Скачиваний:
244
Добавлен:
27.01.2017
Размер:
6.12 Mб
Скачать

Ò à á ë è ö à 2.11

Результаты расчетов вязкости газа скв. 5 в зависимости от давления и температуры

Компо-

 

xi

 

Mi,

 

ρi ïðè

 

ðêð 10, ÌÏà

 

Òêð, Ê

 

xiρi

 

 

xiðêð

 

xiTêð

Ò

µàò ïðè

 

Ì

 

x M0,5

µ

=2

x M

0,5

íåíò

 

 

 

êã/ìîëü

 

Ò = 293 Ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 353 Ê

 

i

 

i

i

 

 

i

i

ÑÍ4

0,6792

 

16,042

 

 

0,6679

 

46,95

 

 

190,55

 

0,4536

 

31,89

 

129,42

 

0,0127

 

4,00

 

2,717

 

 

0,0345

Ñ2Í6

0,0540

 

30,068

 

 

1,263

 

49,76

 

 

305,43

 

0,0682

 

 

2,68

 

16,49

 

0,0118

 

5,48

 

0,0296

 

 

0,0035

Ñ3Í8

0,0250

 

44,094

 

 

1,872

 

43,33

 

 

369,82

 

0,0468

 

 

1,08

 

9,24

 

0,0098

 

6,64

 

0,166

 

 

0,0016

Ñ4Í10

0,0110

 

58,120

 

 

2,502

 

38,00

 

 

416,64

 

0,0275

 

 

0,42

 

4,58

 

0,0089

 

7,62

 

0,084

 

 

0,0007

Ñ5Í12

0,1340

 

72,150

 

 

3,221

 

34,40

 

 

465,00

 

0,4316

 

 

4,61

 

62,31

 

0,0078

 

8,49

 

1,138

 

 

0,0089

N2

0,0060

 

28,016

 

 

1,165

 

34,65

 

 

126,26

 

0,0070

 

 

0,21

 

0,76

 

0,0203

 

5,29

 

0,023

 

 

0,0006

CO2

0,0570

 

44,011

 

 

1,842

 

75,27

 

 

304,2

 

0,1050

 

 

4,29

 

17,34

 

0,0173

 

6,63

 

0,378

 

 

0,0065

H2S

0,0340

 

34,082

 

 

1,434

 

91,85

 

 

373,60

 

0,0487

 

 

3,12

 

12,70

 

0,0152

 

5,84

 

0,198

 

 

0,0030

Итого

1,000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,1884

 

 

4,83

 

252,84

 

 

 

 

 

 

5,009

 

 

0,0593

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ï ð î ä î ë æ å í è å ò à á ë . 2.11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Компо-

 

ðïë,

ðïð, ÌÏà

 

µ (ð) ïðè

 

µàò ïðè

µ

x M0,5

µàò ïðè

 

 

 

0,5

 

 

µ (ð)

 

 

 

 

 

µ(ð)

 

 

 

 

 

íåíò

 

ÌÏà

 

Òïð = 1,4

Ò = 333 Ê

 

=2i i

i

Ò = 313 Ê

µ=2i xi Mi

 

Òïð = 1,387

Òïð = 1,288

Ò = 353 Ê

Ò = 333 Ê

 

Ò = 313 Ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ÑÍ4

 

58,7

12,15

 

4,3

 

0,0120

 

0,0326

 

0,0112

 

0,0304

 

 

5,1

 

 

6,0

 

 

0,0509

0,0566

 

 

0,0620

Ñ2Í6

 

55,0

11,39

 

4,2

 

0,0102

 

0,0030

 

0,0096

 

0,0028

 

 

4,9

 

 

5,9

 

 

0,0497

0,0544

 

 

0,0610

Ñ3Í8

 

50,0

10,35

 

4,0

 

0,0088

 

0,0015

 

0,0084

 

0,0014

 

 

4,7

 

 

5,7

 

 

0,0474

0,0522

 

 

0,0589

Ñ4Í10

 

45,0

9,32

 

3,7

 

0,0083

 

0,0007

 

0,0078

 

0,0006

 

 

4,5

 

 

5,5

 

 

0,0438

0,0499

 

 

0,0569

Ñ5Í12

 

