па	k, мкм2	kср, мкм2
1
2
3
4

Вопросы для самоподготовки

1 Какое движение жидкости газов в пласте называется плоскорадиальным?

2 Написать дифференциальные уравнения установившейся и неустановившейся плоскорадиальной фильтрации жидкости.

3 Какому закону подчиняется распределение давления и градиента давления при фильтрации жидкости в круговом пласте?

4 Порядок выполнения работ при исследовании скважин?

5 Что такое индикаторная диаграмма скважин? Уравнение притока жидкости.

6 Что понимается под коэффициентом продуктивности скважин и как он определяется?

7 Напишите формулу Дюпюи.

8 Каковы причины различия коэффициентов проницаемости породы, определяемых по керну и по коэффициенту продуктивности?

9 Что понимается под гидропроводностью пласта?