22. Понятие о гидродинамических методах исследованиях скважин, получаемые параметры.

Насосные скважины так же, как фонтанные и компрессорные, исследуют методом пробных откачек или методом установившихся отборов. Для этого строят графики зависимости дебита скважины от депрессии, забойного давления или динамического уровня жидко­сти в скважине. По полученным точкам строят индикаторную линию работы скважины, на основании которой устанавливают режим эксплуатации. Чем больше будет сделано замеров на разных режи­мах работы скважины, тем полнее исследование. Отбор жидкости при исследовании скважины регулируют изменением длины хода сальникового штока или числа качаний балансира станка-качалки, или же того и другого вместе. Иногда для изменения режима откачки изменяют диаметр насоса или глубину погружения его под уровень.

Перед исследованиями забой скважины должен быть очищен от пробки.

В процессе исследования скважины при каждом изменении того или другого параметра работы насосной установки замеряют добычу жидкости и газа и определяют процентное содержание воды, а также процентное (или весовое) содержание песка в откачиваемой жидкости. При каждом новом режиме откачки следует делать не менее трех замеров жидкости и динамического уровня.

Каждой величине отбора жидкости из данной скважины соответ­ствует определенное забойное давление или динамический уровень или, наоборот, каждому значению забойного давления в данной скважине соответствует определенная величина притока жидкости из пласта. Забойное давление замеряют спускаемым в скважину глубинным регистрирующим манометром или определяют на осно­вании замера динамического уровня при помощи эхолота. Глубинный манометр спускают в скважину вместе с глубинным насосом.

Для исследования насосных скважин пользуются глубинными самопишущими геликсными манометрами МГЛ-5. Отличительной особенностью манометра МГЛ-5 является возможность длительной (до 10 суток) работы в скважине при снятии записи давления. Мано­метр укрепляют на трубах под приемом насоса и спускают в сква­жину до фильтра. В процессе работы насосной установки при раз­личных параметрах манометр непрерывно записывает на специаль­ной бумаге величину давления. После окончания исследований во избежание излишнего подъема и спуска насосных труб манометр оставляют в скважине до очередного ремонта его. Таким образом, исследование насосной скважины с непосредственным замером забойного давления глубинным манометром связано с остановками скважин и с потерей добычи нефти. Поэтому такие исследования насосных скважин проводят в исключительных случаях: при необ­ходимости определения пластового давления в различных частях залежи для построения карт равных давлений (карт изобар) или для проверки данных, полученных при исследовании скважин другими методами.

В большинстве случаев при исследовании насосных скважин находят зависимость «дебит — динамический уровень». Забойное давление при этом определяют косвенным путем: замеряют высоту столба жидкости до динамического уровня, определяют приблизи­тельную плотность газированной жидкости, заполняющей скважину, и по этим величинам находят забойное давление.

При нахождении зависимости «дебит — динамический уровень» требуется замерять динамические уровни в процессе работы сква­жины. Динамический уровень иногда замеряют маленькой желон­кой, спускаемой на стальной проволоке в затрубное пространство при помощи аппарата Яковлева, для чего в планшайбе делается отверстие диаметром 40—50 мм, через которое и пропускают желонку. Однако такие замеры допускаются только для скважин с высоким уровнем (400—500 м от устья) и при большом зазоре между эксплуа­тационной колонной и насосными трубами; при малом диаметре эксплуатационной колонны такой замер невозможен, так как в за­трубное пространство подобных скважин желонка не проходит.

Вообще этот способ замера динамического уровня нерационален, так как проволока часто закручивается за насосные трубы и обры­вается, к тому же на замер уровня в затрубном пространстве желон­кой затрачивается значительное время.

Широкое распространение получили различные эхометрические установки для измерения динамического уровня, основанные на принципе отражения звуковой волны от уровня жидкости в затруб­ном пространстве скважин. Если у устья скважины создать выстре­лом или воздушной хлопушкой звуковую волну, то эта волна, распространяясь по стволу скважины, дойдет до уровня жидкости, отразится от него и в виде эха снова возвратится к устью скважины. Момент возбуждения и возвращения звуковой волны отмечается пером прибора на ленте, движущейся с постоянной скоростью. Умножив время, прошедшее от момента возбуждения до возвраще­ния волны, на скорость звука, получают расстояние, которое прошла звуковая волна, равное удвоенной глубине до уровня, т. е.

S = ν t,где S — путь, проходимый звуком, в м; S =2h (h — глубина до уровня); v — скорость звука в м/сек; t — время прохождения звуко­вой волны от устья до уровня и обратно в сек.

Из элементарной физики известно, что звуковые волны распро­страняются в различных газах со скоростью 250—400 м/сек в зави­симости от природы газа, его плотности и температуры.

Приборы для определения уровней в скважинах, построенные на принципе отражения звуковой волны от уровня жидкости, называются эхолотами или эхометрами.