40,0

8,28

 

3,4

 

0,0072

 

0,0082

 

0,0068

 

0,0077

 

 

4,3

 

 

5,1

 

 

0,0402

0,0477

 

 

0,0527

N2

 

35,0

7,25

 

3,2

 

0,0193

 

0,0006

 

0,0183

 

0,0006

 

 

3,9

 

 

4,6

 

 

0,0379

0,0433

 

 

0,0476

CO2

 

30,0

6,21

 

2,9

 

0,0164

 

0,0062

 

0,0152

 

0,0057

 

 

3,5

 

 

5,2

 

 

0,0343

0,0388

 

 

0,0434

H2S

 

25,0

5,17

 

2,6

 

0,0141

 

0,0028

 

0,0134

 

0,0026

 

 

3,0

 

 

3,7

 

 

0,0308

0,0333

 

 

0,0382

Итого

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,0556

 

 

 

 

0,0518

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

161

Ò à á ë è ö à 2.12

Данные для расчета коэффициентов сверхсжимаемости газа скв. 5

Компо-

 

xi

 

ðêð, ÌÏà

xipêð, ÌÏà

Òêð, Ê

 

xi Têð, Ê

ðïë, ÌÏà

ðïð, ÌÏà

 

ωi

 

xi ωi

íåíò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ÑÍ4

 

0,6792

 

4,69

 

3,19

 

190,55

 

129,42

58,7

 

12,15

 

0,0104

 

0,0071

Ñ2Í6

 

0,0540

 

4,98

 

0,27

 

305,43

 

16,49

55,0

 

11,39

 

0,0986

 

0,0053

Ñ3Í8

 

0,0250

 

4,33

 

0,11

 

369,82

 

9,24

50,0

 

10,35

 

0,1524

 

0,0038

Ñ4Í10

 

0,0110

 

3,80

 

0,04

 

416,64

 

4,58

45,0

 

9,32

 

0,1920

 

0,0021

Ñ5Í12+

 

0,1340

 

3,44

 

0,46

 

465,00

 

62,31

40,0

 

8,28

 

0,2440

 

0,0327

N2

0,0060

 

3,46

 

0,02

 

126,26

 

0,76

35,0

 

7,25

 

0,0400

 

0,0002

CO2

0,0570

 

7,53

 

0,43

 

304,20

 

17,34

30,0

 

6,21

 

0,2310

 

0,0132

H2S

0,0340

 

9,18

 

0,31

 

373,60

 

12,70

25,0

 

5,17

 

0,1000

 

0,0034

Итого

 

 

 

 

 

 

 

4,83

 

 

 

252,84

 

 

 

 

 

 

 

 

0,0678

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ï ð î ä î ë æ å í è å ò à á ë. 2.12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z(p) по двум параметрам

 

z(ð) ïî òðåì

 

z(p) ïî

Компо-

 

z(0)

 

z(1)

 

ωi z(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

Редлиху –

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

параметрам;

 

íåíò

 

 

 

 

 

 

 

 

Ò

= 313 Ê

Ò = 333 Ê

Ò = 353 Ê

 

Ò = 353 Ê

 

Квангу;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ò = 353 Ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ÑÍ4

 

1,36

 

–0,04

 

–0,003

 

1,36

1,33

1,30

 

 

1,36

 

 

1,36

Ñ2Í6

 

1,32

 

–0,03

 

–0,002

 

1,30

1,27

1,24

 

 

1,30

 

 

1,32

Ñ3Í8

 

1,28

 

–0,02

 

–0,001

 

1,20

1,17

1,17

 

 

1,28

 

 

1,28

Ñ4Í10

 

1,18

 

–0,01

 

–0,0007

 

1,10

1,08

1,11

 

 

1,18

 

 

1,18

Ñ5Í12+

 

1,08

 

0

 

0

 

1,01

0,98

1,02

 

 

1,08

 

 

1,08

N2

 

0,92

 

0,04

 

0,003

 

0,94

0,91

0,93

 

 

0,92

 

 

0,92

CO2

 

0,86

 

0,07

 

0,004

 

0,83

0,82

0,84

 

 

0,86

 

 

0,86

H2S

 

0,80

 

0,10

 

0,007

 

0,72

0,74

0,77

 

 

0,81

 

 

0,80

под влиянием только z при учете изменения z îò ð, хорошо поддаются обработке.

