3.4 Експрес-методи дослідження свердловин

Основні гідродинамічні методи дослідження свердловин грунтуються на допущенні достатньо тривалої їх роботи на усталених режимах. Додатковою умовою якісної обробки результатів таких досліджень є необхідність тривалого часу експлуатації свердловин, при якому об’єми видобутої нафтопромислової продукції повинні значно перевищувати об’єм стовбуру свердловини.

В промисловій практиці видобутку нафти і газу часто зустрічається необхідність використання певної кількості простоюючих, тобто не працюючих свердловин. Більшість із них являються спостережними або п’єзометричними і з їх допомогою слідкують за зміною пластового тиску, переміщенням водо-нафтового або газо-нафтового контактів.

Як правило, такі свердловини практично не експлуатуються і не мають відповідного гирлового обладнання.

Значна кількість свердловин простоює також в період зміни обладнання, переходу на новий спосіб експлуатації або проведення ремонтних робіт.

В таких свердловинах доцільно проводити так звані експрес-методи гідродинамічних досліджень, які не потребують попередньої тривалості роботи свердловин на усталеному режимі.

При використанні експрес-методів скорочується час досліджень, відпадає необхідність додаткового обладнання свердловини, наприклад‚ сепараційними та вимірними установками. Як відомо‚ це часто необхідно робити при дослідженні розвідувальних свердловин. Всі експрес-методи грунтуються на створенні в свердловині тим чи іншим способом короткочасної неусталеної фільтрації або короткочасної зміни вибійного тиску.

В теоретичному плані всі експрес-методи близькі до методів обробки лінії КВТ з врахуванням припливу рідини, але являються більш простими, оскільки не вимагають значення дебіту до зупинки свердловини (при такому дослідженні Q = 0).

Тому обробку результатів дослідження можна проводити розглянутими вище методами з врахуванням припливу рідини в свердловину, поклавши в розрахункових формулах Q = 0.

В технологічному плані експрес-методи різняться способами збудження свердловини: короткочасні, тривалі з відбором рідини із свердловини та без нього. Способи збудження свердловини теж можуть бути різними: підкачка газу, швидкий підлив рідини в свердловину, короткочасний пуск свердловини в роботу. Вибір того чи іншого способу залежить від обладнання свердловини та від того,чи здатна свердловина переливати (артезіанське фонтанування) чи ні. Спосіб підкачки газу можна застосувати практично і всіх свердловинах.

Спосіб підливу рідини можливий в непереливних свердловинах незалежно від того, обладнані вони колоною НКТ чи ні, а спосіб короткочасного пуску в роботу в переливних, здебільшого у водяних (нагнітальних) свердловинах. До експрес-методів відносяться також дослідження свердловин в процесі буріння випробувачами пластів.

Розглянемо тут тільки метод дослідження свердловини шляхом закачки газу. Необхідною умовою його застосування є повна герметичність експлуатаційної колони, наявність газу високого тиску. Позитивною стороною такого методу є можливість досліджувати свердловину в два цикли: при закачці газу та при його випуску із свердловини, що особливо важливо у випадках, коли проникність та гідропровідність пластів залежать від тиску. Схема обладнання свердловини при таких дослідженнях приведена на рисунку 3.7а.

а) б)

Рис. 3.7 - а) Схема дослідження непрацюючої свердловини

методом підкачки газу; б) зміна вчасі вибійного тиску Р_в, об’єму поглинання рідини V та її витрати q_t/

1 - колона НКТ; 2 - манометр виміру затрубного тиску Р_з; 3 - манометр виміру буферного тиску Р_б; 4 - джерело стисненого газу

Після створення в сверловині надлишкового тиску вибійний тиск стрімко збільшується, тобто стає більшим пластового тиску, а потім починає зменшуватись внаслідок відтоку рідини в пласт (рис.3.7 б).

Об’єм рідини, яка в різні моменти часу поступає в пласт, змінюється так, як показано на цьому рисунку. Відповідно, об’ємна витрата рідини q_t буде змінюватись як певне дзеркальне відображення лінії V_t.

Вимір вибійного тиску та витрати рідини доцільно проводити з допомогою глибинних манометрів та витратомірів. В п’єзометричних свердловинах, обладнаних установкою п’єзографа, достатньо записати характер зміни в часі рівня рідини - H_t. Тоді зміна вибійного тиску визначиться за фомулою:

, (3.37)

де Р_г.t­ - зміна тиску на гирлі свердловини.

Витрату рідини в цьому випадку можна знайти щляхом диференціювання кривої зміни рівня рідини в свердловині з врахуванням, що зміна об’єму рідини в стовбурі свердловини V_t дорівнює:

, (3.38)

де F - площа поперечного перетину експлуатаційної колони;

H₀ i H_t - початковий та поточний рівні рідини.