Лекція № 1
Дослідження свердловин
Дослідження свердловин - відповідальнийетап при складанні проектів розробки нафтових і газових родовищ; прианалізі, контролі і регулюванні процесів, що протікають в надрах у процесі їхексплуатації. Отримана інформація необхідна для організації правильних,економічно виправданих процесів видобутку нафти, для здійснення раціональнихспособів розробки родовища, для обгрунтування способу видобутку нафти, виборуобладнання свердловини, для встановлення найбільш економічного режиму роботицього обладнання при високому коефіцієнті корисної дії.
У процесі видобутку нафтиумови в нафтової поклади постійно змінюються. Продукція свердловин обводняется,падає пластовий тиск, змінюється газовий фактор. Дослідження свердловиндозволяє постійно отримувати оновлювану інформацію про свердловинах і пластах.
Основну інформацію про стан свердловини і привибійнійзони, можна використовувати для вирішення двох основних завдань. Перша полягає ввизначенні ефективності геолого-технічного заходу на свердловині,наприклад, гідророзриву пласта і т.п., порівнянням результатів дослідження до іпісля заходу. Друге завдання пов'язана з оцінкою поточного стану системипривибійну зона - свердловина. У процесі експлуатації відбувається зміна їїхарактеристик, викликане різними причинами: відкладеннями парафіну впривибійній зоні і підйомних трубах, накопиченням води на вибої свердловини,утворенням піщаних пробок і т.д. Контролювання стану свердловини тадіагностування можливих причин зниження її продуктивності на основірезультатів досліджень дозволяють своєчасно і цілеспрямовано проводитинеобхідні геолого-технічні заходи.
Для вирішення цих завданьзастосовують комплекс методів дослідження свердловин: геофізичні методи,гідродинамічні, свердловинні дебітометріческіе дослідження.
Геофізичні методи дослідження засновані на фізичнихявища, що відбуваються в гірських породах і рідинах при взаємодії їх зсвердловинної рідиною і при взаємодії на них радіоактивного штучногоопромінення або ультразвуку. Ці методи дають багату інформацію про стангірських порід, їх параметрах і про їх зміни в процесі експлуатаціїродовища. Так як ці методи, їх теорія і техніка здійснення заснованіна знаннях спеціальних предметів, тому вони здійснюються геофізичнимиорганізаціями, які мають спеціально-навчений персонал, обладнання таапаратуру. До геофізичних досліджень свердловин відносяться різного родукаротажу, тобто простежування за зміною якоїсь величини по стовбуру свердловиниза допомогою спеціальної апаратури.
електрокаротаж - дозволяє простежити за зміноюелектричного поля в результаті взаємодії свердловини рідини з породою.Різновиди електричного каротажу - бічний каротаж, мікрокаротаж,індукційний каротаж - дозволяють визначити положення покрівлі і підошвиколекторів, нефтенасищенних пропласткі та іншу інформацію про породи.
Радіоактивний каротаж - заснований на радіоактивнихпроцесах, що відбуваються в ядрах атомів гірських порід і рідин. Найбільш частозастосовуваним є гамма-каротаж, який дозволяє диференціювати породипо інтенсивності природної радіоактивності. Побічно гамма-каротаж дозволяєвизначити пористість колекторів, а також виявити надходження води всвердловину.
Нейтронний каротаж - заснований на взаємодіїнейтронів з ядрами елементів гірських порід. Цей каротаж дає додатковуінформацію про колекторі і пластових рідинах.
Акустичний каротаж - це визначення пружних властивостей гірськихпорід, який застосовується для контролю цементного кільця і ​​технічногостану свердловини.
Інші види каротажу:кавернометрія - тобто вимір діаметра необсаженной свердловини вздовж стовбура, щодозволяє уточнити положення проникних і непроникних порід; термокаротаж -вивчення розподілу температури по стовбуру свердловини, це дозволяє отриматиінформацію про теплоємності і теплопровідності пластів, місцеположеннягазонафтового контакту, дефекту в обсадної колоні, зони поглинання води і газупри закачуванні.
Гідродинамічні методи дослідження
Ці дослідженнявиконуються персоналом і технічними засобами нафтовидобувних підприємств.При гідродинамічних методах дослідження процесом охоплюється вся зонадренування, тому результати цих досліджень охоплюють великі радіуси,ніж при геофізичних дослідженнях. Гідродинамічні методи дослідженняподіляються на 2 види: при сталих режимах роботи свердловини і принесталих режимах роботи свердловини.
Дослідження присталих режимах називається методом пробних відкачок. Цей метод дозволяєотримати індикаторну лінію свердловини, яка являє собою графічнузалежність між сталими дебітом свердловини Q і депресіями на пласт? Р = Рпл - Рзаб. В результаті дослідженьотримують коефіцієнт продуктивності свердловини К, виходячи зі співвідношення
Q = К В·? Р.
Це співвідношеннянеобхідно для визначення оптимального дебіту свердловини і технічних засобівдля підйому рідини. За допомогою цього методу також можна визначитигідропроводность пласта:
де k - проникність пласта, м2 h - товщина шару, м Ој - динамічна в'язкість рідини,Па В· с
Значення цього параметраОµ найбільш характерно для призабійної зони, тому що тут відбуваєтьсянайбільше падіння тиску.
Для правильногопроведення досліджень необхідно, щоб при кожній депресії (або дебіте)свердловина вийшла на сталий режим. Встановлення режиму в свердловині можевідбуватися протягом тривалого часу - від декількох годин до декількохдоби, тому зазвичай проводять дослідження на 3-5 режимах.
В якості прикладурозглянемо дані дослідження свердловини № 5:
Режим
1
2
3
4
Дебіт, м3/сут
48
132
178
222
Депресія, МПа
0,5
0,98
1,26
1,62
Тоді
,
Вийде 4 різнихзначення К, рекомендується прийняти середнє арифметичне.
Якщо пластовий тискневідомо, то індикаторну лінію можна побудувати у функції забійного тиску,тобто Q = f (Pc). Екстраполюючиіндикаторну лінію до перетину з віссю ординат, можна визначити пластовийтиск; а перетин з віссю дебітом дає величину так званогопотенційного дебіту Qпот.
Фактичні точки Q (P), одержувані при дослідженні свердловини, зазвичай не лежать наодній прямій і дають розкид, іноді значний. Таким чином, індикаторналінія не завжди виходить прямий, а викривляється, що пояснюється наступнимипричинами: 1) утворенням навколо свердловини області з двофазної фільтрацією приРзаб <Рнас; 2) зміною проникності при зміні внутріпластовоготиску; 3) перевищенням швидкостей руху рідини в привибійній зонікритичних значень, при яких лінійний закон Дарсі порушується.
При будь-якому виглядівикривлення індикаторної лінії її завжди можна апроксимувати рівнянням
Q = K В· (Pk - Pc) n
Це рівняння називаютьзагальним рівнянням припливу. Якщо n = 1,то індикаторна лінія прямолінійна. При 1> n> ВЅ і індикаторна лінія з викривленням в сторонуосі Р, при n> 1 - з викривленням в сторонуосі Q.
Лінійна фільтраціяє аналогом ламінарного течії рідини в трубній гідравліці, такафільтрація з енергетичної точки зору найбільш економічна. Таким чином, n> 1 не може бути. При n = ВЅ приплив має чітковиражене турбулентний плин рідини, коли коефіцієнт тертя О» НЕзалежить від числа Re.
Дослідження нанесталих режимах дають найбільш повну інформацію про властивості пласта.Загальна схема проведення цих досліджень полягає в наст...
