4.3.Исследование скважин при неустановившемся режиме

_{Неустановившимся режимом эксплуатации считается процесс, при котором продолжается изменение гидродинамических параметров в течение длительного времени после прекращения действия, вызвавшего этот процесс возмущения. Возмущение считается остановка скважины или ее пуск. Задача исследования остается той же, что и при установившемся режиме - получить зависимость «депрессия - дебит», выражением которой является формула}

_{, (4.11)}

_{где Р - изменение давления в некоторой точкеm, отстоящей от скважины на расстоянииr, через времяtпосле начала возмущения; Е; (-х) - специальная табулированная функция;}

_{, (4.12)}

_{где К - пьезопроводность:}

_{ж - приведенный объемный коэффициент упругости среды;}

_{К - проницаемость.}

_{После некоторых преобразований формула (4.11) принимает вид}

_(4.13)

_или

_{, (4.14)}

_{обозначив (4.15)}

_{, (4.16)}

_{, (4.17)}

_{получим: (4.18)}

_{(4.19) Это уравнение прямой, отсекающей на оси ординат отрезок .}

_{Изменение давления во времени регистрируется глубинным манометром и представляет кривую, изображенную на рис.4.3.(а).в логарифмических координатах она имеет вид, приведенной на рис. 4.3.(б).}

_{По данным рис. 4.3.(б) можем написать :}

_(4.20)

_{Линия ОА приобретает прямолинейность в точке А. До этого момента в скважине происходит приток жидкости из-за упругости жидкости и среды.}

_{Из формулы (4.17) определим гидропроводность }

_(4.21)

Зная , можно найти проницаемость

_(4.21,а)

_{Значение можно определить из рис. 4.3. (б), затем из формулы (4.16) получим}

_(4.22)

_{Если К - пьезопроводность (К = К/*) известна, то из 94.22) найдем гпр, учитывающий несовершенство скважины (подставив его вместо гс)}

4.4.Термодинамические исследования

_{По мере углубления скважины в земную кору увеличивается температура пород. Величина температурного градиента - прироста температуры на единицу глубины, для разных месторождений различна, но для конкретного месторождения постоянна, например, для Туймазинского нефтяного месторождения она составляет 0,030с/м. Мощность теплового потока qtописывается уравнением}

_{, (4.23)}

_{где - теплопроводность пород,dT/dx- температурный градиент.}

_{Установлена также зависимость между скоростью потока жидкости, протекающей через фиксированное сечение трубы 9а, значит, и дебитом) и температурой.}

_{Следовательно, зная распределение температуры по стволу работающей скважины и записав термограмму в работающей скважине, можно получить материалы материалы об интенсивности притока по толщине одного или нескольких пластов, а также о дебите скважины.}

_{На рис. 4.4 приведено распределение температуры в неработающей скважине Тг и работающей Тп с дебитом Q. Очевидно, что интенсивность теплового потока тем выше, чем выше скорость жидкости, которая, начав свое движение по стволу скважины из точки А, отдает определенную часть тепла колонне, причем изменение температуры выражается параболической зависимостью в области забоя (отрезок АВ), затем прямой. Математически оно записывается зависимостью:}

_{Т = Тn- Тr= аСQ, (4.24)}

_{где а -коэффициент пропорциональности, С - теплоемкость жидкости.}

_{Из формулы (4.24)}

_(4.25)

_{Установлено, что в процессе протока газированной жидкости к скважине происходят ее температурные изменения: трение жидкости о породу вызывает увеличение температуры Тв. Увеличение температурыТ за счет трения зависит от перепада давленияР и получило название эффекта Джоуля - Томсона (калориметрический эффект), описываемый формулой}

_{Т = - Р, (4.26)}

_{где - интегральный коэффициент Джоуля- Томсона (для воды= 0,24 10-6 0С/Па; для нефти= (0,41...0,61)10-6 С/Па; для газа= (2,55...4,08) 10-6 0С/Па.}

_{На рис. 4.5. показаны линии распределения давления в скважине, эксплуатирующей два пласта: Тг - геотерма; Т’ - линия распределения температуры для нижнего пласта без учета калориметрического эффекта; Т- величина калориметрического эффекта; Т1 - термограмма нижнего пласта учетом калориметрического эффекта;Тn- повышение температуры потока верхнего пласта;Тв - понижение температуры восходящего потока в зоне смешения; Т - диаграмма обоих потоков.}

_{В зоне смешения продукции двух пластов происходит скачок температуры, который может быть измерен и интепретирован согласно соотношению}

_{ТвСвQв =ТnCnQn(4.27)}

_{Индекс «в» - восходящий поток (нижний пласт), «n» - присоединяемый поток (верхний пласт);Тв - понижение температуры восходящего потока;Тn- повышение температуры присоединяемого пласта.}

_{Из (4.27)}

_{(4.28) Если известен общий дебит ,то}

_(4.29)

_{Подставляем (4.29) в (4.28)}

_(4.30)

_{Решая уравнение (4.30) относительно, получим}

_(4.31)