Изучение эксплуатационных характеристик пластов

Изучение эксплуатационных характеристик пластов

К эксплуатационным характеристикам пласта относятся: 1) мощность отдающих (поглощающих) интервалов; 2) про­филь притока (приемистости); 3) пластовое давление.

Определение мощности отдающих и поглощающих интерва­лов и построение профиля притока и приемистости произво­дятся по данным комплекса методов, к которым относятся ме­ханическая и термокондуктивная расходометрия, высокочувст­вительная термометрия и метод изотопов. В сложных случаях для более уверенного решения задачи могут быть привлечены данные методов определения состава флюидов в скважине и результаты исследования скважин радиоактивными методами.

Расходометрия скважин

Объемы жидкости или газа, циркулирующие в стволе сква­жины, фиксируются глубинными расходомерами. Расходомеры, предназначенные для исследования жидкости в нагнетательных скважинах, имеют больший диаметр, чем расходомеры, исполь­зуемые в эксплуатационных скважинах.

Расходомеры делятся на механические и термокондуктивные, по способу регистрации – на автономные (регистрация сигналов внутри прибора) и дистанционные сигналы для регистрации передаются по линии связи на поверхность, по условиям измерений — на пакерные и беспакерные. В механических дистанционных расходомерах используются преобразователи скорости вращения турбинки в электрические сигналы. В приборах с автономной ре­гистрацией используются как турбинные, так и поплавково-пружинные датчики. Работа термокондуктивных расходомеров основана на определении количества тепла, отдаваемого не­прерывно нагреваемым телом, которое помещено в поток жид­кости или газа. По количеству отдаваемого тепла судят о ли­нейной скорости потока, которая связана с объемным расходом жидкости.

Пакеры предназначены для направления измеряемого по­тока жидкости или газа через калиброванное сечение прибора. Пакерирующее устройство состоит из собственного пакера и силового привода для раскрытия и закрытия пакера. Приме­няются пакеры следующих типов: 1) гидравлические, раскры­ваемые с помощью насосов; 2) механические, раскрываемые с помощью двигателей и реле; 3) манжетные, неуправляемые Разные типы пакеров обеспечивают полное или неполное пере­крытие ствола скважины, поэтому через калиброванный канал прибора проходит либо весь поток, либо часть его.

Отношение расхода жидкости, протекающей через прибор, ко всему расходу Q называется коэффициентом пере­крытия или пакеровки:  Q=(Q-Q1)/Q где Q—расход жидкости, проходящей между пакером и стенкой скважины.

Если весь поток флюида проходит через калиброванный ка­нал прибора, то Q=0, если мимо прибора Q= Q1.

Рекомендуемые материалы

Определение отдающих и поглощающих интервалов пласта изучение их профиля притока или приемистости

По результатам измерений механическими и термокондуктивными расходомерами, а также по данным метода высоко­чувствительной термометрии и метода изотопов можно опреде­лить отдающие и поглощающие интервалы пласта и получить профили притока (дебита) и приемистости жидкостей или газа по мощности работающего пласта. Профилем притока или приемистости пласта называется график зависимости количества жидкостей и газа, поступающих из единицы его мощности, или количества воды, нагнетаемой в пласт, от глу­бины залегания работающего интервала.

Для получения профилей притока и приемистости методом изотопов активированная жидкость закачивается в перфори­рованный пласт и путем продавки несколько оттесняется от ствола скважины. Затем скважина переводится на излив, и из­меряется радиоактивность выходящей жидкости. В качестве радиоактивных индикаторов используются изотопы железа-59 и циркония-95. Оба они в значительной мере адсорбируются горными породами, что позволяет выявить места притока и по­глощения жидкости пластом, проверить техническое состояние обсадных колонн и герметичность цементного кольца. Активи­рованная жидкость приготавливается и вводится с помощью скважинного инжектора, который спарен с малогабаритным прибором для записи кривых ГМ.

Кривая ГМ, полученная после закачки изотопов, сравни­вается с кривой ГМ, зарегистрированной до введения активи­рованной жидкости в пласт. Интервалы приемистости и при­тока отмечаются на кривой ГМ, зарегистрированной после за­качки изотопов, повышенными показаниями Iγ (рис. 178).

Для получения профиля притока методом изотопов в экс­плуатационной скважине в нее следует закачивать нефть, ме­ченную радиоактивными изотопами.

Определение профиля притока и приемистости по данным метода высокочувствительной термометрии основано па дрос­сельном и калориметрическом эффектах. На рис. 174 приведен пример выделения интервалов пласта, отдающих нефть и воду, с помощью высокочувствительной термометрии с использова­нием дроссельного эффекта. Скважина давала нефть с водой (30%) на поверхности. Пласт перфорирован в интервале 2098—2109 м. С целью выявления мест притока нефти и воды выполнено два замера термометром: в работающей скважине и во время остановки ее на 4 ч. На термограмме, зарегистри­рованной в работающей скважине, проявляются как дроссель­ный, так и калориметрический эффекты. В остановленной скважине калориметрический эффект через некоторое время ис­чезает, поэтому на кривой термометрии выявляются интервалы 2098—2103 и 2105,5—2108 м, связанные с проявлением дрос сельного эффекта. Аномалия против верхнего интервала зна­чительно больше, чем против нижнего. Как следует из приве­денных выше данных, величина дроссельного эффекта для нефти почти в 2 раза больше, чем для воды,— нижний интер­вал дает воду, а верхний — нефть.

Рекомендуем посмотреть лекцию "1 Основные принципы устройства компьютера".

Для более точной интерпретации расходограмм необходимо иметь сведения о типе флюида в исследуемом интервале сква­жины, полученные, например, резистивиметром, влагомером, плотностемером, а также о дебите и составе жидкости, полу­ченные путем замера на устье скважины.

Определение давления в пластах

Давление в пластах эксплуатационной скважины опреде­ляют по данным комплексных исследований расходомером и забойным манометром на разных режимах работы скважины, так называемым методом установившихся отборов. Сущность этого метода состоит в том, что изменяется режим работы пла­стов путем смены штуцера, приводящей к изменению давления на забое и, следовательно, депрессии на пласт; измеряется забойное давление р₃ в действующей скважине после установившегося ре­жима работы и одновременно опре­деляются профили притока или прие­мистости. По результатам измерений (строятся графики зависимости рас­хода Q для каждого пласта из забой­ного давления р₃ — индикаторные диаграммы Q=f(р_з) с помощью ко­торых путем экстраполяции прямых до нулевого дебита определяют пла­стовые давления для каждого пла­ста (рис. 179).

Для определения давления отдельных пластов используется преобра­зователь давления ПДС-1, рассчи­танный на работу с одножильным бронированным кабелем длиной до 5000 м и позволяющий измерять ста­тическое давление от 4 до 20 МПа и дифференциальное от 0 до 2,5 МПа.