книги из ГПНТБ / Поддержание пластового давления на нефтяных месторождениях

или АН-500. Применение их позволяет изучить приемистость пластов в широком диапазоне давлений нагнетания.

Продолжительность закачки воды передвижными агрегатами или насосами кустовых станций на каждом из режимов в период иссле­ дования и длительность остановки скважины для замера пластового давления приближенно определяют по кривым (см. рис. 65) и коррек­ тируют непосредственно в процессе наблюдения за изменением рас­

манометры, так как в основном в действующих нагнетательных скважинах пластовое давление выше гидростатического. Однако, замеряя давление на устье скважины, следует иметь в виду, что при определенных условиях нагнетания (большие расходы воды, недоста­ точная пропускная способность каналов) возможны значительные потери напора при движении воды от устья до забоя.

Если скважина оборудована промывочными трубами, то на пе­ риод исследования целесообразно закачку по промывочным трубам прекратить и использовать их в качестве своеобразного пьезометра. Тогда по манометру, установленному на головке скважины, легко определяется истинное давление на забое

142

1500 м3 /сут — их можно учесть по известному уравнению Дарси — Вейсбаха, принимая значения коэффициента X по опытным данным [105 Î

закачки в м3 /с; d — диаметр труб в м; g — ускорение силы тяжести в м/с2 .

Если воду нагнетают при значительных расходах по насоснокомпрессорным трубам, спущенным в скважину с пакером ввиду негерметичности обсадной колонны, или проводят совместно-раздель­ ную закачку воды в разобщенные пакером пласты, то для замера забойного давления целесообразно применять глубинные манометры.

По полученным в процессе исследований данным строят инди­

нагнетательных скважин Ромашкинского месторождения, построен­ ные по исходным данным, приведенным в табл. 35. Конфигурация индикаторных кривых для всех законтурных и внутриконтурных

во всех случаях к существенному возрастанию средних коэффициен­

Аналогично изменялись коэффициенты приемистости по всем исследованным внутриконтурным и законтурным нагнетательным скважинам. Причем, чем выше проницаемость пласта, тем при мень­ ших абсолютных значениях давления нагнетания интенсивно воз­ растают коэффициенты приемистости.

При обработке кривых восстановления давления, записанных по одним и тем же скважинам, но при остановке их с различных исходных режимов, установлено, что все параметры существенно зависят от предшествовавшего режима эксплуатации скважины. Чем выше забойное давление, а следовательно, и приемистость скважины, тем большие значения 'кимеют все параметры, подсчитываемые по

143

кривым восстановления давления. Это отмечается по всем исследо­ ванным нагнетательным скважинам.

Таким образом, исследования по кривым восстановления дав­ ления показали, что повышение коэффициентов приемистости на­ гнетательных скважин при увеличении давления нагнетания вызвано существенным ростом гидропроводности призабойной зоны пласта

1)при повышенных давлениях начинают принимать воду пропластки и отдельные пласты с худшими коллекторскими свойствами,

т.е. возрастает суммарная мощность принимающих воду интерва­ лов [2, 105];

2)создание высоких градиентов давления может в свою очередь привести к продвижению воды по более мелким поровым каналам,

что повысит среднюю проницаемость для воды вскрытых пластов; 3) высокое давление нагнетания вызывает дальнейшее расши­

кого совершенства скважин и увеличению их поглотительной спо­ собности [2, 105].

В нашей стране на трещиноватость продуктивных песчаников девона впервые было обращено внимание И. Г. Пермяковым при разработке им в 1948 г. вопросов законтурного заводнения в Туймазах. Многочисленные исследования нагнетательных скважин,

счет упругого сжатия пород при любом повышении забойного дав­ ления по сравнению со статическим пластовым. По мере увеличе­ ния забойного давления ширина этих трещин непрерывно увеличи­ вается. К условиям таких пластов понятие о величине давления разрыва, т. е. давления, соответствующего моменту возникновения трещин в его истинном значении, неприменимо. В процессе нагне­ тания воды от кустовых насосных станций в пласте образуются открытые (зияющие) трещины, которые в призабойных зонах пласта составляют не менее 4—5 мм. К таким важнейшим выводам по дан­

При низких перепадах давления пласт принимает меньшее коли­ чество воды, чем это вытекает из расчета, например, по формуле Дюпюи; при повышенных же репрессиях фактическая приемистость пласта (скважины) оказывается больше расчетной, причем при

различных абсолютных величинах давлений это проявляется в разной мере. Поэтому нельзя заранее правильно рассчитать, исходя из линейной зависимости Q = f (Ар), как это делается обычно во всех гидродинамических расчетах, приемистость пласта (скважины) при том или ином перепаде давления. Для этих целей следует поль­ зоваться данными опытной закачки и материалами исследования

300

на основе проведенного большого комплекса исследований внутриконтурных и законтурных нагнетательных скважин методом проб­ ных закачек составлены графики зависимости поглотительной спо­ собности пластов от их коллекторских свойств и давления нагне­ тания (Ар, рааб). Составлены две серии графиков, одна из которых

146

По оси абсцисс отложены коэффициенты проницаемости пластов к

10 кгс/см2 ).

