- Гидродинамические методы

гидродинамические методы  исследования скважины

Гидродинамические методы изучения скважины (пласта), или методы испытания скважины, основаны на вызове и исследовании притока пластового флюида (нефть, газ, пластовая вода) из пласта в скважину или оттока (жидкости, газа) из скважины в пласт.

Необходимым условием такого исследования является создание разности давлений между пластом и скважиной, депрессии (для притока из пласта) или репрессии (для оттока в пласт). Это общее условие для всех методов испытания скважин. Когда давление в скважине становится ниже пластового, в нее поступает пластовый флюид, пласт «проявляет» себя. Характер насыщения пласта опре­деляют по пробам пластового флюида, отбираемым на поверхности (у устья) или на забое скважины. На основе характеристик усло­вий (режима) испытания и интенсивности проявления пласта полу­чают оценку его эксплуатационных возможностей.

Методы испытания скважины разделяют по технологическому режиму исследования пласта и по технике снижения давления в скважине, создания депрессии.

По технологическому режиму гидродинамические методы ис­следования пластов делят на стационарные, когда изучают устано­вившиеся процессы фильтрации, и экспресс-методы, когда иссле­дуют неустановившиеся процессы фТ?льтрацийГ процессы пере­распределения давления или дебита.

К стационарным относятся два  метода.

Метод пробной эксплуатации [16, 421. Объект эксплуатируется более или менее продолжительное время (недели или месяцы). Он обеспечивает получение наиболее точной инфор­мации об эксплуатационных возможностях данной скважины, и о пласте в целом, о режиме работы пласта и его размерах.

Метод установившихся отборов [54]. Объект эксплуатируют на нескольких режимах кратковременно, до ста­билизации режимных параметров эксплуатации. Он дает полную информацию об эксплуатационных возможностях данной скважины, но менее полную (по сравнению с пробной эксплуатацией) информацию о пласте.

Стационарные режимы испытания пласта не обеспечивают оценки изменения проницаемости околоствольной зоны пласта, что является их недостатком.

Рекомендуемые материалы

К экспресс-методам относятся четыре метода.

Метод прослеживания восстановления ; давления в замкнутом объеме скважины после кратковременной эксплуатации пласта. Этот метод обеспечивает получение эксплуатационных характеристик пласта независимо от изменения проницаемости его околоствольной зоны 179].

Метод опробования скважины на приток. После снижения давления в скважине (после создания депрессии) следят за притоком из пласта в скважину, за восстановлением уровня в скважине или за ростом давления на забое при восстанов­лении этого уровня 142]. Метод менее информативный, чем преды­дущий.

Метод опробования на приток при за­бой ной части пласта мощностью 1 —3 м сразу же после вскрытия этого интервала бурением без подъема долота [81 ]. При исследо­вании скважины этим методом в наддолотный комплект включают специальное пакерующее устройство. После вскрытия интервала бурением в бурильные трубы спускают пробоотборник (несколько секций насосно-компрессорных труб). Разгрузкой инструмента на забой и изменением давления в трубах перекрывают пакером коль­цевое пространство скважины над долотом, соединяют емкость пустого пробоотборника с забойной (подпакерной) зоной скважины, резко снижая давление в этой зоне. Под действием пластового дав­ления пластовый флюид заполняет емкость пробоотборника и вос­станавливает в нем давление, равное или близкое пластовому (при наличии проницаемого коллектора в интервале опробования). Изменение давления в пробоотборнике регистрируется автономным прибором или передается (по кабелю) на поверхность. По оконча­нии опробования пробоотборник с замкнутой пробой пластового флюида поднимают на поверхность, пакерующий узел возвращают в исходное положение и продолжают бурение скважины.

Метод эффективен при определении истинной проницаемой мощ­ности пласта, качественной оценке изменения проницаемости по мощности пласта, установлении границ раздела газ—нефть—вода. Преимуществом метода является высокая оперативность, макси­мальное сокращение времени между вскрытием интервала буре­нием и его опробованием и на этой основе — высокая достоверность результатов. Недостаток метода,— отсутствие возможности полу­чения гидродинамических характеристик пласта (получают только качественную характеристику его эксплуатационных возможно­стей).

Метод опробования на приток отдельных точек пласта с помощью пробоотборника, спускаемого в скважину на канате (каро­тажном кабеле). После достижения заданной глубины посредством передачи сигналов управления сверху (по кабелю) с помощью упорного рычага пробоотборник пакерующим резиновым башма­ком прижимают к стенке скважины. Через отверстие в центре баш­мака выбранная (по глубине) точка пласта сообщается с емкостью пробоотборника (3—12 л).

Изменения давления в пробоотборнике регистрируются авто­номным прибором или передаются на поверхность. По окончании отбора пробы пробоотборник возвращают в исходное положение и с замкнутой пробой поднимают на поверхность.

Метод удобен для определения границ раздела фаз насыщения пласта и изменения проницаемости по мощности пласта. Он обес­печивает оценку насыщения и качественную характеристику про­ницаемости отдельных точек пласта.

Снижение давления в скважине при ее испытании производится несколькими методами.

Метод тартания. Жидкость из скважины отбирают желонкой 1421, спускаемой на канате. Характерной особенностью метода является очень плавный и медленный рост депрессии. Метод наиболее старый и наименее производительный. У нас в стране этот метод уже практически не используется.

