14665

Определение параметров пласта по кривой восстановления давления (КВД) в возмущающей скважине

Лабораторная работа

География, геология и геодезия

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2 Определение параметров пласта по кривой восстановления давления КВД в возмущающей скважине. В ходе выполнения данной лабораторной работы студенты знакомятся с одним из методов обработки кривых восстановления давления в скважинах. По результ...

Русский

2013-06-09

954 KB

35 чел.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

Определение параметров пласта по кривой восстановления давления (КВД) в возмущающей скважине.

В ходе выполнения данной лабораторной работы студенты знакомятся с одним из методов обработки кривых восстановления давления в скважинах. По результатам замеров, полученных на экспериментальной установке, определяется гидропроводность, проницаемость и пьезопроводность, а так же приведенный радиус скважины. Технология получения кривой восстановления давления в промысловых условиях сводится к прекращению отбора жидкости из скважины путем закрытия устьевой задвижки фонтанной скважины или остановки откачивающего жидкость насоса. За изменением забойного давления после остановки скважины следят с помощью предварительно спущенных в скважину глубинных манометров или путем отбивки уровня жидкости эхолотом.

ТЕОРИЯ. При мгновенном прекращении приток из упругого бесконечного пласта сжимаемой жидкости в скважину, длительное время Т работавшую с постоянным дебитом q, давление у стенки скважины в момент t будет равно [4,5]:

.

При Tt

.

Поэтому при t > 0

,

где Рс(Т) – забойное давление в скважине в момент её остановки (при t=0);

Рс(t) – забойное давление в скважине в момент t после её остановки;

q – дебит скважины до остановки;

– динамическая вязкость жидкости;

k – проницаемость пласта;  

h – толщина пласта;

rп – приведенный радиус скважины;

– пьезопроводность пласта;

t – время, прошедшее с момента остановки скважины;

Еi– интегральная показательная функция.

Интегральная показательная функция:.

Интегральная показательная функция допускает разложение в ряд:

                                    

              При z малых можно ограничиться двумя первыми членами ряда и считать, что .

             В результате изменение давления на стенке остановленной скважины может быть описано уравнением   

  (      ).

Представим формулу (#) в виде (     ), и подставив эти обозначения в (   ), получим

 с = A + B ln t. (      )

          Соотношение (###) является уравнением прямой линии относительно с и ln t .Это значит, что построив кривую восстановления давления в соответствующих координатах, мы получим прямую линию (рис.1)

        Из рис.1 следует:

                        

        Тогда для коэффициента проницаемости получим:

.

 Зная проницаемость и пористость пласта, а также коэффициенты сжимаемости породы и насыщающей её жидкости, можно вычислить пьезопроводность пласта по формуле

  .

В дальнейшем по отрезку, отсекаемому на оси ординат (рис.1), определяют приведенный радиус скважины

 .

Предположение о мгновенном прекращении притока жидкости в скважину после её остановки не выполняется для реальных скважин. При закрытой устьевой задвижке или установленном насосе поступление жидкости из пласта продолжается вследствие сжатия газа в стволе скважины. Приток жидкости из пласта после остановки скважины искажает кривую восстановления давления (рис.2).

Наиболее значительное искажение возникает в начальный период снятия КВД. Затем темп притока постепенно снижается, и при больших значениях времени его влияние на результаты замеров мало. Поэтому для определения параметров пласта прямую проводят через конечный участок кривой восстановления давления(рис.2). Следует отметить, что при выводе формулы (#) предполагалось обрабатывать КВД при больших значениях времени, от есть малом значении аргумента интегральной показательной функции, и, следовательно, она не пригодна для обработки начального участка кривой. Методы обработки кривых восстановления давления с учетом притока жидкости в скважину после её остановки представлены в [1,2,3,4,5].

