Диссертация (1173004), страница 18
Текст из файла (страница 18)
п. 3.2), по которой производился расчеттиповых температурных кривых необходимых для дальнейшего анализа, быланесколько упрощена для симуляции исследуемого эффекта.Для того чтоб найти естественную температуру пласта необходимопроанализировать, каким образом изменяется температурное поле в моментостановки. Для полного представления картины происходящего предлагаетсярассмотреть схему, которая описывает исследуемый процесс формированиятепловой аномалии (рис. 4.28).Рисунок 4.28 (а).
описывает ситуацию, когда исследуемая системапредставляет собой обычную вертикальную скважину с 2 работающимиинтервалами: первый находится внизу, вскрыт перфорацией, работает на приток,взят условно и необходим исключительно для того, чтобы сохраняласьфизичность протекающего процесса; второй – дополнительная продуктивная,также вскрытая перфорацией, зона, через которую аналогичным образомфильтруется флюид. Сверху и снизу она перекрыта непроницаемымимассивными прослоями.Верхний интервал представляет наибольший интерес с той точки зрения,что в нем протекает 2, важных для понимания процесса – резкое отклонениевправо (разогрев), обусловленное эффектом Джоуля-Томпсона (в данном случаерассматриваетсяположительныйдроссель),икалориметрическимсмешиванием, возникающем за счет разности температуры между движущимся122вертикально вдоль скважины флюидом из нижнего пласта с флюидом,поступающим из верхнего.а)ТгТо1То3 То2Тб)ТрабТвыхТгrТо1в)ТвыхТТо2ТрабТо3Тгrг)ТТо1ТвыхТо2ТрабТо3tРис.
4.28 Схема поведения температурного поля в интервале притока.Рисунок 4.28 (в). показывает поведение температурного поля взависимости от времени релаксации в единичном пласте, где полностьюотсутствует эффект смешивания. Можно видеть, что при остановке температурав скважине постепенно стремится к геотермической.добавляетсяэффект,связанныйсОднако, как толькокалориметрическимсмешиваниемнепосредственно сразу после остановки, температура в скважине начинаетменяться с положения Траб к отметке Т01, иными словами образовываетсясвоеобразный скачок вверх (рис. 4.28 (г)). Данное увеличение объясняетсяпредшествующей стабильной долговременной работой скважины, во времякоторой происходит нагрев в заданном интервале за счет дроссельного эффекта.Затем начинается постепенное снижение температуры, которая стремится кестественной (в данном случае к геотермической) – от Т01 к Т02 и далее от Т02 кТ03.
В подобных условиях наиболее близко температуре поступающего из пласта123флюида соответствует температура, зарегистрированная непосредственно сразупосле остановки скважины, когда термограмма еще не сильно расходится саномалией, созданной продолжительной работой скважины. В результатеподобного исследования можно поймать значение температуры близкое кфактической температуре выхода флюида. А разность между ними будетминимальной после остановки скважины в тот момент времени, когдатемпература в стволе будет примерно равна температуре на стенке скважины,тогда погрешность в определении Твых останется незначительной и не превыситдопустимого значения.После определения искомой температуры, можноподставить значение вместо T2 в формулу, выразив из нее неизвестный дебит Q2:c1T1 Q1 c 2 T2 Q2 cTQ(4.5)Чтобы оценить при каких временах и заданных условиях полученныетермограммы являются наиболее информативными, выполнялась сериярасчетов, описывающих распределение температуры во времени (Рис.
4.29) и порадиусу (Рис. 4.29 (б)) с разными тепловыми и фильтрационными свойствамисреды.а)глина / нефтьб)1514.514105013.5100135001000Температура, оСТемпература, оС14.5глина / вода1514501001350012.512.5121211.51013.5100011.50204060801001201400204060Время, сизвестняк / нефтьв) 15г)100120140известняк / вода1514.5141013.55010013500100012.5Температура, оС14.5Температура, оС80Время, с12141013.55010013500100012.51211.511.50204060801001201400Время, с20406080100120140Время, сРис. 4.29 Типовые кривые зависимости температурыот времени в заданных условиях:а) тепловые свойства пласта соотвсествуют глине, флюида – нефти;б) тепловые свойства пласта соотвсествуют глине, флюида – воде;в) тепловые свойства пласта соотвсествуют известняку, флюида – нефти;г) тепловые свойства пласта соотвсествуют глине, известняку – воде;Шифр кривых – время предшествующей работы перед остановкой.124Данные распределения температур типичны для моделируемой ситуации.Темп изменения температуры, которая рассчитывается на оси скважины, напервых секундах показывает резкое увеличение до максимального значения, азатем плавный спад и выход на асимптоту примерно после 120 сек.
Основноймомент, который хотелось бы отметить при рассмотрении поведения поля вскважине,–диагностируетсяверхнийэкстремум,ориентировочносоответствующий 20 сек. В этот момент времени значение температуры вверхней точке кривой как раз имеет наименьшее расхождение со значениемтемпературы выхода добываемого флюида Tвых (при решении прямой задачизакладывалась температура, равная 16о С). В зависимости от разных тепловыхсвойств системы (пласта и насыщающего флюида) положение этого экстремумабудет варьироваться.
