Диагностика газовой скважины по результатам гидродинамических исследований при установившейся фильтрации
.pdf
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
2.2 |
Расчёт |
теоретических |
значений |
коэффициентов |
фильтрационного сопротивления для гидродинамически совершенной скважины
В расчетах были использованы следующие исходные данные:
Таблица 1
Название параметра |
Обозначение |
Значение |
|
|
|
Мощность пласта, м |
h |
30 |
|
|
|
Глубина вскрытия, м |
b |
15 |
|
|
|
Проницаемость, 10-12 м2 |
k |
0,29 |
|
|
|
Радиус контура питания, м |
Rк |
300 |
|
|
|
Радиус скважины, м |
rс |
0,08 |
|
|
|
Атмосферное давление, 106 Па |
pат |
0,1 |
|
|
|
Атмосферная температура, К |
Тат |
293 |
|
|
|
Плотность при pат и Тат, кг/м3 |
ρат |
1,967 |
|
|
|
Динамическая вязкость нефти, мПа*с |
μ |
0,012 |
|
|
|
Коэффициент сверхсжимаемости |
z |
0.72 |
|
|
|
Пластовая температура, К |
Тпл |
301 |
|
|
|
Доп. коэффициент пористой среды |
β |
15 |
|
|
|
По формуле для двучленной фильтрации совершенной скважины получаем:
p2 |
p2 |
AQ |
BQ2 |
|
|
|
|
|
|
||||
к |
с |
|
ат |
|
ат (31) |
|
|
|
|
|
|
||
|
A |
pатм z Tпл |
ln |
RК |
; B= |
атм zTпл pатм |
|
1 |
|
1 |
|
||
|
|
|
|||||||||||
|
khTат |
|
k 2 2h2Tат |
|
|
||||||||
где |
|
|
rс |
rc |
Rк |
||||||||
Найдём коэффициент гидродинамического сопротивления А:
|
0,1 106 |
Па 0,72 0,012 10 3 Па с 301К |
|
300 |
|
|
МПа2 с |
||||||
A |
|
|
12 |
|
2 |
|
ln |
|
|
0, 27 |
|
3 |
|
3,14 0, 29 10 |
м |
30м 293К |
0,08 |
м |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Коэффициент гидродинамического сопротивления В равен:
В |
15 1,967кг / м3 |
0,72 301К 0,1 106 Па |
|
1 |
|
1 |
|
|
0,003 |
МПа2 |
с2 |
||||
2 3,14 |
|
м |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
||
30 |
0, 29 10 12 м2 293К |
0,08м |
300 |
|
м |
|
|||||||||
|
|
|
|
м |
|
|
|
||||||||
Введя коэффициенты несовершенства скважины по степени вскрытия С1 и С1’ получим двучленную фильтрацию для несовершенной скважины.
С1 и С1’ находим по формулам (25) и (26) соответственно.
Зная С1 и С1’, а также степень вскрытия пласта h =h/b по формуле (30) находим коэффициенты гидродинамического сопротивления А и В, приняв за ноль коэффициенты несовершенства скважины по характеру вскрытия С2 и С2’, так как фильтрация происходит через фильтр, а не через перфорационные отверстия.
