Новости

Исследование скважин , дренирующих трещиновато-пористый коллектор при неустановившихся режимах фильтрации. Метод Полларда

Работа добавлена:






Исследование скважин , дренирующих трещиновато-пористый коллектор при неустановившихся режимах фильтрации. Метод Полларда на http://mirrorref.ru

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Санкт-Петербургский  государственный горный  институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений.

Реферат

По дисциплине:Гидродинамические исследования скважин

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема:Исследование скважин , дренирующих трещиновато-пористый коллектор при неустановившихся  режимах фильтрации. Метод  Полларда.

Выполнил: студентгр. НГ-06-2                 ______________Маевский Е.В.

                                                                                           (подпись)                                                            (Ф.И.О.)

Дата:___ ______

Проверил:  ассистент                               ______________Максютин А.В.

                  (должность)                                                             (подпись)                                                             (Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2010

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………...3

1.ИССЛЕДОВАНИЕ СКВАЖИН, ДРЕНИРУЮЩИХ ТРЕЩИНОВАТО-ПОРИСТЫЙ КОЛЛЕКТОР, ПРИ НЕУСТАНОВИВШЕМСЯ РЕЖИМЕ ФИЛЬТРАЦИИ С УЧЕТОМ ПРИТОКА……………………………………………4

2.МЕТОД ПОЛЛАРДА………………………………………………………………..11

ВЫВОД………………………………………………………………………………….21

Список использованной литературы……………………………………………….22

ВВЕДЕНИЕ

Наряду с поровыми средами, в которых сосредоточена и фильтруется жидкость по межзерновым каналам, существуют коллекторы, обладающие трещинами, которые полностью или частично определяют фильтрацию жидкости.

Различают чисто трещиноватые породы, трещиновато-пористые и среды с двойной пористостью. Под трещиноватыми средами понимают породы, в которых пористость и проницаемость блоков пренебрежимо малы по сравнению с проницаемостью и емкостью трещин. К трещиновато-пористым коллекторам относятся породы, в которых проницаемость блоков мала по сравнению с проницаемостью трещин, а пористость трещин мала по сравнению с пористостью блоков. К породам с двойной пористостью относятся породы, в которых проницаемость и пористость блоков и трещин сопоставимы между собой.

Уравнения фильтрации в трещиновато-пористых средах были сформулированы БаренблаттомГ.И. и другими исследователями, исходя из условия непрерывности. Система трещин и система блоков рассматриваются при этом как две сплошные среды, вложенные одна в другую. Характерной особенностью движения жидкости в трещиновато-пористых средах является обмен жидкостью между блоками и трещинами, для учета которого в уравнение фильтрации вводятся два давления - давление жидкости в порах и давление ее в трещинах. Наличие дополнительного члена в уравнении фильтрации, учитывающего обмен жидкостью между блоками и трещинами, приводит к тому, что нестационарные процессы в трещиновато-пористой среде отличаются от нестационарных процессов в пористой среде характерным временем запаздывания. Время запаздывания зависит от размеров блоков и их кол- лекторских свойств. Определение времени запаздывания - характеристики трещиноватой среды — представляет большой практический интерес. Нестационарные процессы в трещиноватой среде спустя некоторое время (время запаздывания) протекают так же, как и нестационарные в однородной пористой среде. Поэтому обработку кривых восстановления, полученных при исследовании трещиноватых коллекторов, можно производить обычными методами, используемыми для однородных пористых пластов. При этом в величину гидропроводности входит проницаемость трещин.

1.ИССЛЕДОВАНИЕ СКВАЖИН, ДРЕНИРУЮЩИХ ТРЕЩИНОВАТО-ПОРИСТЫЙ КОЛЛЕКТОР, ПРИ НЕУСТАНОВИВШЕМСЯ РЕЖИМЕ ФИЛЬТРАЦИИ С УЧЕТОМ ПРИТОКА

На нефтепромыслах республики Татарстан получила распространение модель Баренблатта-Уоррена-Рута, как наиболее удовлетворительно описывающая реальные кривые восстановления. Модель предполагает, что скорость фильтрации в блоках пренебрежимо мала по сравнению с течением жидкости в трещинах, а обмен жидкости между блоками и трещинами пропорционален разности давлений в блоках и трещинах.

