Гидродинамические исследования

Под гидродинамическими методами исследований скважин понимается система мероприятий, проводимых по специальным программам с целью определения комплексных характеристик продуктивных пластов и скважин (пластового давления, фильтрационных и геометрических параметров) путем установления взаимосвязей между дебитами скважин и определяющими их перепадами давления в пласте.

Высокоинформативные гдис проводятся для решения следующих задач:

  • оценка качества вскрытия пласта, определение коэффициента продуктивности, пластового давления и комплекса фильтрационно-емкостных свойств пласта при освоении новых скважин, выходящих из бурения, на начальной стадии их эксплуатации.
  • контроль динамики изменения параметров скважины и пласта в процессе эксплуатации действующих скважин (скин-фактор, ФЕС пласта, пластовое давление, коэффициент продуктивности), выбор оптимальных режимов работы;
  • получение необходимой гидродинамической информации для подготовки проектно–технологической документации на разработку месторождений, построения и актуализации гидродинамических моделей;
  • изучение состояния призабойной зоны (скин-фактор) и ФЕС пласта до и после проведения ГТМ по воздействию на пласт и призабойную зону скважины (перевод на другие горизонты, ГРП, химические и гидродинамические МУН в нагнетательных скважинах, методы обработки призабойной зоны скважин).

Технические особенности гидродинамических исследований

  • в скважинах, осваиваемых струйными насосами, фонтанирующих применяют методы снятия индикаторной кривой и КВД;
  • в скважинах с низкими пластовыми давлениями используют методы КВУ и испытание пластов;
  • в зависимости от способа вызова притока и применяемого устьевого оборудования используют дистанционную (Сова-3,5,9) или автономную аппаратуру (Сова-4, МТГ-25, МИКОН-107, КСА-А2-28-100-60);
  • возможно применение в комплексе с исследованиями профилей притока, источников и интервалов обводнения эксплуатационных скважин, при перфорации на трубах для оперативной оценки энергетических свойств пластов;
  • при исследовании скважин, эксплуатирующих несколько перфорированных пластов, в случае отсутствия замеров расхода для отдельных пластов, определяемые по ГДИ параметры являются средними;
  • для получения достоверных результатов необходимо проведение измерений до момента стабилизации давления или уровня.

Для обработки ГДИ-данных используются программное обеспечение с использованием алгоритмов нелинейной регрессии, являющимся основным методом интерпретации ГДИС, применяемым в современных программных продуктах высокого уровня, также используется решение Маскета, основанное на методе последовательной смены стационарных состояний.

В основе всех методов гидродинамических исследований скважин лежат решения задач

  •  стационарной (установившейся) фильтрации – ИД, КВД;
  •  нестационарной (неустановившейся) фильтрации – КВУ, КПД.

Выбор оптимальной технологической схемы гидродинамических исследований определяет решаемые задачи, обуславливает полноту и достоверность получаемых результатов.

Прослеживание забойных давлений, КВД при ПГИС
 
 
Обработка КВД, ИД
 

ИД решаемые задачи

  • создание и изучение зависимости изменений дебита скважины от забойного давления;
  • отработка скважины на штуцерах с различными диаметрами либо запланированных режимах работы глубинного насоса – количество режимов (штуцеров) планируется в зависимости от поставленных задач;
  • основными определяемыми параметрами являются пластовое давление, депрессия и коэффициент продуктивности;

КВД решаемые задачи

  • проводится в остановленной скважине (отбор жидкости прекращен), при герметизации устья (скважина закрыта);
  • для достоверного определения ФЕС пласта длительность регистрации КВД должна быть достаточной, важно на диагностическом графике получить участок радиального притока;
  • По данным обработки КВД определяются следующие (основные) параметры:
  • пластовое давление;
  • коэффициент продуктивности;
  • коэффициент гидропроводности ;
  • коэффициент проницаемости
  • коэффициент пьезопроводности;
  • скин-фактор;
  • радиус зоны исследования;
  • полудлина трещины ГРП (для скважин с ГРП).

Схема исследований в фонтанирующей скважине включает регистрацию забойного давления как при эксплуатации на штуцере, сопровождающейся замерами установившихся дебитов, так и в загерметизированном стволе скважины;

При вскрытии и освоении свабированием скважин с прогнозируемыми высокими энергетическими свойствами пластов желательно использование автономных приборов для регистрации забойных давлений, КВД (устанавливаемых или в переходнике ПАСП, или на колонне НКТ или в шахте под перфоратор ПКТ-89);

Регистрация забойных давлений при освоении скважин по технологии Y-tool производится с использованием комплексной аппаратуры и данных ТМС.

Регистрация забойных давлений, КВД при освоении скважин струйными насосами УГИС, КИС производится с использованием автономной аппаратуры.

