Гидродинамические методы исследования скважин и пластов (ГДИС). Исследования на установившихся и неустановившихся режимах фильтрации.

Гидродинамические исследования проводятся для:

• Уточнения геологического строения пласта, установления неоднородностей и границ пласта

• Определения фильтрационных характеристик пласта, оценки изменения (загрязнения) фильтрационных свойств в призабойной зон

• Оценки энергетического состояния залежи

• Определения пластового давления, продуктивности, обводнённости, газового фактора, гидропроводности, проницаемости, пьезопроводности, скин-фактора и т. д.), а также особенности околоскважинной и удалённой зон пласта.

Различают гидродинамические исследования:

на установившихся режимах фильтрации – метод снятия индикаторной диаграммы (ИД)

на неустановившихся режимах – методы кривой восстановления давления (КВД), кривой падения давления (КПД), кривой восстановления уровня (КВУ) или кривой притока (КП).

Интерпретация ГДИС позволяет оценить продуктивные и фильтрационные характеристики пластов и скважин Эти исследования являются прямым методом определения фильтрационных свойств горных пород в условиях залегания, характера насыщения пласта (газ/нефть/вода) и физических свойств пластовых флюидов (плотность, вязкость, объёмный коэффициент, сжимаемость, давление насыщения и т. д.).

Анализ ГДИС основан на установлении взаимосвязей между дебитами скважин и определяющими их перепадами давления в пласте.

Исследования на установившихся режимах проводятся не менее чем на 3-х режимах с регистрацией параметров отборов или закачек. Отработка скважины, как правило, проводится на штуцерах с различными диаметрами. При каждом режиме измеряют забойное давление, дебиты жидкой и газообразной фаз пластового флюида, обводнённости и др.

Исследование методом отборов на добывающих скважинах

Контролируемые параметры:

• Давление на забое (динамический уровень) на различных режимах работы скважины

• Дебит добывающей жидкости на различных режимах работы скважины

• Обводненность продукции скважины на каждом режиме

Результаты:

• Продуктивность скважины

• Пластовое давление.

Исследование методом закачек на нагнетательных скважинах

Контролируемые параметры:

• Давление на забое на различных режимах работы скважины

• Расход закачиваемой жидкости на различных режимах работы скважины

Результаты:

• Пластовое давление

• Приемистость скважины, Скин-эффект

• Наличие и параметры трещины гидроразрыва

• Проницаемость, гидропроводность, пьезопроводность пласта

• Радиус влияния скважины (радиус исследования)

Для более полной оценки фильтрационных характеристик пласта необходимо проведения исследования методом КВД в остановленной скважине

Неустановившиеся:

Исследования проводятся для оценки фильтрационных параметров и потенциала пласта, продуктивности скважины, установления геологических неоднородностей, границ пласта в области дренирования скважин.

Исследование методом восстановления давления (КВД)

Исследования методом КВД проводятся на добывающих скважинах при регистрации давления во времени после остановки стабильно работающей скважины в режиме отбора.

Давление на забое скважины записывается регистрирующим скважинным манометром с автономной или дистанционной записью показаний. Такой манометр, спускаемый на забой скважины до ее остановки, дает запись изменения давления в функции времени t.

После закрытия скважины мгновенной ее остановки скважины не происходит, а будет продолжающийся последующий затухающий приток жидкости из пласта в скважину. Поэтому последующий приток является источником некоторых погрешностей, которые возможно исключить путем специальной обработки фактических данных.

Поэтому фактическую кривую необходимо перестроить в полулогарифмические координаты DP(Lnt) и найти ее постоянные коэффициенты а и b. Начальный участок КВД не укладывается на прямую, что связано частично с последующим притоком, о котором было сказано выше, и инерцией масс жидкости.

Исследование на неустановившихся режимах позволяет качественно оценить изменение проницаемости в удаленных областях пласта. Наличие таких аномалий обусловливает вид концевых участков КВД. Увеличение углового коэффициента b на концевых участках соответствует уменьшению проницаемости, уменьшение b - увеличению проницаемости.

Нагнетательные скважины исследуются методом падения давления (КПД)

Цели и задачи исследования скважин при стационарных и

Нестационарных режимах фильтрации. Области применимости получаемых

Этими исследованиями результатов.

Исследования при стац-х режимах фильтрации применяют с начала 40-х годов. По

результатам этих исследований определяют:

- зависимость дебита скважин газа, конденсата, нефти и воды от депрессии на пласт; в

подземных хранилищах газа и при обратной закачке сухого газа на газоконденсатных и

газонефтяных месторождениях приемистость пласта от депрессии на пласт;

- зависимость дебита скважины от температуры;

- условия разрушения, загрязнения и очищения призабойной зоны пласта; скопления и

вынос жидких и твердых примесей на забое скважины;

- распределение давления и температуры газа в пласте и в стволе газовых,

газоконденсатных и газонефтяных скважин при различных режимах эксплуатации с учетом их

конструкции;

- коэффициенты фильтрационных сопротивлений, несовершенств по степени и характеру

вскрытия, а также гидравлического сопротивления забойных оборудований и лифтовых труб;

- эффективность проведенных работ по интенсификации притока газа к скважине;

- технологический режим эксплуатации скважин;

- фильтрационные параметры газонефтеводонасыщенных интервалов;

- потенциальные возможности скважин по дебиту;

2) исследования скважин при нестационарных режимах фильтрации позволяют получить

ряд важных параметров пласта, которые методом установившихся отборов определить

невозможно. КСДиД и КВД. К исследованию скважин при нестационарных режимах

фильтрации относятся также:

- перераспределение давления при постоянном дебите и дебита при постоянном забойном

давлении;

- перераспределение давления в реагирующих скважинах при пуске или остановке

возмущающей скважины;

- изменение дебита и давления в процессе эксплуатации скважины (вторая фаза процесса

стабилизации давления).