Одновременное снижение значений µ и z в зависимости от давления может привести к существенному изменению от режима к режиму коэффициентов à è b, в частности очень существенно коэффициента à. Для рассматриваемого примера при постоянстве всех остальных параметров, входящих в формулу для вычисления à, значения коэффициента à на первом и последнем режимах будут различаться в 2,7 раза, если значения µ и z на первом режиме принять за единицу.

Рис. 2.19. Зависимости вязкости (à) и коэффициента сверхсжимаемости (á) газа от давления при разных температурах Ò:

1 – 313 Ê; 2 – 333 Ê; 3 – 353 Ê

162

Ò à á ë è ö à 2.13

Результаты обработки индикаторной кривой с учетом изменения вязкости и коэффициента сверхсжимаемости в зависимости от давления

 

2

 

2

 

 

µ(ð)

 

µ (ð)

z(ð)

 

z (ð)

µ (ð) z

(ð)

 

a0 µ

(ð) z (ð);

 

b0 z (ð); b0 =

ð

 

ð /Q

 

 

 

 

a0

= 0,270

 

 

= 0,000280

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

0,280

 

 

0,0509

 

1,000

1,36

 

1,000

 

 

1,000

 

 

 

 

0,270

 

 

 

0,00280

 

29

 

0,276

 

 

0,0497

 

0,976

1,30

 

0,956

 

 

0,933

 

 

 

 

0,250

 

 

 

0,000267

 

46

 

0,272

 

 

0,0474

 

0,931

1,24

 

0,912

 

 

0,849

 

 

 

 

0,230

 

 

 

0,000255

 

66

 

0,262

 

 

0,0438

 

0,860

1,17

 

0,860

 

 

0,740

 

 

 

 

0,208

 

 

 

0,000241

 

88

 

0,246

 

 

0,0402

 

0,790

1,10

 

0,803

 

 

0,650

 

 

 

 

0,175

 

 

 

0,000225

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ï ð î ä î ë æ å í è å

ò à á ë. 2.13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

(a2 +

 

(a2 +

 

 

 

 

 

p2+ c0;

 

p2 + c

0

 

p2 + c1;

 

p2 + c

a

 

 

4bp

 

+4bp2)0,5

+4bp2)0,5

2b

Q

 

 

c0 = 1,0

 

 

 

 

 

c1

=

1,0

1

 

 

 

 

 

 

 

Qµ(p)z (p)

 

 

Qµ(p)z (p)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,0729

0,01568

 

0,02976

0,0276

0,00056

50

 

 

15

 

 

0,300

 

 

 

14,5

 

0,290

 

0,0625

0,03097

 

0,03058

0,0558

0,000534

105

 

 

30

 

 

0,206

 

 

 

29,5

 

0,301

 

0,0529

0,04692

 

0,3159

0,0859

0,000510

169

 

 

47

 

 

0,327

 

 

 

46,5

 

0,324

 

0,0400

0,6362

 

0,3218

0,01218

0,000482

252

 

 

67

 

 

0,359

 

 

 

66,5

 

0,356

 

0,0306

0,07920

 

0,3316

0,1610

0,000450

358

 

 

89

 

 

0,382

 

 

 

88,5

 

0,380

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Анализ влияния µ и z на коэффициенты à è b (рис. 2.20), а также результатов обработки индикаторной кривой, снятой в скв. 5 (табл. 2.13), показывает, что при учете изменения значений µ и z от давления изменение à è b приводит к существенному росту дебита скважины. Это означает, что сохранение равенства (2.196) при неизменном значении левой части формулы происходит в результате уменьшения коэффициентов à è b от режима к режиму и увеличения дебитов. Пример расчета показывает, что при непрерывно снижающихся коэффициентах à è b и непрерывно увеличивающихся дебитах образуется индикаторная кривая с выпуклостью к оси ∆ð2.

Обработка индикаторной кривой, имеющей выпуклость к оси ∆ð2 â îáû÷-

ных координатах, приводит к получению отрицательного значения b.

