Способ исследования продуктивного пласта Советский патент 1990 года по МПК E21B47/10 

(Л

с

Изобретение относится к гидродинамическим исследованиям месторождений подземных вод, нефти, рассолов. Цель - снижение затрат на исследование продуктивного пласта в скважинах, оборудуемых гравийным фильтром. Бурят скважину и устанавливают фильтровую колонну. В процессе обратной циркуляции жидкости-носителя через намываемый слой гравийного фильтра в интервале продуктивного пласта фильтруют жидкость в пласт при постоянном расходе, а расход ее регулируют изменением подачи жидкости-носителя и сопротивления циркуляции. 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к гидродинамическим исследованиям месторождений подземных вод, нефти, рассолов и может быть использовано для определения коллекторских свойств водо-, нефте- и рассолонасыщенных пластов

Цель изобретения - снижение затрат на исследование продуктивного пласта в скважинах, оборудуемых гравийным фильтром.

На фиг. 1 представлена схема закачки гравия в скважину на фиг. 2а, б - графики изменения репрессии Р на продуктивный пласт и расхода жидкости -носи re ля Q, поглощаемой продуктивным пллг гом во времени.

На фиг. 1 приняты следующие обозначения: I - скважина, 2 - продуктивный плат, г, 3 - фильтровал колонна, 4 и 5 - ос новнои и контрольный фильтры, 6 - мог отельная колонна, 7 герметизирующие элементы, 8 - гравий, 9 - забой скважины, 10 - гравийный фильтр.

Способ осуществляется следующим образом.

После бурения и расширения скважины 1 в интервале продуктивного пласта

2устанавливают фильтровую колонну

3с основным k и контрольным 5 фильтрами. Внутри фильтровой колонны 3 фиксируют вспомогательную колонну 6, а кольцевое пространство между фильтровой 3 и вспомогательной 6 колоннами герметизируется элементами 7 в интервале между основным и контрольным 5 фильтрами, а также выше основного фильтра . Осуществляют закачку гравия 8 в нисходящем потоке жидкости-носителя. R качестве жидкости- носителя использует жидкость, аналогичную по снойсгипм пллстовой. Граs

СП

Ј

00 ОС

вий 8 откладывается на забое 9, а затем на слое намытого гравийного фильтра 10.

Жидкость-носитель фильтруется через намытый слой гравийного фильтра 10, контрольный фильтр 5 движется в восходящем потоке во вспомогательной колонне 6 в направлении устья скважины 1, В процессе сооружения гравийного фильтра 10 масть жидкости-носителя фильтруется в продуктивный пласт 2„ Расход жидкости-носителя, поглощаемой продуктивным пластом 2, определяется величиной репрессии на пласт 2 в процессе за-- качки и фильтрационными свойствами .продуктивного пласта 2. Репрессия на продуктивный пласт 2 обусловлена суммой потерь напора при циркуляции жидкости-носителя

10

15

ч

р Хнл)Г +(aQ+bQ )H-P,

пл

где Р

Н... Н,

п, ш

Н

ПА

30

35

40

репрессия на пласт в процессе закачки; расход жидкости-носителя во вспомогательной колонне;

коэффициенты местных и линейных сопротивлений циркуляции;

количество участков местных и линейных сопротивлений циркуляции; коэффициенты сопротивления гравийного фильтра; высота намытого слоя гра- .винного фильтра; пластовое давление. В процессе закачки высота гравийного фильтра 10 растет, увеличиваются сопротивление циркуляции и репрессия на пласт 2. Величина репрессии на пласт 2 контролируется показаниями датчика давления, установленного в кольцевом пространстве скважины 1, до закачки гравия 8 и в текущий момент времени. С увеличением репрессии на пласт 2 увеличивается расход жидкости-носителя, поглощаемой продуктивным пластом 2, Величина расхода жидкости-носителя, поглощаемой продуктивным пластом 2, определяется на поверхности по разнице расходов подаваемой в скважину 1 жидкости-носителя и поступающей на слив

15 1380-1

По мере увеличения репрессии на ппосг 2 величина расхода жидкости- носителя, поглощаемой продуктивным пластом 2 после увеличения, стабилизируется (Лиг. 2), т.е. с увеличением репрессии на пласт выше некоторого значении величина расхода жидкости-носителя , поглощаемой продуктивным пластом, остается постопнной. По значениям стабильного расхода жидкости-носителя, поглощаемой продуктивным пластом 2, и величине репрессии на пласт, при которой наступила стабилизация, рассчитывают коэффициент фильтрации продуктивного пласта 2 по формуле Дюпюи для цент- - рзльной скважины. При исследовании высокопроницаемых коллекторов величина репрессии на пласт, обусловленная увеличением сопротивления циркулирующему потоку в интервале формирования гравийного фильтра, может оказаться недостаточной для стабилизации расхода поглощения. В этом случае репрессию на пласт увеличивают путем увеличения расхода смеси, поступающей в скважину, и увеличения сопротивления циркулирующему потоку на устье за счет регулирования вентилей и задвижек в сливной магистрали пре- вентора. Увеличение репрессии осуществляют до стабилизации расхода поглощения „

20

25

Пример. Скважина диаметром 0,190 м вскрыла водоносный горизонт, сложенный мелкозернистыми песками мощностью 12 м и напором 1,А МПа. После проведения геофизических исследований определили интервал установки фильтра, который затем расширили расширителем до диаметра 0,3 м. В скважину установили фильтровую колонну диаметром 0,168 м с основным 45 фильтром длиной 8 м и контрольным фильтром длиной 0,5 м, находящимся ниже основного фильтра. Внутри фильтровой колонны зафиксировали вспомогательную колонну труб диаметром 0,108 м, а кольцевое пространство между фильтровой и вспомогательной колоннами в интервале между основным и контрольным фильтрами, а также выше дневного фильтра загерметизировали сальниками. Скважину промыли при обратной циркуляции. В процессе промывки при расходе 8КГ м3/с установилась репрессия на пласт С,26 МПа. Величина репрессии на пласт

