Патент на изобретение №2386808

(54) СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ГАЗОВЫХ И ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ СКВАЖИН С СУБГОРИЗОНТАЛЬНЫМ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫМ ОКОНЧАНИЕМ СТВОЛА

(57) Реферат:

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано при проведении газодинамических исследований газовых и газоконденсатных скважин с субгоризонтальным и горизонтальным окончанием ствола. Техническим результатом является снижение затрат рабочего времени на проведение исследования, повышение точности результатов исследования. Для этого в процессе исследования проводят замер забойного давления и дебита при длительной работе скважины в газосборный коллектор. Замеряют параметры работы скважины при их полной стабилизации на режиме с максимальным дебитом. Проводят замер параметров работы скважины на нескольких режимах одинаковой продолжительности по времени с различными дебитами. При этом исследование проводят непрерывно, без остановки скважины между режимами. Останавливают скважину до полной стабилизации устьевого давления. Снимают кривую восстановления давления, замеряют пластовое давление. Проводят пуск скважины в газосборный коллектор. Определяют коэффициенты фильтрационного сопротивления А и В.

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано при проведении газодинамических исследований газовых и газоконденсатных скважин с субгоризонтальным и горизонтальным окончанием ствола.

Известен способ проведения исследований газовых и газоконденсатных скважин на стационарных режимах фильтрации с использованием диафрагменного измерителя критического течения (ДИКТ) [Гриценко А.И., Алиев З.С., Ермилов О.М., Ремизов В.В., Зотов Г.А. Руководство по исследованию скважин. – М.: Наука, 1995, стр.21-22, 175-178, 487-489.], включающий остановку скважины, замер статического давления на устье и пластового давления, пуск скважины на факельную линию с определением дебита газа и конденсата на нескольких режимах работы с использованием ДИКТ, замер динамического давления на устье и забойного давления на каждом режиме после их стабилизации, снятие кривой стабилизации давления и кривой восстановления давления, замер температуры газа на забое и устье скважины на каждом режиме, пуск скважины в газосборный коллектор, определение коэффициентов фильтрационного сопротивления A и B.

Существенным недостатком данного способа являются выпуски газа в атмосферу, исчисляемые миллионами кубометров, вследствие значительного времени стабилизации измеряемых параметров.

Наиболее близким по технической сущности (прототип) является изохронный способ исследований [Гриценко А.И., Алиев З.С., Ермилов О.М., Ремизов В.В., Зотов Г.А. Руководство по исследованию скважин. – М.: Наука, 1995, стр.234-241.], включающий остановку скважины, замер статического давления на устье и пластового давления, пуск скважины на факельную линию с определением дебита газа и конденсата на нескольких режимах работы одинаковой продолжительности по времени с различными дебитами, замер динамического давления на устье и забойного давления на каждом режиме после их стабилизации, остановку скважины после каждого режима, снятие кривой стабилизации давления и кривой восстановления давления, замер температуры газа на забое и устье скважины на каждом режиме, пуск скважины в газосборный коллектор и замер рабочих параметров после их стабилизации, определение коэффициентов фильтрационного сопротивления А и В. Обязательным условием исследования скважины изохронным методом является полное восстановление забойного давления между режимами, которое достигается остановкой скважины.

Суть изохронного способа заключается в том, что радиус дренируемой зоны пласта зависит не от дебита, а от безразмерного времени, определяемого из измеряемых параметров по формуле: где k и µ – коэффициенты проницаемости пласта и вязкости газа; P_CP – среднее пластовое давление; m – пористость коллектора, доли единицы; R_C – радиус скважины; t – время работы скважины после ее пуска. Принятое условие означает, что для одного и того же отрезка времени независимо от дебита будет дренироваться зона одинакового радиуса. В этом случае так же, как и при полной стабилизации забойного давления и дебита, угол наклона индикаторной кривой, построенной в координатах P²/Q от Q, остается постоянным в диапазоне измеряемых дебитов.

Для двучленного закона фильтрации газа к скважине результаты исследования изохронным методом обрабатываются по формуле: , где P_ПЛ – забойное давление, соответствующее времени t_P; t_P – время работы скважины, не превышающее 60 минут и одинаковое на всех режимах исследования скважины кроме тех, на которых достигается стабилизация измеряемых параметров; Q(t_P) – дебит скважины, соответствующий времени t_p; a(t_p) b(t_p) – коэффициенты фильтрационного сопротивления.

Результаты замеров нестабилизированных значений параметров фиксируют в процессе исследования, после чего строят линейную регрессионную зависимость в координатах

от Q(t_p). Коэффициент a(t_P) определяют как отрезок, отсекаемый на оси ординат, а коэффициент b(t_P) определяют как тангенс угла наклона полученной прямой. Для определения истинного значения коэффициента a_ИС используют два метода.

