4.15 Использование кривых стабилизации забойного давления и дебита газовых скважин для определения коэффициентов фильтрационного сопротивления и параметров пласта
Темп и характер перераспределения давления после пуска или остановки скважины зависят от свойств пористой среды и насыщающих ее жидкостей и газов. По этим показателям можно судить о коллекторских свойствах пласта. Характер изменения давления на устье скважины после ее пуска и на ДИКТе показан на рисунке 4.16.
Формула притока газа к скважине после ее пуска имеет вид:
(4.64)
где
Для обработки кривых стабилизации забойного давления и дебита формулу (4.64) представим в виде:
(4.65)
где
;
;
Рисунок 4.16 – Характер изменения давления на устье скважины (1) и перед диафрагмой на ДИКТе (2) в процессе стабилизации давления.
При измерении во времени изменения забойного давления и дебита формула (4.65) позволяет определить параметры пласта.
Для определения коэффициента b и параметра æ в формуле (4.65) необходимо:
– уравнение (4.64) написать для двух значений времени; в частности, для произвольного времени t и для времени tк, соответствующего времени полной стабилизации давления и дебита. Индекс “к” в данном случае означает конец процесса стабилизации;
– вычесть из конечных значений измеряемых величин их текущие значения, которые позволят избавиться от одного из неизвестных параметров, в частности от параметра α.
Если
обозначить через:
,
(4.66)
,
(4.67)
то
формула (4.65) примет вид:
(4.68)
(4.69)
В результате вычитания из (4.69) формулы (4.68) получится
(4.70)
Обработка
результатов изменения давления и дебита
в процессе стабилизации в координатах
от
позволяет
определить b
– как тангенс угла наклона прямой и β
– как отрезок отсекаемый на оси ординат.
Связь между коэффициентом β и коэффициентом
фильтрационного сопротивления а
имеет
вид:
(4.71)
где
.
Таким образом, используя кривые стабилизации давления и дебита, можно определить коэффициенты фильтрационных сопротивлений а и b, а также коэффициент β, характеризующий проводимость и проницаемость пласта.
4.15.1 Технология снятия ксДиД при исследовании скважины
Частота измерения давления и дебита в процессе снятия КСДиД зависит от интенсивности их изменения. Для пластов с низкими коллекторскими свойствами изменения давления и дебита весьма существенны и, поэтому технологические трудности фиксации и изменения этих параметров не возникают.
Использование кривых стабилизации забойного давления и дебита исключает необходимость закрытия скважины и приводит к минимуму продолжительности испытания скважин для определения параметров пласта. Для широкого внедрения данного способа следует использовать технические средства высокой точности.
При изложении технологий проведения исследований газовых и газоконденсатных скважин на стационарных режимах фильтрации или ускоренными изохронными и экспресс методами было подчеркнуто что:
1. При исследовании скважин на 5-ти стационарных режимах имеется возможность на каждом режиме с момента пуска скважины в работу до полной стабилизации забойного (устьевого) давления и дебита снять кривые стабилизации этих параметров во времени.
2. При исследовании скважины изохронным или экспресс методом имеется возможность снятия кривых стабилизации забойного давления и дебита только на одном режиме. В качестве этого одно единственного режима, на котором достигается полная стабилизация забойного давления и дебита, используется тот режим, с которым скважина эксплуатируется. Этот режим обязателен для определения истинного значения коэффициента фильтрационного сопротивления аг.ист и параметров пласта. Это означает, что специально скважину не исследуют для снятия только кривых стабилизации забойного давления и дебита. Этот способ осуществляется при выполнении изложенных выше других методов исследования.
Для специального исследования скважины путем снятия кривых стабилизации забойного давления и дебита необходимо:
1. Остановить скважину для полного восстановления до величины Ру.ст.
2. Процесс восстановления давления зафиксировать в виде КВД.
3. Подключить скважину (если она не подключена) в промысловый коллектор.
4. Пустить скважину в работу с тем режимом, с которым она эксплуатировалась, и все процессы изменения давления забойного или устьевого и дебита зафиксировать согласно форме, приведенной в приложении.
5. Результаты, полученные в пунктах 2 и 4 обработать согласно методике, изложенной ранее.
6. Сравнить полученные значения коэффициентов фильтрационного сопротивления aг и bг, определенные с использованием кривых стабилизации забойного давления и дебита с аналогичными коэффициентами, по результатам исследования скважин изохронным и экспресс методами, а также на стационарном режиме фильтрации.
Теоретически коэффициенты aг и bг, определенные путем обработки кривых стабилизации забойного давления и дебита, не должны идеально совпадать с аналогичными коэффициентами, определенными по результатам исследований скважины на стационарных режимах фильтрации. Это связано с тем, что кривые стабилизации забойного давления и дебита дают информацию о фильтрационных параметрах удаленной части за пределами призабойной зоны. Если призабойная зона загрязнена при вскрытии пласта промывочной жидкостью, и ее фильтрационные свойства ухудшены, или если в призабойной зоне проведены работы по интенсификации притока газа и параметры этой зоны улучшены по сравнению с естественными параметрами пласта, то эти процессы не отразятся на коэффициентах а и b, определенных по КСДиД.
Формы записи исходных данных и обработки результатов при исследовании скважин с использованием кривых стабилизации забойного давления и дебита приведены в приложении.
По результатам исследования скважин на стационарных режимах фильтрации кроме определения коэффициентов фильтрационного сопротивления и параметров пласта обосновывается и технологический режим их работы. Все остальные методы, включая и кривые стабилизации забойного давления и дебита применяются для определения параметров пласта. Для обоснования режима эксплуатации необходимы установившиеся значения забойных давлений и дебитов на различных режимах, на основании которых определяются предельные значения депрессии на пласт, градиента давления, скорости потока, величина устьевого давления, возможности образования и разрушения песчаной пробки и др.