СПОСОБ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ СКВАЖИН Российский патент 2013 года по МПК E21B47/117 

Описание патента на изобретение RU2473804C1

Изобретение относится к нефтедобыче, а именно к технологиям проведения, интерпретации и анализа результатов промыслово-геофизических (ПГИ) и гидродинамических (ГДИС) исследований в нагнетательных скважинах.

Установлено, что при высокой производительности скважин образуются нестабильные трещины гидроразрыва пласта (ГРП). Механизм их образования аналогичен трещинам гидроразрыва, которые создаются искусственно для повышения производительности эксплуатационных скважин. Нестабильные трещины появляются естественным путем вследствие высокой интенсивности нагнетания, когда давление на забое превышает пределы прочности породы (давление разрыва). Нестабильные трещины характеризуются, во-первых, тем, что они существуют только во время нагнетания и исчезают при остановке скважины, и, во-вторых, тем, что их размеры изменяются в зависимости от интенсивности нагнетания.

В нагнетательных скважинах, основное назначение которых - поддержание пластового давления, образование нестабильных трещин, хотя и является незапланированным результатом, но, как правило, не критично для работы скважины и пласта.

Исключение составляют случаи, когда наличие трещины способствует подключению к работе скважины дополнительных толщин коллекторов. Крылья трещины, распространяясь по горизонтали и по вертикали, вскрывают близко расположенные проницаемые пласты. В результате сообщаемости пластов по динамической трещине наблюдается уход закачиваемого флюида не только в проектный интервал, но и в дополнительно вскрытые толщины.

Это негативно сказывается на разработке, так как снижает эффективность системы поддержания пластового давления. Негативное влияние нестабильных трещин состоит еще и в том, что снижается эффективность мероприятий по выравниванию профиля приемистости.

Существующие методы исследований не всегда могут с достаточной точностью диагностировать наличие трещины, а главное - не могут установить, является ли трещина каналом перетока. Это не позволяет принять обоснованное решение по оптимизации режима закачки для локализации распространения.

Для диагностики сообщаемости пластов (межпластового перетока) в настоящее время производят нестационарные термические исследования. Технология работ на скважине при таких исследованиях (см., например, патент РФ №2289689, 24.12.2004) состоит в проведении цикла закачки воды в скважину с температурой, отличающейся от естественной температуры пород, последующей остановке скважины, регистрации серии термограмм и оценке по термограммам темпа восстановления первоначальной температуры. О перетоке судят по аномальному темпу восстановления температуры.

Однако данная технология обладает следующими существенными недостатками:

1) трудно учесть влияние изменения по глубине в радиальном направлении тепловых свойств горных пород и заполнителей ствола скважины;

2) невозможно различить, происходит ли переток по негерметичному заколонному пространству или нестабильной трещине.

Более эффективным техническим решением, также широко используемым на практике, является способ диагностики сообщаемости пластов на основании результатов ГДИС, проводимых путем циклов: работы нагнетательной скважины с постоянным расходом, последующей остановки скважины и регистрации кривой падения давления (КПД) (см., например, раздел 13.7.5 монографии Ипатов А.И., Кременецкий М.И. «Геофизический и гидродинамический контроль разработки месторождений углеводородов», с.582-585).

В данном случае о том, что основной причиной перетока является нестабильная трещина, существовавшая до остановки скважины, косвенно судят по аномально низкому отрицательному значению скин-фактора, оцениваемому по результатам ГДИС.

Недостаток данного способа состоит в том, что само по себе формирование трещины не всегда приводит к перетоку. Переток возникает лишь в том случае, если трещина дренирует неперфорированные коллекторы во вмещающих породах. А выявить факт дренирования по одиночному циклу испытаний методом кривой восстановления давления (КВД) невозможно.

Задачей изобретения является повышение информативности гидродинамических исследований при диагностике перетоков по нестабильным трещинам и оценки их влияния на разработку пласта.

Решение поставленной задачи достигается тем, что после проведения цикла закачки в нагнетательную скважину рабочей жидкости с постоянным расходом и последующей остановки скважины с регистрацией кривой падения давления (КПД) проводят повторный цикл закачки с регистрацией кривой стабилизации давления (КСД). Причем расход закачки для повторного цикла выбирают так, чтобы давление в нем было выше давления разрыва пласта.

Далее по результатам гидродинамических исследований по методам КПД и КСД определяют проводимость пласта для данных циклов, а затем отношение этих проводимостей α=khКПД/khКСД.

Проводимость по циклу КПД (khКПД) соответствует мощности пласта, дренируемой перфорацией. Проводимость по циклу КСД (khКСД) - это сумма проводимостей перфорированной мощности коллекторов и мощности, которая сообщается с перфорацией только по трещине.

