Диссертация (1173004), страница 16
Текст из файла (страница 16)
4.13Построенныераспределенияописываютсялогарифмическойзависимостью: при низких дебитах прослеживается стремительное увеличениезначения θ, при более интенсивном поглощении кривая выполаживается, и вдальнейшем зависимость обретает линейный характер.Рис. 4.13 Анализ приращения площади между временными замерами температурных кривыхв разном масштабе (а, б), зависимость параметра θ от удельной приемистости Q/hпри λ =0,5 Вт/(м·К) (в) и λ = 3 Вт/(м·К) (г)Каждому сочетанию временных значений соответствует своя зависимостьθ = θ(Q/h), которая должна быть рассчитана для конкретной исследуемойскважины с использованием упрощенной модели в симуляторе на основереального времени зарегистрированных термограмм.
Следует также иметьинформациюопродуктивнойтолщинеразрабатываемогопластаипромысловый дебит закачки на устье. С помощью разработанной палетки,приведенной на рис. 4.14, можно вычислять удельный расход по всейработающей толщине.Следует отметить, что на показания также влияют тепловые свойстваокружения. Теплопроводность вмещающих пород дает диапазон возможныхзначений параметра θ, что необходимо учитывать при расчетах. Как видноиз рис. 4.14, упомянутого параметра на тепловое поле в скважине может бытьвесьма существенным.
Однако ошибка, связанная с влиянием тепловых свойств,107значительно меньше, если мы имеем дело с горизонтальной скважиной, так какпринимающие интервалы имеют практически идентичные тепловые свойства поглубине.На рис. 4.15 представлен пример определения удельного расходас использованиемпредложенногоалгоритмаэкспресс-расчетовпо исследуемому участку горизонтального ствола. Рассчитанный по даннойметодикепрофильприемистостиQ/hиллюстрирует,какиеучасткив исследуемом интервале лучше принимают закачиваемую воду.Рис. 4.14 Расчетная палетка для приближенной оценки приемистости нагнетательнойгоризонтальной скважиныРис.
4.15 Итоговый планшет интерпретации данных термометрии по горизонтальной скв.X месторождения Y:I — глубина, м; II — схема конструкции скважины;III — траектория горизонтального ствола;IV — термограммы: T0 — в процессе нагнетания; T1 — после остановки через 15 мин;T2 — после остановки через 2 ч; Tf — фон;V — профиль параметра; VI — профиль удельной приемистости1084.3 Технологии экспрессной интерпретации добывающихгоризонтальных скважинВ данный разделе автор иллюстрирует экспресс-методики интерпретацииданных, относящиеся к добывающим скважинам.Основная цель – определение профиля добычи на количественном уровне,а главной задачей является предложить экспрессные теоретически обоснованныеалгоритмы обработки, результативность которых подтверждена опробованиемна нескольких типичных для каждого отдельного случая примерах.4.3.1 Анализа динамики температуры в интервалахвне работающих зонПринято считать, что классическая теория термометрии подразумеваетиспользование естественного геотермического распределение температуры вкачестве фонового замера для оценки профиля притока или приемистости.
Чащевсего это действительно работает, однако, в практике встречается множествоситуаций, когда такой подход не дает положительных результатов из-за сложныхэксплуатационных условий. В таких случаях следует рассматривать понятиетекущего температурного фона, который может быть как стабильным за всёвремя проведения измерений, так и переменным.Для наглядности представим себе следующую картину: изначально передзапуском в скважине присутствует стационарное геотермическое распределениетемпературы.
После ввода в эксплуатацию, в процессе долговременнойстабильной работы, происходит формирование некого теплового поля. Когдаскважину останавливают, происходит релаксация этого поля, и оно стремится кпервоначальному фоновому (при этом длительность статики на порядок большевремени предшествующей отработки). В результате мы получим нестационарноераспределение температуры, которое будет отличаться от первоначальногогеотермического (рис. 4.17).
Как раз-таки его и необходимо в дальнейшемиспользовать для анализа профиля притока или приемистости после повторногозапуска.109Температура, оСа)Приток 1ОстановкаПриток 2T, oCб)T, оСв)Tприток1Tприток1Tприток2Tприток2TостановкаTостановкаTфонTфонZ, мr, мРис. 4.17 Текущий нестационарный температурный фон.Изменение теплового поля в цикле запуска (Тприток1),последующей остановке (Тостановка) и повторного запуска (Тприток2):а) изменение температуры за время t на заданной глубине h;б) температурный профиль в действующей скважине;в) распределение температуры по радиусу на заданной глубине h.Статистически подтверждено, что текущее фоновое температурноераспределение зависит от времени. Тем не менее, если продолжительностьостановки была существенной, а длительность предшествующей отработки всравнении с рассматриваемым циклом значительно меньше (в 2 и более раз), торазницей в первоначальном фоновом замере и текущем (в статике), можнопренебречь.
Считается что такая фоновая температура в процессе исследованиястабильна. Но при этом важно осознавать, что поскольку речь идет огоризонтальном стволе, то это естественное тепловое распределение будетотличаться от геотермического в силу отсутствия градиента температуры поглубине. Тогда оно уже будет называться квазистационарным текущим фоном.С учетом данных особенностей возникает необходимость более детальноизучить природу формирования теплового поля в подобных условиях.
