7.4 Дослідження припливу рідини до свердловин з подвійною гідродинамічною недосконалістю

Експериментально приплив до гідродинамічно недосконалих свердловин вивчали з допомогою електролітичних і фізичних моделей.

Суть електролітичного моделювання припливудо недосконалих свердловин полягає в такому. У ванну, заповнену електролітом, занурюють два електроди: один кільцевий електрод моделює контур живлення пласта, другий центральний – свердловину. Глибина занурення центрального електрода в електроліт характеризує глибину розкриття пласта свердловиною. Виготовляючи центральний електрод спеціальної форми, моделюють свердловину з перфораційними отворами. На електроди подається різниця напруг – аналог депресії тиску. Пропускаючи електричний струм через систему, вимірюють силу струму, яка на основі принципу ЕГДА характеризує дебіт (рис. 7.10).

На основі таких експериментів В.І. Щуров побудував серію графіків для визначення коефіцієнтів с₁іс₂:

; (7.36)

, (7.37)

де с₁,с₂–коефіцієнти додаткового фільтраційного опору, зумовленого відповідно недосконалістю свердловини за ступенем і характером розкриття пласта;– відносне розкриття пласта;h– товщина пласта;D– діаметр свердловини по долоту (пробуреного стовбура);п– густота (щільність) перфорації (кількість отворів на 1 м погонної довжини труби);l, d– відповідно глибина (довжина) і діаметр перфораційного каналу.

Графіки В.І. Щурова для визначення коефіцієнтів с₁тас₂(для) зображено на рис. 7.11, 7.12. Із них встановлюємо, що зі збільшенням відносного розкриттята зі зменшенням відношеннязначина коефіцієнтас₁зменшується. Значина коефіцієнтас₂зменшується зі збільшенням густоти перфораціїп, діаметра каналуdта його довжиниl, діаметра свердловиниD. Зазначимо, що із графіків можна тільки оцінити величинус₂, оскількипDініколи точно не відомі.

Експериментальними дослідженнями встановлено, що до 15% від загальної кількості каналів, створених кумулятивним перфоратором гідродинамічно неефективні (не пропускають рідини) внаслідок повного закупорювання пестом (металевою оболонкою порохового заряду в перфораторі). Максимальна ефективність кулевого методу перфорації не перевищує 45–50% через те, що не усі кулі пробивають трубу. Немає також підстав впевнено сказати, на яку глибину утворюються канали порівняно із стендовими даними.

Електролітичне моделювання виконали також Доуелл і Маскет, Ховард і Ватсон. Було показано, якщо , то вплив зміни діаметра каналу на дебіт дуже малий. Колиотв./м, то дебіт інтенсивно зростає із збільшеннямп, а відтак вплив дуже малий.

Для розрахунку коефіцієнтів додаткового фільтраційного опору с₁іс₂можна використати аналітичні формули, записані вище.

Для свердловин з двома видами недосконалості часто записують:

, (7.38)

де с₁іс₂визначають з умов, що свердловина недосконала тільки за ступенем розкриття пласта і тільки за характером розкриття, але розрахункова густота перфорації для визначенняс₂береться як відношення загальної кількості отворів до повноїh(а не до розкритоїb) товщини пласта.

Задача 7.4. Знайти дебіт гідродинамічно недосконалої свердловини за ступенем і характером розкриття ізотропного пласта, а також зведений її радіус і коефіцієнт доскона­лості. Відомо: товщина пласта h = 28 м; відносне розкриття пласта 75%; густота перфорації 12 отворів на 1 пог. метр перфорованої частини обсадної колони; діаметр перфораційних отворів 8 мм; відносна кількість гідродинамічно невдалих (непроникних) отворів 16%; радіус свердловини за долотом 0,12 м; радіус контуру живлення пласта 600 м; коефіцієнт проникності пласта 0,08 мкм²; динамічний коефіцієнт в’язкості нафти 1,9 мПас; депресія тиску 2,5 МПа. Методичні вказівки: недосконалість за ступенем і характером розкриття пласта враховувати з використанням відповідно формули Маскета і емпіричної формули Щурова.

Розв’язування. Визначаємо кількість вдало простріляних отворів:

= n₀(1–n′) = 12∙(1–0,16) = 10 отв.,

де n′ – кількість гідродинамічно невдалих отворів.

Визначаємо розрахункову густоту перфорації:

отв.

Визначаємо за формулою В.І.Щурова коефіцієнт недосконалості свердловини за характером розкриття пласта: