Исследование на установившихся режимах фильтрации

 

Как отмечено выше, определение забойных и пластовых давлений чаще всего производится по замерам устьевых давлений. При этом необходимо производить дополнительные расчеты потерь давления трения. При наличии ЭВМ расчеты и обработку результатов исследований на установившихся режимах фильтрации можно производить согласно СТО 51.00.028.86 "Методика обработки первичных данных результатов исследования скважин на установившихся режимах" СибНИИНП 1986г.

Ниже приведены формулы и алгоритмы расчетов без применения ЭВМ.

На месторождениях Западной Сибири распространены два варианта закачки воды в пласт: закачка через насосно-компрессорные трубы (НКТ) и одновременная закачка через НКТ и затрубное кольцевое пространство (ЗКП).

Рассмотрим первый вариант - закачка воды через НКТ, замер давления производится на затрубье (Р_зат). В этом случае забойное давление и депрессия на пласт рассчитываются по формулам:

; (11.1)

, (11.2)

где Р_заб.i – забойное давление;

Р_зат.i – затрубное давление;

Р_буф.ст – избыточное давление на устье при остановке скважины на замер пластового давления;

DР_.i – депрессия на пласт,

Н_скв – глубина скважины,

Dl – общее удлинение скважины,

r_в – плотность закачиваемой воды,

g – ускорение свободного падения.

Как видно из формул, замер давления в пьезометре (в ЗКП) позволяет учесть потери давления без дополнительных расчетов.

Рассмотрим случай, когда замер давления производится на буфере Р_наг. При этом необходимо учесть потери давления на трение при движении жидкости от устья до забоя скважины по НКТ.

Забойное давление и депрессия на пласт вычисляются по формулам:

, (11.3)

. (11.4)

Если имеются дополнительные замеры в затрубье Р_зат.i, то потери давления на трение Р_тр.i и депрессию на пласт можно определить как

, (11.5)

D . (11.6)

В других случаях потери давления на трение можно вычислить по формулам:

; (11.7)

, (11.8)

где d_в – внутренний диаметр НКТ,

g= m/r - кинематическая вязкость закачиваемой воды,

или определить по графикам Рис. рассчитанным по формуле 11.7.

Отметим, что если при остановке скважины на замер пластового давления отсутствует избыточное давление на устье, то в формулах 11.2, 11.4 и 11.6 вместо Р_буф.ст необходимо подставить следующее выражение:

Р_буф.ст= - h × g, (11.9)

где g=r×g – удельный вес жидкости в стволе скважины,

h – значение фактического уровня от устья скважины,

Рассмотрим второй вариант - одновременная закачка по НКТ и затрубному пространству, ЗКП.

При такой схеме закачки забойное давление и депрессия на пласт вычисляется по зависимостям аналогичным 11.3 и 11.4.

При этом потери давления на трение определяются из уравнений:

(11.9)

, (11.10)

где D_в - внутренний диаметр эксплуатационной колонны,

d_н - наружный диаметр НКТ,

Коэффициент x, учитывающий эксцентричное расположение труб в скважине вычисляется по формуле:

; (11.11)

где . (11.12)

Коэффициент d, учитывающий поправку Дэвиса на трение по кольцевому пространству, определяется по формуле:

(11.13)

где D_нк , d_н, d - наружный диаметр обсадной колонны, муфты НКТ и толщина стенки колонны,

Как видно из формул, ручной счет потерь давления на трение для второго варианта представляет определенные трудности.

Схема исследований нагнетательных скважин на установившихся режимах фильтрации аналогична добывающим.

Форма индикаторных линий нагнетательных скважин по месторождениям Западной Сибири представлена на рис.11.1.

 

Индикаторные линии вида 1 – соответствуют линейному закону фильтрации жидкости в пласте.

Индикаторные линии вида 2 – соответствуют нелинейному закону фильтрации. Нарушение линейного закона происходит за счет изменения коэффициента проницаемости от давления и влияния инерционного сопротивления.

Индикаторные линии вида 3 – прямолинейные вначале и искривленные в сторону оси приемистостей при критических депрессия на пласт соответствуют смешанному закону фильтрации за счет раскрытия естественных и образованию новых искусственных трещин в призабойной зоне пласта.

Алгоритмы обработки ИЛ нагнетательных скважин аналогичны представленным в разделе 2, где аналогом коэффициента продуктивности является коэффициент приемистости h_прием.