Вдальнейшихвыкладкахавторпредлагаетрассмотретьинформативныевозможности термометрии для наиболее часто встречающихся распределенийфоновой температуры по длине ствола.110Анализ деформации формы температурной кривойИнтерпретатору нередко приходится сталкиваться с нетривиальнымислучаями, когда профиль фоновой температуры, осложненный локальнымианомалиями, может затруднять последующий анализ. Подобное температурноераспределение характерно для тех случаев, когда исследования проводятся вдинамике после релаксации теплового поля с предшествующим интенсивнымтепловым воздействием на пласт(ы), которое обусловлено длительнойотработкой, освоением, закачкой, гидроразрывом и т.д.
Иными словами, вданном случае подразумевается ранее упомянутого условного нестационарноготемпературногофоновогополя,значительноотличающегосяотгеотермического.Иногда использование привычных методов интерпретации (обработка понормированному коэффициенту теплоотдачи «В») в такой ситуации можетповлечь за собой чрезмерно высокую степень погрешности, либо они вовсемогут не сработать. По аналогии с нагнетательными скважинами (см. п. 4.2.1)необходимо модифицировать подход и вывести иной алгоритм анализа, либовводить поправку в ходе расчетов по классической технологии обработкирезультатов. В данном разделе также автор предлагает сконцентрироваться надетальном изучении формы фоновой температурной кривой и её дальнейшееизменение в процессе работы скважины с предварительным выборомпредставительных интервалов.
Согласно данному походу выделенные базовыеэффекты основаны на теплообмене добываемого флюида с вмещающей средой.Дляисследованиябылапримененаупрощеннаямодельтепломассопереноса (см. п. 3.2), по которой в последствии рассчитывалась сериятиповых температурных кривых. Для первичного фонового замера, бралисьфункции,имеющиеэкспоненциальныйисинусоидальныйхарактерраспределения, дабы воспроизвести ситуацию наиболее близкую к типичной впереставленных условиях, сымитировав искривленную горизонтальную частьствола скважины без геотермического градиента. Моделировалось локальное111место притока флюида из пласта (из точки по z = 0 м при Т = 57о С), сам пласт потепловым свойствам близок к глинистым породам ( = 0.5 Вт/(м·K), С = 0.75·106Дж/(кг·К)), заполнен ствол скважины водой ( = 0.556 Вт/(м·K), С = 4.2·106Дж/(кг·К)). Дебит варьировалась от 1 до 100 м3/сут.Сперва остановимся на более простом случае, когда в качестве исходногофонового поля использовалась экспоненциальная математическая функция.Такая ситуация характерна для локальных контрастных притоков, которыеразделены протяженными неработающими зонами.
Под воздействием эффектатеплообмена движущегося потока жидкости по стволу с вмещающими пластамиформируется характерное изменение температуры, показанное на рисунке 4.18.Такой профиль температуры может встречаться как при первичном замере доввода скважины в эксплуатацию, так и при повторном запуске.102б)10210010098989696Температура, оСТемпература, оСа)949290888694929088868484050100150200250300050Z, м100150200250300Z, мРис. 4.18 Типовые профили температуры в добывающей скважине при монотонномизменении фоновой температуры по глубине с разным дебитом(с различными тепловыми свойствами).а) при продолжительности работы скважины 2.5 чб) при продолжительности работы скважины 8 чРезультаты моделирования показывают, что принципы оценки дебита внеработающих зон не имеют существенной разницы по сравнению с болеетрадиционнымислучаями(исследованиеввертикальнойскважине).Следовательно, когда речь заходит о количественной оценке, остаетсясправедливым для таких случаев применение коэффициента В.
Основнымиограничениями для определения профиля притока является отсутствиеинформации о тепловых свойствах заполнителей ствола скважины ивмещающих пластов, вследствие чего интерпретатор может получить диапазон112возможных значений удельного дебита. Следует отметить, что погрешностьтакой оценки минимальна при низком притоке.Столь оптимистичные результаты получается далеко не всегда. Когдапервичное фоновое распределение непостоянно во времени, интерпретаторвынужден внимательней проводить обработку данных термометрии. Так,например, если рассматривать всю ту же ситуацию с нестационарнымраспределением температуры, когда в качестве фонового замера используетсякривая температуры, замеренная в период статики после отработки (рис.
4.19).5857запускТемпература, о С5655повторныйзапуск5453остановкафон5251504948050100150200Z, м250300350400Рис. 4.19 Динамика изменения температуры в горизонтальной скважине в различныепериоды времени (при запуске и остановке).Анализ типовых кривых при моделировании такой ситуации показываеттакже возможность применения нормированного коэффициента теплоотдачи В,естественно при наличии в исследуемом интервале на горизонтальном участкенеработающих зон (для проведения количественной оценки площаднымметодом).
Однако, этот подход имеет некоторые ограничения. Во-первых,продолжительность остановки должна быть достаточной для того, чтобырелаксация теплового поля создала нужный контраст. Расчеты по упрощенноймодели (см. п. 3.2) демонстрируют, что в зависимости от тепловых свойствизучаемой системы продолжительность может варьироваться от 1 часа и более.Во-вторых, повторный цикл запуска, как и в предшествующей статике, следуетвыдерживать относительно длительным.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
