ОБЗОР МЕТОДОВ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ КВД. Курсовая работа савельев дмитрий васильевич обзор методов интерпретации данных квд

• Название: Курсовая работа савельев дмитрий васильевич обзор методов интерпретации данных квд
• Анкор: ОБЗОР МЕТОДОВ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ КВД
• Дата: 17.08.2022
• Размер: 70.32 Kb.
• Имя файла: Savelyev_3TGR_kursovaya.docx
• Тип: Курсовая; #647812

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
КАФЕДРА ГЕОФИЗИКИ
КУРСОВАЯ РАБОТА
САВЕЛЬЕВ ДМИТРИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ
«ОБЗОР МЕТОДОВ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ КВД»

Научный руководитель: Ассистент кафедры геофизики _____________________ Акчурин. Р.З.

Выполнил: Студент 3 курса очной формы обучения Специальность – «Технология геологической разведки» Специализация – «Геофизические методы исследования скважин» УФА – 2022

Оглавление

Введение 3

1 Технологические и теоретические основы метода КВД. 5

1.1Параметры определяемые исследованием КВД. 6

1.2 Условия применения метода КВД. 9

2 Методы обработки кривой восстановления давления. 10

2.1 Метод Миллера – Дайеса – Хетчинсона (МДХ) 11

2.2 Метод Хорнера 13

2.3 Интегральный метод обработки КВД с учетом притока. 14

2.4 Дифференциальный метод обработки КВД с учетом притока. 16

Заключение 17

Список использованных источников и литературы 18

Введение

Актуальность темы

Современные гидродинамические методы исследований скважин (ГДИС) дают возможность получать важнейшие параметры пласта, на основании которых осуществляются процессы добычи, составляются технологические проекты разработки, проводится анализ текущего состояния разработки месторождений. В результате гидродинамических исследований определяются фильтрационные параметры пласта и скважины, величины забойных и пластовых давлений, коэффициентов продуктивности, устанавливаются связи между скважинами по пласту и между пластами. Исследования, как правило, имеют действенную силу, когда их выполняют систематически, а результаты обрабатывают по методикам, наиболее соответствующим процессам в реальном пласте.

Нестационарные методы исследования скважин базируются на процес­сах перераспределения давления в пласте при их пуске в работу и после останов­ки. Характер и темп распределения давления в пласте зависят от свойств флюида и пористой среды. Связь темпа и характера распределения давления в пласте при пуске и остановке скважин указывает на возможность использования измене­ния давления во времени для определения фильтрационных и емкостных свойств пласта.

Между фильтрационными и емкостными параметрами пласта и характером распре­деления давления имеется функциональная зависимость, которая используется для определения параметров пористой среды. Для получения аналитической зависимости между распределением давления и параметрами пласта считается, что скважина расположена в центре круговой залежи конечного или бес­конечного размера с постоянными толщиной, пористостью, проницаемостью и, что если пласт конечных размеров, то до достижения контура питания условия на контуре пласта не влияют на работу скважины. Если распределение давления достигло контура, то начинается общее истощение залежи.

Существуют два нестационарных процесса, позволяющие определить параметры пласта путем:

1.Снятия изменения давления во времени после остановки скважины, процесс восстановления давления (КВД);

2.Снятия изменения давления и дебита после пуска скважины в эксплуатацию, снятие процесса стабилизации давления и дебита (КСДиД).

Кривые восстановления забойных давлений (КВД) являются одним из известных и распространенных методов гидродинамических исследований скважин на неустановившихся режимах фильтрации.

Целью работы является обзор методов интерпретации данных КВД.

Основные задачи:

1.Изучение теоретических основ метода КВД;

2.Изучение интерпретации данных КВД методом Хорнера;

3.Изучение интерпретации данных КВД методом касательной.

4.Рассмореть порядок обработки КВД интегральным методом.

5. Рассмотреть порядок обработки КВД дифференциальным методом.

1 Технологические и теоретические основы метода КВД.

Метод кривой восстановления давления (КВД) применяется для скважин, фонтанирующих с высокими и устойчивыми дебитами. Исследование методом КВД заключается в регистрации давления в остановленной скважине (отбор жидкости прекращён), которая была закрыта путём герметизации устья после кратковременной работы с известным дебитом (тест Хорнера) или после установившегося отбора (метод касательной). Для определения параметров удалённой от скважины зоны пласта длительность регистрации КВД должна быть достаточной для исключения влияния «послепритока» (продолжающегося притока жидкости в ствол скважины), после чего увеличение давления происходит только за счёт сжатия жидкости в пласте и её фильтрации из удалённой в ближнюю зону пласта (конечный участок КВД). Продолжительность исследования эксплуатационной скважины методом КВД может составлять от нескольких десятков часов до нескольких недель, благодаря чему радиус исследования охватывает значительную зону пласта. Тем не менее, при большой длительности исследования конечные участки КВД могут быть искажены влиянием соседних скважин на распределение давления в удалённой зоне пласта.

