Диссертация (Оценка индивидуальных эксплуатационных параметров низкодебитных пластов по результатам мониторинга нестационарных полей давления и температуры), страница 4

В этих условиях очень трудно оценивать риски неравномернойвыработки коллекторов [44, 63].Именно по этой причине федеральными регламентными документами нерекомендовано совместное вскрытие одним стволом нескольких пластов, если необеспечен индивидуальный мониторинг эксплуатации каждого из них [44]. А это всвоюочередьтребуетотметодовконтроляразработкисвоевременнойиндивидуальной оценки параметров пластов (обводненности, фильтрационныхсвойств, пластовых давлений и пр.) [12, 53, 60, 92].Для успешного решения данной задачи необходима информация обиндивидуальных дебитах пластов. Основными методами для определения вышеуказанных параметров являются промыслово-геофизические исследования [9,12,15, 32, 34, 36, 42, 44, 52, 53, 56, 59, 63, 65, 72, 79, 81, 92].Однако потенциал ПГИ при ее решении к настоящему моменту реализовандалеко не полностью, нуждается в совершенствовании как технология проведенияисследований, так и методика интерпретации получаемых результатов.

В первуюочередь это касается повышения достоверности количественной интерпретациитермометрии при низком и нестабильном притоке [20, 38].Высокуюдиссертационнойгеофизическихактуальностьработы–исследованийданнойзадачиповышениеприопределилаосновнуюрезультативностиоценкевкладаработыцельпромысловосовместноэксплуатируемых пластов в суммарный расход в условиях циклической инестабильной работы низкодебитных скважин. Такие скважины чаще всегоэксплуатируютсямеханизированнымспособомсиспользованиемэлектроцентробежных насосов (ЭЦН) [29, 37, 46, 66, 80].В связи с этим среди прочих задач контроля разработки, решаемых вэксплуатационных скважинах автор выделяет индивидуальную оценку дебитовсовместноэксплуатируемыхпластовскважинмеханизированногофонда.Рассмотрим возможности промыслово-геофизических методов при ее решенииболее подробно.201.2Дебит, как один из базовых параметров контроля.

(Обзорсуществующих методик определения дебита, роль термометрии)Как говорилось ранее, в процессе разработки и эксплуатации непрерывноменяются все параметры системы скважина-пласт, поэтому нам постояннонеобходим контроль выработки месторождения. Дебит, не является исключением.Обычно при мониторинге добычи определяется общее количестводобываемой продукции из скважины, то есть суммарную добычу нефти из всехпластов. Базовой задачей контроля, является определение состава притока изаключение об индивидуальной работе каждого из работающих пластов [15, 24, 28,58 и др.].В настоящее время существует много методов оценки расхода в скважинах:такие как механическая и термокондуктивная расходометрия, манометрическаярасходометрия, акустическая ультразвуковая расходометрия, а также термометрия(позволяет получить суммарный объемный расход) [1, 2, 5, 6, 20, 38, 42, 57, 110 идр.].Однако большинство известных датчиков ориентировано на определениерасходов на устье скважин [23, 88].Из выше перечисленного комплекса основным количественным методомПГИ для оценки дебитов пластов является расходометрия.

Данный метод имеет двенаиболее распространенные модификации механическая и термокондуктивная [1,13, 20, 37, 38, 70, 71,88].Дляоценкидебитавмеханическихрасходомерахиспользуютпреобразователи частоты вращения датчика (турбинки) в электрические сигналы.Датчикнепосредственноконтактируетсфлюидом,раскручиваясьподвоздействием движущегося в стволе потока. Частота вращения турбинки зависитот скорости потока. Зависимость скорости от частоты в диапазоне, рекомендуемомдля измерений, близка к линейной. Коэффициенты данной зависимостииндивидуальны для каждого датчика. Они оцениваются при градуировкеаппаратуры в заводских условиях и могут быть уточнены при непосредственно на21скважине. Пересчет скорости в дебит производится на основе площади сеченияканала где происходит движение (открытый ствол, обсадная колонна, НКТ) [5,86].Основным преимуществом данного метода является стабильная работа ввысокодебитных скважинах, но данный прибор имеет и ряд недостатков.

Основныеих них: резкое снижение точности в многофазном потоке сложного состава иструктуры, а также высокий порог чувствительности 8-10м3/сут [37, 45].Таким образом основная область применения механической расходометрии– диагностика и оценка дебита работающих интервалов при высоких скоростяхпотока. Для выявления низкодебитных прослоев измерения механическимирасходомерами комплексируют с замерами термокондуктивными индикаторамирасхода (термоанемометрами) [13, 72].Основной частью термоанемометра, является нагреваемый электрическимтоком датчик, поток жидкости, проходя через прибор, охлаждает его, а всоответствии с этим меняет его сопротивление [6, 54].