С |
|
|
1 |
ln 0,5 1 0,5 ln |
30 |
4,54 |
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
1 |
|
0,5 |
|
|
|
0,5 |
|
0,08 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
С' |
|
|
1 |
1 |
|
1 |
|
37,5м 1 |
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
1 |
|
0, 25 |
|
|
0,08 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Aн |
0,1 106 |
Па 0,72 0,012 10 3 Па с 301К |
|
|
300 |
|
0, 4 |
МПа2 с |
||||||
3,14 0, 29 10 |
12 |
м |
2 |
30м 293К |
ln |
0,08 |
|
4,54 |
м |
3 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
В 15 1,967кг / м3 |
0,72 301К 0,1 106 Па |
|
|
1 |
|
|
|
1 |
37,5м 1 |
|
0,011 |
МПа2 |
с2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|||||||||
н |
2 |
3,14 30 |
м |
2 |
0, 29 10 12 м2 293К |
|
0,08м |
|
300м |
|
|
м |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
2.3 Оценка гидродинамического несовершенства скважины |
|
|
|
|||||||||||||||
Зная |
|
теперь |
значения коэффициентов А |
и |
В |
для совершенных |
|
и |
||||||||||
несовершенных скважин можем найти несовершенство скважины. Оно записывается в виде:
Qнес
Qсов (32)
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Qсов и Qнесов находим из уравнения(31),взяв |
p2 |
=2,99МПа |
2 |
и |
p2 |
||||||
к |
|
c |
|||||||||
=2,25МПа2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,99 2,25 МПа2 |
0,27 |
МПа2 |
с Q |
0,003 |
МПа2 |
с2 |
Q2 |
|
|
|
|
|
|
м3 |
сов |
|
м6 |
|
сов |
|
|
|
|
0,003·Qсов2 +0,27·Qсов -0,74=0 D=(0,27)2-4·0,003·(-0,74)=0,08178
Q |
0,27 |
0,08178 |
|
|
|
|
|||||||||||||
сов |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 0,003 |
|
|
|
|
|
|||||
1,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Q |
0,27 |
|
|
0,08178 2,67м3 / c |
Q 0,27 0,08178 93 |
||||||||||||||
сов |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 0,003 |
|
|
сов |
2 0,003 |
||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Q |
2,67м3 / c |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
сов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,99 2,25 МПа2 0,4 МПа2 |
с Q |
0,011 |
МПа2 с2 |
Q2 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м3 |
нес |
|
м6 |
нес |
0,011· |
Q2 |
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
нес |
+0,4· нес -0,74=0 |
|
|
|
|
|||||||||||
D=(0,4)2-4·0,011·(-0,74)=0,193 |
|
|
|
||||||||||||||||
Q |
0,4 |
0,193 |
|
|
|
|
|||||||||||||
нес |
|
|
|
|
|
|
2 0,011 |
|
|
|
|
|
|||||||
1,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Q |
0,4 |
0,193 |
1,76м3 / c Q |
0,27 0,193 |
32 |
||||||||||||||
нес |
|
|
|
|
|
|
2 0,011 |
|
нес |
2 0,011 |
|
||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Q |
1,76м3 / c |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
нес |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из этого следует: |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
1,76м3 / c |
|
0,65 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
2,67 |
|
м3 |
/ c |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Если выразить |
в процентах, то получим: 66% . |
||||||||||||||||||
Выразим δ по следующей формуле: |
|
|
|||||||||||||||||
|
ln |
|
Rк |
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Rк |
r |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
с |
|
A |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ln r |
|
|
С |
|
|
н |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
с |
(33) |
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
где С=С1 Получим:
|
|
ln 300 |
|
8, 23 |
|
|
|
0,08 |
|
0,65 |
|
ln |
300 4,54 |
12,77 |
|||
|
|
0,08 |
|
|
или в процентах: δ=65%. |
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Вывод
1.По данным гидродинамических исследований газовой скважины был построен график зависимости забойного давления(pзаб) от дебита(Q) из которого, исключив неправильное значение pзаб, было найдено пластовое давление(pпл) методом экстраполяции этой кривой до пересечения с осью ординат, а также коэффициенты гидродинамического сопротивления А и В,
путём построения графика зависимости ( pпл2 pзаб2 )/Qат от Qат . Эти значения коэффициентов гидродинамического сопротивления соответствуют несовершенной скважине.
2.По формулам двучленной фильтрации были вычислены коэффициенты гидродинамического сопротивления А и В для совершенной скважины, причём при сравнении их с коэффициентами Ан и Вн, вычисленными по тем же формулам для несовершенной скважины, выяснилось, что извилистость каналов фильтрации оказывает большее влияние на течение жидкости, чем её вязкость, т.е. ΔB > ΔA.
3.Зная значения коэффициентов гидродинамического сопротивления А и В и то что скважины эксплуатировались при одинаковых условиях нашли несовершенство скважины, причём и по отношению дебитов Q и Qат, и по отношению коэффициентов А и Ан оно практически одинаково и отличается лишь на 1% , что может быть связано с неточность подсчётов.
4. Вычисленные теоретически и практически для несовершенной скважины коэффициенты гидродинамического сопротивления А одинаковы, в отличии от коэффициентов В, которые отличаются почти в 5 раз, это связано с тем, что оценка извилистости каналов фильтрации по известным давлениям и дебитам менее точна, чем та же оценка по известным фильтрационным характеристикам пласта. 4.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Список используемой литературы
1.Басниев К.С., Кочина И.Н., Максимов В.М. Подземная гидромеханика. М.: Недра, 1993г.
2.Ш. К. Гиматудинов Физика нефтяного и газового пласта М.: Недра, 1971г. 3.Лекции по подземной гидромеханике.