Гидродинамические исследования скважин методом установившихся режимов. Виды индикаторных диаграмм. Испытатель пластов.

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

При линейном законе фильтрации однородной жидкости в пласте

При нелинейном законе фильтрации, разрушении призабойной зоны, разгазировании нефти

При снижении проницаемости призабойной зоны пласта

При комбинированном воздействии влияющих факторов

Последовательность проведения исследований 1. Устанавливают несколько режимов работы скважины (обычно не менее 4 режимов - для построения индикаторной диаграммы и качественной интерпретации графика).Как правило это достигается принудительным изменением дебита скважины и для каждого дебита определяют _заб (). Для газовых скважин - это установление штуцеров различного диаметра на устье скважины. Для нефтяных скважин:а) установление штуцеров на устье скважины в выкидной линии при фонтанном и артезианском способе эксплуатации.Б) изменение режима работы погружных насосов при механизированном способе эксплуатации.Изменение режима эксплуатации ШСНУ можно достигнуть:·изменением длины хода полированного штока (l);· изменением числа качаний балансира (n);· одновременным изменением длины хода штока и числа качаний. Замеряют необходимые значения параметров. При исследовании замеряют:а) дебит нефти (газа);б) пластовое давление;в) забойное давление;г) количество выносимого песка;д) количество выносимой воды;е) газовый фактор продукции скважины. По результатам исследований заполняют таблицуСтроят индикаторные диаграммы ипроводят интерпретацию результатов исследований. По результатам исследований строят графики зависимости дебита скважины от забойного давления Р_заб или от депрессии (Р_пл-Р_заб), называемые индикаторными диаграммами (ИД). Индикаторные диаграммы (ИД) добывающих скважин располагаются ниже оси абсцисс, а водонагнетательных - выше этой оси. Индикаторные кривые при фильтрации по пласту однофазной жидкости: 1 - установившаяся фильтрация по линейному закону Дарси; 2- неустановившаяся фильтрация или фильтрация с нарушением линейного закона Дарси при больших Q; 3 - нелинейный закон фильтрации. Реальные индикаторные диаграммы не всегда получаются прямолинейными (Рис 5.4). И скривление индикаторной диаграммы характеризует характер фильтрации жидкости в призабойной зоне пласта.

Испытатель пластов

• Пластоиспытатель представляет собой совокупность инструментов, аппаратов и приборов, скомпонованных воедино для проведении измерений, необходимых при испытании пласта.

• Испытание пласта - это технологический комплекс работ в скважине, связанный со спускоподъёмными операциями инструмента, созданием глубокой депрессии на пласт, многоцикловым вызовом притока пластовой жидкости и отбором глубинных проб с регистрацией диаграмм изменения давления и температуры на забое и в трубах автономными манометрами.

• Каждый цикл состоит из открытого периода с регистрацией кривой притока (КП) и закрытого периода с регистрацией кривой восстановления давления (КВД). Продолжительность периодов выбирают, исходя из решаемой задачи.

• Так для определения начального пластового давления используют КВД после кратковременного притока (первый цикл), для отбора представительной пробы пластового флюида и оценки фактической продуктивности требуется большая продолжительность притока, а также длительная КВД для определения гидропроводности удалённой зоны пласта, потенциальной продуктивности и скин-фактора (второй цикл).

• Испытатель пластов трубный (ИПТ) применяют для испытаний пластов в открытом стволе в процессе бурения, а также в обсаженных и перфорированных скважинах, когда использование стандартных технологий КВД и ИД малоинформативно:

• в низко- и среднедебитных эксплуатационных скважинах,

• при наличии перфорации двух стратиграфически различных пластов,

• при работе скважины в режиме неустойчивого фонтанирования.

• Преимущества ИПТ заключаются в возможности создания малого подпакерного объёма, что позволяет снизить влияние упругой реакции ствола скважины и, тем самым, получить необходимые условия фильтрации в пласте при меньшей продолжительности исследований.

• Тем не менее, время нахождения ИПТ на забое скважины ограничено, поэтому радиус исследования пласта при использовании ИПТ невелик, а полученные параметры пласта лишь приблизительно характеризуют добывные возможности скважины в условиях длительной эксплуатации.