Определение коэффициентов фильтрационного сопротивления по результатам исследования горизонтальной газовой скважины изохронным методом

Результаты исследования горизонтальной скважины изохронным методом должны быть обработаны по формуле:

(4.77)

где Р_пл – пластовое давление, МПа.; – забойное давление на i-ом режиме к концу времени t_р; – дебит газа на i-ом режиме также к концу времени работы скважины t_р; и – коэффициенты фильтрационного сопротивления, соответствующие времени t_р при котором величина расстояния до контура зоны дренирования доходит до R(t_р).

Если пласт изотропный и полнота вскрытия фрагмента залежи равна , где L_г и L_фр – длина горизонтального участка ствола и длина фрагмента, вскрываемого горизонтальным стволом, соответственно (см. рисунок 4.15), то коэффициенты и определяются по формулам:

(4.78)

(4.79)

В случае анизотропного пласта формулы для коэффициентов и принимают вид:

(4.80)

(4.81)

В формулах (4.78)÷(4.81) приняты следующие обозначение: l – коэффициент макрошероховатости, определяемый по результатам исследования по известному коэффициенту “ b ”; L_г – длина горизонтального ствола, м; R_с – радиус скважины, м; Z – коэффициент сверхсжимаемости газа; μ – вязкость газа в пластовых условиях мПа·с; ρ_ст – плотность газа при Р_ат=0,098 МПа. и Т_ст=293 К; h₁ – толщина, м, определяемая по формуле:

(4.82)

где h – толщина продуктивного пласта, вскрываемого горизонтальным стволом.

Если в разрезе продуктивного пласта имеются непроницаемые пропластки, то толщина пласта определяется из равенства h=h_общ–h_непрон.

Параметр анизотропии æ, входящий в структуру формул (4.80) и (4.81), определяется по формуле , где k_вер, k_гор – проницаемости пласта в вертикальном и горизонтальном направлениях, Д.

Для определения коэффициентов фильтрационного сопротивления необходимо формулу (4.77) преобразованную к виду:

(4.83)

Результаты, обработанные по формуле (4.83) в координатах от , представляют собой прямую, отсекающую на оси ординат отрезок равный , с углом наклона (см. рисунок 4.20).

Рисунок 4.20 – Обработка результатов исследований горизонтальной скважины изохронным методом

Использование этого метода для определения коэффициентов а _г и b _г предполагается, что в пределах толщины пласта приток к горизонтальному стволу является плоско-радиальным. В пределах радиуса R(t_p)=h/2 при условии, что приток газа к горизонтальной скважине является плоско-радиальным коэффициент можно представить в виде:

(4.84)

где .

Если за время t_p=40÷60 мин радиус зоны, охваченной дренированием R(t_p)=50 м, то выражение и при радиусе скважины R_c=0,1м . При полной стабилизации работы скважины за время t_ст в формуле (4.84) вместо R(t_p) необходимо использовать R_к(t_ст) – расстояние до контура зоны дренирования. Эта величина как минимум составляет R_к(t_ст)≥500 м, поэтому .

Из сравнения величин и следует, что квадратичное слагаемое в формуле (4.77) практически не изменяется. Приведенный пример, а также многочисленные эксперименты подтверждают, что . Таким образом, по данным исследования горизонтальной скважины изохронным методом можно определить с приемлемой для практики точностью коэффициент фильтрационного сопротивления “ b _г(t_ст)”.

Величина коэффициента , определенная из рисунка 4.20, непригодна для определения проницаемости пласта k и проводимости kh/μ. Поэтому коэффициент необходимо определять только при полной стабилизации режима работы скважины. В формулы для коэффициента входит растояние R(t_p), значение которого неизвестно. Поэтому найденный из графика коэффициент используется в качестве промежуточной величины. Для определения истинного коэффициента могут быть использованы методы разработанные для вертикальных скважин, т.е. формулы (4.57) и (4.58).

Технология выполнения исследования горизонтальных скважин на выбранном сечении ствола (у торца или у поворота) и формы записи исходных данных и обработки результатов идентичны с вертикальными скважинами.