Виды индикаторных диаграмм
Индикаторная диаграмма – это график зависимости дебита скважин от забойного давления или от перепада между забойным и пластовым давлениями, построенный по данным исследования скважин методом установившихся отборов.
Использование индикаторных диаграмм позволяет:
- Установить норму отбора жидкости или газа.
- Установить объем закачки рабочего агента.
- Исследовать изменения изменение проницаемости в призабойной зоне.
- Определить продуктивность скважины.
Пример типичных индикаторных диаграмм изображен на рисунке.
Рисунок 1. Пример типичных индикаторных диаграмм. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Статья: Построение индикаторной диаграммы и определение коэффициента продуктивности скважин
Как видно из рисунка индикаторные диаграммы могут быть прямолинейными, вогнутыми или выпуклыми по отношению к оси дебитов. Форма индикаторных диаграмм зависит от происхождения фильтрующих флюидов, от фильтрационных сопротивлений, от строения области дренирования, от режима фильтрации, от режима дренирования пласта, от неустановившихся процессов в пласте.
Прямолинейная индикаторная диаграмма получается только в том случае, если режим дренирования соответствует режиму вытеснения при фильтрации однофазной жидкости по закону Дарси, для которого справедливо уравнение Дюпюи:
Рисунок 2. Уравнение Дюпюи. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
где, Q – объемный дебит скважин; Рпл – среднее пластовое давление; Рзаб – забойное давление; Rк – радиус кругового контура; h – эффективная толщина коллектора; k – проницаемость горной породы; u – динамическая вязкость.
Прямая может начать искривляться (после точки А), что связано с нарушением закона Дарси (из-за роста депрессии). Также искривление может быть связано с с неустановившимся процессом фильтрации. Выпуклые индикаторные диаграммы по отношению к оси дебитов свойственны для режимов истощения. Вогнутые диаграммы по отношению к оси дебитов могут быть в следующих случаях:
- Увеличение притока при повышении разниц пластового и призабойного давлений, по причине подключения ранее наработавших пропластков или трещин.
- Самоочистки призабойной зоны из-за увеличения депрессии и снижения фильтрационных сопротивлений.
- Некачественно проведенных исследований.
Все индикаторные диаграммы (на рисунке) могут быть описаны следующим уравнением:
$Q = k •{(Р_{пл} – Р_{заб})}^n$
где, k – коэффициент пропорциональности; n – показатель степени, который характеризует режим и тип фильтрации (его значение зависит от вида диаграммы).
Исследования для определения коэффициента продуктивности скважин
Коэффициент продуктивности скважин может быть определен в результате различных видов исследований скважин: геофизические, гидродинамические, дебитометрические, термодинамические.
Гидродинамические исследования могут проводиться несколькими методами. Построение индикаторных скважин относится к исследованиям скважин при установившихся режимах. Исследования при неустановившихся режимах подразумевает построение кривой восстановления давления и кривой падения давления. Еще одним гидродинамическим исследованием является гидропрослушивание.
Суть дебитометрических исследований заключается в изучении профилей поглощения и притока, а также измерении расхода газа и жидкости по всему пласту. Термодинамические исследования скважин основаны на сравнении геотермы (температура поля Земли) и термограммы (изменение температуры в стволе скважины) эксплуатируемых скважин. Геофизические методы исследования включают в себя методы, целью которых является определение характера газа-, нефте- и водонасыщенности горных пород (каротаж и т.п.)
Определение коэффициента продуктивности скважин по индикаторной диаграмме
Коэффициент продуктивности скважин – коэффициент, который характеризует возможность продуктивного пласта по флюидоотдаче (нефтеотдача, газоотдача).
При определении коэффициента продуктивности по индикаторной диаграмме в первую очередь несколько раз изменяют режим работы скважин (от 4 до 10 раз). При каждом режиме определяют параметры:
$ {"Q}_1 - ΔP_1 = P_{пл} – Р_{заб1} "…{" Q} _n –{(ΔP)}_n = Р_{пл} – Р_{забn}"$
По полученным результатам строится индикаторная диаграмма в координатах Q (дебит скважины) и ΔР (разница пластового и призабойного давлений). Потом проводится качественная интерпретация индикаторной диаграммы. Рассмотрим пример с простой прямолинейной диаграммой, изображенной на рисунке.
Рисунок 3. Пример с простой прямолинейной диаграммой. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
По индикаторной диаграмме находят две произвольные точки, у которых координаты будут $ΔР_1 , Q_1 и ΔР_2, Q_2$ и определяется коэффициент продуктивности скважин по формуле:
$ K= (Q_2 – Q_1) / (ΔP_1 - ΔP_2 )$ , $м^3/{сутМПа}$
Кроме коэффициента продуктивности скважин по индикаторной диаграмме могут определяться такие величины, как коэффициент проницаемости пласта в призабойной зоне, коэффициент подвижности жидкости в пласте, коэффициент гидропроводности пласта.
