Способ гидродинамического исследования поглощающего пласта Советский патент 1993 года по МПК E21B47/00 E21B47/10 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно, к способам гидродинамических исследований поглощающего пласта в условиях репрессии.

Цель Изобретения - повышение точности оценки параметров поглощающего пласта/ . - .

Способ осуществляют следующим образом. Способ применяют для исследования поглощающих пластов большой проводимости со статическим уровнем жидкости в скважине более 30 м.

Скважину доливают с производительностью, которая обеспечивает достижение уровнем жидкости устья. После этого производительность долива уменьшают (например, для двух циклов долива - примерно на половину от величины производительности, обеспечивающей достижение динамического уровня жидкости на устье скважины; для трех - на одну треть) и фиксируют изменение давления на пласт во времени (манометром снимают зависимость A p(t)) с момента уменьшения производительности и до установления динамического уровня в скважине при этой производительности. После этого долив прекращают (в случае двух циклов, а при трех - уменьшают на одну треть) и далее снимают зависимость Л p(t) до устанрвле:., ния статического уровня жидкости вскважи- нё. Обработкой полученных зависимостей А р(т). строят индикаторную линию пласта A (q™).. . ч

Пример реализации предлагаемого способа . Рассмотрим результаты обработки данных гидродинамических исследований на математической модели поглощающего трещиноватого пласта.

Изменение давления в скважине при исследовании пласта в l-м цикле описывается уравнением

(t) Ар(){ 1 +

00

Ё

ы

(1 -д)2 г t -ьГ ч

+-4rfr-exp(--pr

4/г

(-l),

-t0|

гдеДр Apr/qo(i)V1-

J3oL f29о1

Г - коэффициент пропорциональности между расходом жидкости в пласт и перепадом давления при установившихся исследованиях;

qo(i)- установившееся значение расхода на начало первого цикла (при уровне жидкости на устье);

р, у- плотность и вязкость жидкости в

скважине;

q - ускорение сил тяжести;

2а0 - величина раскрытия трещин пла:

ста;.

fa - площадь поперечного сечения скважины на участке долива;

q0i - установившееся значение расхода на начало 1-го цикла;

qi - производительность долива в 1-м цикле.

Рассмотрим конкретный пример реализации способа для следующих исходных данных. При бурении скважин с промывкой технической водой возникло поглощение со статическим уровнем жидкости, отсчитываемым от устья скважины, равным 100 м. Динамический уровень жидкости при промывке скважины с производительностью м3/с составляет )33 м, Свойства промывочной жидкости: плотность р 1000 кг/м3, вязкость ц 0,001 Па с. Диаметр скважины на участке от устья до поверхности статического уровня жидкости равный 0,2 ми соответственно площадь поперечного сечения скважины на участке долива ,0314 м .

Осуществляют спуск глубинного манометра (с регистрирующим устройством на поверхности) в скважину ниже уровня жидкости и уточняют величину статического уровня

Производят долив скважины технической водой с производительностью,обеспечивающей получение уровня на устье. Выбор производительности долива осуще5 ствляётся на основании полученной информации о зоне поглощения, В данном случае такой информацией является величина динамического уровня hA(qH)33 м при промывке с производительность 10 м3/с.

Ю Очевидно, что для достижения уровня жидкости на устье, производительность долива q н должна быть больше величины 10 м /с и с учетом информации и динамическом уровне оценивается нера15 венством

q.

her - Пд ( qH )

5

0

-24V10 3 ToF 33- 36-10 3M3/cС учетом технической характеристики насосов принимаем м/с, Достижение уровнем жидкости устья скважину фиксируется возобновлением ее циркуляции.. .

В случае, если информации о динамическом уровне MqH) при бурении не имеется,

0 то величина q н оценивается аналогично по результатам показаний регистрирующего прибора в процессе до л ива скважины с любой принятой производительностью QH. Если принятая производительность долива qH

5 не достаточна для получения уровня на устье скважины, то будет наблюдаться во времени стабилизация показаний PM(QH) глубинного манометра, что позволит определить Ьд(дн)г)сг{рм(рн) р g и оценить

° q н с помощью приведенной формулы.

После достижения уровнем жидкости устья скважины определяют интенсивность поглощения, Для этого при доливе скважины с принятой производительностью м3/с определяют с помощью известных приемов и средств (например; расходомеры, уровнемеры, мерные емкости) расход жидкости на выходе из скважи- ны qKn. В данном примере примем м3/с. Тогда интенсивность поглощения при уровне на устье скважины равна q0(i)qlH-qKn 36 10 3м3/с.

