Гидродинамические параметры пластов и скважин

Лекция № 3. Гидродинамические параметры пластов и скважин Для решения многих практических задач, связанных с проектированием и разработкой НГМ, а также с установлением режимов эксплуатации отдельных скважин, необходимо определить параметры, характеризующие гидродинамические свойства скважин и пластов: продуктивность скважин, гидропроводность пласта, пьезопроводность пласта, коэффициент гидродинамического совершенства скважины. 1) коэффициент продуктивности добывающей скважины – отношение ее дебита Q к перепаду между пластовым и забойным давлением, соответствующими этому дебиту – показывает на сколько может измениться дебит скважины при изменении депрессии на пласт на единицу. Q , (3.1) К ( Pпл  Рс ) Размерности [ K ]  м3 т т м3 ; ; ; 2 сут  МПа сут  МПа сут  кг с/ см сут  кг с/ см 2 В литературе обозначение коэффициента продуктивности можно встретить через греческую букву η . Из формулы Дюпюи коэффициент продуктивности может быть определен как 2kh (3.2) К Rk  ln rc Для нагнетательной скважины определяют аналогичный коэффициент - коэффициент приемистости нагнетательной скважины: Qв К   ; (3.3) ( Рпл  Рс ) Qв – расход воды, закачиваемой в данную скважину. 2) коэффициент гидропроводности пласта  kh  ; [ ]  К и  связаны между собой. К Дм мкм2  м ; мПа  с мПа  с 2 . Rк ln rс (3.4) (3.5) 3) подвижность жидкости в пласте k/ Определение данного параметра необходимо в случае исследования притока к скважинам нефтей, обладающих структурно-механическими свойствами (аномально- и сверханомальновязкие нефти) к мкм2 Д ; (3.6) [ ]  мПа  с мПа  с 4) коэффициент проницаемости пласта k – важнейшая гидродинамическая характеристика пористой среды – характеризует суммарную площадь сечения поровых каналов, по которым идет процесс фильтрации, на единичной площади фильтрации. [k]=м2 , мкм2, Д, мД. 1Д=1000мД=1,02мкм2=1,0210-12 м2. Способы определения коэффициента проницаемости k: - Лабораторный - через образец пористой среды длиной l, площадью поперечного сечения F, пропускается жидкость или газ вязкостью , с объемным расходом Q, при перепаде давления на входе Р1 и выходе Р2 этого образца . Тогда согласно закона Дарси: Q k  , 1-P2 (3.7) V   F  l Ql ; (3.8) k F Преимущество этого способа - наиболее точный, недостаток - показывает значение К только в точке отбора керна. - Геофизический – определяют при проведении геофизических работ в скважине. Преимущество этого способа - характеризует большую область пласта (осредненно), но только на несколько сантиметров от ствола скважины - Гидродинамический - позволяет количественно оценить проницаемость призабойной зоны пласт (ПЗП), удаленной зоны пласта и всего пласта в зоне дренирования скважины, но данный способ определения коэффициента проницаемости менее точный чем лабораторный. 5) коэффициент пьезопроводности пласта  - характеризует способность пласта к передаче возмущений (изменений давления), вызванных изменением режима эксплуатации. Или, характеризует скорость перераспределения давления в пласте в условиях упругого режима. Для однородного пласта: k k  - формула Щелкачева; (3.9)   (m ж   с )   м 2 см 2 , []=10 2 …10 2 м 2 /с –для реальных пластов. с с и  с - соответственно коэффициент сжимаемости жидкости и пласта; []= где  ж   - коэффициент упругоемкости пласта; Па 1 или см2/кгс; m – эффективная пористость, доли единицы. 6) гидродинамическое совершенство скважины характеризуется: а) приведенным радиусом скважины Приведенный радиус скважины – это радиус такой воображаемой скважины, которая в аналогичных условиях дает такой же дебит, что реальная скважина. rпр=rc е-с, где с=с1+с2 (3.10) б) коэффициентом совершенства  lg lg  ср  ср rc rпр (3.11)