Метод свабирования. Уровень в скважине снижают с помощью специального поршня (сваба) с обратным клапаном, допускающим переток жидкости через поршень только в одном направлении при спуске его в скважину. Диаметр поршня выби­рают по диаметру труб с минимальным зазором. Обычно в скважину перед сваб^рованием спускают насосно-компрессорные трубы од­ного диаметра и устье ее оборудуют фонтанной арматурой. Пор­шень, укрепленный на штанге, спускают в скважину на тарталь-ном канате на 100—300 м под уровень жидкости и с максимально возможной скоростью поднимают вверх, удаляя из скважины боль­шую часть жидкости, оказавшейся над поршнем. Эти операции повторяют до снижен и я уровня жидкости на заданную глубину или до получения пластового флюида.

Данный метод более производительный, чем тартание, и иногда еще используется при испытании поисковых скважин.

Компрессорный метод. Жидкость из скважины вы­давливают сжатым воздухом с помощью компрессора [541 с после­дующим выпуском этого воздуха на поверхность. Перед компресси­рованием в скважину спускают насосно-компрессорные (фонтан­ные) трубы, устье скважины оборудуют фонтанной арматурой. Воздух нагнетают в кольцевое пространство скважины.

При использовании пусковых муфт или пусковых клапанов 1541, устанавливаемых на колонне насосно-компрессорных труб, компрессором с максимальным давлением 80 кгс/см² (наиболее распространен) можно снизить уровень в скважине до 1500 м и более, т. е. снизить давление более чем па  150 кгс.'см².

Компрессорный метод снижения уровня жидкости в скважине широко распространен в промысловой практике. Он более произво­дительный, чем предыдущие методы, и обеспечивает достаточно плавный «запуск» пласта в работу.

Метод   а э р а ц и и.    Требования  к  подготовке скважины аналогичны требованиям компрессорного метода.  Для снижения давления  в скважине осуществляют обратную циркуляцию,  за­качивая одновременно воду  и  воздух  (газ)  в такой  пропорции, чтобы при подходе этой смеси к башмаку насосно-компрессорных труб давление закачки не превышало рабочее давление компрес­сора (80 кгс/см'-). Давление циркуляции будет снижаться по мере поступления   газированной   жидкости   в   насосно-компрессорные трубы. Продолжая циркуляцию, постепенно уменьшают произво­дительность закачки воды, снижают удельный вес смеси в сква­жине. При неинтенсивном проявлении пласта этим методом можно снизить уровень в скважине практически на любую глубину без пусковых клапанов или муфт. Метод широко применяется при ис­пытании глубоких поисковых скважин, является более произво­дительным,  чем  компрессорный.

Описанные методы по своему назначению являются промысло­выми и используются при освоении продуктивных пластов в экс­плуатационных скважинах.

При снижении уровня в скважине этими методами технологи­ческий режим исследования определяют в зависимости от актив­ности проявления пласта и состава пластового флюида. При высо­кой интенсивности проявления пласта нефтью или газом жидкость из скважины отбирают до начала ее фонтанирования, после чего пласт испытывают методом установившихся отборов или пробной эксплуатацией.

При проявлении пласта без фонтанирования отбор жидкости из скважины продолжают до появления пластового флюида и по­стоянства состава его проб. При низкой активности проявления углеводородами пласт исследуют методом прослеживания восста­новления уровня (контролируют его перемещение.). Проводят повторное вскрытие и интенсифицирующие обработки таких пластов.

Положительными особенностями рассмотренных методов сни­жения давления в скважине являются:

1) возможность передачи скважины в эксплуатацию при полу­чении промышленных притоков углеводородов практически без дополнительного ее переоборудования;

Т) возможность неограниченной продолжительности испытания и неограниченных объемов отбора жидкости из скважины (пласта);

1) возможность исследования пласта методом установившихся отборов и пробной эксплуатацией при высокой активности прояв­ления пласта углеводородами.

К недостаткам этих методов, снижающим эффективность испы­тания поисковой скважины, относятся:

I) обязательное крепление скважины эксплуатационной колон­ной и, как следствие этого, возможность испытания объектов только после окончания бурения скважины, большой разрыв "во времени между вскрытием пласта бурением и его испытанием, ухуд­шающее влияние на пласт продолжительной циркуляции промы­вочной жидкости, спуска и цементирования колонны;

В лекции "16 Методы Гуро и Фонга для закрашивания" также много полезной информации.

2) необходимость повторного вскрытия объекта после спуска обсадной колонны;

3) возможность влияния «посторонних» пластов на результаты испытания вследствие некачественного цементирования обсадной колонны;

4) отсутствие технических возможностей создания существенных депрессий при высокой активности проявления пласта;

5) отсутствие возможности объективной оценки изменения проницаемости  околоствольной  зоны  пласта,  особенно для  пластов низкой  активности.проявления;

6) низкая производительность труда, большие затраты времени и средств при  испытании.

Результаты испытания пластов с применением описанных мето­дов снижения давления в скважине достаточно надежны только при получении промышленного притока углеводородов. При его отсутствии, когда по данным испытания пласт дает приток углево­дородов непромышленного значения, приток пластовой воды или притока не дает, отрицательное заключение часто носит вероятност­ный характер, не исключается потеря продуктивного пласта.