Диссертация (1173004), страница 12
Текст из файла (страница 12)
3.4. Модель смешивания в действующей скважине78(3.22)3.3 Нестационарные технологии – ключ к повышениюинформативности распределенной термометрии в горизонтальныхскважинахПрежде чем перейти к описанию конкретных способов экспресснойколичественной интерпретации термограмм рассмотрим общий подход ктехнологии проведения термических исследований и обработке полученныхинформации.Как показывает практика, точность первоначальных термических замеровпо мере проведения исследования, действительно может быть повышена присоздании контрастов температуры, поскольку с их помощью заметы проявленияработы пласта. Конечно же невозможно выбрать какой-либо общий подход длявсех скважин или же написать универсальную программу исследования, ведьразличные тепловые свойства и параметры разрабатываемой системы инасыщающих ее флюидов, условия эксплуатации, регион и т.п.
очень сильновлияют на те показания, которые приходят в итоге интерпретатору. Но все жеесть возможность управлять добычей таким образом, чтобы создавать некиесобытия,которыебыспособствовалимаксимальнойинформативностиматериалов термометрии. Например, менять режим работы скважины,поочередно останавливать и запускать ее с установленным временныминтервалом.
Эти переходные процессы, как правило улавливаемые на раннихвременах, определенно несут в себе полезную информацию, а их доскональноеизучение может послужить основой для разработки методик по количественнойоценке интенсивности притока (закачки).Также повышение контрастности температурной аномалии может бытьобусловлено возникновением узкой локализацией интервалов притока (или жепоглощения в случае с нагнетательной скважиной) – наличие естественных илиобразование искусственно созданных (техногенных) трещин.Вбольшинствеперечисленныхслучаев,стремясьповыситьинформативность термометрии за счет интенсивного теплового контраста,исследователи делают акцент на изучении быстропротекающих процессов,79связанных с нестационарным состоянием изучаемой системы.
Неоднократнобыло подтверждено, что такой подход с применением активных технологиймониторингатермометрииобеспечиваетинтерпретаторавысокойинформативностью [16, 19, 52, 55, 62, 68, 82, 89].Следует отметить, что продолжительность подобных переходныхпроцессов как правило небольшая – около первых десятков минут. Вследствиеэтого их часто сложно диагностировать, проводя стандартные промысловогеофизические измерения. Идеальными средством измерения этих важныхпроцессов могут служить как раз-таки стационарные распределенные датчикитемпературы на основе оптоволокна.Кратко остановимся на характерных особенностях переходных процессовв горизонтальных стволах.
Для этого рассмотрим результаты ряда выполненныхавторомрасчетовсиспользованиемранееописанноймоделитепломассопереноса. Целью расчетов было воспроизведение поля температур всистеме «скважина-пласт» (т.е. решение прямой задачи) с учетом различныхусловийпроведениядетальномуизмерений.анализудляПолученныевыявлениярезультатызакономерностейподвергалисьформированиятемпературных аномалий и поиску информативных признаков для ихдиагностики и количественного анализа.Выполненные расчеты являются иллюстрацией того, как соотноситсямежду собой температура в скважине, и та количественная составляющая,которую в итоге необходимо будет определять в ходе решения обратной задачи– удельный дебит (расход) скважины. Он же в свою очередь определяется за счетдвух наиболее важных с точки зрения разработки эксплуатационныхпараметров:забойногодавления(регулировкарежимаработы),ипроницаемости, задающей скорость фильтрации флюида через пористую средупод перепадом давления.Но все же главная цель состоит в том, чтобы обосновать условияпроведения исследований, при которых эти связи наиболее просты и наглядны.80Именно этот фактор является основой последующего успешного экспрессногоанализа результатов термических исследований.Условия нагнетательной скважиныРассмотрим типичные условия релаксации температуры в простаивающейпосле стабильной закачки скважине.
Для решения задачи воспользуемсямоделью однородного пласта, вскрытого нагнетательной скважиной сосреднестатистическими входными параметрами (типичными для ЗападнойСибири). Скважина представляет собой цилиндрический канал с радиусом r c,имеющий круглое основание. Пласт – слой с задаваемой толщиной hпл, которыйограничен сверху и снизу горизонтальными плоскими поверхностями.Фильтрационно-емкостные и тепловые свойства такой системы в каждой ячейкеидентичные. Закачиваемый флюид – однофазная жидкость (вода), с постояннойдинамической вязкостью µ, объемным коэффициентом Вw, сжимаемостью Cw,заполняющая пласт и ствол скважины.