Обрабатывая кривую восстановления давления с использованием описанного в данном пособии метода, следует иметь в виду, что при переходе от формулы (#) к формуле (##) возможен только в том случае, если комплекс величин под знаком логарифма является безразмерным, то есть когда все входящие в этот комплекс величины приведены в единую систему единиц. Поэтому для исключения ошибок при экспериментальном использовании методики следует для начала обработки КВД все исходные данные привести к одной системе единиц, а под знаком логарифма в выражении (##) использовать абсолютные значения величин, составляющих безразмерный комплекс под знаком логарифма в формуле (#).

ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТРНОЙ УСТАНОВКИ.

Лабораторная работа по определению параметров пласта по КВД выполняется на гидроинтеграторе, моделирующем упругоемкий пласт с центральной скважиной (рис.3).

Фильтрационные сопротивления пласта в гидроинтеграторе моделируются гидравлическими сопротивлениями щелевого лотка, который представляет собой узкую щель между пластинами их органического стекла (рис.4). Лоток имеет ряд отводов для присоединения емкостей с жидкостью и пьезометров.

При проектировании гидроинтегратора моделируемый круговой пласт разбивался на ряд кольцеобразных зон. Упругоемкость каждой зоны пласта моделируется отдельными емкостями, площади поперечного сечения которых пропорциональны упругому запасу соответствующей зоны.

Питание модели осуществляется с помощью сосуда Мариотта. Предполагается, что за время исследования наличие границы пласта с постоянным давлением на контуре питания не сказывается на результатах исследования.

    

На лицевой панели установки (рис.5) помещены сливной кран, моделирующий совместно с подключенным к нему пьезометром скважину, а так же пьезометры, которые позволяют определить изменение давления по длине модели. Каждый пьезометр соединен с соответствующей емкостью, моделирующей упругий запас, образуя таким образом систему сообщающихся сосудов, связанных между собой набором гидравлических сопротивлений.

 

После прекращения слива жидкости из модели приток из щелевого лотка продолжается в пьезометр, который подключен к сливному крану. Приток жидкости в пьезометр после закрытия крана приводит, как и в реальных промысловых  условиях, к искривлению начального участка КВД, построенной в полулогарифмических координатах.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ.

В начале занятия открывается сливной кран установки и устанавливается дебит, при котором уровень жидкости в пьезометре, подключенном к крану, составляет примерно 0,05 – 0,2 м.

Время открытия крана фиксируется. Каждый студент получает необходимые для последующих вычислений исходные данные в соответствии с одним из вариантов (табл.1)

      Таблица 1

Вариант

Исходные данные

ж,

Па-1

с,

Па-1

m

h,

м

,

МПас

ж,

кг/м3

1

0,910-10

0,710-10

0,21

0,10

1,15

1050

2

1,510-10

0,910-10

0,20

0,11

1,05

1150

3

510-10

210-10

0,25

0,12

1,20

1030

4

710-10

110-10

0,24

0,09

1,35

1000

5

310-10

0,810-10

0,19

0,08

1,25

1040

6

810-10

0,610-10

0,30

0,13

1,50

1130

7

410-10

1,310-10

0,29

0,15

1,45

1080

8

210-10

1,510-10

0,22

0,14

1,40

1120

9

910-10

1,810-10

0,28

0,07

1,00

1090

10

110-10

1,110-10

0,23

0,13

1,10

1110

Слив жидкости из модели производится в мерный сосуд в течение примерно 40 – 50 минут. Затем замеряется уровень жидкости h0 в скважинном пьезометре, кран закрывается и одновременно включается секундомер. Фиксируется время закрытия крана. Дебит скважины определяется по формуле ,

где Vж – объем жидкости, отобранной из скважины за все время её работы, м3;

      tр – время работы скважины, с.

Далее переходят к заполнению таблицы (2). В ней отмечается, через какое время после закрытия скважины уровень жидкости достигает соответствующей отметки. Сначала уровень жидкости поднимается быстро, поэтому интервалы замеров на начальном участке составляют 0,1 м. Затем темп роста давления замедляется, и в конце замеры проводят через 0,01 м изменения уровня. После окончания замеров полностью заполняется таблица (2), строится кривая восстановления давления на миллиметровой бумаге и вычисляются параметры пласта k, , rп и .