50

5

0

Пример. Скважина диаметром 0,190 м вскрыла водоносный горизонт, сложенный мелкозернистыми песками мощностью 12 м и напором 1,А МПа. После проведения геофизических исследований определили интервал установки фильтра, который затем расширили расширителем до диаметра 0,3 м. В скважину установили фильтровую колонну диаметром 0,168 м с основным 5 фильтром длиной 8 м и контрольным фильтром длиной 0,5 м, находящимся ниже основного фильтра. Внутри фильтровой колонны зафиксировали вспомогательную колонну труб диаметром 0,108 м, а кольцевое пространство между фильтровой и вспомогательной колоннами в интервале между основным и контрольным фильтрами, а также выше дневного фильтра загерметизировали сальниками. Скважину промыли при обратной циркуляции. В процессе промывки при расходе 8КГ м3/с установилась репрессия на пласт С,26 МПа. Величина репрессии на пласт

0

контролировалась по показаниям манометра, сообщающегося с датчиком дав- .ления, установленным в кольцевом пространстпе скважины, и равнялась разнице показаний в процессе промывки и до нее.

В качестве промывочной жидкости и жидкости-носителя использсп.дна вода со свойствами, аналогичными свойствам пластовой воды. Расход жидкости, поглощаемой пластом при ре- ,прессии 0,26 НПа, составил 6,5 м3/с„ После промывки начали закачку гравия в скважину. По мере заполнения гравием зафильтрованного пространства увеличивалось сопротивление циркуляции и соответственно репрессия на пласт. С увеличением репрессии на пласт, обусловленным увеличением сопротивления циркуляции в интервале формирования фильтра, увеличивался расход жидкости-носителя, поглощаемой водоносным пластом. Результаты замеров репрессии на плас и расхода жидкости-носителя, поглощаемой продуктивным пластом по мере сооружения фильтра, представлены в табл. 1.

Максимальный расход жидкости-носителя, поглощаемой водоносным пластом составил 2,85-Ю 4 м/с при репрессии на пласт 0,96 МПа, соответствующей максимальной расчетной высоте гравийного фильтра. Как следует из данных табл. 1, стабилизация расхода жидкости-носителя, поглощаемой водоносным пластом при репрессии 0,,96 МП не наступила.

Увеличили подачу жидкости-носителя. С .увеличением подачи жидкости- носителя увеличилась репрессия на пласт и расход жидкости-носителя, поглощаемой водоносным пластом. Зэ- висимость между подачей жидкости-носителя, репрессией на пласт и расходом жидкости-носителя, поглощаемой водоносным пластом, представлена в табл. 2.

Из табл. 2 следует, что при репрессии на водоносный пласт в интервале 1, - 1,2 МПа расход жидкости- носителя, поглощаемой водоносным пластом, практически не увеличивается, однако стабилизация пока не наступила .

Затем стали упгпичмвягь репрессию на водоносный пласт путем увеличения

0

5

0

5

0

сопротивления циркуляции на устье в сливной магистрали- препентора. Для этого вентилем уменьшили проходное сечение сливного патрубка. Репрессию на плдст увеличили от 1,2 до 1,5 НПа, причем увеличение репрессии не привело к увеличению расхода жидкости- носителя, поглощаемой водоносным пластом, который оставался постоянным и равным 3,0 10 4м3/с. На основании этого было установлено, что стабилизация расхода жидкости-носителя, поглощаемой водоносным пластом, наступи- 5 ла при репрессии на пласт. 1,2 МПа.

Стабильный расход поглощения составил 3,0 Ю м3/с.

На основании полученных данных определяется коэффициент фильтрации 0 водоносного пласта по формуле Дюпюи для установившегося движения (центральная скважина, напорные условия, радиус влияния г 150 м, показатель несовершенства скважины по степени вскрытия пласта S, 0,66). Расчетное значение коэффициента фильтрации составило 2,86 м/сут. Используя известные методики, пр полученному значению коэффициента фильтрации прогнозируют запасы подземных вод и эксплуатационный дебит.

Результаты исследования пласта предложенным способом проверили кустовой, откачкой, причем приведенная в примере скважина выполняла функцию центральной возмущающей скважины. Рассчитанный по известным методикам коэффициент фильтрации водоносного пласта по данным кустовой откачки составил 3 м/сут, что свидетельствует о хорошей сходимости результатов, полученных по предложенному способу и по.традиционной методике определения коэффициента фильтрации.

5

Формула изобретения

Способ исследования продуктивного пласта, включающий бурение скважины, установку фильтровой колонны, фильт- 0 рацию жидкости в пласт при постоянном расходе и определение фильтрационных параметров продуктивного пласта, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на исследование продуктивного пласта в скважинах, оборудуемых гравийным фильтром, фильтрацию жидкости в пласт осуществляют в процессе обратной циркуляции жидкости-носителя через на5

мываемый слой гравийного фильтра в интервале продуктивного пласта, а расход фильтрующейся в пласт жидкости регулируют мзменением подачи жидкости-носителя и сопротивления циркуляции.

Таблица I

Таблица 2

/,

мпа

Я, /fJ/v

S

Фиг2

t,c