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(рз) 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.