В начальный момент времени давление вскважине и пласте соответствует заданному на входе пластовому давлению Р(t=0)= Pпл = const, а температура – геотермической T(t=0) = Tг = const.Сценарий закладывался довольный тривиальный: сначала производилсякратковременный цикл закачки длительностью 1, 2 и 5 суток, затем остановка на10 суток (рис. 3.5). Расчет проводился в следующих вариациях:1. В первом случае менялась проницаемость всей толщи коллектора.Задавались величины 0.1, 0.2, 0.5 и 1 мД.2. Во втором случае варьировалась депрессия, путем изменениязабойного давления в скважине. Задавались величины 300, 325, 350,375 и 400 бар.Полученные в результате моделирования распределения температурыпомогли убедиться в том, что на начальных временах остановки прослеживаетсяэкспоненциальная зависимость от ранее упомянутых параметров (депрессия ипроницаемость), тогда как поздние времена статического режима отображают81линейный характер распределения (рис.
3.6–3.11); линейная функция, в своюочередь, дает прямопропорциональную зависимость, и это с точки зренияперехода от одного параметра к другому проще, если говорить о дальнейшемпоиске решения обратной задачи.30285tостановкиtзакачки3008029875294292702906528860286284Температура, о СДавление, бар296552822805002468Время, днидавление101214температураРис.3.5 Изменение забойного давления и температуры в скважинев смоделированной системе.Важной особенностью результатов текущего анализа является сохранениеэтой линейности при кратковременной закачке воды в пласт. Однако, для тогочтобы эффект от смены режима был наиболее информативен, необходимосоздать контраст, кардинально не изменив тепловое поле системы отпервоначального.
Проще говоря, если брать в рассмотрение задаваемуюдепрессию, то предшествующую закачку следует проводить с такой жедлительностью, как и остановку, либо еще меньше по времени. Аналогичнаяситуация состоит и с разными задаваемыми проницаемостями – после болеедлительного периода закачки связь носит экспоненциальный характер, еслиостановка при этом длилась менее 10 суток в текущем эксперименте. Слишкомнизкие фильтрационные характеристики могут не давать линейную зависимость.Следует отметить также, что улавливание информативных процессов нафоне контраста подразумевает непрерывную регистрацию температуры вскважине, поскольку вариация фильтрационных характеристик вдобавок с82тепловыми свойствами изучаемого объекта разработки может давать широкий8580807075107056526016010Т, оСТ, оСвременной диапазон при поиске представительной температурной кривой.310330350370390540213055290502041000.20.4Рис.3.6 Зависимость температуры отзабойного давления (5 сутокпредшествующей работы).
Шифр кривых –время остановки скважины в сутках11.280807010105702651605Т, оС75Т, оС0.8Рис.3.9 Зависимость температуры отпроницаемости (5 суток предшествующейработы). Шифр кривых – время остановкискважины в сутках855024016030552903103303503703902041000.20.4Забойное давление, атм0.60.811.2kпр, мДРис.3.7 Зависимость температуры отзабойного давления (2 сутокпредшествующей работы). Шифр кривых –время остановки скважины в суткахРис.3.10 Зависимость температуры отпроницаемости (2 суток предшествующейработы). Шифр кривых – время остановкискважины в сутках85908080105757010702Т, оСТ, оС0.6kпр, мДЗабойное давление, атм156050240165603055290310330350370390204100Забойное давление, атм0.20.40.60.811.2kпр, мДРис.3.8 Зависимость температуры отзабойного давления (1 суткипредшествующей работы). Шифр кривых –время остановки скважины в суткахРис.3.11 Зависимость температуры отпроницаемости (1 суток предшествующейработы).
Шифр кривых – время остановкискважины в суткахРассматривая формирование теплового поля при запуске после остановкии наоборот, мы также имеем возможность провести анализ интервалаприемистости или притока, в том случае, если первоначальный фоновый замер83(геотермическая температура) задан однородным. На сей раз условно всевходные параметры системы предполагалось оставить неизменными, иварьировать лишь величину дебита.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