Первый. При известном коэффициенте b(t_P)=B определяют a_ИС=A, соответствующее стабилизированным величинам забойных давлений и дебитов. Для этого на одном из режимов достигают их полной стабилизации, фиксируют их значения и вычисляют величину a_ИС из уравнения , где b – коэффициент при квадратичном члене уравнения притока газа к скважине; – забойное давление после полной стабилизации работы скважины на одном из режимов; Q(t_CT) – стабилизированный дебит скважины; t_CT – время, необходимое для полной стабилизации давления и дебита.

Второй. Зная величину a(t_p), соответствующую нестабилизированным значениям забойных давлений и дебитов, которые измеряют, значение коэффициента a_ИС определяют из их измеренных значений по формуле a_ИС= a(t_p)+lnt_CT/t_p, где -тангенс угла наклона регрессионной прямой, проведенной по точкам конечного участка кривой восстановления давления, построенной в координатах от lgt.

Существенным недостатком способа является значительное время проведения исследований, обусловленное длительностью периода стабилизации рабочих параметров на режиме и восстановления давления при остановке скважины между режимами.

Ориентировочно время полной стабилизации забойного давления и дебита можно рассчитать по следующей формуле (в секундах) [Гриценко А.И, Алиев З.С., Ермилов О.М., Ремизов В.В., Зотов Г.А. Руководство по исследованию скважин. – М.: Наука, 1995, стр.179.]: где æ – коэффициент пьезопроводности; C – численный коэффициент, изменяющийся в пределах 0,122C0,350; v=[k_в.cp/k_г]^0.5 – параметр анизотропии пласта.

Коэффициент пьезопроводности определяется по формуле: æ=k·P_пл/(mµ), где k – проницаемость пласта, м²; P_пл – пластовое давление, Па; m – пористость пласта; µ – коэффициент вязкости газа, Па·с.

Параметр радиуса контура питания R_k зависит от формы зоны дренирования и удельных запасов, приходящихся на горизонтальную скважину. В таблице приведены расчетное время стабилизации t_cт для различных значений R_k и проницаемости k.

Таблица
Радиус контура питания Rk, м	Проницаемость k, 10-12 м2	Пористость m в долях единиц	Коэффициент вязкости µ,10-3 Па·с	Пластовое давление Pпл, 106 МПа	tcт в сутках при C=0,350
=0,3162	=l
1000	0,5	0,25	0,012	11,7	6,568	2,077
	1,0				3,282	1,038
1500	0,5	0,25	0,012	11,7	14,769	4,670
	1,0				7,384	2,335
2000	0,5	0,25	0,012	11,7	26,201	8,285
	1,0				13,102	4,143

Предлагаемый способ проведения исследований газовых и газоконденсатных скважин позволяет устранить указанные недостатки. Заявляемый способ включает замер рабочих параметров при длительной работе скважины в газосборный коллектор, замер параметров работы скважины на нескольких режимах одинаковой продолжительности по времени с различными дебитами, однократную остановку скважины до полной стабилизации устьевого давления, снятие кривой восстановления давления, замер пластового давления, пуск скважины в газосборный коллектор, определение коэффициентов фильтрационного сопротивления A и B.

Заявляемый способ отличается от известных тем, что исследование проводится непрерывно без остановки скважины между режимами. На двух режимах, рабочем, при эксплуатации скважины в газосборный коллектор в начале испытаний, и с максимальным дебитом, достигают полной стабилизация замеряемых параметров.

Суть предлагаемого способа заключается в том, что при длительной работе скважины на рабочем режиме радиус контура питания стабилизируется и остается постоянным. Исследование на режимах с дебитом, отличным от рабочего, проводят в течение общего отрезка времени, который в 10-100 раз меньше времени работы скважины в газосборный коллектор и не оказывает существенного влияния на величину контура питания.

Коэффициент B определяют как тангенс угла наклона регрессионной прямой, проведенной по результатам замеров стабилизированных значений параметров, фиксируемых на двух режимах, при работе скважины в газосборный коллектор в начале исследования и с максимальным дебитом, построенной в координатах от Q(t_CT). Коэффициенты a(t_P) и a_ИС, которое равно A, определяют так же, как и при изохронном методе.

Формула изобретения

Способ проведения исследований газовых и газоконденсатных скважин с субгоризонтальным и горизонтальным окончанием ствола, включающий замер рабочих параметров при длительной работе скважины в газосборный коллектор, замер параметров работы скважины на нескольких режимах одинаковой продолжительности по времени с различными дебитами, однократную остановку скважины до полной стабилизации устьевого давления, замер пластового давления, пуск скважины в газосборный коллектор, определение коэффициентов фильтрационного сопротивления А и В, отличающийся тем, что исследование производят непрерывно, без остановки скважины между режимами, помимо режима соответствующего работе скважины в газосборный коллектор, на режиме с максимальным дебитом достигают полной стабилизации замеряемых параметров и определяют коэффициент фильтрационного сопротивления В по результатам замеров стабилизированных значений параметров, фиксируемых на двух режимах, с рабочим дебитом, соответствующим эксплуатации скважины в газосборный коллектор в начале исследования и с максимальным дебитом.