Способ определения пластового давления при испытании скважины испытателем пластов Советский патент 1992 года по МПК E21B47/06 

& 5

xi vi (

V4 VJ 00

Использование: исследование поиско- во-разведочных скважин на нефть и газ в процессе бурения. Сущность изобретения: после закрытия запорного клапана испытателя пластов герметизируют кольцевое пространство в устье скважины и после регистрации начального участка кривой восстановления забойного давления создают в кольцевом надпакерном пространстве скважины избыточное давление, а перед окончанием закрытого периода испытания разряжают избыточное давление, и эту операцию повторяют после каждого следующего за ним закрытого периода испытания, приводимого без создания избыточного давления. При разности забойных давлений с избыточным давлением в кольцевом пространстве (Рзаб ) и без избыточного давления (Рзвб), деленных на абсолютную погрешность глубинного манометра д меньших или равных двум замерам, пластового давления является достоверным. Если указанная величина больше двух, замер пластового давления искажен проникновением бурового раствора с надпакерного в подлакерное пространство. 2 ил., 2 табл.

СС

/}$00 7200 Фи2.2

9 всю

(2000 (44оо ВремЯ, с.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к области замера пластовых давлений в процессе бурения глубоких и сверхглубоких поисково-разведочных скважин на нефть и газ.

Известно, что пластовое давление замеряют с помощью глубинного манометра, устанавливаемого в испытателе пластов 1,

Недостатком этого способа (аналога) является невозможность выявления степени искажающего влияние на замеренную величину пластового давления других факторов, т.к. пластовое давление измеряют один раз после открытого периода испытания.

Известно также, что пластовое давление замеряют в процессе нескольких циклов открытых и закрытых периодов испытания. Этот способ позволяет определить снижение величины пластового давления в зависимости от объема пластового флюида, отобранного (извлеченного) из пласта в процессе испытания 2.

Недостатком этого способа (прототипа) является невозможность определения степени искажающего влияния давления столба бурового раствора в кольцевом надпакерном пространстве скважины на величину замеренного пластового давления. При испытании низкопродуктивных или непродуктивных (бесприточных) пластов в процессе закрытого периода испытания проникновение бурового раствора из кольцевого пространства скважины в интервал испытания через негерметичные узлы или трещины в горной породе даже в небольшом объеме (до 0,02 м3) может привести к восстановлению давления в подпакерном пространстве до величины гидростатического давления столба бурового раствора. Это вносит дезинформацию о величине пластового давления.

Целью изобретения является разработка такого способа, который обеспечивал бы оценку достоверности замера пластового давления с применением испытателя пластов.

Эта цель достигается тем, что после закрытия запорного клапана испытателя пластов герметизируют кольцевое пространство в устье скважины путем закрытия превентора, регистрируют начальный участок кривой восстановления давления, после этого создают избыточное давление в кольцевом надпакерном пространстве скважины закачиванием в него жидкости, а перед окончанием закрытого периода испытания избыточное давление разряжают. Эту операцию повторяют после

каждого следующего за ним закрытого периода испытания, проводимого без создания избыточного давления в скважине. В случае недостаточной герметичности узлов

испытательных инструментов либо перетока бурового раствора из надпакерного в подпакерное пространство скважины давление в интервале испытания (под пакером) может повыситься до величины, близкой

или равной давлению столба бурового раствора на этой глубине, тогда как действительная величина пластового давления может быть гораздо меньшей по сравнению с замеренной.

В случае надежной пакеровки и герметичности всех узлов испытателя пластов расхождению в замерах забойного давления Рзаб. при избыточном давлении в кольцевом пространстве и Рзаб. без

избыточного давления не превышает удвоенного значения погрешности измерения б , т.е.

25

Рзаб. - Рзаб. 2 d. (1)

Разделив выражение (1) на (5,получаем

Рзаб - Рзаб

В выражении (2) Рзаб и Рзаб, соответствует одному и тому же времени t. Достигается это тем, что совмещают точки с одинаковыми (равными) ординатами начальных участков кривых Рэаб. f(t) и Рзаб. f(t), для этих совмещенных точек значения абсцисс приняты равными нулю.

