Глава 2,3
Установившаяся фильтрация – параметры потока (плотность, скорость фильтрации и так далее) в каждой точке пористой среды постоянны и не зависят от времени.
Потенциальное течение – течение, при котором проекции массовой скорости на оси ортогональной системы координат будут являться производными некоторой функции по направлениям данных осей
Принцип суперпозиции – сложение фильтрационных течений.
Горное давление – давление, возникающее под действием масс горных пород средней плотности над кровлей пласта
Эффективное давление – давление между частицами пористой среды, передающаяся через поверхности контакта зёрен породы.
Одномерный поток – поток, в котором параметры являются функцией только одной пространственной координаты, направленной по линии тока.
Гидродинамически совершенная скважина – скважина, вскрывшая пласт на всю толщину и имеющая открытый забой (не имеющий дополнительного сопротивления).
Прямолинейно–параллельный поток –траектории всех частиц жидкости являются параллельными прямыми, а скорости фильтрации во всех точках любого поперечного (перпендикулярного к линиям тока) сечения потока равны между собой, поверхности равных потенциалов (эквипотенциальные поверхности) и поверхности равных скоростей (изотахи) являются плоскими поверхностями, перпендикулярными траекториям.
Плоскорадиальный поток –траектории всех частиц жидкости являются прямолинейными горизонтальными прямыми, радиально сходящиеся к центру скважины, а скорости фильтрации во всех точках любого поперечного (перпендикулярного к линиям тока) сечения потока параллельны и равны между собой; изотахи и эквипотенциальные поверхности перпендикулярны траекториям и образуют цилиндрические окружности с осью, совпадающей с осью скважины.
Радиально–сферический поток – траектории всех частиц жидкости являются прямолинейными горизонтальными прямыми, радиально сходящимися к центру полусферического забоя; изотахи и эквипотенциальные поверхности перпендикулярны траекториям и образуют сферические поверхности.
Соотношение Дюпюи – уравнение притока в случае плоско-радиального течения по закону Дарси.
Индикаторная диаграмма – график зависимости дебита от депрессии.
Индикаторная зависимость –аналитическаязависимость дебита от депрессии.
Коэффициент продуктивности скважины – отношение дебита к депрессии.
Дебит – количество флюида (весовое или объёмное) в единицу времени, то есть изменение дебита на единицу депрессии.
Депрессия– разница между пластовым и забойным давлениями.
Пластовое давление – гидростатическое давление в пласте.
Забойное давление – гидростатическое давление на забое скважины.
Слоистая неоднородность (многослойный пласт) – пласт состоит из нескольких пропластков, имеющих различные фильтрационно-ёмкостные параметры..
Зональная неоднородность – пласт по площади состоит из нескольких зон с различными фильтрационно-ёмкостными параметрами.
Несовершенная скважина по степени вскрытия – скважина с открытым забоем, вскрывшая пласт не на всю мощность, а частично
Несовершенная скважина по характеру вскрытия – скважина, хотя и доведённая до подошвы пласта, но сообщающаяся с пластом только через отверстия в колонне труб, в цементном кольце или в специальном фильтре
Параметр несовершенства – параметр характеризующий степень несовершенства скважины и равный отношению дебита несовершенной скважины к дебиту совершенной
Приведенный радиус – радиус такой совершенной скважины, дебит которой равняется дебиту данной несовершенной скважины при тех же условиях эксплуатации.
Источник
Бурение скважин на депрессии и репресии
Бурение скважин на депрессии (UBD)- это технология бурения с отрицательным дифференциальным давлением в системе скважина-пласт, когда пластовое давление превышает давление столба жидкости в скважине.
Бурение скважин на депрессии (UBD)- это технология бурения с отрицательным дифференциальным давлением в системе скважина-пласт, когда пластовое давление превышает давление столба жидкости в скважине.
В этих условиях фильтрат бурового раствора, жидкость глушения и тд не попадают в продуктивный пласт, что не приводит к ухудшения коллекторских свойств пласта.
При создании депрессии на пласт в скважину будет поступать пластовый флюид (газ, нефть, вода) с различным дебитом.
Дебит флюида зависит от значения депрессии и коллекторских свойств пласта.
Обычно продуктивность пласта определяют в результате проведения комплексных газогидродинамических, гидрогеологических и геофизических исследований после его вскрытия и в законченной бурением скважине.