                Таблица (2)

Результаты измерения восстановления давления в скважине.

Уровень жидкости в пьезометре h,

М

Изменение давления в скважине

Pc=жg(hh0), Па

Время t, с

ln t

h0=

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.72

0.74

0.76

0.78

0.80

0.81

0.82

0.83

0.84

0.85

0.86

0.87

0.88

0.89

0.90

0.91

0.92

0.93

0.94

0.95

0.96

0.97

0.98

EMBED PBrush  

EMBED PBrush  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19199. Характеристики электронных пучков. Источники ускоренных электронов. Термоэмиссионные и автоэмиссионные катоды и их характеристики 141 KB
  Лекция 11 Характеристики электронных пучков. Источники ускоренных электронов. Термоэмиссионные и автоэмиссионные катоды и их характеристики. Основные узлы и характеристики электронной пушки. Электронные пучки принято разбивать на два класса: Электронные пучки ...
19200. Параметры ионных источников. Конструктивные элементы ионных источников. Дуоплазматрон и ионный источник Пеннинга 113.5 KB
  Лекция 12 Параметры ионных источников. Конструктивные элементы ионных источников. Дуоплазматрон и ионный источник Пеннинга. Ионный источник – устройство для получения в вакууме ионного пучка – пространственно сформированного потока ионов скорость направленного дви...
19201. Магнитные масс-анализаторы. Понятие разрешения по массам. Квадрупольные масс-анализаторы 155.5 KB
  Лекция 13 Магнитные массанализаторы. Понятие разрешения по массам. Квадрупольные массанализаторы. Для выделения из ионного пучка ионов нужной массы используются массанализаторы массспектрометры. Наиболее часто в установках элементного анализа применяются магнит...
19202. Основные понятия вакуумной техники. Длина свободного пробега ионов при различных давлениях 71 KB
  Лекция 14 Основные понятия вакуумной техники. Длина свободного пробега ионов при различных давлениях. Адсорбция остаточных газов на поверхности образца. Методы очистки поверхности. Состояние разреженного газа при давлении ниже атмосферного принято называть вакуумом....
19203. Детекторы заряженных частиц – канальные электронные умножители и микроканальные пластины. Поверхностно-барьерный детектор 128.5 KB
  Лекция 15 Детекторы заряженных частиц – канальные электронные умножители и микроканальные пластины. Поверхностнобарьерный детектор. Твердотельный рентгеновский спектрометр. В настоящее время наиболее распространенными детекторами заряженных частиц являются канал...
19204. Основные понятия вакуумной техники. Длина свободного пробега ионов при различных давлениях. Адсорбция остаточных газов на поверхности образца 123 KB
  Лекция 16 Основные понятия вакуумной техники. Длина свободного пробега ионов при различных давлениях. Адсорбция остаточных газов на поверхности образца. Методы очистки поверхности. Состояние разреженного газа при давлении ниже атмосферного принято называть вакуумом....
19205. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И СВОЙСТВА ПЛАЗМЫ 254 KB
  Лекция № 1. Плазма – коллективное состояние заряженных частиц ионизованного газа. Пространственные и временные масштабы разделения зарядов в плазме. Идеальная и неидеальная вырожденная плазма. Холодная газоразрядная горячая и релятивистская плазма. I. ОСНОВНЫ...
19206. Траектории заряженных частиц в однородных электрическом и магнитном полях 603 KB
  Лекция № 2. Траектории заряженных частиц в однородных электрическом и магнитном полях. Отклонение и фокусировка заряженных частиц в постоянном электрическом поле. Фокусировка в плоском и цилиндрическом конденсаторах. Электростатические энергоанализаторы. Фокусиро
19207. Движение в неоднородном магнитном поле 333 KB
  Лекция № 3. Движение в неоднородном магнитном поле. Дрейфовое приближение условия применимости дрейфовая скорость. Дрейфы в неоднородном магнитном поле. Адиабатический инвариант. Движение в скрещенных электрическом и магнитном полях. Общий случай скрещенных поля л...