Урненское мр. Методы исследования и контроля работы скважин
 Скачать 239.9 Kb.
|
|
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНТРОЛЯ РАБОТЫ СКВАЖИН В процессе промышленной эксплуатации пластов и скважин их исследования ведутся главным образом гидродинамическими методами. При этом решаются следующие важные задачи: 1) уточняются гидродинамические характеристики пластов; 2) контролируется ход процессов выработки пластов по площади и разрезу; 3) выявляется действительная технологическая эффективность отдельных элементов принятой системы разработки (система поддержания давления, схема расположения скважин, принятый способ вскрытия пластов, способ эксплуатации скважин и др.); 4) выявляется эффективность проводимых мероприятий по повышению или восстановлению производительности скважин. На базе этих данных в систему разработки вносятся дополнения и усовершенствования (этот процесс продолжается в течение всего периода промышленной эксплуатации залежей). Роль гидродинамических исследований очень важна. От их объема и качества зависит эффективность применяемых систем разработки. § 2. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПЛАСТОВ И СКВАЖИН Все применяемые в промысловой практике методы гидродинамических исследований делятся на две основные группы: 1) методы, основанные на промысловых измерениях дебитов и давлений при установившихся процессах фильтрации жидкостей и газов в пластах, и 2) методы, основанные на наблюдениях за изменением дебитов и давлений во времени при неустановившихся процессах. С понятием «установившийся процесс фильтрации» — при описании опытов по прокачке жидкости через пористую среду и знают, что характерной чертой такого процесса является неизменность во времени расхода и давления в изучаемом элементе пласта. В силу разных причин (пуски и остановки скважин, изменение фазовых проницаемостей в связи с изменением насыщенности пласта различными фазами и т. п.) давление в разных точках пласта во времени изменяется, вследствие чего меняются интенсивность и направление фильтрационных потоков, и дебиты скважин. Однако темпы этих изменений во многих случаях бывают столь незначительными, что в некоторых задачах исследования скважин ими можно пренебречь и считать процесс фильтрации на том или ином участке пласта установившимся. Это дает возможность использовать для определения параметров пластов и скважин относительно простые формулы подземной гидродинамики, описывающие установившиеся процессы (в частности формулы Дарси и Дюпюи). К рассматриваемой группе относятся метод установившихся отборов и метод карт изобар. Метод установившихся отборов (его часто называют также методом пробных откачек) применяется при исследовании всех видов действующих добывающих и нагнетательных скважин. Существо метода сводится к установлению путем промысловых измерений зависимости между дебитом скважины и ее забойным давлением (или перепадом между пластовым и забойным давлением) при установившихся режимах эксплуатации. На базе этой зависимости определяется такая характеристика скважины, как коэффициент продуктивности, а также гидропроводность пласта в районе скважины. Метод карт изобар используется для исследования пласта в целом или отдельных крупных его участков при всех режимах эксплуатации залежей. С помощью карт изобар решаются также важные практические задачи как: определение параметров пластов, оценка скоростей движения жидкостей в различных участках пласта и др. К гидродинамическим методам исследований, основанным на изучении неустановившихся процессов фильтрации жидкостей и газов, относятся метод восстановления давления и метод гидропрослушивания. Метод восстановления давления основан на изучении процессов изменения забойного давления и дебита скважины во времени при переходе от одного установившегося режима ее эксплуатации к другому. Простейшим и наиболее часто применяемым вариантом исследования эксплуатационной скважины методом восстановления является непрерывная регистрация (в течение определенного времени) забойного давления скважины сразу же после прекращения ее эксплуатации. При этом приток жидкости из пласта в скважину прекращается или очень быстро (фонтанные скважины) или медленно затухает (насосные скважины). Давление же в точке вскрытия пласта скважиной возрастает (восстанавливается) от Р за6 до Р пл . Характер кривой возрастания забойного давления во времени зависит от дебита скважины, с которым она работала до остановки, гидропроводности, проницаемости и упругоемкости пласта и величины приведенного радиуса скважины. Влияние каждого из этих факторов на форму кривой теоретически изучено, и это дает возможность на основании анализа полученной