Рассмотрим технологические основы исследования и обработки КВД.

Перед исследованием скважины (при работе на ее стационарном режиме) замеряется дебит скважины. В рабочую скважину спускают на забой глубинный манометр. После контроля стационарности режима работы скважину закрывают на устье. Манометр, находящийся на забое и зафиксировавший забойное давление при стационарном режиме работы, после остановки скважины регистрирует так называемую кривую восстановления забойного давления (КВД).

Восстановление давления в скважине контролируется по манометрам на устье скважины и на затрубном пространстве соответственно P_у и P_затр. Стабилизация указанных параметров, наступающая через определенное время , свидетельствует о почти восстановленном забойном давлении до пластового и на этом исследование заканчивается. Глубинный манометр извлекается из скважины и на основании бланка регистрации забойного давления строится зависимость восстановления забойного давления в функции времени P_заб = f (t) – КВД, которая представлена на рис.1.1.




Рисунок 1.1. Кривая восстановления забойного давления

1. Параметры определяемые исследованием КВД.

Основными параметрами, численно определяемыми после обработки КВД без учета притока, являются А – зависимость и В – зависимость.

1.Экстраполяция линейной части КВД до пересечения с осью ΔР (t) дает численную величину отрезка А.

(1.1)

где Q – дебит, м³/сут;

2.Угол наклона α прямолинейного участка КВД характеризует угловой коэффициент.

(1.2)

Так как дебит скважины до остановки Q известен также объемный коэффициент продукции (нефти) в (по результатам отбора пробы в период работы скважины на стационарном режиме), по выражению (1.2) рассчитывают коэффициент гидропроводности.

(1.3)

Откуда при известной толщине пласта рассчитывают коэффициент подвижности , а при известной вязкости флюида – проницаемость зоны. реагирования k.

Далее по формуле (1.4) рассчитываем коэффициент упругоемкости , а затем по известному коэффициенту подвижности рассчитываем коэффициент пьезопроводности зоны реагирования – зависимость (1.5).

Коэффициент упругоемкости

(1.4)

Коэффициент пьезопроводности

(1.5)

Используя вычисленные значения и и подставляя их в зависимость (1.1), вычисляют приведенный радиус скважины r_пр.

Таким образом, в результате исследования скважины на нестационарном режиме работы вычисляют следующие характеристики зоны реагирования:

- коэффициент гидропроводности;

- коэффициент подвижности;

- коэффициент пьезопроводности;

- коэффициент проницаемости, а также приведенный радиус скважины.

1.2 Условия применения метода КВД.

Достоверность определения фильтрационно – емкостных характеристик пласта по результатам гидродинамических исследований скважин зависит от ряда факторов. Среди них особо выделим следующие: правильный выбор гидродинамической модели и, соответственно, методики интерпретации результатов; определение области применения той или иной методики; источники возможных ошибок. В зависимости от того, какие требования предъявляются к точности определяемых параметров, обработку фактических кривых восстановления давления можно вести как без учета, так и учетом немгновенности изменения дебита. Критерием применимости методов обработки КВД без учета притока является условие

(1.6)

,где q(t) – приток жидкости в скважину после ее остановки; Q₀ – дебит скважины до остановки; t – время отсчитываемое с начала остановки; П – заданная погрешность. Обработку КВД по моделям без учета притока с точностью до 1% можно проводить при условии П 0,01. При выполнении условия Q₀t q(t) погрешность в параметрах, получаемых при обработке КВД без учета притока, незначительна. Это условие хорошо выполняется, если скважина заполнена негазированной жидкостью. В остальных случаях продолжающийся приток может исказить получаемую кривую. Для решения вопроса о применимости используемых методов обработки для каждого конкретного случая необходимо знать давление насыщения Р_нас нефти газом. Эта величина, строго говоря , должна быть не ниже забойного давления. Исследования последних лет показывают, что без большой погрешности методом восстановления давления в том виде, в каком он применяется при однофазном потоке, можно пользоваться и в случаях, когда забойное давление ниже давления насыщения не более, чем на 15%, но в процессе восстановления становится выше давления насыщения.