Для такой модели приближенное выражение, характеризующее изменение забойного давления в скважине с учетом притока, имеет вид

где  - 1,78 - число Эйлера;

Постоянные размерности времени;

Коэффициент пьезопроводности, учитывающий упругоемкость как трещин, так и блоков;

( индекс 1 соответствует трещинам, 2 - блокам ).

При малых значенияхt  ассимптотика соотношения запишется

Где

Таким образом, при малых значениях времениt КВД будет характеризовать фильтрационные параметры трещин без учета упругоемкости блоков. Это объясняется тем, что в малые моменты времени обмен жидкостью между блоками и трещинами мал, и, тем самым, упругоемкость блоков в эти моменты времени не оказывает существенного влияния на поведение КВД в полулогарифмических координатах

В этих координатах КВД будет представлять собой прямую линию. Тогда по наклонуэтой прямой к оси абсцисс найдем гидропроводность трещин

а по отрезку, отсекаемому на оси абсцисс определяется комплексный параметр

При больших значенияхt () асимптотика выражения имеет вид

Очевидно, в тех же координатах КВД представляет собой также прямую линию с тем же наклономi, но с другим отрезком  , отсекаемым на оси абсцисс .По этому отрезку можно определить величину

Таким образом, при больших значениях времениt КВД будет характеризовать фильтрационные параметры трещин с учетом не только их упругоемкости, но и упругоемкости блоков.

Кроме того, нетрудно определить и отношение коэффициента упругоемкости трещин к сумме коэффициентов упругоемкости трещин и блоков, а именно

И наконец, КВД в тех же координатах представляет собой кривую, монотонно переходящую от одного прямолинейного участка (при малыхt ) к другому (при большихt). Типичное поведение КВД изображено на рис.42.

Так как наклоныi прямолинейных участков КВД одинаковы, а  ,то график КВД

будет иметь в точке  перегиб. Можно показать, что

Отсюда имеем

Рис.42. Теоретическая КПД по модели Баренблатта-Уоррена-Рута

Произведя необходимые преобразования, можно получить значение ординаты

точки перегиба

По величине  определяют

Можно отметить, что для КВД таких форм (см. рис. 42 )  ,а следовательно, .Последнее неравенство указывает на то, что упругоемкость блоков превышает упругоемкость трещин, что, как правило, встречается на практике. Далее, зная упругоемкость блоков и трещин, можно оценить величину А, т.е. обмен жидкостью между блоками и трещинами.

Анализ полученных выражений также показывает, что при уменьшении упругоемкости блоков, а, следовательно, и трещин, прямолинейные участки КВД сближаются. И наоборот, с ростом упругоемкости блоков или уменьшением упругоемкости трещин, расстояние между прямыми участками увеличивается.

В том случае, когда упругоемкость трещин пренебрежимо мала по сравнению с упругоемкостью блоков, т.е.  ,то

где

коэффициент пьезопроводности трещин, зависящий от их проницаемости и упругости блоков.

Приq (0) =q можно получить выражение

При больших значениях времениt  асимптотика предыдущего выражения запишется как

Таким образом, при больших значениях времениt КВД в координатах и представляет собой прямую линию с наклономiи отсекаемым отрезком на оси абсцисс  По величинамi и   определим

При

т.е. при времени

график КВД отсекает от оси ординат отрезок  равный

По величине этого отрезка легко определяется

Типичный вид КВД, перестроенный в координатах

изображен нарис.43.

Рис.43. Типичная КВД в координатах

Таким образом, проведение экспериментальных работ и обработки кривой восстановления давления в трещиновато-пористом коллекторе с учетом притока жидкости в скважину сводится к следующему.

  1.Перед проведением эксперимента на скважине с целью снятия КВД необходимо убедиться в том, что скважина достаточно долго работала в стационарном режиме, т.е., с постоянным забойным давлением и дебитом.

2.Скважина останавливается и снимаются измерения во времени забойного давленияPc(t) и продолжающегося притокаq(t).Особо тщательно измерения следует проводить в течение 2 ч, начиная с 10... 20 с.

3.Строятся графикиPc(t) иq(t) в истинном времени и проводится анализ этих графиков. При необходимости графики сглаживаются.