ар,нгс/смг

'00 I 1 ~r/i у / у—TT—т—Г71

Рис. 60. График зависимости поглотительной спо­ собности пласта (к = 400 мд) при законтурном заводнении от абсолютной величины забойного давления (горизонты Дг Ромашкинского и Бавлинского нефтяных месторождений).

Из анализа приведенных графиков следует ряд практически

итеоретически важных выводов.

1.Зависимость поглотительной способности пласта от коэффи­ циента проницаемости нелинейна. В этом легко убедиться, рассмат­

ривая любой график. Например, при Ар = 70 кгс/см2 и к = 300 мд

2. Нелинейной является также зависимость поглотительной спо­ собности пласта от величины репресии Др. Например, при к = 500 мд

3. При одной и той же величине репрессии Ар и проницаемости пласта к поглотительная способность его может быть различной в зависимости от абсолютной величины забойного давления, при

котором нагнетается вода. Это положение хорошо иллюстрируется кривыми рис. 60 (приведен случай законтурного заводнения при к — 400 мд). Например, при Ар = 60 кгс/см2 поглотительная спо­

При практическом использовании графиков иногда отмечается несоответствие между фактической приемистостью некоторых нагне­ тательных скважин и наиболее вероятной, определяемой по анали­ зируемым графикам. Это, очевидно, вызвано, неточностью опреде­ ления параметров пласта (проницаемость, мощность и т. п.), его неоднородностью по простиранию и мощности, разной степенью развития трещин в призабойной зоне, а также, возможно, и неко­ торыми другими геологическими и физико-химическими факторами, обусловливающими особенности некоторых скважин. Тем не менее составленные графики наиболее полно отвечают требованиям прак­ тики по сравнению со всеми известными методами определения по­ глотительной способности пласта в различных условиях его завод­ нения.

Эти графики могут быть использованы при решении самых разно­ образных задач, связанных с разработкой нефтяных месторождений Татарии. Они позволяют:

1) устанавливать оптимальные давления нагнетания при задан­ ных условиях разработки залежи объемах закачки воды по плас­ там, характеризующимся различными коллекторскими свойствами; 2) предвидеть темп снижения поглотительной способности нагне­ тательных скважин в процессе закачки воды в результате повыше­ ния пластового давления (противодавления) и изменений устьевых

давлений нагнетания;

3)контролировать состояние призабойной зоны нагнетательных скважин;

4)определять эффективную проницаемость пласта при извест­ ной его поглотительной способности в данных условиях нагнетания

5) определять коэффициенты дополнительных фильтрационных сопротивлений, возникающих при закачке воды непосредственно в нефтеносную часть пласта.

Методом пробных закачек устанавливается поглотительная спо­ собность заводняемых пластов отдельно по каждому месторождению или группе месторождений, на которых эксплуатируются пласты, сходные по коллекторским свойствам. На первом этапе проекти­ рования системы заводнения нового месторождения можно восполь­ зоваться фактическим данными о поглотительной способности сква­ жин уже разрабатываемых месторождений, если на последних осу-

148

ществляется заводнение пластов с аналогичными или близкими коллекторскими свойствами (проницаемость, пористость, трещиноватость и т. п.).

Особенности фильтрации закачиваемой воды в призабойной зоне нагнетательных скважин

В первый период работ по освоению заводнения нефтяных плас­ тов считали, что поглотительная способность нагнетательных сква­ жин строго определяется линейными законами фильтрации. При этом не придавалось должного значения существующему отличию филь­ трации жидкости к забою эксплуатационных скважин от погло­ щения пластом закачиваемой воды.

При любой системе водоподготовки в воде всегда остается неко­ торое количество взвеси, которая постепенно загрязняет фильтрую­ щую поверхность стенки скважины. Интенсивность затухания филь­ трации зависит от характера взвеси и размера поровых каналов заводняемого пласта.

На основании опытов с кернами Ромашкинского и Туймазинского нефтяных месторождений было установлено, что порода загряз­ няется следующим образом. При прокачке через керн воды, содер­ жащей мелкодисперсные взвешенные вещества (в частности, гидро­ окись железа, продукты коррозии, глинистые частицы и т. д.)г вначале высокодисперсные частицы проникают (на несколько сан­ тиметров) в ближайшие к поверхности норовые каналы, снижая их пропускную способность для воды, а затем все частицы отлагаются на поверхности, образуя пленку, через которую профильтровы­ вается вода. Первоначальное загрязнение пористой среды продол­ жается очень недолго, а дальше процесс фильтрации в основном зависит от проницаемости пленки загрязнений.

Не все взвешенные вещества в равной мере снижают поглоти­ тельную способность нагнетательных скважин. Если основной составной частью загрязнений является гидроокись железа, то проницаемость образовавшейся пленки не превышает 1 мд. Можно

щих с водой в скважины, возможные скорости фильтрации воды из скважины в пласт могут быть лишь весьма малыми. Проницаемость пласта в призабойной зоне за счет сильного загрязнения фильт­

по эксплуатации нагнетательных скважин с малой поверхностью фильтрации, соизмеримой с поверхностью открытого забоя.

Исходя из изложенного, нельзя допускать систематического прогрессирующего загрязнения фильтрующих поверхностей нагне­ тательных скважин. Чем грязнее будет вода, тем быстрее скажутся

149