Исследование скважин методом неустановившихся отборов (кривая восстановления давления)

Цель исследования заключается в оценке гидродинамического совершенства скважины, фильтрационных параметров и неоднородности свойств пласта по изменению давления, т. е. в получении и обработке кривой изменения давления во времени.

Технология исследования состоит в измерении параметров работы скважины (дебита или приемистости, давления) при установившемся режиме, затем в изменении режима работы (де­бита или приемистости) и последующем измерении изменения давления либо на устье, либо на забое возмущающей или реагирующей скважины. Забойное давление измеряют глубинным (скважинным) абсолютным или дифференциальным маномет­ром на установившемся режиме при эксплуатации в течение не менее 30 мин, а изменение давления  до 210 ч, что устанав­ливается опытом. Можно исследовать скважины всех категорий (добывающие, нагнетательные, наблюдательные, пьезометрические). Особенности исследования определяются способом экс­плуатации.

Основными в этой группе исследований являются методы восстановления (снижения) давления и гидропрослушивания пласта.

Метод восстановления давления

Исследование выполняют путем остановки скважины и снятия кривой восстановления (снижения) забойного давления во вре­мени. С использованием метода суперпозиции, основная формула упругого ре­жима в данном случае записывается в виде

, (5.16)

где:  увеличение забойного давления во времени t после остановки скважины по отношению к установившемуся давлению Рзаб.0 перед остановкой (рис.5.5, a);

Q  установив­шийся дебит скважины до остановки (приведенный к пласто­вым условиям);

t  время исследования (после остановки сква­жины).

Кривую Рзаб(t) трансформируют в прямую (рис.5.5,б), преобразуя уравнение (5.16) таким образом:

, (5.17)

где: ;

Рис.5.5. Кривая восстановления забойного давления Р3(t) во времени t (а) и ее обработка по методу касательной (б)

Экспериментальные точки только по истечении некоторого времени ложатся на прямую в соответствии с уравнением (5.17), что объясняется продолжающимся притоком жидкости в скважину после ее закрытия. К этим точкам проводят каса­тельную, поэтому метод обработки называется методом касательной. Тогда графически находят А как отрезок на оси орди­нат (см.рис. 5.5.,б) и i как угловой коэффициент прямой:

, (5.18)

Дальше вычисляют гидропроводность

, (5.19)

проницаемость пласта

, (5.20)

комплексный параметр

, (5.21)

приведенный радиус скважины,

, (5.22)

коэффициент совершенства скважины при известных Rк и радиусу гсд скважины по долоту

, (5.23)

коэффициент продуктивности скважины

, (5.24)

Часто на графике Δр  lnt выделяются два или три прямолинейных участка (рис.5.6.). Искажение прямой 1 может наблюдаться при улучшении (линия 2) или ухудшении (линия 3) проницаемости и пьезопроводности во второй зоне пласта, при наличии между двумя зонами с одинаковыми фильтрацион­ными свойствами зоны с улучшенными (линия 4) или ухудшен­ными (линия 5) свойствами, при замещении коллектора неколлектором (линия 6), при наличии зоны с постоянным давле­нием, например в виде контура питания (линия 7).

Рис.5.6. Типичные кривые восстановления давления в зонально-неоднород­ном с двумя (а) и тремя (б) зонами, разделенными прямолинейной (а, б) и круговой (в) границами, и трещиновато-пористом (г) пластах

Другими причинами искажения прямой может быть наличие зон с раз­личной степенью проявления аномальных свойств нефти, упругоемкости трещин и проницаемости пористых блоков в трещино­вато-пористом пласте. Обрабатывая соответствующим образом эти зависимости, можно определить фильтрационные параметры и размеры зон, параметры трещиновато-пористого пласта.

Продолжающийся приток обусловлен не мгновенным закры­тием скважины на устье (должно быть мгновенное закрытие на забое), сжатием газированного столба жидкости в скважине и повышением уровня жидкости в неполной скважине, соответст­вующим повышению Рз. Продолжающийся приток можно изме­рить чувствительным скважинным дебитомером и косвенно оп­ределить по изменениям устьевого и затрубного давлений или уровней жидкости в скважине. В нагнетательных скважинах можно измерять устьевое дав­ление P₂(t), так как , или использовать зависимость

где: Р_2.0  установившееся устье­вое давление до остановки,

Н  глубина скважины,

ρ  средняя плотность воды.

Давление на забое скважины до остановки можно рассчитать по формуле гидростатического давления для неподвижного столба. Обработка результатов осуществляется аналогично без учета дополнительного притока, так как он от­сутствует в полностью заполненной скважине.

В насосных скважинах исследуется восстановление уровня жидкости, результаты обрабатываются с учетом дополнитель­ного притока.

Гидропрослушивание пласта

Отличие его заключается в том, что в одной скважине вызы­вается возмущение (пуск, остановка скважины или ступенча­тое изменение дебита), а в другой или нескольких других уда­ленных от нее реагирующих (наблюдательных или простаиваю­щих) скважинах фиксируется изменение давления во времени. Поскольку эти изменения давления небольшие, то их регистри­руют с помощью дифманометров или по уровню жидкости в скважине с помощью пьезографов, которые спускают под уро­вень жидкости. Метод позволяет определить усредненные пара­метры пласта между возмущающей и реагирующей скважинами и некоторые его неоднородности. Имеются модификации, ко­торые отличаются по характеру возбуждаемых в пласте волн давления (в виде импульсов, гармонических колебаний и др.). Для получения надежных результатов должны отсутствовать посторонние возмущения (пуски, остановки соседних скважин).