О достоверности замера пластового давления судят по значению меньшему или

равному двум выражениям (2).

В случае, если зз6 за- 2 , замер

пластового давления следует считать недо- стоверным (фиг. 1),

На фиг, 2 показано значение

Рзаб - Рзаб

2 , замер пластового давления достоверный.

.. На фиг. 1 и 2 цифрой 1 обозначена ли-

р р fi

ния за f(t), а цифровой 2 - граница, выше и ниже которой расположение этой линии указывает на недостоверный и достоверный замеры пластового давления соответственно.

Пример осуществления способа. При испытании скважины глубиной 6000 м испытателем пластов для замера забойного рявления использованы глубинные манометры с верхним пределом измерения 120- 10 Па класса точности 0.5. Определяем их абсолютную погрешность 6

А 120-106-0,5 п, 1Пбп

loo

Ожидаемая величина пластового давления 100 -106 Па. Исходя из требований единых технических правил ведения работ при строительстве скважин удельный вес бурового раствора принят равным 17500 Н/м3.

В начале первого закрытого периода испытания загерметизировано устье скважины и в кольцевом пространстве через 600 с создано избыточное давление, а через 4200 с с начала закрытого периода испытания начата плавная разрядка избыточного давления, которая завершена по истечении t 13800с.

Изменение забойного и избыточного давлений приведено в табл 1.

В очередном цикле испытание закрытого периода проведено без избыточного давления, изменение забойного давления также приведено в таблице 1.

По данным табл. 1 произведен расчет

Рзаб Рзаб

для всех значений t от 0 до

14400 с. Результаты расчета приведены в этой же таблице.

Построен график

Рзаб - Рзаб

f(t), который показан на фиг. 1.

Как видно иафиг. 1, периоду закрытого испытания от t 2400 до t 12000с соответствует значение заб д заб 2, это значение достигает величины более 4.

Следовательно давление в кольцевом надпакерном пространстве скважины оказывает искажающее влияние на величину измеряемого забойного давления в закрытый период испытания. Расчетные значения

Рзаб Рэаб

g не удовлетворяют неравенству, представленному формулой (1), на основании этого приходим к заключению, что замер пластового давления является недостоверным (забойные давления искажены в сторону завышения)

С целью достижения достоверного замера пластового давления принятого решение изменить глубину установки пакера, выбрав участок ствола скважины с номи- нальным диаметром и проверить герметичность узлов испытательного инструмента, после чего повторить испытание.

В результате повторного испытания,

проведенного аналогично первому испытанию, получены новые значения забойного

давления, которые приведены в табл. 2. По

данным таблицы 2 произведен расчет знаРэаб заб

чении g для закрытых периодов

испытания двух циклов от t 0 до 14400 с.

График

Рзаб Рззб

f(t), показан на фиг.

20 Рзаб Рэаб

не превышают величины 1,18.

Следовательно во время повторного испытания получено достоверное значение пластового давления, оказавшееся рав- 25 ным 100- 10 Па (при обработке кривой восстановлению давления известным методом Д.Р. Хорнера).

Формула изобретения

30

Способ определения пластового давления при испытании скважины испытателем пластов, включающий спуск пластоиспыта- теля на трубах с глубинным манометром в

скважину, герметизацию затрубного пространства выше пласта, замер забойного давления на уровне пласта в процессах открытого и закрытого периодов испытания в несколько циклов и определение пластового давления по значению забойного давления в конце закрытого периода испытания, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности определения пластового давления, в начале закрытого

периода каждого нечетного цикла испытания герметизируют кольцевое пространство на устье скважины и создают в нем избыточное давление на величину, равную удвоенной абсолютной погрешности глубинного манометра, перед окончанием закрытого периода испытания избыточное давление снимают.

Результаты замера забойного и избыточного на устье скважины давлений и расчета величины

Рзаб Рзаб

в закрытие периоды первого испытания

Результаты замера забойного и избыточного на устье скважины давлений и расчета велиРзаб Рзаб

чины g в закрытие периоды повторного испытания

Таблица 1

Таблица 2

SOO

4Sco 7200 9600 12000 )44оо Фиг.1Время, с

Продолжение таблицы 2