2 Методы обработки кривой восстановления давления.

Для обработки КВД существует несколько методов, определяющихся принятыми граничными условиями, а также режимом работы скважины до остановки.

При решении уравнения, описывающего процесс восстановления давления, используются два вида граничных условий: бесконечный пласт и ограниченный пласт с постоянным давлением на контуре.

Формулы, полученные для бесконечного пласта, применяются в тех случаях, когда в процессе исследования скважины границы области дренирования не сказываются на поведении этой скважины.

Обработка КВД для бесконечного пласта в зависимости от условий работы скважины до остановки осуществляется следующими методами.

Методики обработки КВД:

1.Без учета притока:

А)Метод Миллера – Дайеса – Хетчинсона (МДХ);

Б)Метод Хорнера;

2.С учетом притока:

А)Дифферениальные – результаты исследования обрабатываются с помощью графического дифференцирования

Б)Интегральные – результаты исследования обрабатываются при помощи численного или графического интегрирования.

2.1 Метод Миллера – Дайеса – Хетчинсона (МДХ)

При обработке кривой восстановления давления методом МДХ (или методом касательной) без учета притока жидкости в скважину, упрощенное решение основного уравнения имеет вид

(2.1)

Предыдущее уравнение запишем в виде:

(2.2)

Введем обозначения , A=

Тогда выражение для представляется в виде

(2.3)

Это уравнение прямой линии являющейся асимптотой кривой восстановления давления в координатах (полулогарифмические координаты). Этот участок КВД в полулогарифмических координатах соответствует радиальному режиму течения в бесконечном пласте. Коэффициент i является угловым коэффициентом этой прямой и определяется как

(2.4)

Коэффициент B является отрезком, отсекаемым на оси , и определяется в точке lg t=0.

Далее определяют:

-гидропроводность ,

-комплексный параметр .

Начальный участок КВД в координатах P(t) - lg t , как правило, отклоняется от прямой линии. К числу причин, искажающих форму КВД, относят влияние границ пласта, нарушение геометрии потока в призабойной зоне, продолжающийся приток жидкости в скважину после ее остановки, неизотермичность процесса восстановления давления, нарушение режима работы скважины перед остановкой.

Только через некоторое время экспериментальная кривая приближается к прямой. Касательная к этой прямой на участке АБ (рис.2.1) соответствует теоретическому уравнению (2.3). Безразмерное время, соответствующее началу прямолинейного участка, определяется по формуле

, а время, соответствующее концу прямолинейного участка,

, где t₁ и t₂ – время начала и конца выбранного прямолинейного участка.

Очень часто, если КПД – КВД «короткие», т.е. зарегистрированы в течение короткого промежутка времени, меньшего, чем время окончания влияния ствола скважины и скин – фактора, и времени начала неискаженного плоско - радиального притока, то за действительный прямолинейный участок обычно может быть принят другой, с большим уклоном. Даже небольшая ошибка в определении уклона i приводит к значительным ошибкам в оценке отрезка B. Это приводит к значительному занижению проницаемости и завышению совершенства скважины, так как пологие участки кривых, которые могут быть ошибочно приняты за искомую асимптоту, имеют всегда большой наклон и лежат ниже неё.

Основная трудность, сложность и неопределенность этого способа обработки КВД – КПД заключается в необходимости предварительной оценки времени t₁, начиная с которого выделяется прямолинейный участок графика КВД. Если время t₁ больше времени наблюдения t, то такие «короткие» КВД нельзя обрабатывать вышеизложенным способом.

2.2 Метод Хорнера

Если период работы скважины до ее остановки T соизмерим с продолжительностью восстановления давления после ее остановки t, обрабатывать такие кривые по методу МДХ нельзя. В этом случае более предпочтительно использовать уравнение Хорнера.

(2.5)

где T - время непрерывной работы скважины до ее остановки.

Это уравнение позволяет определять гидропроводность по кривой восстановления давления, преобразованной в координатах .

Кроме того, при длительном восстановлении, когда t становится больше T, выражение , что означает . Тогда, если экстраполировать прямолинейный участок кривой восстановления давления до пересечения с осью ординат, можно определить пластовое давление. Проиллюстрируем сказанное на примере обработки методом Хорнера результат исследования скважины.

Рис.2.1. Кривая восстановления давления в координатах .

2.3 Интегральный метод обработки КВД с учетом притока.

(2.7)

,где J(t) – импульс депрессии, численно равный площади, ограниченной КВД и осью абцисс

Q – стационарный дебит скважины до остановки м³/сут

q – суммарный приток продукции в скважину после ее остановки, м³.