Однако отсутствие необходимой точности измерительных приборов не позволило широко

использовать все нестационарные методы исследования газовых и газоконденсатных скважин.

Отставание технических средств измерения изменения давления и дебита при пуске и

остановке скважин от теоретических основ исследования при нестационарных режимах

фильтрации ограничивает их применение на всех месторождениях независимо от

фильтрационных свойств этих месторождений. Повышение точности приборов, применяемых

на газовых и газоконденсатных скважинах, позволит использовать данные, фиксируемые при

их пуске и остановке, а также реакцию на эти процессы соседних скважин.

 

Назначение и периодичность проведения гидродинамических и

Газоконденсатных исследований. Классификация и методы исследования.

Подготовка скважин к исследованию.

1. Первичные исследования – являются основными и обязательными, позволяют

определить параметры пласта, его продуктивную характеристику, установить режим

эксплуатации скважины, связь между дебитом, забойным и устьевым давлением, и

температурой. Определяют количество ж. и тв. примесей при различных режимах работы

скважины, пластовое давление, влияние степени и характера вскрытия на производительность

скважины и коэффициенты фильтрационного сопротивления. Проводятся после первого пуска

скважины в эксплуатацию.

2. Текущие – проводятся на эксплуатационных и переведенных в фонд эксплуатационных

разведочных скважинах в процессе разработки месторождения. Основная задача – получение

информации о всех или о части параметров, определяемых в первичных исследованиях, для

анализа и контроля за разработкой. Если текущие исследования выявляют существенные

изменения ряда параметров, определяемых по результатам первичных исследований, то

обосновывается необходимость внесения соответствующих корректив в проект разработки.

Текущие исследования позволяют также установить устойчивость режима эксплуатации

скважин, процессы очищения и загрязнения призабойной зоны, отложения солей в трубах,

процесс коррозии скважинного оборудования, характер распределения пластового давления по

площади и по толщине пласта, продвижение воды в залежь, обводнение скважины, характер

выхода конденсата в процессе разработки, эффективность ингибирования и работ по

интенсификации.

3. Специальные исследования – проводятся для определения параметров, обусловленных

специфическими характеристиками данного месторождения. К данным исследованиям

относятся работы по контролю за положением ГВК и ГНК, изучение степени истощения

отдельных продуктивных пластов и возможности перетоков при укреплении призабойной зоны,

установки цементных мостов, мероприятий по интенсификации добычи.

4. Контрольные исследования- проводятся для контроля за текущими исследованиями,

определяют параметры,необходимые для проектирования и анализа разработки

месторождения. Для этих исследований используют более совершенную, тщательно

оттарированную аппаратуру и приборы.

Классификация: -ГГДИ

-геофизические(иссл-ют участок непосредственно примыкающий к стволу скважины)

-лабораторные (изучают физ.-хим. св-ва газосодержащих объектов и флюидов, носит

точечный характер)

ГГДИ:

1) На стационарных режимах (метод установившихся отборов, изохронный, ускоренный

изохронный, экспресс-метод, метод монотонно-ступенчатого изменения дебита)

2) На нестационарных режимах (КВД и КСДиД)

Подготовка скважины:

1. Изучение скважины (констр-я, глубина, зона и тип перфорации, состав продукции,

температура, давление, данные геофизики)

2. Перед испытанием скважины, вышедшей из бурения, необходимо освоить ее, не

допуская при этом образования на забое песчано-глинистой пробки. В условиях возможного

разрушения пласта и подтягивания конуса подошвенной воды не допускается создание

больших депрессий на пласт. В зависимости от ожидаемого дебита необходимо выбрать такую

конструкцию фонтанных труб, при которой обеспечивается вынос потоком газа твердых и

жидких примесей из забоя скважины. Соблюдая названные условия, продувку скважины

следует осуществлять многоцикловым методом, который заключается в следующем: сначала

устанавливают шайбу (штуцер) небольшого диаметра; постепенно увеличивая диаметр шайбы,

снимают 4—5 точек; затем диаметр шайбы уменьшают до начального, установленного при

прямом ходе, и снимают при этом также 4-5 точек в обратном порядке. Как правило, в процессе

продувки делают 2-3 цикла, затрачивая на каждый режим 30-40 мин.

3. Устье скважины, не подключенной к промысловому газосборному пункту, перед

газогидродинамическим исследованием оборудуется лубрикатором, образцовыми

манометрами, сепаратором, измерителем расхода, термометрами и выкидной линией для

факела. Установка Надым-1.