Влияние различных факторов на форму квд, снятых в газовых скважинах

Предложенные выше методы обработки КВД получены для условий мгновенного закрытия скважины, работающей в однородном пласте при изотермическом процессе восстановления давления. В реальных скважинах соблюдение этих и многих других условий невозможно. По­этому КВД, обработанные приведенными выше методами, имеют форму, отличающуюся от прямой в полулогарифмических координатах. Причем искажение фор­мы КВД происходит на разных ее участках в зависимости от того, каким фактором оно вызвано. По результатам исследования и обработки КВД наряду с другими параметрами опре­деляют приведенный радиус скважины и так называемый “скин-эффект” – S_R, определяемый по формуле:

(5.27)

где k_пл, k_пр - проницаемости пласта и призабойной зоны; R_пр, R_с - радиусы загрязнения призабойной зоны и скважины; С - коэффициент несовершенства по степени вскрытия пласта.

На практике формы КВД в газовых скважинах искажаются под влиянием раз­личных факторов. К ним относятся:

– приток газа после закрытия скважины;

– допущения, принятые для решения исходного дифференциального уравнения;

– неоднородность пористой среды по толщине и площади, неизотермичность про­цесса восстановления давления;

– технологические процессы до остановки скважины;

– изменение параметров газа и пористой среды от давления и температуры.

Естественно, что в основном на форму КВД одновременно оказывают влияние почти все факторы. Однако имеется ряд факторов, влияния которых можно избежать, если заранее составить обоснованную программу исследовательских ра­бот.

 

Рисунок 5.1 – Различные формы КВД, полученные в результате влияния неоднородности пласта, технологи­ческих факторов и изменения свойств пористой среды и газа.

 

Различные формы искаженных кривых восстановления давления показаны на рисунке 5.1. В целом эти кривые можно разделить на три категории, т.е. кривые у которых искажены только начальные участки или конечные участки, а также кривые, у которых искажены и начальные и конечные участки.

Начальные участки кривых восстановления давления искажаются из-за: продувки скважин перед снятием кривой восста­новления давления с большой депрессией на пласт; притока газа к скважине после ее закрытия; в результате загрязнения или очищения призабойной зоны по сравнению с параметрами пласта за пределами призабойной зоны; многопластовости залежи с различными параметрами.

Конечные участки кривых восстановления давления искажаются под влиянием: резкого ухудшения параметров или выклинивания основного пласта; остывания ствола скважины после остановки и сильного снижения температуры газа на месторождениях с высокой пластовой температурой; перераспределения дав­ления в затрубном и трубном пространствах при наличии столба жидкости в стволе скважины и др.

Совокупность влияния всех факторов одновременно приводит к ис­кажению как начального, так и конечного участка. Искажение формы кривых вос­становления давления происходит и в процессе разработки месторождения. Например кривые, имеющие неискаженную форму в начале разработки, искажаются со временем. В результате выпадение, накопление в призабойной зоне и частичный вынос конденсата из этой зоны. Перед обработкой кривых восстановления давления исследователь должен ознакомиться с характеристикой залежи, хро­нологией исследования данной скважины и отдать предпочтение той или иной мето­дике, учитывающей ожидаемые изменения параметров. Ниже изложен характер влияния отдельных факторов на форму КВД.

Приток газа к скважине после ее закрытия на устье искажает начальный участок КВД, обработанной в координатах P²_з(t) от lgt. При этом КВД имеет вид, показанный на рисунке 5.1а. Аналогичное искажение начального участка КВД вызывает и нару­шение линейного закона фильтрации газа в призабойной зоне.

При значительном отклонении параметров призабойной зоны от параметров пласта, что может иметь место в результате загрязнения или очищения призабойной зоны в процессах вскрытия пласта и эксплуатации скважины, а также в результате про­ведения работ по интенсификации или ремонту скважин, начальный участок КВД может отклоняться вверх или вниз. Если параметры призабойной зоны лучше пара­метров пласта, то начальный участок КВД отклоняется вверх, а если параметры пласта лучше параметров призабойной зоны, то начальный участок искривляется вниз (см. рисунок 5.1б). Если искривление начального участка вниз связано с притоком газа после закрытия скважины, то обработкой КВД с учетом притока можно выпрямить это искривление. Если учет притока не выпрямляет этот участок, то это означает, что на начальный участок влияют и другие факторы.

В ряде случаев при закрытии скважины на снятие КВД допускают запаздывания, т.е. отсчет времени на восстановление давления начинают раньше, чем закрывается скважина. Форма КВД с запаздыванием закрытия показана на рисунке 5.1в. Время запаздывания t₀ может быть определено путем построения КВД в координатах P²_з(t) от lg t и проведением прямой от точки со значением Р²_з0 параллельно оси абсцисс. Точка пересечения КВД с этой прямой будет соответствовать началу закрытия скважи­ны. В этом случае коэффициент α определяется как отрезок, отсекаемый на оси P²_з(t). При этом ось P²_з(t) перемещается вправо на величину lg t₀, т.е. новая ордината проводится через точку lg t₀ параллельно ординате, проведенной от начала коорди­нат.

Если КВД снята по замерам на устье фонтанных труб или эксплуатационной ко­лонны, по которым работала до остановки скважина, то первые точки КВД могут оказаться ниже, чем начальное забойное давление. Начальный участок таких КВД характеризуется большой крутизной, в особенности при снятии КВД после продувки скважины перед закрытием с большим дебитом. Форма таких КВД показана на рисунке 5.1г.

Если в зоне дренирования скважины имеются низкопроницаемые или непроницаемые пласты ограниченных размеров, то КВД имеет форму, показанную на рисунке 5.1ж. Характерной особенностью таких КВД является наличие двух парал­лельных участков с одинаковыми уклонами начального и конечного участков КВД. Между этими участками может находиться еще прямая с уклоном, в 2 раза превы­шающим уклоны начального и конечного участков. Используя эту КВД, по формуле (5.10) можно определить расстояние до ближайшей точки экрана.

Форма конечных участков КВД зависит от числа и конфигурации экранов, ме­тодики обработки КВД, учета неизотермичности процесса восстановления давления при снятии КВД по устьевым замерам и т.д. (см. рисунок 5.1д¸к).

Если пласт состоит из двух частей с разными коллекторскими свойствами и имеет гидродинамическую связь, то на КВД выделяются два прямолинейных участка. При этом если проницаемость второй части k₂ больше проницаемости первой части k₁, то уклон второго участка меньше уклона первого, а если k₂<k₁, то уклон второго участка больше уклона пер­вого. Отклонения уклонов имеют следующую зависимость:

(5.28)

В предельном случае, когда k₂=0, из формулы следует, что β₂/β₁=2.

Конечные участки КВД искажаются и за счет влияния условий на границах пласта. Так, например, при обработке КВД методом Хорнера в случае применимости модели “бесконечного” пласта конечный участок КВД должен лежать на прямой, по которой определяется пластовое давление. Такая обработка показана на рисунке 5.4л.

Если скважина расположена в ограниченном пласте и граница пласта сказывается на ре­зультатах исследования, то конечный участок КВД искривляется вниз от прямой, по которой определяются параметры пласта (см. рисунок 5.4е).