кривой определять некоторые гидродинамические характеристики скважины и пласта в ее районе. Метод восстановления давления широко применяется в условиях фильтрации по пласту однородной жидкости (нефти или воды), совместной фильтрации нефти и воды, а также при исследовании газовых скважин. Обработка результатов исследований в случае одновременной фильтрации по пласту нефти и газа сопряжена с большими трудностями, применяется редко. Метод гидропрослушивания близок к методу восстановления давления. Отличие — при изменении режима эксплуатации скважины (например, при ее пуске или остановке) изменение давления регистрируется на забое другой, а не той же скважины. Для этой цели используются высокочувствительные манометры. Регистрируемая кривая измерения забойного давления в реагирующей скважине называется кривой гидропрослушивания, или кривой реагирования. Обработка этой кривой позволяет определить некоторые важные характеристики пласта на участке между исследуемыми скважинами. Метод гидропрослушивания применяется в основном для исследования пластов, по которым фильтруется однофазная жидкость или водонефтяная смесь. Все способы исследований, применяемые на промыслах и связанные только с измерением дебитов и давлений (а также с наблюдениями за их изменением во времени), являются разновидностями перечисленных выше четырех основных методов. § 3. КОНТРОЛЬ ПРОЦЕССА РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ И ГАЗА Гидродинамические методы исследований являются одной из основных частей общего комплекса методов изучения и контроля разработки нефтяных залежей. Основные задачи контроля состоят в наблюдении за изменением показателей разработки (дебитами и обводненностью скважин, пластовыми давлениями, температурой и др.) и получении информации о ходе процессов выработки пластов по площади и разрезу. Чем больше объем и достоверность получаемой информации, тем обоснованней осуществляемые мероприятия по регулированию процессов разработки и выше их эффективность. Объем и достоверность информации о свойствах и строении продуктивных пластов увеличивается по мере разбуривания залежи новыми скважинами и исследования их геофизическими, лабораторными и гидродинамическими методами. Соответственно с этим растет и общий объем проводимых исследовательских работ на промыслах, хотя удельный объем работ по исследованию каждой скважины существенно уменьшается. Поэтому на разных стадиях разработки нефтяных и газовых месторождений для получения сведений о свойствах и строении продуктивных пластов, свойствах и процессах фильтрации насыщающих их жидкостей и газов проводятся определенные комплексы исследований и измерений, обеспечивающих получение информации, необходимой для подсчета запасов, проектирования, контроля и регулирования разработки месторождений нефти и газа. В соответствии с задачами изучения продуктивных пластов на стадии промышленной разведки месторождений измеряют начальные пластовые давления и температуру, отбирают пробы скважинной жидкости и газа, а также проводят гидродинамические и специальные исследования, предусмотренные проектом разведки. Исследования скважин методом установившихся отборов должны проводиться не менее чем на трех режимах. По результатам исследования строятся индикаторные диаграммы и определяются коэффициенты продуктивности по каждому работающему пласту (пропластку). Кроме того, по формулам гидродинамики оценивают значение коэффициентов гидропроводности. Полученные коэффициенты уточняют при исследовании скважин методами восстановления давления и гидропрослушивания. При этом определяют также приведенный радиус скважины и коэффициент ее гидродинамического совершенства. По отобранным пробам скважинной жидкости определяют давление насыщения, содержание растворенного газа в нефти, ее плотность, вязкость в пластовых условиях, объемный коэффициент и другие свойства. На стадии пробной эксплуатации объекта после освоения новых скважин на них проводят указанный выше комплекс исследований. Одновременно по всем скважинам периодически ведут специальные исследования, направленные на уточнение информации о свойствах продуктивных пластов и насыщающих их жидкостей. Обязательные комплексы исследований скважин на стадии промышленной разработки месторождения нефти или газа составляются для каждого объекта отраслевыми территориальными научно-исследовательскими институтами и утверждаются руководством нефтедобывающих предприятий. В этих документах указываются виды проводимых промыслово-геофизических и гидродинамических исследований, их объемы и периодичность. Они разрабатываются на основе утвержденного проекта (технологической схемы) разработки объекта с учетом опыта