Способ определения давления насыщения пластовой жидкости и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК E21B47/06 

вающимся забойным давлением со скоростью, меньшей скорости восстановления забойного давления. Записывают диаграммы давления в ПК при притоке и восстановлении давления в ней. По скачку кривой восстановления давления в ПК определяют давление фазового перехода двухфазной пластовой жидкости в однофазную, величину которого принимают равной давлению насыщения

1

Изобретение относится к нефтяной промышленности, касается определения физических параметров жидкости в скважинных условиях и может быть использовано при разведке и эксплуатации нефтяных месторождений. I

Целью изобретения является повышение точности определения давления насьш;ения пластовой жидкости путем управления процессом сжатия пробы и обеспечения контроля за ростом давления в пробоотборной камере.

На фиг. 1 представлено пробоот- борное устройство в компоновке испытательного оборудования в скважине; на фиг. 2 - пробоотборное устройство, общий вид; на фиг. 3 - то же, с распределением давления в ходе испытания скважины; на фиг. 4 - диаграмма давления в пробоотборной камере при притоке (КП) и восстановлении давления в ней (КВД). I

Способ определения давления насыщения пластовой жидкости реализуется с помощью пробоотборного устройства (ПУ) (фиг. 1-3). Устройство (фиг.2) представляет собой пробоотборную камеру 1, расположенную в проточной зоне и помещенную в корпус пробоотборника 2. В пробоотборной камере 1 установлен плавающий порщень 3, взаимодействующий с гидравлическим реле 4 времени. Для регистрации изменения давления в пробостборной камере установлен измеритель 5 давления в вид манометра.

Устройство работает следующим образом.

пластовой жидкости. Для реализации способа используют устр-во, содержащее размещенные в ПК 1 плавающий поршень 3, гидравлическое реле времени 4 и измеритель давления в виде манот метра 5. С помощью поршня 3 сжимают пробу в ПК 1, и он взаимодействует с реле 4 и перемещается во внутренней полости ПК 1 вдоль оси. 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

В компоновке испытательного оборудования устройство расположено выше пакера ПЦ над испытателем пластов

(ИП) (фиг. 1). Разгрузкой оборудования на забой скважины сообщают под- пакерное пространство с внутренней полостью бурильных труб. Для вызова притока из пласта создают депрессию,

обеспечивающую снижение забойного давления ниже давления насыщения пластовой жидкости. При этом через систему отверстий (фиг. 2) в трубы поступает газожидкостная смесь, состав которой зависит от величины,создаваемой на пласт депрессии. Манометр 5, установленный в пробоотборной камере 1, фиксирует кривую притока (КП) (фиг, 4). Вертикальным перемещением бурильной колонны производят закрытие скважины для регистрации КВД. При этом происходит отсечение пластовой жидкости в пробоотборной камере. После закрытия скважины восстановление забойного давления вызывает перемещение поршня 3 в пробоотборной камере вверх и сжатие пробы, так как над поршнем давление ниже забойного (фиг. 3). Манометр 5 показывает рост давления в камере (фиг. 4), пока забойное давление Pj и давление в камере Р сравняются. При этом сжатие пробы подвижным порщнем происходит со скоростью, меньшей, чем скорость восстановления забойного давления, так как по ршень связан с под- пакерной зоной через гидравлическое реле времени, обеспечивающее задержку восстановления давления в пробоотборной камере. Размещение измерителя

давления в пробоотборной камере дает возможность контролировать изменение давления в камере Р.

Таким образом, наличие указанных элементов (плавающий поршень, взаимодействующий с гидравлическим реле времени, и измеритель давления, помещенный в пробоотборную камеру) позволяет с достаточной точностью определять давление фазового перехода газожидкостной смеси в камере 1.