Ïðè µ(p) = µ(p)/µ(pïë), z(p) = z(p)/z(pïë), a = 0,267, b = 0,00028, ∆p2 = = 14 ÌÏà2 è Q = 50 òûñ. ì3/сут на первом режиме имеем ∆p2 = 14 =

Рис. 2.20. Зависимости некоторых параметров режиìа от дебита Q при значительных изменениях µ и z:

1 – ∆ð2; 2 À1 = ∆ð2/Q; 3 A2 = (∆ð2 + c)/ (Qµz); 4 A3 = ∆ð2 k /(Q µz )

163

= 0,267 50 + 0,00028 502. На втором режиме ∆p2 = 29 ÌÏà2 è Q = 105 òûñ. ì3/сут. Если допустить, что коэффициенты à è b остались прежними, то будем иметь неравенство ∆p2 = 29 ≠ 0,267 105 + 0,00028 1052.

На следующих режимах равенство (2.196) нарушается в большей степени, чем на втором режиме. Это означает, что при обработке необходимо учесть изменения à è b от изменения µ и z. Линия 2 íà ðèñ. 2.20, à соответствует стандартной обработке. При обработке этих же данных в координатах (∆p2 + c0 )/(Qµz ) – Q получены à = 0,27 è b/µ = 0,0002875, что равносильно b = 0,0002875 0,976 = 0,000280, т.е. получены значения коэффициентов, полностью совпадающие с принятыми нами.

Влияние фильтрационных свойств пласта. Под влиянием фильтрационных свойств в данном случае следует понимать влияние изменения коэффициентов проницаемости k и макрошероховатости l в зависимости от давления на форму индикаторной кривой.

Экспериментальные исследования, показывают, что по мере снижения пластового давления коэффициенты проницаемости и макрошероховатости терригенных коллекторов увеличиваются, а трещиноватых – уменьшаются. Установлено: чем ниже исходная проницаемость пород, тем меньше ее изменение в зависимости от давления. Например, при снижении давления от 50 до 0,1 МПа проницаемость терригенного коллектора от исходного значения 0,004 мкм2 увеличивается примерно на 10 %, тогда как при исходном значении 0,5 мкм2 и тех же пределах изменения давления проницаемость возрастает на 41 %.

Для трещинных коллекторов этот параметр в большей степени подвержен изменениям, чем для терригенных пород. Весьма сильно изменяется и проницаемость заглинизированных песчаников. Из изложенного следует, что для терригенных коллекторов возможно влияние изменения их проницаемости и макрошероховатости на результаты испытания только при больших диапазонах изменения давления. Увеличение проницаемости и макрошероховатости при увеличении депрессии на пласт для этих коллекторов приводит к снижению коэффициентов à è b. Характер изменения k îò p для терригенных коллекторов способствует образованию индикаторной кривой с выпуклостью к оси ∆ð2, при- чем на коэффициент b проницаемость влияет в неявной форме через коэффициент макрошероховатости l. Приближенно связь между коэффициентами про-

ницаемости и макрошероховатости можно выразить формулой

 

l = mkn,

(2.207)

ãäå m, n – числовые коэффициенты, зависящие от емкостных и фильтрационных свойств пористой среды и определяемые путем обработки многочисленных экспериментальных данных.

В частности, для некоторых терригенных коллекторов m = 0,425 10–9 è n = 1,45. Тогда

b =

 

 

ρ“2 p=2 Òz(p)

 

 

1

 

 

1

= bz(p),

(2.208)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 0,425

10−9 k1,45h2 T“2 rc

 

 

 

r*

 

 

 

ãäå

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

ρñò pàò Òïë

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

(2.209)

 

2

0, 425 10

−9

1,45

h

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

Trc

 

 

 

rê

 

164

Результаты расчетов по учету влияния коэффициента проницаемости k на форму индикаторной кривой приведены в табл. 2.14.

Как видно на рис. 2.20, á, индикаторная кривая имеет выпуклость к оси ∆ð2 (кривая 4). Значения à è b, полученные с учетом изменения µ, z è k в зависимости от давления полностью соответствуют их значениям, равным соответственно 0,27 и 0,00028, заданным в качестве исходного параметра (см. табл. 2.14).

