Description:

"Исследования скважин методом понижения уровня при постоянном забойном давлении. Drawdown test for a stimulated well produced at a constant bottomhole pressure И.М. Кутасов1 и Л.В. Еппелбаум 2* I.M. Kutasov1 and L.V. Eppelbaum2* Определение пластовой проницаемости и коэффициента нарушения эксплуатационных качеств пласта (КНЭКП) очень важно для прогноза дебита газовых и нефтяных скважин. Нами был разработан новый метод анализа контрольных данных возбужденных скважин, работающих при постоянном забойном давлении. Метод, описанный в этой статье, позволяет рассчитать КНЭКП и оценить проницаемость пласта. Предполагается, что известны мгновенные значения дебита и время работы скважины, качающей под постоянным давлением на забое. Для расчета значение КНЭКП и проницаемости пласта необходимо знать только лишь значения продолжительности работы скважины и данные по дебиту. Для аппроксимации безразмерной величины дебита используются полуэмпирические выражения. Наша цель заключается в проверке предложенного метода (прежде чем будет проведен поток несжимаемого флюида в пористой среде и передачу тепла в твердых телах. В результате получаем соответствие между следующими параметрами: • t объемная скорость потока, градиент давления, подвижность флюидов (коэффициент пластовой проницаемости и вязкости), гидравлический коэффициент диффузии • t и коэффициент теплопередачи, температурный градиент, теплопроводность и тепловая диффузионное уравнение (в соответствии с начальными и краевыми условиями) может быть использовано для определения вышеуказанных параметров. Ранее мы предлагали псевдотеоретическое выражение для аппроксимации безразмерной величины теплового потока от бесконечного цилиндрического источника с постоянной температурой на поверхности (Kutasov, 1987). Это выражение (в полевой тест) с помощью моделирования, где "точное" решение терминах давления и величины потока) было использовано для получается с помощью вычислений. Термин "давление на забое" означает давление на поверхности продуктивного горизонта, определенного при помощи барометра. В случае газовой скважины или скважины, не имеющей какой-либо жидкости в стволе, давление на забое будет создаваться суммой давлений: атмосферного и столба газа (от поверхности до забоя скважины). Определение давления на забое (BHP) - очень важная задача в газовой и нефтяной индустрии (Akhter and Kreitler, 1990; Schechter, 1992; Yang et al., 2003). В настоящее время большинство скважинных тестов проводятся при постоянном дебите. В этом случае может быть применено простое решение уравнения диффузии. Однако, многие исследователи (Ehlig-Economides and Ramey, 1981; Sengul, 1983; Uraiet and Raghavan, 1980 a.o.) придерживаются мнения, что на практике скважинные тесты проще проводить при постоянном забойном давлении (BHP), так как очень обработки данных пошаговой проверки на герметичность обсадной колонны, когда флюид последовательно извлекался при двух различных забойных давлениях (Kutasov, 1998). Одно и то же выражение было использовано для оценки эффективности возбуждающих операций (Kutasов and Kagan, 2003). В обоих случаях была разработана методика определения пластовой проницаемости и КНЭКП с использованием данных исследования коллекторских свойств пласта в возбуждаемых скважинах. Целью данной статьи является предложение похожих методик определения проницаемости пласта и КНЭКП, используя данные тестов BHP при постоянном снижении давления в пласте в возбужденных скважинах. Мы должны также упомянуть о поврежденных скважинах (там безразмерное время, зависящее от кажущего радиуса скважины, очень велико), где используется простое выражение для обработки полевых данных (Sengul, 1983; Earlougher, 1977). Коэффициент нарушения эксплуатационных качеств сложно поддерживать постоянный дебит в течение длительного пласта времени эксплуатации (особенно при изучении пластов с низкой проницаемостью). Преимущества проведения измерений при постоянном забойном давлении следующие: (1) легко контролируется выход флюида (при изучении с Пластовые воды, связанные с нефтеносным пластом, содержат различные растворенные вещества (твердый осадок). Его постоянным дебитом забойное давление меняется со временем); осаждение происходит вместе с извлечением нефти и газа. В и (2) влияние объема нефти в забое скважины на данные измерений кратковременно. Одна из причин, по которой BHP окрестности скважины давление увеличивается в логарифмическом масштабе с радиусом. По этой причине на тесты не должны использоваться при исследовании коллектора, стволе скважины часто встречается твердый осадок, который заключается в том, что для цилиндрических источников с постоянным BHP доступно только численное решение уравнения диффузии. Благодаря сходству законов Дарси и Фурье, одно и то же дифференциальное уравнение диффузии описывает переходное состояние частично закупоривает поры, создавая корку. Со временем толщина корки увеличивается. Отложение взвесей в порах значительно снижает проницаемость пластов в районе ствола скважины. Это приводит к уменьшению давления и, соответственно, к понижению продуктивности скважины. Возбуждение скважины с помощью окисления или гидравлического разрыва пласта позволяет восстановить ее производительность и в ряде случаев даже до более высокого уровня, чем существовал в ненарушенных условиях. (Schechter, 1992). 