4.Строится график в координатах

5.Если перестроенная КВД в полулогарифмических координатах имеет два четко выраженных параллельных прямолинейных участка, то это указывает на то, что упругоемкость трещин достаточно велика. В этом случае по наклону прямолинейного участка, соответствующему меньшим временам, определяют гидропровод- ность трещин, а по отсекаемому на оси абсцисс отрезку находят пьезопроводность упругих трещин без учета упругоемкости блоков, отнесенную к приведенному радиусу. Кроме того, по отсекаемому на оси абсцисс прямолинейному участку, соответствующему большим временам, определяют пьезопроводность упругих трещин с учетом упругоемкости блоков, отнесенную к приведенному радиусу. Время заметного обмена жидкостью между блоками и трещинами соответствует времени перехода первого прямолинейного участка ко второму.

6.Если перестроенная КВД в полулогарифмических координатах не имеет прямолинейного участка, соответствующего малым моментам времени, то это указывает на пренебрежимо малую упругоемкость трещин. В этом случае по наклону прямолинейного участка, соответствующего большим временам, определяют гидро- проводность трещин, а по отсекаемому на оси абсцисс отрезку находят пьезопроводность трещин с учетом упругоемкости блоков. Обмен жидкостью между блоками и трещинами начинается практически сразу и заканчивается с выходом перестроенной КВД на прямолинейную зависимость.

2.МЕТОД ПОЛЛАРДА

В модели Полларда изменение давления в переходном периоде рассматривается как результат взаимодействия трех областей, которые развиты в пористо-трещиноватом пласте. Первую область образует система трещин вокруг скважины, вторую — трещинная система вдали от скважины и третью — матрица, которая питает трещины. Изменение давления в скважине представляют в виде многочлена, состоящего из членов с временной экспонентой

где разность между установившемся пластовым давлением и давлением в трещинах, т.е. потери давления, обусловленные перетоком жидкости из блоков в трещины;

потери давления при фильтрации жидкости в трещинах вдали от скважины;

тс -Cp-Dp) - потери давления при фильтрации жидкости в призабойной зоне (скин-эффект).

Сущность обработки КВД по методике Полларда заключается в анализе процесса восстановления давления в скважине посредством построения и обработки основной и разностной кривых, характеризующих процесс фильтрации в системе - призабойная зона, трещины, поры.

Основная кривая восстановления давления строится в координатахIgP(t) -t. Разностная кривая строится в той же системе координат, при этом логарифмы ординат точек, соответствующих текущему моменту восстановления давления, определяются по разности ординат криволинейного участка основной кривой в данной точке и проекции этой точки на прямую, являющуюся продолжением прямолинейного участка основной кривой к оси ординат.

По значениям величин логарифмов перепада давления, рассчитываемых какlgP(t) =lgконеч -Pc(t)] , строится основная кривая. Экстраполируя прямолинейный участок основной кривой до оси ординат, находят на этой линии значения логарифмов перепада давленияIgP’(),lgP’()соответствующие временам, , ...и т.д. основной кривой.

По разности абсолютных значений давлений на основной кривой и экстраполированной прямой, соответствующих , , ... и т.д., определяют значения логарифмов перепада давленияIgP"(),lgPи т.д., по которым в тех же координатах строится разностная криваяP”(t).

Значения членов уравнения определяются из графиков:

lg - значение ординаты, отсекаемой следом прямолинейного участка основной кривой;

lg - значение ординаты, отсекаемой следом прямолинейного участка разностной кривой;

- уклоны прямолинейных участков основной и разностной кривых;

- аналитически, из основного уравнения.

Модель Полларда сводит задачу к простому процессу расширения жидкости, однако в некоторых случаях дает приемлемые результаты и позволяет рассчитать ряд параметров трещиновато-пористого коллектора, в частности, объемы матрицы и трещин, пористости матрицы и трещин. Методика позволяет также качественно оценить такие параметры, как трещинную проницаемость, истинную проницаемость трещин, раскрытость трещин, размер блоков.

Основные параметры определяются как:

-объем матрицы

где — сжимаемость матрицы;

-объем трещин

где  — сжимаемость трещин;

- пористость матрицы

- пористость трещин

Дополнительные параметры определяются как:

- коэффициент продуктивности

- трещинная проницаемость

- вязкость нефти;

h - толщина пласта;

- истинная проницаемость трещин

- скин-эффект

где Ар значение ординаты основной кривой в точкеt = 0 ;

- раскрытость трещин

- размер блоков

Пример. Покажем обработку кривой восстановления уровня по методу Полларда на примере скв. 13464. Скважина вскрыла верейский горизонт в интервале 858,6...864,6 м. Дебит скважины составляет 9,3 м3/сут, обводненность продукции 3 %. Жидкость и ее содержащий коллектор имеют следующие характеристики: пористость 0,203, вязкость нефти 45 сП, плотность 0,89 и 0,91 г/см3 в пластовых и поверхностных условиях соответственно, объемный коэффициент 1,03, коэффициент сжимаемости 6*10-5-5, 3*10-5, 5,5*10-5 ат-1 для нефти, трещин и скелета пласта соответственно. Радиус скважины составляет 0,1 м, радиус контура питания — 150 м.