Влияние процессов загрязнения или очищения забоя скважин. В процессе испытания скважин возможно образование песчано-жидкостной пробки или ее очищение по мере роста депрессии на пласт. Как правило, исследование методом установившихся отборов проводят в неработающей скважине, в которой полностью восстановилось пластовое давление. Исследование целесообразно начинать с малого дебита, постепенно увеличивая его до запланированного зна- чения; при этом увеличение дебита скважины достигается за счет роста депрессии на пласт. Для заданной конструкции скважины скорость потока растет от режима к режиму, и при наличии песчаной пробки или столба жидкости это приводит к разрушению пробки и постепенному ее выносу.

Разрушение и вынос песчаной пробки существенно влияют на коэффициенты фильтрационного сопротивления. Наличие песчаной пробки практически равносильно несовершенству скважины по степени вскрытия. Коэффициенты à è b резко возрастают при образовании песчаной пробки и уменьшаются при ее разрушении и выносе. Производительность газовых и нефтяных скважин, эксплуатирующих пласт, полностью перекрытый песчаной пробкой, характеризуются в основном проницаемостью kïð и площадью сечения пробки. Если проницаемость пробки равна проницаемости пласта, то при полном перекрытии продуктивного интервала дебит скважины определяется площадью поверхности притока газа в ее ствол:

F = πr2.

(2.210)

c

 

При отсутствии пробки

 

F = 2πrc h,

(2.211)

ãäå h – толщина интервала притока газа. Допустим, что законы фильтрации газа при наличии и отсутствии пробки идентичны. Тогда дебит скважины без пробки по сравнению с дебитом скважины, полностью перекрытой пробкой, будет во столько раз больше, во сколько больше поверхность притока газа к забою скважин, т.е.

Qïð/Qá.ïð = rc/(2h).

(2.212)

Ïðè rñ = 0,1 ì, k = kïð, h = 10 ì

 

Qïð/Qá.ïð = 0,005.

(2.213)

Это означает, что дебит скважины, полностью перекрытой пробкой, составляет 0,5 % дебита скважины без пробки.

Наличие пробки и ее влияние на коэффициенты à è b можно принять эквивалентными влиянию несовершенства скважины на ее производительность. Для несовершенной скважины связь коэффициентов фильтрационного сопротивления с коэффициентами несовершенства по степени вскрытия имеет вид

165

Ò à á ë è ö à 2.14

Результаты обработки индикаторной кривой с учетом уменьшениz µ и z и увеличения k в зависимости от давления

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a0 µ (ð) z (ð) =

 

 

 

 

 

 

 

 

1,45

 

 

b′/k(p)1,45 =

b′/K(p)1,45

=

 

 

2

µ (ð)

 

z (ð)

k (p)

 

µ (ð) z

(ð)

a′/ k (p) = a

b0 z (ð) = b

 

a

ð

 

 

 

 

= a

 

k(p)

 

 

= b

= b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

1,000

 

1,000

 

1,000

 

0,570

 

 

1,000

 

0,270

0,270

 

0,000280

 

1,0000

 

0,000280

 

 

0,0729

29

 

0,976

 

0,956

 

1,030

 

0,590

 

 

0,933

 

0,250

0,243

 

0,000267

 

1,0438

 

0,000256

 

 

0,0590

46

 

0,931

 

0,912

 

1,070

 

0,610

 

 

0,849

 

0,230

0,215

 

0,000255

 

1,1030

 

0,000231

 

 

0,0462

66

 

0,860

 

0,860

 

1,100

 

0,630

 

 

0,740

 

0,200

0,182

 

0,000241

 

1,1482

 

0,000210

 

 

0,0331

88

 

0,790

 

0,803

 

1,170

 

0,670

 

 

0,650

 

0,175

0,149

 

0,000225

 

1,2556

 

0,000179

 

 

0,0232

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ï ð î ä î ë æ å í è å

ò à á ë. 2.14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4∆ð2

 

 

4bð2

 

a2 + 4bð2 = x

 

x0,5

 

x0,5 a

 

 

 

2b

 

Q

 

ð2/Q

 

µ(

p

)z(p) = ó

 

ð2/y

 

ð2/(Q ó)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k(p)