В пробоотборной камере при движении поршня вверх происходит следующее. Вследствие повышенной сжимаемое ти двухфазной газожидкостной смеСи темп восстановления давления в пробоотборной камере несколько замедлен. При полном растворении газа в жидкости на КЕД фиксируется скачек давления, соответствующий фазовому переходу двухфазной пластовой жидкости в однофазную (фиг. А). Точка фазового перехода, отмечаемая на КВД,соответствует давлению насыщения Р пластовой жидкости газом в скважинных условиях. Этот процесс можно контролировать сравнением диаграмм восстановления давления в пробоотборной камере и на забое скважины (фиг. 4 пунктир) . В данном примере видно, что в камере действительно происходит растворение газа в жидкости, давление насыщения которой составило 16 МПа.

Точность замера обеспечивается тем что нефтегазовая смесь вблизи давления насьпцения, находясь в метаста- бильном состоянии, обладает аномальным изменением коэффициента сжимаемости смеси. Сжимаемость нефтегазовых растворов в области давлений,прилегающей к давлению насьщ1ения, возрастает в два и более раза (по сравнению с соседней областью). Поэтому давление фазового перехода смеси в однофазное состояние отчетливо фиксируется на бланке глубинного манометра в виде скачка.

Давление насыщения нефти газом является одним из важнейщих параметрдв, необходимых для подсчета запасов и проектирования разработки нефтяной залежи. Разработка месд-орождений при забойном давлении ниже давления насыщения осложняет добычу нефти и

газа. В результате скопления свободного газа в призабойной зоне продуктивность скважин снижается на 35-40%. С помощью предлагаемого способа появляется возможность еще на стадии разведочного бурения скважин с достаточной точностью и в скважинных условиях определить этот параметр. I Формула изобретения

1.Способ определения давления насыщения пластовой жидкости при испытании скважины в процессе бурения, включающий изоляцию пласта от сквалсин- ной жидкости, создание депрессии на пласт и вызов притока из пласта, отбор пластовой жидкости в пробоотборную камеру и изменение давления в ней, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения путем управления процессом сжатия пробы и обеспечения контроля за ростом давления в пробоотборной камере, отбор пластовой жидкости производят перед закрытием проточной зоны, производят сжатие отобранной пробы пластовой жидкости в пробоотборной камере при закрытии скважины восстанавливающимся забойным давлением со скоростью, меньшей скорости восстановления забойного давления, записывают диаграммы давления в пробоотборной камере при притоке и восстановлении давления в ней и по скачку кривой восстановления давления в пробоотборной камере определяют давление фазового перехода двухфазной пластовой жидкости в однофазную, величину которого принимают равной давлению насыщения пластовой жидкости.

2.Устройство для определения давления насьпцения пластовой жидкости, включающее пробоотборную камеру,устанавливаемую в проточную зону, с размещенными в ней плавающим поршнем и гидравлическим реле времени, отличающееся тем, что оно снабжено установленным в пробоотборную камеру измерителем давления, а плаваю- ций поршень выполнен с возможностью взаимодействия с гидравлическим реле времени и осевого перемещения по внутренней полости пробоотборной камеры.

ПУ

ПЦ

Фиг.1

Р,мпа

Рнас-WMna

ю5- 0

Фиг.2

Фиг. 5

ВШБШИ

О 0,5 10 r,

Заказ 5103/31 Тираж 532

Произв.-полигр. пр-тне, г. Ужгород,

Подписное

Изобретение относится к нефтяной пром-ти и м.б. использовано при разведке и эксплуатации нефтяных месторождений. Пель изобретения - повышение точности определения путем управления продессом сжатия пробы и обеспечения контроля за ростом давления в пробоотборной камере. При испытании скважины в процессе бурения изолируют пласт от скважинной жвдкос- ти. Создают депрессию на пласт и вызывают приток из него. Перед закрытием проточной зоны отбирают пластовую жидкость в пробоотборную камеру 1 (ПК) Сжимают отобранную пробу жидкости в ПК при закрытии скважины восстанавлис ф (Л 00 О5 vj ел