Лабораторна робота № 6 аналіз процесу випробування пласта за діаграмами тисків

Мета роботи: навчитися розшифровувати діаграми відновлення тисків та визначати параметри пласта

Розшифрування діаграм відновлення тисків

Для надійної інтерпретації результатів випробування необхідно якісно зафіксувати зміну тиску на певних глибинах в інтервалі випробування. Для цього використовують глибинні манометри, які фіксують зміну тиску на діаграмах протягом всього процесу проведення операції, розпочинаючи із спуску обладнання у свердловину і заповнення колони труб і вузлів випробувального обладнання, герметичність пакерування, якість запису процесу випробування пласта і можливої надійної оцінки його перспективності (рис. 6.1).

Рисунок 6.1 – Характерна діаграма кривих відновлення тисків з допомогою КВІ-2М-146

1-2; 2-3; – спуск інструмента;

1-2 – технологічні зупинки;

т. 3 – посадка інструмента на вибій;

т. 4 – створення осьового навантаження (20-30 т);

4-5 – розкриття пакера;

5-6 – відкриття впускного (головного) клапана (різке зниження тиску);

6-7 – перший відкритий період припливу (тривалість періоду 0,5-2,5 год.);

т. 7 – закриття запірно-поворотного клапана;

7-8 – перший закритий період припливу (тривалість періоду 0,5-2,5 год.);

8-9 – відкриття запірно-поворотного клапана (зниження тиску, в результаті чого пластовий флюїд попадає всередину пластового випробувача);

9-10 – другий відкритий період припливу (тривалість періоду 0,5-2,5 год.);

т. 10 - закриття запірно-поворотного клапана;

10-11 – другий закритий період припливу (кінцева крива відновлення тиску) (тривалість періоду 0,5-2,5 год.);

т. 11 – формально завершується процес випробування;

11-11’ – зрив пакера;

11’-12 – технологічна пауза, під час якої здійснюється промивання свердловини;

12-13 – підйом випробувального інструмента із свердловини.

Тиск у точках 8 і 11 не повинен перевищувати пластовий.

Різниця тисків P_д між точками 4-8 характеризує репресію на пласт при бурінні свердловин, різниця тисків між точками 6-8 P_р характеризує депресію у процесі випробування.

За діаграмами тисків визначають:

• спуск КВІ у свердловину і кількість зупинок для доливання рідини у колону труб;

• відкриття впускного клапана випробувача і реєстрація першої кривої припливу флюїду;

• закриття запірно-поворотного клапана і запис початкової кривої відновлення тиску (КВТ);

• відкриття запірно-поворотного клапана і реєстрація КВТ другого відкритого періоду;

• закриття припливу флюїду і реєстрація кінцевої КВТ при застосуванні багато циклового випробувача перевіряють наявність всіх решти періодів припливу і відновлення тиску;

• процес зняття пакера з місця пакерування свердловини;

• підйом КВІ на поверхню;

• включення циркуляційного клапана, промивання колони труб від флюїду.

Визначення параметрів пласта за діаграмою тисків

Основною метою є визначення за допомогою діаграми тисків таких параметрів пласта: пластового тиску, коефіцієнта привибійної закупорки та гідропровідності. В основу всіх розрахунків покладено розв'язок рівняння Хорнера:

; (6.1)

де p_t - тиск на вибої свердловини, Па;

p_пл - пластовий тиск, Па;

Q_m - дебіт пластового флюїду, м³/с;

μ - в'язкість флюїду, Па^.с;

k - проникність порід продуктивного пласта, м²;

h - потужність пласта, м;

T - час припливу пластового флюїду, хв.;

t - час закритого періоду (час запису КВТ), хв.

Величини T, t, P_t визначають безпосередньо з діаграми, записаної глибинним манометром.

Кожен студент отримує індивідуальне завдання згідно з таблицею 6.1, тому крива відновлення тиску КВТ-2 задана точками з координатами (р_t, ln ).

Вводимо позначення:

p_t=y; p_пл=a; ; (6.2)

Тоді вихідне рівняння Хорнера набуде вигляду

. (6.3)

Це є рівняння прямої в координатах

. (6.4)

Побудуємо криву у вказаних координатах. Для цього кожному значенню (t₁, …, t_n) знайдемо відповідне значення абсциси .

Через декілька перших точок проводимо пряму до перетину її з віссю ординат. В точці перетину отримаємо значення пластового тиску, оскільки згідно з виразом (6.3) у=а при х=0. Нахил прямої характеризується коефіцієнтом b, який знаходять з побудови

; (6.5)

де р_х – тиск при х=1.

Використовуючи (6.2) та (6.3) знаходимо величину гідропровідності

(6.6)

та коефіцієнта привибійної закупорки

; (6.7)

де p_m – тиск в т.10.

Якщо величина К_з>1,5, то привибійна зона продуктивного пласта забруднена, при 0,8>К_з>1,5 можна вважати, що проникність привибійної зони не змінилась, а при К_з<0,6 вважають, що проникність порід у привибійній зоні краща, ніж у віддаленій частині пласта.

Приклад розрахунку за методом Хорнера згідно з варіантом 1 (таблиця 6.1).

Для інтерпретації КВТ беруть другу криву і визначають за формулою 6.2 координати точок:

За отриманими значеннями будуємо пряму лінію в координатах у та х, яку продовжуємо до перетину з віссю у. Значення тиску в цій точці відповідає пластовому, тобто а=р_пл. На осі абсцис в точці х=1 проводимо пряму вертикальну лінію, паралельну до осі у. Через точку перетину цієї прямої з графіком проводимо пряму горизонтальну лінію до перетину її з віссю у, в результаті чого отримаємо значення р_х. За формулою 6.5 обчислюємо значення коефіцієнта b.

МПа.

За формулами 6.6 та 6.7 обчислюємо значення коефіцієнта гідропровідності ε та коефіцієнта привибійної закупорки К_з:

Оскільки значення коефіцієнта закупорки К_з=0,476<0,6, то можна вважати, що проникність порід у привибійній зоні краща, ніж у віддаленій частині пласта.