Построение индикаторной диаграммы (ИД) и определение коэффициента продуктивности скважин

ИССЛЕДОВАНИЕ СКВАЖИН И ПЛАСТОВ

Методические указания

для лабораторных работ студентов всех форм обучения специальности 130503 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»

Тюмень 2013 г.

Тюменского государственного нефтегазового университета

Составители: доцент, к.т.н. В.А. Коротенко

доцент, к.т.н. Р.Р. Сабитов

© федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет» 2013 г.

Методические указания предназначены студентам специальности 130503 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» очной и заочной форм обучения, помогут сформировать практические навыки по дисциплине «Исследование скважин и пластов»: определение физических свойств нефтяного газа, пластовой нефти и воды, построение индикаторной диаграммы и определение коэффициента продуктивности, определение гидродинамических параметров пласта (без учета притока), исследование скважин методом гидропрослушивания при однократном импульсировании, оценка состояния призабойной зоны пласта и эффективности внедрения методов увеличения нефтеотдачи, расчет распределения температуры по стволу скважины.

Введение

Исследование скважин и пластов включает в себя комплекс взаимосвязанных методов, отличающихся теоретической основой, топологией и техникой измерения.

По данным этих исследований определяют следующие начальные параметры:

1. Геометрические характеристики залежей.

2. Коллекторские и фильтрационно-емкостные свойства пластов (ФЕС).

3. Физико-химические свойства пластовых жидкостей и газов.

4. Гидро-термодинамические параметры пласта.

Гидродинамические методы исследования охватывают область фильтрации данной скважины и выдают характеристики, усредненные на большей площади.

Методы ГДИС предназначены для изучения продуктивных пластов при их испытании, освоении и эксплуатации в добывающих и нагнетательных скважинах с целью получения данных об их продуктивности и приемистости, фильтрационных параметрах и скин‑факторе, трассировки границ пласта и особенностях зон дренирования, типа пласта коллектора, анизотропии пласта по проницаемости, режима залежи и др.

Методы ГДИС позволяют непосредственно определить гидропроводность и пьезопроводность пласта, продуктивность скважины, оценить качество вскрытия пласта и технологическую эффективность внедрения методов увеличения дебитов скважин. Кроме того, методами ГДИС можно определить тип коллектора, наличие границ неоднородности гидродинамической связи между скважинами и между пластами и т.д.

В данных методических указаниях приводятся порядок расчетов определение физических свойств нефти, воды и газа, а так же параметры продуктивных пластов. Методические указания предназначено для студентов нефтяных вузов и факультетов.

Лабораторная работа № 1

Построение индикаторной диаграммы (ИД) и определение коэффициента продуктивности скважин

Цель:определить коэффициента продуктивности скважин на установившемся режиме

Задачи:научить студентов построение индикаторных диаграмм и определение коэффициента продуктивности.

Метод исследования скважин при установившихся режимах фильтрации (или метод установившихся отборов) предназначен для определения коэффициента продуктивности скважины и условий фильтрации жидкости в пласте. Сущность метода заключается в определении аналитической связи между давлением на забое скважины и ее дебитом при установившейся работе скважины на режимах, в том числе при отклонении от линейного закона фильтрации.

По результатам исследования строится графическое изображение этой зависимости, называемое индикаторной линией (ИЛ) или диаграммой (ИД). Предполагается, что продолжительность работы на каждом режиме такова, что в пласте устанавливается стационарное течение, в результате чего дебит и забойное давление стабилизируются.

Коэффициент продуктивности ( ) – определяет добывные возможности скважины при изменении давления на 1 атм, .

Задание I

1. По данным табл. 1.1 результатов замеров забойного давления и дебитов на режимах исследования, включая режим замера пластового давления Р_пл при дебите, равным 0 построить индикаторную линию в координатах .

2. Провести осредненную прямую линию через точки ИД до пересечения с осью забойных давлений Р_заб рисунок 1.

Рис. 1.1 Индикаторная диаграмма в зависимости от забойного давления и дебита

3. Если график ИД прямолинейный, то в пласте реализуется линейный закон фильтрации. В основу обработки ИД при линейном законе фильтрации положено уравнение вида:

(1)

где:

А – угловой коэффициент графика ИЛ, равный обратной величине коэффициента продуктивности скважины.

Р_пл – отрезок, отсекаемый по оси давлений.

4. Графически определить коэффициенты уравнения 1:

Р_пл – точка пересечения графика с осью Р_заб;

, тогда .

5. Когда график ИД в координатах имеет разброс точек и неизвестное значение пластового давления Р_пл, параметры уравнения (1) определяются методом наименьших квадратов по формулам:

(2)

где:

N – количество режимов с учетом нулевого режима при Q = 0.

Для облегчения расчетов составим таблицу 1.2

Подставляя значения параметров из таблицы 1 в уравнения (2), определяем коэффициенты А, Р_пл и .

Задание II

1. По данным таблицы 1.3 построить индикаторную диаграмму в координатах и определить значение коэффициента продуктивности скважины. В основу обработки ИД в координатах положено уравнение (3), графическое изображение ИД показано на графике (рис. 1.2)

(3)

, (4)

2. Определить коэффициент продуктивности по формуле (5) и табл. 1.4:

Рис. 2.2 Индикаторная диаграмма зависимости от депрессии и дебита

(5)

Таблица 1.4

Задание III

1. По данным таблицы 1.5 построить график ИД в координатах и определить коэффициент продуктивности. Если ИД в координатах имеет криволинейную форму (как на рисунке 1.3) то уравнение фильтрации жидкости в пласте имеет вид:

(6)

Для обработки ИД уравнение (6) преобразуется к виду:

График строится в координатах . По тангесу угла наклона tgα графика определяется коэффициент , а по точке пересечения с осью - коэффициент А.

2. Построить график ИЛ в координатах и графически определить параметры А и В в уравнении (6) рисунок 1.4.

3. Рассчитать начальный и текущий коэффициенты продуктивности скважины.

, (7)

Рис. 1.3 Индикаторная диаграмма зависимости от депрессии и дебита

Рис. 1.4 Индикаторная диаграмма зависимости от и дебита

Контрольные вопросы

1. Расскажите назначение и сущность метода исследования на стационарных режимах фильтрации.

2. Напишите уравнение притока жидкости при нарушении линейного закона фильтрации.

3. Расскажите, как влияет деформация коллектора на форму ИЛ.

4. Объясните влияние разгазирования нефти в ПЗП на форму ИЛ.

5. В чем отличие изохронного метода снятия ИЛ от стандартного.

6. Напишите уравнение притока жидкости при составном законе фильтрации.

7. Что такое коэффициент продуктивности скважины и в чем измеряется?

8. Начертите график ИД при нарушение линейного закона фильтрации за счет инерционных сил, деформации (сжатие трещин) и инерционных сопротивлений, раскрытия трещин и инерционных сопротивлений

9. Начертите характерные типы индикаторных линий.

Таблица 1.1

Линейный закон фильтрации жидкости

Продолжение таблицы 1.1

Таблица №1.3

Линейный закон фильтрации

Продолжение таблицы 1.3

Таблица 1.5

Квадратичный закон фильтрации

Продолжение таблицы 1.5

Лабораторная работа № 2

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: