Учет неизотермичности процесса восстановления давления

Учет изменения температуры газа в процессе восстановления давления произво­дится в том случае, если забойное давление не определяется замером на забое с по­мощью глубинных манометров, а рассчитывается по замеренным устьевым давле­ниям. Обычно при расчете забойного давления по устьевым в качестве T_ср в формулу подставляется среднелогарифмическое значение по фактическим Т_у и Т_з в каждый момент времени. Если температура газа в пласте высокая, то устьевая температура в процессе эксплуатации также будет высокой. При закрытии таких скважин в процессе восстановления давления температура газа в стволе посто­янно снижается, приобретая в конечном итоге температуру земной коры. При этом интенсивность восстановления давления на устье скважины зависит от интенсивности повышения давления, в свою очередь зависящей от проницаемости пласта и от интенсивности остывания газа в стволе скважины после ее закрытия.

Если пласт высокопроницаемый (десятые доли мкм²) и температура газа в пласте высокая (более 50°С), то по истечении нескольких часов происходит уменьшение давления на устье скважины. Поэтому конечный участок КВД искривляется вниз к оси lg t. Если пласт низкопроницаемый, то интенсивность снижения температуры и повышения давления выравнивается и, поэтому конечный участок КВД принимает стандартный вид. Искажение конечного участка КВД под влиянием снижения темпе­ратуры газа может быть учтено при наличии данных об изменении температуры газа во времени после остановки скважины. Изменение температуры во времени после остановки скважины может быть определено двумя способами: путем непосредст­венного измерения на уровне нейтрального слоя или аналитическим путем по форму­ле:

T_нс(t)=T_нс+[Т_г(t=0)–T_нс]exp[–5,78at/ R²_к]. (5.38)

где Т_нс – температура нейтрального слоя; T_г(t=0) – температура газа на глубине нейтрального слоя перед остановкой скважины; а – температуропроводность пласта на уровне нейтрального слоя, м²/с; R_к – радиус теплового влияния скважины, м. Значение а для различных пород приведено в таблицах 3.5 и 3.6 или может быть определено при известных T_нc(t), если использовать глубинный термометр. При этом необходимо, чтобы Т_нс(t) было измерено для достаточно больших t, что обеспечит приемлемую точность определения a/R²_к. Ориентировочно величина t оценивается неравенством . Большой практический интерес представляет знание продолжительности периода стабилизации температуры t_ст после которой температура газа в стволе скважины остается постоянной и не влияет на форму КВД. Величина t_ст определяется по формуле:

. (5.39)

Таким образом, при определении забойного давления во времени по устьевым замерам давления в скважинах с высокой температурой газа на устье и быстрым восстановлением давления необходимо учесть остывание газа в стволе после оста­новки скважины.

На рисунках 5.2 и 5.3 показаны изменения давления и температуры реальной скважины во времени. Эти данные использованы в качестве примера обработки КВД с учетом изменения температуры газа после остановки скважины.

Рисунок 5.2 – Изменение давления на устье скважины в процессе снятия КВД.

Рисунок 5.3 – Стабилизация температуры газа в скважине на глубине нейтрального слоя после ее остановки.