Цели гидродинамических методов исследования скважин
Выбери формат для чтения
Загружаем конспект в формате pdf
Это займет всего пару минут! А пока ты можешь прочитать работу в формате Word 👇
Лекция № 1 Цели гидродинамических методов исследования скважин
Основная цель исследования залежей и скважин — получение информации о них для
подсчета запасов нефти и газа, проектирования, анализа, регулирования разработки залежей и
эксплуатации скважин. Исследование начинается сразу же после открытия залежей и
продолжается в течение всей «жизни» месторождения, т. е. осуществляется в процессе бурения
и эксплуатации скважин, обеспечивающих непосредственный доступ в залежь.
Исследования можно подразделить на первичные, текущие и специальные. Первичные
исследования проводят на стадии разведки и опытной эксплуатации месторождения. Задача их
заключается в получении исходных данных, необходимых для подсчета запасов и
проектирования разработки. Текущие исследования осуществляют в процессе разработки. Их
задача состоит в получении сведений для уточнения параметров пласта, принятия решений о
регулировании процесса разработки, проектирования и оптимизации технологических режимов
работы скважин и др. Специальные исследования вызваны специфическими условиями
разработки залежи и эксплуатации скважин (внедрение внутрипластового горения и т. д.).
Выделяют прямые и косвенные методы исследования. К прямым относят
непосредственные измерения давления, температуры, лабораторные методы определения
параметров пласта и флюидов по керну и пробам жидкости, взятым из скважины. Большинство
параметров залежей и скважин не поддается непосредственному измерению. Эти параметры
определяют косвенно путем пересчета по соотношениям, связывающим их с другими,
непосредственно измеренными побочными параметрами. Косвенные методы исследования по
физическому явлению, которое лежит в их основе, подразделяют на:
- промыслово-геофизические,
- дебито- и расходометрические,
- термодинамические
- гидродинамические.
При промыслово-геофизических исследованиях с помощью приборов, спускаемых в
скважину посредством глубинной лебедки на электрическом (каротажном) кабеле, изучаются:
- электрические свойства пород (электрокаротаж),
- радиоактивные (радиоактивный каротаж — гамма-каротаж, гамма-гамма-каротаж,
нейтронные каротажи),
- акустические (акустический каротаж),
- механические (кавернометрия) и т. п.
Промыслово-геофизические исследования позволяют определить пористость (поровую,
трещинную, кавернозную), проницаемость, нефтеводогазонасыщенность, толщину пласта,
отметки его кровли и подошвы, литологию и глинистость пород, положения водонефтяного
контакта (ВНК), газонефтяного котакта (ГНК) и их продвижения, интервалы обводнения,
состав жидкости в стволе скважины и его изменение (гамма-плотнометрия,
диэлькометрическая влагометрия, резистивиметрия и др.), скорость движения и распределение
закачиваемых в пласт агентов (метод радиоактивных изотопов, индикаторные методы и др.),
выявить работающие интервалы пласта, установить профили притока и поглощения
(скважинная дебито- и расходометрия, термометрия, фотоколориметрия, определение
содержания ванадия и кобальта в нефти), определить техническое состояние скважины (качество цементирования, негерметичность обсадных труб, наличие межпластовых перетоков,
толщина стенок труб, дефекты в них, местоположение интервалов перфорации, элементов
оборудования, муфт и забоя скважины, место отложения парафина, осадка и др.). Эти
исследования выполняют геофизические организации. К геофизическим исследованиям относят
также скважинные дебиторасходометрические и термодинамические исследования.
Скважинные дебито- и расходометрические исследования позволяют выделить в общей
толщине пласта работающие интервалы и установить профили притока в добывающих и поглощения в нагнетательных скважинах. Обычно эти исследования дополняются
одновременным измерением давления, температуры, влагосодержания потока (доли воды) и их
распределения вдоль ствола скважины. Для исследования на электрическом кабеле в
работающую нагнетательную скважину спускают скважинный прибор — расходомер (в
добывающую скважину - дебитомер), датчик которого на поверхность подает электрический
сигнал, соответствующий расходу жидкости.