1 Pajarito Enterprises, 3 Jemez Lane, Los Alamos, New Mexico 87544, USA; E-mail: ikutasov@hotmail.com 2 Dept. of Geophysics and Planetary Sciences, Raymond and Beverly Sackler Faculty of Exact Sciences, Tel Aviv University, Ramat Aviv 69978, Tel Aviv, Israel; E-mail: lev@frodo.tau.ac.il. Tel: +972 3 6405086; Fax: +972 3 6409282 *Corresponding author. Количественно коэффициент нарушения эксплуатационных качеств пласта определяется как параметр, который зависит от толщины и эффективной проницаемости пласта в корке (Hawkins, 1956): (1) Намного удобнее выразить КНЭКП через кажущийся (эффективный) радиус скважины (Lee, 1982): (2) Значение qD , рассчитанное из выражения (5), и результат численного решения (Sengul, 1983) (qD*) сравниваются между собой (Рисунок 1). Полученные по этим двум методам результаты qD и qD* хорошо согласуются друг с другом. Для гидравлически разрушенных скважин значение rwa rw может быть очень большим. Мы предположим, что для возбужденных скважин (s < 0) может быть использовано понятие о кажущемся радиусе (Uraiet and Raghavan, 1980; Ehlig-Economides and Ramey, 1981). На практике это означает, что радиус исследования должен быть много больше кажущегося радиуса. В этой работе мы будем считать только "физическую корку" зону измененной (уменьшенной или увеличенной) проницаемости. Величина потока, зависящая от корки (для газовых скважин), не является предметом рассмотрения этой работы. Безразмерная величина дебита предположим, что из скважины ведется добыча при постоянном забойном давлении (BHP) из безграничнодействующего коллектора. Здесь мы будем рассматривать только скважины, которые завершены (перфорированы) на всем продуктивном интервале. В этом случае отношение между величиной потока и временем для скважин с постоянным забойным давлением в единицах нефтедобычи (Lee, 1982) будет (3) (4) где qD безразмерная величина дебита, а tD безразмерное время, зависящее от кажущегося радиуса ствола скважины rwa. Мы также должны обратить внимание на то, что выражение 3 широко используется в нефтяной промышленности для прогноза величины нефтяного потока (дебита нефти). Аналитическое выражение для функции qD _ f(tD) имеет место только для больших значений tD. Сенгул (Sengul) (1983) рассчитал значения qD _ f(tD) для широкого диапазона безразмерного времени. Используя метод проб и ошибок для аппроксимации значений безразмерного потока, полученных Сенгулом, мы обнаружили (Kutasov, 1987), что для любого значения безразмерного времени эксплуатации можно использовать псевдотеоретическое выражение (5) для определения безразмерной величины потока Рисунок 1 Безразмерная величина потока в зависимости от безразмерного времени. Рабочая формула предположим, что по крайней мере два значения величины потока (q1 and q2) для t и t нам известны. Тогда из выражений (3) и (4) следует, что (8) (9) (10) Допустим, что произведение общей сжимаемости и пористости известны. В нашем случае перепад давления (pi pwf) задан (постоянен), и тогда система уравнений (8) и (10) будет обеспечивать единственность решения (в терминах проницаемости пласта и КНЭКП). Объединяя последние три уравнения, мы получим (11) (5) (6) Пусть абсолютная погрешность расчета соотношения Равняется , тогда выражения для расчета tD1: (12) Выбор параметра (уравнение 12) определяется относительной погрешностью соотношения (выражение (11) и (12)). К примеру, если значения относительной погрешности Таблица 1 Данные по коллектору, скважине и флюиду для примера моделирования _0.001, то _ 0.001 Проницаемость пласта определяется из выражения (8): (13) Кажущийся (эффективный) радиус скважины рассчитывается из выражения (9): (14) Таблица 2 Исходные данные для примера моделирования (предполагается: s _4.605, k _ 34.84 md) и, наконец, из выражения (2): (15) "_ Ключевые слова: пласт, аппроксимация, позволять, aviv, schechter, spe, забой, td, качество, причина, sengul, рассчитать, уравнение, исследование, нефть, kutasov, test, скорость поток, метод, дебит, trans, зависящий, радиус скважина, produced, скорость, давление забой, february, расчёт, bhp, результат, коллектор, кажущийся, безразмерный величина, использоваться, проницаемость, возбудить, безразмерный, пласт кнэкп, usa, проницаемость пласт, известный, grossman, soc, термин, выражение, значение, возбужденный скважина, поверхность, эксплуатация, толщина, break, прогноз, определение, calculus, зависеть, параметр, дать, ствол, диффузия, oil, получить, использованный, разработанный, constant, эффективный, bottomhole, допустить, газовый, определяться, journal, earlougher, ramey, решение, uraiet, должный, твёрдый, yang, raghavan, постоянный забойный, предположить, величина, qd, постоянный, обработка, возбудить скважина, нарушение, рисунок полученный, нефтяной, радиус, тест, простой, eng, рисунок, технический статья, kagan, поток, использовать, давление, забойный, флюид, моделирование, разработать, techn, пластовый, коэффициент, pressure, lee, эксплуатационный, погрешность, eage, кнэкп, скважина, ehlig-economides, течение, величина поток, hawkins, petrol sci, забойный давление, февраль, газовый скважина, технический, kreitler, статья, tel, корка, зависимость, использование, pet