Экспериментальным путем было выведено, что ближевсего к закладываемому значению Tвых получалось, когда рассматриваласьсистема с пластом известняка (г.п. 3 Вт/(м·К)). В случае, когда в расчете былизадействованы тепловые свойства глин (г.п. 0.5 Вт/(м·К)), полученная сериякривых имела более пологую форму, а значение температуры, соответствующееискомому моменту времени, было меньше.В ходе анализа зависимостей температуры по радиусу прогрева во временитакже сделаны соответствующие наблюдения (Рис. 4.30.). Следует отметить, чтополучившиесяраспределенияхарактерныдляописываемойситуации.Рассматривая изменение температурного поля во времени можно увидетьнесколько этапов, среди которых выделяется основной, представляющийнаибольший интерес. В первые мгновения после остановки скважины сильныхизменений в стволе (rc = 0.065 м) не происходит, однако потом температура с 12оС начинает резко расти, выравниваясь с той, что образовалась в пластевследствие проявления дроссельного эффекта.
В определенный момент времени,который совпадает с величиной диагностируемого экстремума (в данном случаепри t 20 сек.), температура полностью выравнивается и именно ее можно братьза основу для дальнейшего изучения и нахождения значения температуры125выхода флюида. После поле начинает релаксировать – температура постепенноснижается и при длительной остановке возвращается к своей первоначальнойотметке.14.7514.2513.7513.2512.7512.2511.7500.20.40.60.81Рис.
4.30 Типовые кривые зависимости температурыот радиуса прогреваШифр кривых – время релаксации в секундах после остановкиКроме этого, было подчеркнуто следующее наблюдение: наиболее ярковыраженные кривые с относительно высоким значением температурыполучалисьпридлительнойпредварительнойотработкескважины;врассматриваемом случае закладывались времена работы 10 ч, 50 ч, 100 ч, 500 чи 1000 ч. При прочих равных условиях (одинаковые тепловые свойства среды ивмещающего флюида), характер изменения температуры при релаксации вовремя остановки в исследуемой точке сохраняется, меняется лишь положениезначений температуры по оси ординат. Подобный эффект обусловлен тем, что задлительный период отработки скважины вследствие образования относительнобольшого радиуса прогрева среды формирует достаточно стабильное тепловоеполе в пласте, и на фоне калориметрического смешивания в стволе онопроявляется достаточно сильно.126Апробация методикиРанее описанная экспресс-методика была опробована на примерегоризонтальной скважины, в которой был реализован мониторинг в динамике ив процессе остановки (рис.
4.31). Скважина работала на приток со среднимдебитом 86 м3/сут. Исследования выполнены в режиме фонтанирования соштуцером 20 мм и в режиме кратковременной и длительной остановки.Сложность интерпретации связана с наличием многофазного потока (нефть, водаи большое количество газа) и неравномерной траекторией ствола скважины,однако термометрия в данном случае оказалась весьма информативной за счетлокальных интервалов прорыва газа.321Рис. 4.31 Планшет исследуемой скважиныПо представительной термограмме (голубая кривая), характеризующуюрелаксацию сформированного теплового поля при кратковременной остановке,127брались точки напротив работающих интервалов и далее, согласно описаннойэкспресс-методике, определялась доля притока в зонах 2 и 3.В таблице 4.4 представлены результаты анализа по экспресс-методикеопределения оптимальной температуры в процессе релаксации. Полученныезначения сопоставлены с независимой оценкой.
Сопоставив процентныесоотношения расчетных дебитов (рис. 4.32), можно увидеть схожестьполученных результатов по каждому исследуемому интервалу.Таблица 4.4Интервал2104-21202419-24302797-2820Расчет расхода по методике70%20%10%100%Независимая оценка65%23%12%100%100%90%80%70.0%Приток, %70%65.0%60%50%40%30.0%30%22.5%20%12.5%10.0%10%0%12номер интерваламетодика3независимая оценкаРис.
4.32 Соотношение независимых результатов количественной оценки1284.4 Основные выводы к главеПо результатам выполнения работы получены следующие выводы:1. Предложенныеработающихэкспресс-методикиэксплуатационныхоценкидебитаскважинах,внестабильноразработанныепутемиспользования упрощенной термодинамической модели, способны наосновеизмеренийпрофилейтемпературыспособнывсложныхнестационарных условиях давать представление о работе пластов наколичественном уровне как непосредственно в работающих интервалах,так и вне их2. Рассмотренаколичественнойвозможностьоценкииспользованияпрофиляприемистостиэкспресс-методикивнагнетательнойгоризонтальной скважине по темпу релаксации температуры после ееостановки, отличающаяся выбором оптимального времени для замеров.3. Рассмотренаколичественнойвозможностьиспользованияинтерпретациивэкспресс-технологиинагнетательнойгоризонтальнойскважине по средним углам наклона термограмм в интервалах междуработающими интервалами;4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