Бурение скважин на депрессии позволяет:
— минимизировать загрязнение пласта, в тч призабойной зону пласта (ПЗП);
— обеспечить одновременное повышение коэффициента извлечения нефти (КИН) и притока, в связи с минимизацией повреждения коллекторов;
— увеличить показатель проходки на долото и увеличить механическую скорости бурения, в связи со снижением угнетающего давления на забой скважины;
— снизить отрицательное воздействие бурового раствора на его коллекторские свойства.
Технология депрессивного бурения позволяет эффективно поддерживать (регулировать) заданное дифференциальное давление в системе скважина — пласт, что снижает вероятность поглощения промывочной жидкости, флюидопроявления, осыпей, обвалов и других осложнений ствола скважины.
Агента при использовании этой технологии применяют:
— раствор низкой плотности, к примеру, воду или нефть;
— аэрированные растворы, газифицированные воздухом, азотом, природным газом или даже отходящие газы двигателей внутреннего сгорания (ДВС).
При использовании технологии бурения на депрессии дебит скважины вырастает в разы.
Эффективность этой технологии снижает ее высокая стоимость.
Бурение на депрессии не всегда допустимо.
Допустимая депрессия на стенки скважины при бурении не должна превышать 10-15 % эффективных скелетных напряжений (разность между горным и поровым давлением пород).
При освоении скважин допустимая депрессии определяется из условия обеспечения устойчивости призабойной зоны пласта и сохранности цементного кольца за обсадной колонной.
Депрессия в 10-15 % эффективных скелетных напряжений пренебрежимо мала, в других случаях — велика или даже недопустимо велика.
К примеру, на истощенных месторождениях (особенно газоконденсатным и газовым), где падение пластового давления к первоначальному уровню доходит до 4 раз, использование этой технологии возможно с учетом величины коэффициента аномального давления пластов (kа) в зависимости от глубины.
для kа = 0,5 — 1,0 минимальная глубина составит примерно 1 км, для kа = 1,5 — не менее 2,5 км, kа = 2,0 — более 4 км.
В настоящее время наиболее распространено бурение на репрессии, когда давление столба жидкости в скважине превышает пластовое давление.
Вскрытие пласта происходит за счет циркуляции бурового раствора средней плотности 1,2 — 1,3 т/м 3 .
Бурение на репрессии эффективно на скважинах незначительной глубины и в неустойчивых грунтах.
Недостатком является относительно быстрое снижение дебита.
За 20 лет продуктивность добычи может снижаться в интервале 5 — 60 раз из-за быстрого падения скважинной проницаемости забойного пласта (ПЗП).
Это происходит при кольматации (закупоривании), независимо от используемого инструмента и типа бурового оборудования.
Источник
Коэффициент продуктивности скважин
Продуктивность — это коэффициент, характеризующий возможности скважины по добыче нефти.
Коэффициент продуктивности скважин:
- количество нефти и газа, которое может быть добыто из скважины при создании перепада давления на ее забое 0,1 МПа.
- это отношение дебита скважины к депрессии.
Продуктивность — это коэффициент, характеризующий возможности скважины по добыче нефти и газа.
Исследование скважин на приток
Исследование скважин — комплекс работ по:
- установлению интенсивности притока жидкости из пласта в скважину
- определению места поступления воды, притока жидкостей и газов через нарушения в эксплуатационной колонне
- отбору глубинных проб нефти
- измерению давления и температур по стволу скважины, глубины и колебаний уровней
- контролю за техническим состоянием обсадной колонны и цементного кольца
Косвенные методы исследования скважины на приток:
- замер глубины динамического уровня жидкости в межтрубном пространстве, устанавливающегося при том или ином режиме откачки специальными приборами — эхолотами.
В межтрубное пространство посылается звуковой импульс, который отражается от уровня жидкости, возвращается к устью скважины и улавливается микрофоном, соединенным через усилитель с регистрирующим устройством, записывающим все сигналы на бумажной ленте в виде диаграммы.
Бумажная лента движется с помощью лентопротяжного механизма с постоянной скоростью.
Измеряя расстояние между 2 мя пиками диаграммы, соответствующими начальному импульсу и отраженному от уровня, можно определить глубину этого уровня.
- Исследование скважин на неустановившихся режимах заключается в прослеживании скорости подъема уровня жидкости в насосной скважине после ее остановки и скорости восстановления забойного забойного давления после остановки фонтанной скважины (снятие КВД). Таким же образом можно исследовать и нагнетательные скважины, регистрируя скорость падения давления на устье после ее остановки (снятие КПД). По полученным данным определяют коэффициент проницаемости пласта, подвижность нефти в пласте, гидропроводность пласта, пьезопроводность пласта в зоне дренирования скважины, а также скин-эффект (степень загрязнения ПЗП).