  • Изучение зависимости и динамики изменений дебита скважины от забойного давления для дальнейшей оптимальной эксплуатации.
  • основными определяемыми параметрами являются пластовое давление, депрессия и коэффициент продуктивности;
  • предусматривает проведение замеров на 4-5 установившихся режимах скважины;
  • отработка скважины проводится на штуцерах с различными диаметрами либо режимах работы глубинного насоса;
  • при каждом режиме измеряют забойное давление, дебиты жидкой и газообразной фаз пластового флюида;
  • для более полной оценки фильтрационных характеристик пласта необходимо комплексирование с методом КВД в остановленной скважине.

МЕТОД КРИВОЙ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ (КВД)

  • проводится в остановленной (отбор жидкости прекращен) скважине при герметизации устья (скважина закрыта);
  • для определения параметров удаленной от скважины зоны пласта длительность регистрации КВД должна быть достаточной для оценки фильтрационно-емкостных свойств пласта на диагностическом графике важен участок радиального притока;
  • в фонтанирующей скважине регистрация забойного давления производится как при эксплуатации на штуцере, сопровождающейся замерами установившихся дебитов нефти и воды, так и в загерметизированном стволе скважины;
  • при вскрытии и освоении свабированием скважин с прогнозируемыми высокими энергетическими свойствами пластов необходимо использование автономных приборов (устанавливаемых или в переходнике ПАСП, или на колонне НКТ или в шахте под перфоратор ПКТ-89);
  • при освоении скважин по технологии Y-tool с использованием комплексной аппаратуры и данных ТМС.
  • при освоении скважин струйными насосами УГИС с использованием автономной аппаратуры производится регистрация КВД. Преимуществом данной технологии является быстрое восстановление пластового давления за счет малого объёма подпакерного пространства

ОСНОВНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ КВД ЯВЛЯЮТСЯ:

  • пластовое давление;
  • коэффициент продуктивности;
  • коэффициент гидропроводности ;
  • коэффициент проницаемости
  • коэффициент пьезопроводности;
  • скин-фактор;
  • радиус зоны исследования;
  • полудлина трещины ГРП (для скважин с ГРП).

МЕТОД КРИВОЙ ВОССТАНОВЛЕНИЯ УРОВНЕЙ (КВУ)

  • применяется для скважин с низкими пластовыми давлениями (с низкими статическими уровнями);
  • проводится в остановленной (отбор жидкости прекращен) скважине с открытым устьем;
  • из пласта продолжается затухающий со временем приток и подъем уровня в стволе скважины;
  • изменение давления в скважине определяется подъемом уровня за счет продолжающегося притока жидкости из пласта;
  • кривую изменения давления в этом случае называют кривой притока (КП);
  • длительность регистрации КП зависит от продуктивности скважины, плотности флюида, площади сечения поднимающегося в стволе скважины потока жидкости и угла наклона ствола скважины;
  • параллельно проводят замеры статического и динамических уровней раздела газожидкостных фаз флюида;
  • при вызове притока свабированием в скважинах с прогнозируемыми высокими дебитами следует использовать автономные приборы.

Основными параметрами, получаемыми по кривой притока, являются:

  • пластовое давление;
  • коэффициент продуктивности;
  • дебит скважины.

МТОД ИСПЫТАНИЯ ПЛАСТОВ НА ТРУБАХ (ИПТ)

Испытание пластов проводят с целью оценки промышленной значимости объектов и возможности получения в начальный период эксплуатации притока углеводородов.

Испытание пласта - это технологический комплекс работ в скважине, связанный со спуско-подъемными операциями инструмента, созданием глубокой депрессии на пласт, многоцикловым вызовом притока пластовой жидкости и отбором глубинных проб с регистрацией диаграмм изменения давления и температуры на забое и в трубах автономными манометрами, применяют в обсаженных скважинах в тех случаях, когда использование стандартных технологий КВД и КП малоинформативно:

  • в низко- и среднедебитных экплуатационных скважинах,
  • при наличии перфорации двух стратиграфически различных пластов,
  • при работе пласта в режиме неустойчивого фонтанирования;

Возможность создания малого подпакерного объема позволяет снизить влияние ствола скважины и существенно сократить продолжительность исследований. Высокая достоверность определяемых по КВД гидродинамических характеристик обусловлена тем, что условия притока и восстановления давления наиболее полно соответствуют режиму упругой фильтрации. В результате обработки данных ИПТ получают следующие параметры:

  • пластовое давление;
  • коэффициент продуктивности при испытании;
  • коэффициент продуктивности потенциальный;
  • коэффициент гидропроводности (проницаемости) удаленной зоны пласта;
  • коэффициент призабойной закупорки;
  • скин-фактор.