 

 

 

 

 

 

 

56

 

 

0,01568

 

0,08858

 

 

0,2976

 

0,0276

 

 

0,000560

 

49,3

 

0,284

 

1,000

 

14,00

 

 

0,284

 

116

 

 

0,02970

 

0,08870

 

 

0,2978

 

0,0548

 

 

0,000512

 

107,0

 

0,271

 

0,906

 

32,00

 

 

0,299

 

184

 

 

0,04250

 

0,08870

 

 

0,2978

 

0,0828

 

 

0,000462

 

179,0

 

0,257

 

0,793

 

58,0

 

 

0,324

 

264

 

 

0,05544

 

0,08854

 

 

0,2975

 

0,1155

 

 

0,000420

 

275,0

 

0,240

 

0,673

 

98,07

 

 

0,357

 

352

 

 

0,06301

 

0,08521

 

 

0,2919

 

0,1429

 

 

0,000358

 

399,0

 

0,220

 

0,555

 

158,56

 

 

0,397

 

*Зависимость хорошо обрабатывается без ввода поправочного коэффициента ñ0.

à

= µzp=2 Ò

ln

r*

 

+ c

 

;

 

(2.214)

 

 

 

 

πkhT

 

r

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

“2

c

 

 

 

 

 

 

b= ρ“2 p=2 Òz

1

 

1

+ c2

,

(2.215)

 

 

 

 

2 lh2 T“2 rc

 

r*

 

 

 

 

ãäå ñ1, ñ2 – коэффициенты несовершенства по степени вскрытия, которые определяют по методике, изложенной в [85].

Если допустить, что пробка абсолютно непроницаема (такое допущение возможно исходя из (2.213)), то формулы (2.214) и (2.215) можно использовать и для оценки влияния высоты пробки на коэффициенты à è b, и следовательно, на дебит скважины. Естественно, что в рассматриваемом случае, касающемся изменения (уменьшения) à è b в результате разрушения и выноса песчаной пробки от режима к режиму по мере увеличения депрессии на пласт, речь идет об очищении забоя.

Следует отметить, что уменьшение коэффициентов à è b может происходить и в результате очищения призабойной зоны пласта. Разрушение и вынос пробки приводят к уменьшению коэффициентов ñ1 è ñ2, а следовательно, к уменьшению коэффициентов à è b. С ростом депрессии на пласт значительно уменьшаются высота пробки и коэффициенты à è b, а это, в свою очередь, повышает интенсивность притока газа с увеличением депрессии на пласт. Повышение интенсивности притока приводит к образованию индикаторной кривой с выпуклостью к оси ∆ð2.

Известно [104], что образование песчаной пробки или столба жидкости связано с диаметром и глубиной спуска фонтанных труб, характером изменения продуктивного перфорированного интервала, депрессией на пласт и другими факторами. Установлено, что подъем частиц твердых примесей и капель жидкости зависит от силы, выталкивающей эти частицы, и от силы гравитации. Для выноса частиц песка и жидкости выталкивающая сила должна быть больше гравитационной. Экспериментально определено, что для выноса частиц породы скорость потока должна превышать 2 м/с, причем скорость, обеспечивающая вынос, зависит от плотности и формы выносимых частиц. В литературе часто указывают, что для обеспечения выноса частиц скорость потока должна быть более 4 м/с.

Характер изменения высоты песчано-жидкостной пробки, частицы которой имеют размеры d = (0,05÷0,4)10–3 м, от скорости потока газа (рис. 2.21) сведетельствует, что при достижении скорости v = 5 м/с выносятся частицы практи- чески всех размеров и форм. Это означает, что даже при скорости 4 м/с имеются частицы песка, форма и размеры которых не позволяют очищать от них забой скважины. Если при образовании пробки происходит сортировка частиц,

Рис. 2.21. Зависимость высоты пробки от скорости потока в интервале перфорации ствола скважины

167

т.е. наслоение их по размерам, то очищение забоя до уровня h = hïð/hïë = 0,4 дает основание считать, что влияние пробки весьма незначительно. Зависимость относительного дебита газовой скважины Q = Qïð/Qá.ïð от относительной вы-

соты пробки h (рис. 2.22, кривая 1) построена экспериментально при проницаемости пробки kïð, примерно в 50 раз превышающей проницаемость пласта kïë. В реальных условиях не всегда kïð kïë; как правило, они либо равны, либо kïð < kïë. Если проницаемость пробки равна проницаемости пласта или меньше нее, то кривая Q(hïð) будет проходить ниже кривой 2 на рис. 2.22. Кривая 2

соответствует kïð = kïë.