Использование: гидродинамические исследования поглощающего пласта ё условиях репрессии. Сущность изобретения: способ гидродинамического исследования поглощающего пласта, включающий долив жидкости в скважину до получения уровня на устье, регистрацию изменения давления на пласт во время снижения уровня жидкости до статического и построение индикаторной линии пласта, предусматривает после достижения уровнем жидкости устья продолжение долива жидкости до достиже-. . ния динамического уровня в скважине, циклически уменьшая, производительность долива, постоянную в каждом цикле, Поло1-1; жительный эффект: использование способа позволяет существенно повысить точность оценки параметров поглощающего пласта. 1 ил.

Рс

pg1

где Ьм -глубина спуска манометра;

Рс -давление на глубине Ьм;

q - ускорение сил тяжести.

В рассматриваемом примере -100 м.

Задавшись количеством циклов, например, для трех, имеем, соответственно значения производительностей долива 1

- q0i, а , qVO( м3/с;

т ч 10 м /с и ). На фиг. 1 приведена

кривая Ap(t), построенная для трех циклов со значениями qi, qa, qa и ц 0,7.

Тогда, уменьшив производительность

долива с 48 MJ/C до MJ/C; наблюдают по регистрирующему устройст- ву за характером изменения давления в скважине. После стабилизации давления в скважине (время t-toi 8... 12) переходят к второму циклу с производительностью до- flHBaq2 12 10 3м3/с ит.д.

Сучетом приведенных исходных данных характер изменения давления во времени при реализации способа соответствует чертежу, а реальные масштабы давления/времени и интенсивности по- мощения равны: ,81 -10 Др Па, ,6t с и qj 36 м3/с.

Произведем сравнительный расчет параметров пласта для предлагаемого и известного (прототип) способов исследований. Расход жидкости ля фиксированного перепада давления APJ определяют по формуле

qj - qi - или в размерном виде

t

h dApi

pg dt

где вычисление производных выполняется с помощью численных методов.

В таблице приведены значения расходов жидкости, полученные с помощью предлагаемого и известного(прототип)способов по формуле (2), для перепадов давлений О, 1,0,2, .,,1,0.

По известному способу кривая Ap(t) получена аналогично чертежу с помощью (1) npnqoi 1 .

Определим гидродинамические параметры пласта с помощью предлагаемого и известного способов, воспользовавшись методикой. Сформируем класс возможных гиродинамических моделей пласта

Jai1qj, jЈ Tin

A

I - о-) larqj+ 32 qj

где ai1 и ai2, Э22 - соответственно параметры пласта для моделей 1 и 2; п - количество данных A PJ и q.

Система уравнений для оценки параметров пласта модели 2

.2

аг

IqjW

J 1

b -i

4J3 2) Apjqj

J 1 j 1

5 10

1В

20

25

30

-V J qi3+a22§ qj4 ЈAp,q,2 (4) 4 1

и дисперсии

Vv S (Aw-ai -a22ql2)2.(5)

n r J 1

где г-число оцениваемых параметров (м-1 ).

Уравнения (4) и (5) справедливы и для первой модели (достаточно принять ).

Результаты расчетов:

- предлагаемый способ

,97834;6Ti2 1,348 , 93695;a22 5,1982 ,658

лучшая модель - вторая.

- известный способ

,90933;o-i2 1,506 Ю 3; . ,72795; ,21786; ,251

лучшая модель - вторая.

Учитывая, что иллюстрация обработки данных гидродинамических исследований проводилась на теоретической модели пласта с параметрами ,0 и , то можно оценить точность каждого из способов с позиций оценки их параметров: - предлагаемый способ ,

д(а1-аЗУ+(а2-а8У 100 . ()2

12+02 -8,2%

50

55

-известный способд 34,91.

Таким образом, предлагаемый способ исследования пласта позволяет существенно повысить точность оценки параметров пласта. Следует отметить, что с увеличением количества циклов повышается точность оценки параметров пласта за счет компенсации нестационарных процессов. Формула изобретения Способ гидродинамического исследования поглощающего пласта, включающий

долив жидкости в скважину до достижения уровнем жидкости устья скважины, регистрацию изменения давления на пласт во вре- мя снижения уровня жидкости до статического и построение индикаторной линии пласта, по которой оценивают параметры поглощающего пласта, отличаю- щ и и с я тем. что, с целью повышения

U.1-й цикл лрСМ

12 1620 24 28 32

точности оценки параметров поглощаю щего пласта после достижения уровнем жидкости устья скважины; продолжают долив жидкости до достижения динамического уровня жидкости в Скважине, циклически уменьшая производительность дол ива, постоянную в каждом цикле. . . .;

. 2-й цикл

3-й цикл

,ДрП.ж

Ap(os )

l-t.