Прибор перемещают в скважине периодически с определенным шагом (около 1 м) от
точки к точке. В каждой точке измеряется суммарный расход. По данным измерения строят
диаграмму интенсивности (расходо- или дебитограмму) или преимущественно профиль
поглощения (притока) жидкости , что позволяет определить работающие интервалы, их долевое
участие в общем расходе (дебите) жидкости, охват разработкой по толщине пласта (отношение
работающей толщины пласта к нефтенасыщенной и перфорированной), эффективность
проводимых в скважине работ по воздействию на призабойную зону пласта. При наличии
измерения забойного давления можно определить коэффициент продуктивности (приемистости) каждого интервала или в случае исследований при нескольких режимах работы
скважины — построить для них индикаторные линии.
Термодинамические исследования скважин позволяют изучать распределение
температуры в длительно простаивающей (геотерма) и в работающей (термограмма)
скважине, по которому можно определять геотермический градиент, выявлять работающие и
обводненные интервалы пласта, осуществлять анализ температурных процессов в пласте (при
тепловом воздействии, закачке холодной воды) и выработки запасов нефти при заводнении,
контролировать техническое состояние скважин и работу подземного скважинного оборудования. Расходо- и термометрия скважин позволяют также определить места нарушения
герметичности колонн, перетоки между пластами и др.
Гидродинамические методы исследования скважин и пластов по данным о величинах
дебитов жидкостей и газа, о давлениях на забоях или об изменении этих показателей, а также о
пластовой температуре во времени позволяют определять параметры пластов и скважин.
Определение параметров пластов по данным указанных исследований относится к так называемым обратным задачам гидродинамики, при решении которых по измеряемым величинам на
скважинах (дебиты, давления, температура) устанавливаются параметры пластов и скважин
(проницаемость, пористость, пъезопроводность пласта, несовершенство скважин и др.).
Целью гидродинамических исследований на стадии промышленной разведки
месторождений является получение возможно полной информации о строении и свойствах
пластов, необходимой для подсчета запасов и составления проекта разработки.
С помощью промысловых исследований можно получить наиболее объективные
материалы о комплексе гидродинамических характеристик пласта, ибо они основываются на
изучении аналитических зависимостей между доступными для непосредственных измерений
величинами, такими как пластовые давления, температуры, притоки жидкости и т. д.
Задача определения абсолютных значений этих величин с необходимой точностью, а
также изучения характера их изменения во времени и пространстве (по разрезу и площади
залежи) является основной задачей специальной области измерительной техники, связанной с
проведением измерений в скважинах и получившей название глубинной. Методы и средства
глубинных измерений указанных величин (исходных параметров) имеют существенные
особенности, определяемые как целями и видом исследования, так и специфическими
условиями эксплуатации приборов в различных скважинах.
В связи с широким внедрением новых видов гидродинамических исследований,
возрастанием их роли в области контроля и регулирования процессом разработки
месторождений непрерывно совершенствуется и техника глубинных измерений. За последние
годы в нашей стране и за рубежом разработаны различные глубинные приборы для измерения
давлений, температур, уровней, расходов и других величин; созданы специальные устройства
для проведения глубинных измерений в скважинах; разработаны полевые самоходные
лаборатории для проведения комплексных измерений и т. д.
Тенденции развития техники контроля и регулирования разработки нефтяных
месторождений таковы, что промысловые исследования будут иметь в последующие годы все
более важное практическое значение, а служба исследований непрерывно будет
совершенствоваться и расширяться. Предусмотренное усиление работ по изысканию новых,
более эффективных методов разработки нефтяных и газоконденсатных месторождений по
значительному повышению степени извлечения нефти и газового конденсата из недр потребует
для своего осуществления создания информационно-измерительных систем, обеспечивающих
действенный контроль за ходом процессов выработки продуктивных пластов, а также
комплекса глубинных приборов для оценки эффективности мероприятий по интенсификации
добычи нефти и газа. Поэтому все большее значение приобретают и вопросы, связанные с
методами глубинных измерений исходных параметров, теоретическими и физическими
принципами создания глубинных приборов, техникой проведения измерений в скважинах.