11. Оцените информативность оценки основных гидродинамических характеристик (проницаемость, гидропроводность, пьезопроводность) на основе данных о продуктивности пласта (на основе уравнения Дюпюи).

Расход жидкости для пласта в целом – произведение скорости на площадь поверхности стенки скважины в пределах пласта:

(уравнение Дюпюи)

где: P_пл– пластовое давление,P_c– давление в стволе скважины,k– проницаемость пласта,h_раб– мощность пласта,- динамическая вязкость,r_кп– радиус контура питания,r_с– радиус скважины,P_D– безразмерная депрессия.

Комплексный параметр называют гидропроводностью пласта.

Для оценки пьезопроводности, необходимо знать коэффициенты сжимаемости пластового флюида и пор:

X= К_пр/(K_пфл+_пор)

12.Раскройте понятие о совершенстве скважины, назовите основные признаки совершенства скважины, рассмотрите понятие о скин-факторе, как мере несовершенства скважины.

Если следующие условия выполняются, то система «скважина-пласт» называется совершенной:

пласт - однородная и изотропная среда с проницаемостью к и пьезопроводностью χ;

границы пласта по вертикали - горизонтальные плоские поверхности, находящиеся на расстоянииh (толщина пласта) друг от друга;

3)пласт работает однородной жидкостью;

4)стенка скважины - цилиндрическая вертикальная поверхность ра­диуса г_с;

5)на стенке скважины нет никаких дополнительных фильтрационных со­противлений потоку флюида, т. е. давление на стенке точно такое же, как в стволе;

6)распределение давления в пласте и свойства флюида не зависят от времени;

7)скважина полностью вскрывает пласт;

Несовершенства: многофазный приток, частичное вскрытие, зона кольмотации

В перечисленных условиях в пласте формируется так называемый «радиальный режим течения». Этот режим предполагает, что поле давлений и скоростей фильтрации в пласте имеет радиальную симметрию. При этом линии тока в пласте направлены по радиусу от периферии пласта к скважине при притоке и от скважины к периферии пласта при поглощении (рис. 3.2.1.1).

Рис. 3.2.1.1. Линии тока в пласте при радиальной фильтрации.

В условиях радиального режима информативность ГДИС максимальна. Для радиального притока стационарное уравнение пьезопроводности принимает вид:

а аналог соотношения для нестационарной фильтрации упругой жидкости приводится к виду:

Во многих случаях удобнее и нагляднее представлять исходные уравнения и полученные на их основе аналитические соотношения в безразмерных коор­динатах.

В практике ГДИС для радиального режима используют следующие типы безразмерных координат:

безразмерное давление и депрессия:

безразмерное время:

безразмерный радиус:

где: k₎h,P,ΔP,Q,μ,χ,rc- параметры системы «скважина-пласт»: проницаемость пласта, толщина пласта, давление, депрессия, дебит, динамическая вязкость флюида, пьезопроводность пласта, радиус скважины.

Вбезразмерных параметрах уравнение пьезопроводности для ра­диального режима будет иметь вид:

Скин-фактор как количественная мера несовершенства скважины

Одной из основных характеристик степени несовершенства скважины яв­ляется «дополнительный перепад давления скин-эффекта»- ΔP_s, который оп­ределяется следующим образом.

Совершенная скважина работает при депрессии (репрессии) ΔР с рас­ходом Q. За счет повреждения призабойной зоны расход по сравнению с совершенной скважиной меняется. Дополнительный перепад давления

, который нужно приложить к пласту с измененными свойс­твами для продолжения работы с тем же расходом, что и при совершенном вскрытии, называется «дополнительным перепадом давления скин-эффекта».

Чтобы на основе величины ΔP_sполучить единую количественную харак­теристику всех типов повреждения скважины, мы пренебрежем размерами повреждения по сравнению с величиной зоны дренирования пласта. Будем считать, что перепад давления _sнаблюдается в непосредственно примыка­ющем к стенке скважины слое бесконечно малой толщины, т. е. фактически - только на стенке скважины. Будем также считать, что режим течения в пласте является радиальным (псевдорадиальным).

Тогда, если условия работы скважины за счет ее повреждения ухудшены, появление перепада давления скин-эффекта поясняется следующей схемой:

Пусть Рc_s=0 давление на стенке совершенной скважины,Q- расход,

депрессия (репрессия) на пласт. При использовании данных условных обозначений уравнение

Дюпюи запишется в виде:

За счет повреждения скважины на стенке образу­ется перепад давления. Если при этом забойное давление не меняется, уменьшается перепад давления, управляющий расходом пласта. Он становит­ся равным

Чтобы распределение давления в пласте и расход при повреждении при­забойной зоны стали такими же, как у совершенной скважины, нужно увели­чить депрессию на пласт на величину ΔРs .

Суммарный перепад давления между скважиной и пластом в этом случае

Использование параметра ΔP_S в качестве характеристики повреждения скважины не совсем удобно. Дело в том, что величина зависит не только от свойств поврежденной зоны, но и от расхода скважины и свойств пласта.

Данное соотношение является аналогом уравнения Дюпюи для несовершенной скважины.

Все рассуждения выполнены для случая, когда повреждение пласта умень­шает его расход. Тогда скин-фактор имеет положительное значение.