В отсутствие перетока, проводимости, определенные по КПД и КСД, практически не отличаются друг от друга, а их отношение близко к единице α≈1.

В случае возникновения перетока по нестабильной трещине параметр α всегда меньше единицы. Причем его величина тем ниже, чем большая мощность неперфорированных коллекторов дренируется трещиной.

Таким образом, по аномально низкой величине отношения проводимостей можно судить о наличии перетока, а по величине отношения проводимостей - о дренируемой мощности (а значит, косвенно - об интенсивности перетока).

Это позволяет однозначно диагностировать гидродинамическую связь пластов по нестабильной трещине и оценить интенсивность перетока по трещине.

Пример практической реализации предложенного способа представлен на фиг.1 и 2.

На фиг.1 показан график проведения гидродинамических исследований на одной из нагнетательных скважин *******месторождения.

На фиг.2 приведено сопоставление результатов гидродинамических исследований для циклов КПД и КСД в масштабе log-log, где:

1 - кривые давления;

2 - соответствующие кривые логарифмической производной;

sКСД, sКПД - среднее расстояние между кривой давления и логарифмической производной при радиальном режиме течения, характеризующее величину скин-фактора в циклах КСД и КПД;

khКСД, khКВД - положение радиальной асимптоты к кривой логарифмической производной, характеризующие величину проводимости пласта в циклах КСД и КПД.

Нагнетательная скважина перед гидродинамическими исследованиями работала со средним расходом 200 м3 в сутки в течение 250 часов. После этого скважина была остановлена, и в ней была зарегистрирована кривая падения давления (цикл с индексом «КПД» на фиг.1). По результатам интерпретации КПД (кривые с индексом «КПД» на фиг.2) была оценена проводимость пласта (khКПД=26.6 мД·м) и скин-фактор (sКПД =-4.7).

Отрицательное значение скин-фактора свидетельствует о том, что до остановки скважины в исследуемом пласте образовалась нестабильная трещина гидроразрыва пласта.

Заключить, является ли данная трещина каналом межпластового перетока по данному циклу, невозможно.

Далее, согласно предлагаемому способу, был осуществлен повторный цикл закачки с регистрацией кривой стабилизации давления (цикл с индексом «КСД» на фиг.1), причем расход закачки выбран таким образом, чтобы давление было выше давления разрыва пласта.

Результаты интерпретации этой кривой показали, что в цикле закачки проводимость пласта резко увеличилась (khКСД=58.2 мД·м), что свидетельствует о подключении к закачке дополнительных неперфорированных пластов.

Отношение проводимостей в циклах КПД и КСД составило:

α=khКПД/khКСД=26.6/58.2=0.46.

Такая величина отношения проводимостей (существенно меньше 1) свидетельствует о большой интенсивности перетока.

Учитывая то, что по косвенным данным проницаемости коллектора, вскрытого перфорацией, и близлежащих коллекторов близки, можно уверенно сделать вывод о том, что в результате перетока к закачке подключились дополнительные мощности коллекторов, сопоставимые по величине с перфорированным объектом.