В процессе испытания создаются такие депрессии на пласт, которые зна- чительно превышают депрессии при эксплуатации скважины. Поэтому на первых режимах испытания, когда дебит скважины меньше, чем дебит при ее эксплуатации, поток газа встречает дополнительное сопротивление песчаножидкостной пробки. Было бы неверным предполагать, что перед началом испытания продуктивный интервал полностью перекрыт пробкой. В этом случае дебит скважины на первых режимах был бы весьма низким. Как правило, перед началом испытания высота пробки неизвестна, хотя признаки ее наличия имеются. Например, после остановки скважин Карачаганакского месторождения была отмечена разность устьевых давлений до 4 МПа в затрубном и трубном пространствах.

Степень влияния очищения забоя от пробки на коэффициенты фильтрационного сопротивления рассмотрим на примере скважины, в которой продук-

тивный интервал перед началом испытания был перекрыт пробкой на h = 0,3.

Вычислим значения коэффициентов à è b äëÿ h = 0,3÷1,0. Ïðè h = 1,0 à = 0,27 è b = 0,00628. При вычислении используем формулы для определения коэффициентов несовершенства ñ1 è ñ2

 

 

ln

 

 

1 −

 

 

 

1,6(1 −

 

2)

;

 

c1

=

h

+

h

 

ln

h

(2.216)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

h

rc

 

 

 

 

 

Рис. 2.22. Зависимость относительного дебита вертикальной скважины от относительной высоты пробки

168

 

 

 

 

c2 = 1/h

,

(2.217)

ãäå rc = rc/h. Ïðè rc = 0,1 è h = 100 ì äëÿ h = 0,4; 0,5; 0,6; 0,8 вычислены зна- чения c1, c2, à è b, которые приведены в табл. 2.15.

Значения à0 è b0 соответствуют h = 1, ò.å. à0 = 0,0107 è b0 = 0,00021. Ïðè

стандартной обработке индикаторных кривых в координатах ∆p2/Q Q коэффициент b становится отрицательным, что показывает на неприемлемость такого способа обработки. Так как искажение кривой связано с изменчивостью коэффициентов à è b, при обработке результатов испытания необходимо учесть эти изменения путем переноса их в левую часть уравнения притока. Значи- тельнее изменяется коэффициент à по мере очищения призабойной зоны от песчаной пробки. Общее изменение коэффициента à составляет 2,52 раза, а коэффициента b – 1,33 раза, поэтому при обработке индикаторной кривой было учтено изменение à путем деления обеих сторон уравнения притока газа на a = àïð/a0, ãäå àïð è à0 – соответственно значения коэффициента à при нали- чии пробки и без нее.

Обработка полученных данных в координатах ∆p2 /(aQ) – Q (рис. 2.23) позволяет определить значение à0, соответствующее коэффициенту à без песча- ной пробки и значение b0 /a . Кривая 1 на рис. 2.23 – зависимость ∆ð2 îò Q,

кривая 2 – зависимость ∆p2 /(aQ) . По рисунку определены коэффициенты à0 = = 0,107 è b0 = 0,00021. Для расчета значений коэффициентов à è b, соответст-

вующих начальному состоянию забоя скважины, т.е. состоянию, когда h = = hïð/h = 0,3, необходимо определить значения коэффициентов несовершенства,

а затем пересчитать коэффициенты à( h = 0,3) è b ( h = 0,3) по формулам

(2.214) и (2.215). Эти расчеты показали, что à( h = 0,3) = 0,27 è b( h = 0,3) =

= 0,00028.

Приведенные выше факторы, влияющие на форму индикаторной кривой, были связаны с изменением физических свойств газа и фильтрационных свойств пласта в зависимости от давления, а также с возможным включением в работу скважины в процессе испытания новых газо- и нефтенасыщенных интервалов.