предварительных исследований скважин, а также геологического строения объекта и применяемой технологии разработки. В зависимости от последнего в обязательный комплекс могут быть включены дополнительно целый ряд специальных исследований. Например, по установлению значения предельного дебита с учетом возможного разрушения пород-коллекторов в призабойной зоне и т. д. Кроме того, в комплекс включаются специальные исследования по контролю текущей нефтенасыщенности пластов гидродинамическими методами или в сочетании их с геофизическими и лабораторными методами. По результатам проведенных измерений и гидродинамических исследований определяется общая картина хода выработки эксплуатационного объекта, которая служит основой для принятия обоснованных решений по регулированию процесса разработки. Эта картина составляется путем построения карт изменения различных физических величин и характеристик продуктивного пласта по площади и профилей притока и обводненности, а также приемистости скважин по разрезу. По данным измерения давлений в скважинах строятся карты изобар, которые представляют собою нанесенную на план залежи систему линий, соединяющих точки пласта с одинаковыми значениями давлений, приведенных к какой-либо определенной поверхности. Карты изобар позволяют контролировать изменение давления на отдельных участках и в среднем по всему пласту. С их помощью можно проанализировать равномерность вытеснения нефти водой, а также наметить мероприятия по регулированию разработки: изменению отборов жидкости из пласта по эксплуатационным скважинам и объемов воды, закачиваемой в нагнетательные скважины. Кроме того, с помощью карт изобар можно определить параметры пластов и оценить скорости движения жидкости на отдельных крупных участках продуктивного пласта. Основой для изучения свойств месторождения и характера процессов его разработки служат данные количественных гидродинамических и геофизических измерений, производимых в скважинах, а также данные исследования физико-химических свойств извлекаемых из пластов и закачиваемых в них веществ. При этом проводят следующие измерения и исследования. 1. Стандартные геофизические измерения кажущегося электрического сопротивления пород и потенциала собственной поляризации в геологическом разрезе, вскрываемом скважиной, во всех вновь пробуренных скважинах. 2. Исследования при помощи испытателей пластов в разведочных скважинах и в некоторых случаях бурения эксплуатационных скважин. В большинстве скважин керн отбирают из продуктивного пласта. 3. Исследования методами установившихся отборов и закачки с целью построения индикаторных кривых в добывающих и нагнетательных скважинах. Практически все скважины должны быть исследованы методом восстановления забойного давления. При этом такие исследования повторяют через 1—2 года или чаще, если происходит воздействие на призабойную зову скважин. Замеры забойного и пластового давлений без снятия индикаторных кривых и кривых восстановления давления производят в среднем один раз в полгода. В процессе разработки нефтяных месторождений с применением обычного заводнения осуществляют замеры температуры в скважинах примерно один раз в год. Если при заводнении нефтяных пластов используют воду с температурой ниже пластовой, что может привести к кристаллизации парафина в нефти, пластовую температуру замеряют чаще. При использовании тепловых методов разработки нефтяных месторождений, особенно в начальный период их применения, можно проводить ежемесячные или более частые замеры температуры в добывающих скважинах. Важное значение для контроля и анализа разработки нефтяных месторождений имеют измерения профилей притока и приемистости скважин глубинными дебитомерами и расходомерами. Периодичность проведения таких исследований в каждой скважине составляет от полугода до одного года. В необходимых случаях эти измерения можно проводить с большей частотой. Перед составлением технологических схем и проектов разработки в значительном числе скважин, расположенных на различных участках месторождения, отбирают глубинные пробы добываемой продукции. В отдельных скважинах такие отборы повторяют примерно через год. В тех особых случаях, когда, например, анализ глубинных проб нефти и воды позволяет судить о перемещении водонефтяного контакта или осаждении парафина в пористой среде, пробы отбирают чаще. Обязательны замеры дебитов нефти и воды на всех скважинах. Такие замеры проводят на групповых замерных установках. Для анализа разработки нефтяных месторождений важны одновременные измерения в скважинах забойного давления, профилей притока жидкости или ее расхода, забойной температуры при помощи комплексных глубинных приборов. |