По изменениюсопротивления и судят о скорости потока. Прибор дает лишь качественнуюкартину о профиле притока, по результатам термокондуктивной расходометрииколичественная оценка скорости потока носит оценочный характер по несколькимпричинам. [38, 45] Основные из них: нелинейная связь результатов измерений соскоростью потока, а также сильная зависимость результатов от состава флюида,направления его движения флюида и температуры окружающей среды. [20, 31, 70,71].Механическая и термокондуктивная расходометрия обычно используются вкомплексе, что позволяет частично компенсировать их недостатки. Повторим, чтоданный комплекс наиболее информативен в высокопродуктивных скважинах.Однако на сегодняшний день, как говорилось ранее, скважины на большей частиместорождений имеют сравнительно невысокий дебит. Для измерения расхода вэтих условиях комплекс для измерения профиля притока нуждается всовершенствовании [20, 37].Известны альтернативные технологии измерения расхода.

Рассмотримнекоторые из них. Среди альтернативных методов следует прежде всего назвать22манометрический расходомер [3]. Он обеспечивает измерение расхода нефти вобводненных скважинах, где от забоя до входа в добывающее оборудование стоитстолб воды, выше этой глубины в межтрубном пространстве стоит столб нефти, апоступающая в скважину нефть всплывает вверх в виде струек. Принцип работытакого технического решения, заключается в том, что плотномер, выполненный наоснове датчика дифференциального давления, измеряет текущую плотностьпотока, а скорость потока нефти рассчитывает коррелятор по временным сигналам,формируемым потоком в двух точках на известной базе измерений [3].Пока данный вид расходомера не имеет промышленного внедрения иприменения на реальных месторождениях, так как не отработана методика егоинтерпретации [38].

Однако в дальнейшем данный вид может быть применен винтеллектуальных многопластовых скважинах («smart well») для оперативногоконтроля попластовых притоков. Лабораторные испытания показали, чтопредлагаемый способ и устройство измерения расхода нефти в обводненных (в т.ч.и многопластовых) скважинах работоспособен и может обеспечить раздельныйнепрерывный мониторинг добычи и разработки каждого пласта [94].Еще одним известным способом определения скорости потока в стволеявляется акустический ультразвуковой расходомер [23].

Его принцип действиязаключается в измерении какого-либо физического эффекта (в зависимости отрасхода), создающего при прохождении акустических колебаний сквозь потокжидкости или газа. Большинство акустических расходомеров работают вультразвуковом диапазоне частот [23].Наибольшееприменениеполучилиультразвуковыерасходомеры,сконструированные на принципе измерения разности времени прохожденияакустических колебаний по направлению потока и против потока измеряемоговещества [23]. Ультразвуковые расходомеры, как правило, используют дляизмерения объемного расхода вещества. Погрешность измерения данных датчиковнаходится пределах от 0,1 до 2,5 %. Чаще всего такие расходомеры используют приизмерении объемного расхода жидкости.

Так как газы имеют низкое акустическоесопротивление и сложно получить интенсивные звуковых колебаний [23].23Имеется несколько способов измерения очень малого значения, при которомизмеряется разность фазовых сдвигов акустических колебаний, направляемых попотоку и против него (фазовые расходомеры) [23].;-временной-импульсныйметод,основанныйнанепосредственномизмерении разности времени прохождения коротких импульсов по потоку и противнего (временные-импульсные расходомеры);-частотный метод, при котором измеряется разность частот повторениякоротких импульсов или пакетов акустических колебаний, направляемых попотоку и против него (частотные расходомеры).Почислуакустическихканаловультразвуковыерасходомерыподразделяются на одноканальные, двухканальные и многоканальные. У первыхимеются только два пьезоэлемента, каждый из которых по очереди выполняетфункции излучателя и приемника.

Их существенное достоинство — отсутствиепространственной асимметрии акустических каналов, зависящих от различия ихгеометрических размеров, а также различия температур и концентрации потока вних [23]. Вторые имеют два излучателя и два приемника, образующих дванезависимых акустических канала, которые располагаются параллельно илиперекрещиваютсядругсдругом.Многоканальныеприменяютсяпринеобходимости измерения расхода деформированных потоков или же длядостиженияповышеннойточности,вчастности,вслучаепримененияультразвукового расходомера в качестве образцового.Принцип действия данных видов датчиков основан на измерении величиныультразвуковых колебаний, которые распространяются в потоке. Для измеренияколичества вещества используются, так называемые расходметрические счётчики,если это вода - влагомеры, если измеряется расход газа — газоанализаторы.Они измеряют массу вещества, протекающего по стволу.

По способуизмерения они разделяются на:скоростные счётчики, принцип действия которых основан насуммировании числа оборотов помещённого в поток жидкости вращающегосяэлемента.24объёмныесчетчики,принципдействиякоторыхоснованнасуммировании объёмов вещества, вытесненного из измерительной камеры прибора[23].На сегодняшний день данный вид расходометрии хорошо распространен дляустьевых замеров расхода или для измерения объемного расхода в магистральныхтрубопроводах, скважинный вариант сильно зависит от конструкции и нетпромышленного варианта, который мог бы по техническим характеристикамприменен в глубинных скважинных исследованиях.Рассмотренные идеи безусловно интересны и возможно в перспективе ихболее широкое использование позволит составить существенную конкуренциюиспользуемым сейчас при ПГИ средствам измерений.