Влияние процессов стабилизации забойных давлений и дебита. Когда речь идет о методе установившихся отборов, это означает, что на каждом режиме должна быть достигнута полная стабилизация забойного (устьевого) давления и дебита скважины. Это условие соблюдается на высокопроницаемых пластах за сравнительно небольшой отрезок времени работы скважины. В таких скважинах продолжительность испытания на отдельных режимах не может вызвать искажение формы индикаторной кривой. Там, где продолжительность работы скважины на режимах может влиять на форму индикаторной кривой, т.е. на месторождениях с длительной стабилизацией забойного давления и дебита с длительным восстановлением давления между режимами, нарушаются, как правило, требования о необходимости достижения полного восстановления и стабилизации давлений и дебитов. Например, при испытании разведочной скв. 5 Карачаганакского месторождения продолжительность работы на отдельных режимах и остановки между режимами существенно различались (табл. 2.16).

Видно, что на 1-м и 2-м режимах с диаметром диафрагмы dä = 12 10–3 ì

169

Ò à á ë è ö à 2.15

Результаты расчетов коэффициентов ñ1, ñ2, à è b при различных h

 

 

c1

 

 

c2

a

 

b

a2

4∆p2

 

4∆p2b

(a2 + 4∆p2b)0,5

 

Q

p2

p2/Q

 

 

 

= a/a0

p2 /(aQ)

 

 

h

 

 

 

 

a

 

0,3

12,98

 

3,333

0,2700

0,000280

0,0729

56

 

0,01568

0,2976

 

 

49,3

14

0,284

2,52

0,1127

 

0,4

8,515

 

2,500

0,2199

0,000262

0,0457

116

 

0,03039

0,2758

 

 

118,1

29

0,245

2,00

0,1225

 

0,6

3,771

 

1,667

0,1543

0,000245

0,0238

184

 

0,04508

0,2624

 

 

220,6

46

0,208

1,44

0,1444

 

0,8

1,310

 

1,250

0,1234

0,000236

0,0152

264

 

0,06230

0,2784

 

 

328,4

66

0,201

1,15

0,1748

 

1,0

0

 

0

0,1070

0,000210

0,0145

352

 

0,0792

0,2922

 

 

445,0

88

0,198

1,0

0,1980

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ò à á ë è ö à 2.16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные при испытании скв. 5 Карачаганакского газоконденсатного месторождения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер режима

 

Продолжитель-

 

Диаметр диафраг-

 

 

 

Давление, МПа

 

 

 

 

Температура газа Ò,

Радиус зоны дрени-

 

 

ность tñò, ÷

 

ìû dä 10–3, ì

 

ðç

 

 

 

ðçàò

 

ðá

 

 

Ê

 

 

 

рования R, ì

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

72

 

12

 

 

23,89

 

 

14,2

 

7,56

 

 

277

 

 

 

 

143,9

 

 

 

 

2

 

 

 

88

 

12

 

 

23,89

 

 

14,2

 

7,56

 

 

290

 

 

 

 

159,0

 

 

 

 

3

 

 

 

13

 

8

 

 

34,35

 

 

18,6

 

11,54

 

 

289

 

 

 

 

61,0

 

 

 

 

4

 

 

 

9

 

8

 

 

34,35

 

 

19,2

 

11,90

 

 

286,5

 

 

 

 

50,9

 

 

 

 

5

 

 

 

11,2

 

5

 

 

41,15

 

 

24,1

 

16,12

 

 

284

 

 

 

 

56,7

 

 

 

 

6

 

 

 

15

 

3

 

 

47,71

 

 

29,8

 

21,24

 

 

282

 

 

 

 

65,7

 

 

 

 

7

 

 

 

282

 

0

 

 

58,63

 

 

36,8

 

32,84

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

82

 

12

 

 

 

 

13,6–15,1

 

 

7,6–8,1

 

 

 

 

 

 

153,7

 

 

 

 

9

 

 

 

89

 

8

 

 

 

 

18,8–20,6

 

11,42–11,90

 

 

 

 

 

 

160,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в папке 2003_МИРЗАДЖАНЗАДЕ А.Хи др.-Основы технологии добычи г