Лабораторна робота № 1 Визначення допустимої величини депресії на пласт при випробуванні та освоєнні свердловин Мета та завдання роботи

Метою роботи є набуття студентами практичних вмінь з визначення допустимих депресій на пласт при випробуванні та освоєнні свердловин.

Для досягнення поставленої мети перед студентом ставиться завдання:

– за заданою вихідною інформацією провести аналіз конкретної геологічної ситуації;

– визначити допустиму депресію на пласт і дати заключення та рекомендації щодо створення відповідних депресій на пласт при випробуванні та освоєнні свердловин в залежності від конкретної геологічної ситуації.

Основні теоретичні положення

Виклик припливу нафти або газу в свердловину можливий лише за умови, якщо P_пл  Р_в + Р_дод; P_пл. - пластовий тиск; Р_в— вибійний тиск; Р_дод— додатковий тиск, необхідний для подолання опорів, які зустрічають рідина або газ, рухаючись до вибою свердловини. Ці опори створюються природними і штучними причинами, що виникають у процесі буріння (забруднення привибійної зони).

Якщо в свердловині перебуває стовп рідини з густиною р й висотою Н, то наведену вище нерівність можна записати в такому

. (1.1)

Пластовий тиск — параметр, який залишається без змін у процесі освоєння свердловини. Таким чином, щоб задовольнити нерівність, можуть змінюватись Н, , Р_дод.

Допустиме значення депресії на пласт при виклику припливу вибирають з урахуванням міцності обсадної колони та цементної оболонки в кільцевому просторі; стійкості колектора за умови, що змикання тріщин для тріщинуватих колекторів можна уникнути. Допустиму депресію на пласт, виходячи з умов збереження міцності цементної оболонки, визначають за формулою

(1.2)

де Р_пл – тиск у продуктивному пласті, МПа; Р_пл ¹ — тиск у водоносному горизонті або у водонафтовому контакті (ВНК), МПа; h — висота якісної цементної оболонки між водоносним горизонтом або ВНК і найближчим перфораційним каналом; а — допустимий градієнт тиску на цементну оболонку за обсадною колоною, МПа/м (не більше 2,5).

Перепад тиску в експлуатаційній колоні залежить від значення зминальних тисків, закладений у проекті спорудження свердловини, практично перевіряється за даними про конструкцію експлуатаційної колони.

Допустима депресія, виходячи з умов стійкості привибійної зони пласта, забезпечується при виконанні такого співвідношення:

(1.3)

де _ст- границя міцності породи на стискання з урахуванням її зміни при насиченні породи фільтратом бурового розчину, МПа; Р_г- вертикальний гірський тиск, МПа; К- коефіцієнт бічного розпору.

Г

(1.4)

ірський тиск визначається середньою густиною верхніх порід р з урахуванням рідини, що в них міститься, та глибини залягання пласта

де Н — глибина залягання пласта, м; _сер = (2300...2500) кг/м³.

Коефіцієнт бічного розпору визначають через коефіцієнт Пуассона 

(1.5)

Значення допустимої депресії на основі умов запобігання змиканню тріщин (для тріщинуватих колекторів) визначають за формулою

(1.6)

де  — розкриття тріщин, мм; l— довжина тріщин, мм; Е — модуль пружності породи пласта, МПа.

Мінімальна депресія на пласт повинна також забезпечувати пере­пад тиску, необхідний для подолання опору руху рідини в

привибійній зоні

(1.7)

де Р _ДОД  (2...5) МПа.

(1.8))

Приплив рідини з пласта починається тоді, коли тиск стовпа рідини в свердловині стає меншим від пластового тиску, тобто при створенні депресії на пласт.

Підготовка до заняття

Для успішного виконання роботи студент перед початком заняття повинен:

1 Опанувати основні теоретичні положення за темою роботи.

2 Ознайомитись із конкретною геологічною ситуацією, виписати та проаналізувати вхідні дані згідно з одержаним варіантом.

3 Підготувати відповіді на контрольні запитання та завдання.

Опис конкретної геологічної ситуації

(початкові дані )

Визначити допустиме значення депресії на пласт при виклику припливу з урахуванням умов запобігання змикання тріщин, для тріщинуватих колекторів (початкові дані видаються студентові індивідуально за варіантами). Розкриття тріщин 1мм, довжина тріщин 100мм, пласт-колектор представлений пісковиком.

Порядок проведення роботи

Для виконання поставленого завдання рекомендується така послідовність проведення роботи:

1 Проаналізувати особливості геологічної інформації одержаної за варіантом.

2 Розрахувати допустиму депресію на пласт за формулою (1.6)

де  — розкриття тріщин, мм; l — довжина тріщин, мм; Е — модуль пружності породи пласта, МПа.

3 Сформулювати й обґрунтувати рекомендації, щодо створення допустимої депресії на пласт при випробуванні та освоєнні свердловини.