Методы обработки кривых стабилизации забойного давления и дебита снятых в горизонтальных газовых скважинах

Кривые стабилизации забойного давления и дебита после пуска горизонтальных газовых скважин могут быть обработаны двумя методами:

1. Методом, разработанным для обработки кривых стабилизаций давления и дебита, снятых в вертикальных скважинах. Этот метод получен для однородных изотропных пластов и круговой формой геометрии зоны дренирования.

2. Методом, разработанным для обработки кривых стабилизации давления и дебита, снятых в горизонтальных скважинах. В основу этого метода как и предыдущего метода заложен характер развития депрессионной воронки как в нефтяной скважине, но отчасти формальной заменой давления Р в нефтяном пласте на давление и вводом квадратичного члена в уравнение притока газа к скважине в формулу распространения давления в нефтяном пласте. По этому методу на кривых стабилизации давления в зависимости от зоны распространения депрессионной воронки выделены три участка. Размеры этих зон предопределяются продолжительностью работы скважины после пуска:

Первая фаза развития воронки в пределах толщины пласта происходит при:

и h << L (5.54)

где æ – пъезопроводность пласта.

Для горизонтальной газовой скважины начальный участок кривой стабилизации давления можно представить в виде:

или (5.55)

где ; S_с – параметр, связанный с внутренним фильтрационным сопротивлением укрупненной скважины и скин-эффектом S_R, величину которого можно определить по формуле:

(5.56)

где k_x, k_z - проницаемости пласта по координатам X и Z.

Формула (5.56) может быть использована для обработки кривых стабилизации снятых при постоянном дебите Q_г=const. Параметр β₁ включает в себя:

(5.57)

где (5.58)

Снятие КСДиД при Q_г(t)=const сопряжено с определенными технологическими трудностями. Поэтому целесообразно снять кривые стабилизации давления и дебита при переменном дебите Q_г(t). Тогда формула для обработки КСДиД будет иметь вид:

(5.59)

где – добытое количество газа за время t, а Q_г(t) дебит скважины в момент времени t. Для повышения достоверности расчетов величину отрезка времени t следует минимизировать.

Вторую фазу развития депрессионной воронки вокруг горизонтального ствола приближенно можно выразить формулой:

(5.60)

где ; S_z – параметр, связанный с расположением горизонтального ствола. Обозначим через β₂ выражение:

(5.61)

Обработка КСДиД в координатах от получим значение угла наклона участка этой кривой образовавшегося во второй фазе.

Третью фазу развития депрессионной воронки приближенно можно выразить через зависимость:

(5.62)

где ;

При обработке КСДиД в координатах от получим угол наклона 3-го участка кривой в виде:

и

В случае, когда контуры зоны, дренируемой горизонтальной скважиной R_к удалены от скважины на расстояние значительно больше, чем ширина пласта В, т.е. когда R_к>>В, то расширение депрессионной воронки в конце 3-ей фазы может быть представлено схемой полубесконечной полосы с шириной В и аппроксимировано равенством:

(5.63)

где S_B – коэффициент дополнительного фильтрационного сопротивления, вызванный неполным вскрытием горизонтальным стволом всей ширины пласта B, т.е. L<B.

Этот участок КСДиД в координатах ΔР²(t) от или ΔР²(t)/Q(t) от может быть аппроксимирован согласно (5.63) прямолинейным участком с угловым коэффициентом

(5.64)

Таким образом, КСДиД снятой в горизонтальных газовых скважинах необходимо последовательно обрабатывать в координатах: от и от .

При этом при 1-ой фазе обрабатывая в координатах от :

и получим

При 2-ой фазе при обработке в координатах от

и получим

При 3-ей фазе обрабатывая КСДиД в координатах, как и в 1-ой фазе, когда получим .

Обработка КСДиД показывает, что третий прямолинейный участок будет иметь место если минимальное расстояние y_мин от торца ствола до поверхности пласта будет y_мин>0,6L и отсутствовать когда L=B, где В – ширина полубесконечного полосообразного пласта.

Приведенная выше методика обработки КСДиД является аналогом методики разработанной для вертикальных скважин. При сравнительно больших толщинах пласта вскрытого горизонтальной скважиной для изотропных пластов, когда k_вер=k_гор КСДиД могут быть обработаны формулами, полученными для вертикальных скважин, что было выполнено в данной работе.