- Исследование скважин на взаимодействие заключается в наблюдении за изменениями уровня или давления, происходящими в одних скважинах (реагирующих) при изменении отбора жидкости в других соседних скважинах (возмущающих). По результатам этих исследований определяют те же параметры, что и при исследовании скважин на неустановившихся режимах. Отличие заключается в том, что эти параметры характеризуют область пласта в пределах исследуемых скважин. Для измерения давления на забое скважин используют абсолютные и дифференциальные (регистрируют приращение отклонения от начального давления) манометры. По принципу действия скважинные манометры подразделяют на: 1. пружинные, в которых чувствительный элемент – многовитковая, геликсная, трубчатая пружина; 2. пружинно-поршневые, в которых измеряемое давление передается на поршень, соединенный с винтовой цилиндрической пружиной; 3.пневматические, в которых измеряемое давление уравновешивается давлением сжатого газа, заполняющего измерительную камеру.
- Дебитометрические исследования. Сущность метода исследований профилей притока и поглощения заключается в измерении расходов жидкостей и газов по толщине пласта. Скважинные приборы, предназначенные для измерения притока жидкости и газа (дебита) называются дебитомерами, а для измерения поглощения (расхода) — расходомерами. По принципу действия скважинные дистанционные дебитомеры (ДГД) и расходомеры (РГД) бывают: турбинные, пружинно-поплавковые и с заторможенной турбинкой на струнной подвеске. Кроме своего основного назначения, скважинные дебитомеры и расходомеры используют и для установления затрубной циркуляции жидкости, негерметичности и мест нарушения эксплуатационной колонны, перетока жидкости между пластами.
- Термодинамические исследования. Термодинамические исследования основаны на сопоставлении геотермы и термограммы действующей скважины. Геотерма снимается в простаивающей скважине и дает представление о естественном тепловом поле Земли. Термограмма фиксирует изменение температуры в стволе скважины. С помощью данных исследований можно определить интервалы поглощающих и отдающих пластов, а также использовать полученные результаты для: определения затрубной циркуляции; перетока закачиваемой воды и места нарушения колонны; определения высоты подъема цементного раствора за колоннами после их цементирования.
- Геофизические исследования. Геофизические методы исследования скважин включают в себя различные виды каротажа электрическими, магнитными, радиоактивными акустическими и другими методами с целью определения характера нефте-, газа- и водонасыщенности пород, а также некоторые способы контроля за техническим состоянием скважин.
Виды индикаторных диаграмм
- Индикаторная линия прямая выходит из начала координат, если движение жидкости в пласте подчиняется закону Дарси то скорость движения жидкости в пласте прямо пропорционально перепаду давлений и обратно пропорционально перепаду давлений.
- Выпуклая линия – движение жидкости в пласте не подчиняется закону Дарси.
- Вогнутая линия – скважина не вышла на режим или неправильно произведены замеры.
- Линия не из начала координат для тяжелых вязких нефтей.
Определение коэффициента продуктивности скважин
Продуктивность — это коэффициент, характеризующий возможности скважины по добыче нефти.
По определению коэффициент продуктивности — это отношение дебита скважины к депрессии:
Q = K(Pпл – Pзаб) n
где К — Коэффициент продуктивности [м³/сут/МПа].
n – коэффициент, равный 1, когда индикаторная линия прямая;
n 1, когда линия вогнутая относительно оси перепада давления
Q — Дебит скважины [м³/сут].
ΔP — Депрессия [МПа].
Pпо — Пластовое давление (на контуре питания) замеряется в остановленной скважине [МПа].
Pзаб — Забойное давление (на стенке скважины) замеряется в работающей скважине [МПа].
При дальнейшей обработки исследований дополнительно определяют:
- коэффициент проницаемости призабойной зоны пласта (ПЗП),
- подвижность нефти в ПЗП,
- гидропроводность ПЗП, а также ряд дополнительных параметров
В зависимости от видов энергии, используемых при отборе флюидов из пласта, различают режимы эксплуатации залежей: водонапорный, газонапорный, растворенного газа и гравитационный.
Продуктивность по нефти
Коэффициент продуктивности определяется по результатам гидродинамических исследований и эксплуатации скважин.
Используя замеры на квазистационарных режимах (установившихся отборах), получают индикаторные диаграммы (ИД), представляющие собой зависимость дебита от депрессии или забойного давления. По наклону индикаторной линии определяют фактическую продуктивность нефтяной скважины.
Источник