Функция – зависит от последующего притока.

Порядок обработки КВД интегральным методом.

1.Интервал интегрирования 0-t разбиватеся на частей для определния последющего притока и получения прироста щабойного давления в различные моменты времени и вычисляется функция .

1. 
   Для этого вычилсяется интеграл по формуле :
   

(2.8)

2. 
   Коэффициенты B определяются по таблицам в зависимости от депрессии
   
3. 
   Строится КВД в координатах [J(t)/Qt-q] -
   
4. 
   Определив угловой коэффициент tgaи отрезок А, находят следующие параметры:
   

6. Далее определяют коэффициент подвижности, коэффициент пьезопроводности, коэффициент проницаемости, приведенный радиус скважины, скин-эффект, параметр ОП.

2.4 Дифференциальный метод обработки КВД с учетом притока.

Используется зависимость

(2.9)

(2.10)

(2.11)

q(t) – переменный во времени приток в скважину после ее остановки, м³/с

Порядок обработки КВД дифференциальным методом

1. 
   Интервал итегрирования 0-t разбивается на «n» частей для определения последующего притока и получения прироста забойного давления в различные моменты времени (без учета значений предыдущего шага).
   
2. 
   Вычисляется , итеграл и функция .
   
3. 
   Строится КВД в координатах - .
   
4. 
   По угловому коэффиценту КВД в координатах - и отрезку А вычисляют:
   

и

Коэффициент подвижности;

Коэффициент пьезопроводности;

Коэффициент проницаемости;

Приведенный радиус скважины;

Скин эффект;

Параметр ОП.

Заключение

Выдлим некоторые особенности метода кривой восстановления давления, применимый для скважин, фонтанирующих с высокими и устойчивыми дебитами:

1. 
   Проводится в остановленной скважине при герметизации устья;
   
2. 
   Для определния параметров удаленной от скважины зоны пласта длительность регистрации КВД должна быть достаточной для исключения влияния «послепритока»;
   
3. 
   Восстановление давление в «чистой» КВД происходит за счет сжатия жидкости в пласте;
   

В ходе данного крусового проекта были изучены теоретические основы метода кривой восстановления давления, параметры определяемые этим методом, а также условия при которых он применяется. Рассмотрены такие методы интерпретации данных КВД, как метод Хорнера и метод Миллера – Дайеса – Хетчинсона (МДХ). А также изучен порядок обработки КВД интегральным и дифференциальным методами.

Список использованных источников и литературы

1. 
   Мищенко И.Т. Технология и техника добычи нефти. Теоретические основы подъема жидкости из скважин, часть 1 (учебное пособие). И.М.Губкина, 1977.
   
2. 
   Мищенко И.Т. Теоретические основы подъема жидкости из скважин, часть 2 (учебное пособие). И.М.Губкина 1979.
   
3. 
   Дунюшкин И.И., Мищенко И.Т. Расчет основных свойств пластовых нефтей при добыче и подготовке нефти. И.М.Губкина 1982.
   
4. 
   Шагиев Р.Г. Исследование скважин по КВД. Москва «Наука», 1998.
   
5. 
   https://cyberlesson.ru/krivajavosstanovlenija-urovnja/ (30.04.2022)
   
6. 
   https://www.ngpedia.ru/id148099p1.html (25.05.2022)
   
7. 
   Бузинов Р.М., Умрихин И.Д. Гидродинамические методы исследований скважин и пластов. –М.: Недра, 1973.
   
8. 
   Бузинов Р.М., Умрихин И.Д. Исследования нефтяных и газовых скважин и пластов. -М.: Недра, 1984.
   
9. 
   Бурде Д., Алагоа А. Интерпретация результатов гидродинамических исследований трещиноватых пластов // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом, 1983.
   
10. 
    Бурде Д., Алагоа А. Усовершенствованный метод интерпретации гидродинамических исследований скважин // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом, 1984
    
11. 
    Кульпин Л.Г., Мясников Ю.А. Гидродинамические методы исследования нефтегазовых пластов. –М.: Недра, 1974.
    
12. 
    Справочная книга по добыче нефти. / Под ред. д.т.н.. Гиматудинова Ш.К. -М.: Недра, 1974
    
13. 
    https://helpiks.org/6-7347.html (22.04.2022)
    
14. 
    https://www.neftemagnat.ru/enc/67 (25.04.2022)
    
15. 
    https://en.ppt-online.org/106660 (26.04.2022)