Способ измерения пластового давления Советский патент 1980 года по МПК E21B47/06 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к методам исследования буровых и эксплуатационных скважин и может найти применение в нефтегазодобывающей промышленности и геологоразведке при бурении скважин.

Известен способ измерения пластового давления, который заключается в том, что в скважине устанавливают гидростатическое давление, равное пластовому (т. е. уровень столба раствора остается постоянным на все время измерения), герметизируют испытуемый пласт с помощью пакера и измеряют давление жидкости у испытуемого пласта (1).

Полученные таким образом данные имеют невысокую точность и редко соответствуют пластовым давлениям из-за осмотических перетоков, происходящих в скважине между пластовыми флюидами и буровым раствором.

Осмотические перетоки происходят вследствие различной степени их минерализации (соленасыщенности), сопровождаемые перепадами давления (мгновенными) достигающими десятки и сотни атмосфер.

Таким образом, даже при изоляции зоны измеряемого пласта от бурового раствора в пласт нли из пласта в буровой раствор показания датчика давления резко искажаются и полученные данные не соответствуют пластовому давлению.

Известен способ измерения пластового 5 давления, включающий измерение устьевого и забойного давлений во времени при закрытых затрубном и трубном прос гранствах 2.

Недостатки этого способа следующие.

В самом методе заключена погрещность,

10 вносимая осмотически и перетоками, в результате которых возникают осмотические перепады давления, а также некорректностью формулы.

Длительное время достигающее нескольких месяцев, ожидают восстановления ди15намического давления до статического.

Как результат этого, потери добычи нефти и газа, исчисляемые в несколько сотен или тысяч рублей, так как скважина стоит }акрытой:

Применение способа вызывает опасность

Ш для жизни обслуживающего персонала. В скважинах, особенно газовых, статическое давление достигает сотен и даже тысяч атмосфер.

Цель изоОретения - повышение гочносги измерения сокращения времени.

Указанная цель достигается тем, что заменяют жидкость находящуюся в скважине на жидкость с плотностью и минерализацией отличной от плотности и минерализации жидкости находящейся в скважине, после чего производят измерение изменения устевого давления и по разнице полученных изменений давления определяют пластовое давление.

На чертел ;е представлена схема устройства, используемого для реализации данного способа.

Перед тем, как начинают измерять пластовое давление скважину 1 глущат, закрывая задвижку 2 затрубного пространства, а также задвижку 3 и 4 трубного пространства, установленн 1е на колонне фонтанных труб 5. Скважина I заполнена, например, нефтью, имеюн ей степень л анерализации С. Известии, что максимальный перепад осмотического давления возникает при вскрытии .пласта и контакта бурового раствора со степенью минерализации Сб с флюидом, находящимся в пласте и имеющим степень минерализации Сгр на контакте со стенкой скважины, которая в данном случае играет роль полупроницаемой перегородки. Начинаются осмотические перетоки, сопровождаемые осмотическими перепадами давления, которые локально могут достигать сотен атмосфер.

.Внутри труб и в затрубном пространстве заглушенной скважины начинает подниматься давление, которое фиксируется на манометре 6. Нарастание давления происходит по экспоненциальному закону и наклон кривой восстановления давления зависит от коэффициента пропорциональности (коэффициента корреляции), который, в свою очередь, зависит от упругости среды флюида (у газа больше, у нефти меньще).

Кроме того, коэффициент пропорциональности,, от которого зависит угол экспоненты, зависит еще и от осмотических перепадов давления.

В начальный период измерения давление нарастает быстро, в течение нескольких часов, а затем темп нарастания начинает снижаться, а кривая медленно выполаживаться. Этот период может длиться несколько месяцев, пока динамическое давление не стабилизируется до статического.

Отрезок времени, в течение которого необходимо измерять динамическое даЕи1енйе можно получить по формуле:

Р УФ Р ижКе-

где gvcB давление на устье скважины

- динамическое давление;

К - коэффициент пропорциональнос7и (корреляции) зависимости от

упругости флюида, заполняющего затрубное и трубное пространство скважины и

либо степени минериализации жидкости, либо плотности газовой смеси и его компонентного состава;

ti - отрезок времени, в течение которого давление восстанавливается линейно.

Зная величину буферного давления, скорость нарастания динамического давления и коэффициент корреляции, нетрудно определить С,

Получив кривую восстановления давления PQMM при заполнении скважины флюидом и со степенью минерализации С задвижку 3 закрывают, к затрубному пространству подключают, например, насос 7 и, открыв выкидную задвижку 4 и задвижку 2, с помощью насоса из емкости 8 закачивают в скважину новый флюид, например нефть, со степенью минерализации С , вытесняя из затрубного пространства через трубы 5 флюид со степенью минерализации С , до этого находившийся в скважине, затем задвижки 2-4 закрывают, устанавливают манометр б и начинают измерять динамическое -давление Р , у которого экспонента будет иметь другой наклон из-за другой величины К , которая функционально зависит: К f(С/С} так как в этом случае, когда заменили флюид с другой степенью минерализации, отличающейся от степени минерализации флюида, находящегося в пласте, начинают возникать осмотические перетоки на полупроницаемые перегородки в зоне перфорационных отверстий 9, которые вызывают осмотический перепад давления. Влияющий на перепад давления между пластом и забоем скважины и тем самым на рост динамического давления F, т. е. в этом случае Р РОИН Из этой формулы нетрудно определить отрезок времени, необходимый для измерения давления в сква.жине, заполняют новым флюидом. После этого определяют осмотическое давление по формуле:

Росм-СРб, (Г,ф-Раде

Формула изооретения

Способ измерения пластового давления, включающий измерение изменения давлений во времени при закрытых затрубном и трубном пространствах, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения и сокращения времени, заменяют жидкость, находящуюся в скважине на жидкость с плотностью и минерализацией отличной от

плотности и минерализации жидкости, находящейся в скважине после чего производят измерение изменения устьевого давле НИИ н по разнице полученных изменений давлений определяют пластовое давление.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 439597, KJ. Е 21 В 47/06, 1974.

2. Мирзаджанзаде А. X. и др. Гидравлические особенности проводки скважин в сложных условиях. НТО, сер. «Буренке, ВНИИОЭНГ, М., 1971, с. 26 (прототип).