Похожие патенты RU2473804C1

название год авторы номер документа
Способ диагностики и количественной оценки непроизводительной закачки в нагнетательных скважинах с нестабильными трещинами авто-ГРП 2019
  • Халиуллин Фарит Фандатович
  • Ипатов Андрей Иванович
  • Кременецкий Михаил Израилевич
  • Мусалеев Харис Закариевич
RU2728032C1
Способ определения фильтрационно-емкостных свойств межскважинного интервала пласта 2020
  • Двинских Кристина Викторовна
RU2747959C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ БЛИЖНЕЙ ЗОНЫ ПЛАСТА 2017
  • Питюк Юлия Айратовна
  • Давлетбаев Альфред Ядгарович
  • Мусин Айрат Ахматович
  • Ковалева Лиана Ароновна
  • Марьин Дмитрий Фагимович
RU2651647C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ СВОЙСТВ СОВМЕСТНО РАБОТАЮЩИХ ПЛАСТОВ (ВАРИАНТЫ) 2011
  • Ипатов Андрей Иванович
  • Гуляев Данила Николаевич
  • Кременецкий Михаил Израилевич
  • Мельников Сергей Игоревич
RU2476670C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ ПЛАСТА 2011
  • Барышников Андрей Владимирович
  • Ипатов Андрей Иванович
  • Кременецкий Михаил Израилевич
  • Гуляев Данила Николаевич
  • Кокурина Валентина Владимировна
  • Мельников Сергей Игоревич
RU2476669C1
Способ исследования низкопроницаемых коллекторов с минимальными потерями в добыче 2017
  • Ишкин Динислам Закирович
  • Давлетбаев Альфред Ядгарович
  • Исламов Ринат Робертович
  • Нуриев Рустам Илдусович
RU2652396C1
Способ исследования горизонтальных скважин с многостадийным гидравлическим разрывом пласта в низкопроницаемых коллекторах 2019
  • Давлетбаев Альфред Ядгарович
  • Нуриев Артур Хамитович
  • Махота Николай Александрович
  • Иващенко Дмитрий Сергеевич
  • Асалхузина Гузяль Фаритовна
  • Синицкий Алексей Игоревич
  • Зарафутдинов Ильнур Анифович
  • Сарапулова Вероника Владимировна
  • Уразов Руслан Рубикович
  • Мухамедшин Рустем Камилевич
RU2734202C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ 2010
  • Хисамов Раис Салихович
  • Хамидуллин Марат Мадарисович
  • Шайдуллин Ринат Габдрашитович
  • Хамидуллина Альбина Миассаровна
RU2417306C1
СПОСОБ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАСТА ДОБЫВАЮЩЕЙ СКВАЖИНЫ (ВАРИАНТЫ) 2015
  • Казанцев Андрей Сергеевич
  • Скворцов Дмитрий Евгеньевич
  • Глебов Вадим Игоревич
RU2598256C1
Способ определения фильтрационно-емкостных характеристик пласта и способ увеличения нефтеотдачи с его использованием 2020
  • Мухаметзянов Искандер Зинурович
  • Главнов Николай Григорьевич
  • Кременецкий Михаил Израилевич
  • Ридель Александр Александрович
  • Пенигин Артем Витальевич
  • Вершинина Майя Владимировна
RU2752802C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 473 804 C1

Реферат патента 2013 года СПОСОБ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ СКВАЖИН

Изобретение относится к нефтедобыче и может быть применено для проведения, интерпретации и анализа результатов промыслово-геофизических и гидродинамических исследований в нагнетательных скважинах. Способ включает проведение цикла закачки в нагнетательную скважину рабочей жидкости с постоянным расходом и последующей остановки скважины с регистрацией кривой падения давления (КПД). Дополнительно производят повторный цикл закачки с регистрацией кривой стабилизации давления (КСД), причем дебит закачки выбирают так, чтобы давление в цикле было выше давления разрыва пласта. Далее по результатам исследований по методу кривой падения и стабилизации давления определяют проводимости пласта khКПД и khКСД, а затем отношение этих проводимостей khКПД/khКСД. На основании критерия отношения khКПД/khКСД<1 судят о наличии перетока, а по величине 1-khКПД/khКСД об его интенсивности. Технический результат заключается в повышении информативности гидродинамических исследований нагнетательных скважин при диагностике нестабильных трещин и оценки их влияния на разработку пласта. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 473 804 C1

Способ гидродинамических исследований нагнетательных скважин, включающий проведение цикла закачки в нагнетательную скважину рабочей жидкости с постоянным расходом и последующей остановки скважины с регистрацией кривой падения давления (КПД), отличающийся тем, что дополнительно производят повторный цикл закачки с регистрацией кривой стабилизации давления (КСД), причем расход при закачке выбирают таким образом, чтобы давление в данном цикле было выше давления разрыва пласта, далее по результатам исследований по методам КПД и КСД определяют проводимости пласта: khКПД и khКСД, а затем отношение этих проводимостей khКПД/khКСД, в случае отношения khКПД/khКСД<1 судят о наличии перетока, а по величине 1-khКПД/khКСД об его интенсивности.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2473804C1

ИПАТОВ А.И
и др
Геофизический и гидродинамический контроль за разработкой месторождений углеводородов
- М.: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", 2006, с.582-585
Способ определения коэффициентов фильтрационных сопротивлений газовых и газоконденсатных скважин 1989
  • Гильфанов Марат Ахматфаязович
  • Гурленов Евгений Михайлович
SU1710718A1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕРВАЛА ЗАКОЛОННОГО ПЕРЕТОКА ЖИДКОСТИ В НАГНЕТАТЕЛЬНОЙ СКВАЖИНЕ 2004
  • Пасечник Михаил Петрович
  • Клочан Игорь Павлович
  • Молчанов Евгений Петрович
RU2289689C2
US 5303582 A, 19.04.1994
WO 2007042760 A1, 19.04.2007.

RU 2 473 804 C1

Авторы

Кременецкий Михаил Израилевич

Кокурина Валентина Владимировна

Даты

2013-01-27Публикация

2011-08-24Подача