Способ определения изменения забойного давления в скважинах Советский патент 1982 года по МПК E21B47/06 

Изобретение относится к гидродин мическим исследованиям пластов и мо жет быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Известен способ исследования глу биннонасосных скважин с регистр цией давления глубинным манометром, спускаемым в скважину на проволоке через затрубное пространство l . Однако известный способ исследования несовершенен, так как в процессе спуска или подъема прибора могут возникать различного рода осложнения, такие, как обрывы прово локи или захлесты, что ведет или к поломке прибора, или к снижению точ ности замеров давления в результате неисправностей тех или иных механизмо глубинного манометра, возникающих всл ствие ударов последнего о колонну насосно-компрессорных труб или обсадную колонну скважины. Кроме того, известный способ исследования может быть применим лишь в тех сква жинах, где зазор между колонной насосно-компрессорных труб к обсадной колонной позволяет прохоходение прибора. Все перечисленные факторы в конечном счете влияют на точность определения гидродинамических параметров пластов. Известен также способ определения Изменений забойного давления в водяных скважинах путем замеров давления на устье в насосно-компрессорных трубах: вокруг насосно-компрессорных труб создают термоизолирующую среду путем пуска скважин на излив ерез затрубное пространство 2 . Данный способ повышает точность измерений, однако он может быть применен только в изливающихся сква инах, т.е. в скважинах с высоким пластовым давлением. Наиболее близким к изобретению является способ определения изменения забойного давления в неизливающихся скважинах, оборудованных гидроштанговыми глубиннонасосными установками, включающий замер устьевого давления во времени после перекрытия выкидной линии насоса. Гидравлическая связь забоя скважины с устьем обеспечивается через насосно-компрессорные трубы за счет разрядки энергии, аккумулированной в надпакерной зоне кольцевого пространства и воздействующей на дифференциальный плунжер глубинного насоса З . Этот способ может быть применен только в тех глубиннонасосных скважи нах, где в затрубном пространстве имеется аккумулированная энергия столба жидкости или сжатого газа, воздействующая на плунжер.дифференциального исполнения,.и не может быть использован в скважинах, оборудованных штанговыми насосами. Целью изобретения является обеспечение возможности определения в скважинах, оборудованных штанговыми насосными установками, изменений давления без снижения точности измерений путем создания гидравлической связи забоя скважины с устьем за счет потенциальной энергии противовесов на кривошипе станка-качалки. Указанная цель достигается тем, что замеры устьевого давления производят после обеспечения работы уста новки в неравномерном режиме путем предварительного перепуска всей откачиваемой жидкости в затрубное пространство и последующим перекрытием выкидной линии насоса с одновременным отключением электропривода станка-качалки при расположении его кривошипа с противовесами, отличном от положения верхней и нижней мертвых точек, а изменение забойного давлени определяют из следующего соотношения / WT -rd где iPj - изменение во времени забо ного давления, МПа, изменение во времени усть вого давления, МПа; площадь поперечного сечения устьевого сальниковог штока, РПД - площадь поперечного сечения плунжера глубинного насоса, м. На фиг. 1 представлена принципиальная схема установки, с помощью к торой осуществляется данный способ; на фиг. 2 - кривая восстановления забойного давления. Перепуск жидкости осуществляют о крытием устьевого переливного клапа на 1, соединяющего затрубное пространство с полостью насосно-компрессорных труб 2. Работа установки в неравновесном режиме необходима для того, чтобы обеспечивать после пере крытия выкидной линии 3 насоса 4 гидравлическую связь забоя скважины с устьем через насосно-компрессорные трубы за счет потенциальной энергии .веса грузов (противовесов 5), установленных на кривошипе б редуктора 7 станка-качалки 8. В противном случае противовесы будут расположены в верхней мертвой точке, и передача изменений забойного давления на поверхность станет невозможной. При расположении же противовесов в нижней мертвой точке потенциальная энергия грузов может быть полностью израсходована, и гидравлическая связь забоя с устьем скважины нарушена, что отражается на точности показаний уетьевого манометра 9. Остановку станка-качалки осуществляют отключением электроэнергии без использования тормозного барабана 10, чтобы сила тяжести противовесов полностью передавалась через сальниковый шток 11 и штанги 12 на плунжер 13 глубинного насоса 4. При выполнении этих требований жидкость, заключенная в насосно-компрессорных трубах, сх«ата под действием силы от веса грузов на кривошипе, превышающей силу веса штанг и столба жидкости в насосно-компрессорных трубах. При таких условиях изменение уровня в затрубном пространстве за счет притока жидкости из пласта воздействует через всасывающую линию насоса на площадь плунжера и изменяет давление в насосно-компрессорных трубах. Изменение давления отражается на показаниях устьевого манометра. Полученные показания устьевого манометра пересчитывают по приведенному выше соотношению, строят кривую восстановления забойного давления фиг.2) и обрабатывают известными методами с целью определения гидродинамических параметров пласта аналогично фонтанной скважине. Приме р. Дано: дебит скважины до остановки О 106м сут, по- . ристость пласта m 0,18J эффективная мощность h jL7,6 м , сжимаемость нефти рц , сжимаемость среды Р(, 110- см /кгс, площадь поперечного сечения плунжера 56 мм насоса 24,5 см , площадь поперечного сечения сальйикового JJT 4,9 см% pi 0,2. штока Fj, Результаты исследования- скважины приведены в таблице.

Зная зависимость д P-j f(gt) (аналогично фонтанной скважине), строят кривую восстановления забойного давления. Выделяют прямолинейный участок и выбирают две точки, по которым находят угловой коэффициент:

&Р - дРг

i tg ос Igt, - Igt,

- (0,ai - 0,7)10 . .. 4,158 - 3,380 -L/ii..

kh i, находят -лр - гидропроводF

ность пласта:

2,3-11,57-106

kh 2, 4 It- 1,41

|U . 411 1

дсм

158,16 СПЗ

Отсюда можно определить коэффициент

45 пьезопроводности

,1|(т(н + Рс)

158,16

1760 СО, 18.11 + 1). 10-5

3012,5 см УС.

Использование предлагаемого способа измерений забойного давления в скважинах обеспечивает по сравнению с известными снижение трудовых и материальных затрат, связанных со спуском глубинных приборов, возможность проведения исследований в наклонно-направленных скважинах, в которых исследование может быть осу- . ществлено лишь эхометрированием или волнометрированием (точность их в пенообразующихсяскважинах очень низка) , повысить точность зг1меров