На рис.53, 54 и табл.27 приведены результаты исследования и обработки (рис.55) данных по скв. 13464 (отсчет времениt ведется в часах).

График функцииlg(t) пересекает ось ординат в точкеlgAp,имеющей значение 1,36. След прямолинейного участка основной кривой пересекает ординату в точкеlgСр, имеющей значение 1,01. След прямолинейного участка разностной кривой пересекает ось ординат в точкеlgDp, имеющей значение 1,15.

Найдем значения этих коэффициентов:

Уклоны прямолинейных участков составляют:

Подставим найденные значения коэффициентов и уклонов в основное уравнение и, принявt равным, например, 1 ч, определим отдельные составляющие потерь давления при фильтрации жидкости из пласта в скважину:

- потери давления, обусловленные перетоком жидкости из блоков в трещины

- потери давления, обусловленные фильтрацией жидкости по трещинам

- найдя значениеi3 из основного уравнения :

- определяем потери давления, затрачиваемые на фильтрацию жидкости в призабойной зоне:

Далее определяем:

- суммарное падение давления в трещинной системе

        - суммарное падение давления в трещинах призабойной зоны объем матрицы

- объем трещин

р +Dp ) х х /2 (ю,23

     - суммарный объем

     - пористость матрицы

     - пористость трещин

     - коэффициент продуктивности

     - трещинную проницаемость

      - истинную проницаемость трещин

      - скин-эффект

     - раскрытость трещин

       - размер блоков

ВЫВОД

Сущность обработки КВД по методике Полларда заключается в анализе процесса восстановления давления в скважине посредством построения и обработки основной и разностной кривых, характеризующих процесс фильтрации в системе - призабойная зона, трещины, поры.

Модель Полларда сводит задачу к простому процессу расширения жидкости, однако в некоторых случаях дает приемлемые результаты и позволяет рассчитать ряд параметров трещиновато-пористого коллектора, в частности, объемы матрицы и трещин, пористости матрицы и трещин. Методика позволяет также качественно оценить такие параметры, как трещинную проницаемость, истинную проницаемость трещин, раскрытость трещин, размер блоков.

Список использованной литературы

3. Хисамов Р. С. Гидродинамические исследования скважин и методы обработки результатов измерений / Р.С. Хисамов , Э.И. Сулейманов , Р.Г. Фархулин , О.А. Никашев , А.А.Губайдулин , Р.К. Шикаев , В.М. Хусаинов    — Москва: ОАО ВНИИ ОЭНГ , 1999. - 220 с.

Исследование скважин , дренирующих трещиновато-пористый коллектор при неустановившихся режимах фильтрации. Метод Полларда на http://mirrorref.ru


Похожие рефераты, которые будут Вам интерестны.

1. Реферат ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ В ТРЕЩИНОВАТЫХ И ТРЕЩИНОВАТО-ПОРИСТЫХ СРЕДАХ. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАДАЧ УСТАНОВИВШЕЙСЯ ФИЛЬТРАЦИИ

2. Реферат Методика определения основных показателей работы двигателя при неустановившихся режимах безтормозным методом

3. Реферат Метод гибкого формирования подсистемы частотно-временной локализации сигналов в задачах адаптивной фильтрации

4. Реферат Исследование энергетики двухскоростного асинхронного двигателя в переходных режимах

5. Реферат Исследование нефтяных скважин на приток при установившемся режиме

6. Реферат Исследование линий связи в различных режимах функционирования (режим бегущей волны, холостого хода, короткого замыкания) и измерение основных параметров ЛС

7. Реферат Пористый кремний

8. Реферат Методы психогенетики (метод приемных детей, близнецовый метод, генеалогический метод)

9. Реферат Определение коэффициента фильтрации песка

10. Реферат Определение коэффициента фильтрации песчаного грунта