Модели ствола скважины

Лекция №6

План

1. Модели ствола скважины

2. Модели скважины

Тема №1. Модели ствола скважины.

ВСС имеет большое значение при анализе и интерпретации ГДИС на неустановившихся режимах фильтрации, поскольку на билогарифмическом графике занимает значительную часть на раннем этапе времени. При этом следует помнить, что на практике лишь некоторые скважины проявляют длительные периоды накопления. Именно после появления программных продуктов по интерпретации ВСС перестало быть существенной помехой для ГДИС и стало использоваться для моделирования.

1.1. Постоянное влияние ствола скважины

Постоянное значение влияния ствола скважины предполагает, что разность между дебитом в интервале притока и дебитом на устье пропорциональна скорости изменения давления

Рисунок 1 – Различный объем ствола скважины на билогарифме.

1.2. Переменное влияние ствола скважины

ВСС может меняться. Такое происходит, когда во время регистрации КВД(КПД) происходит смена сжимаемости флюида. Типичный случай малопроницаемый газовый коллектор, где есть значительный перепад давлений в скважине, а значение сжимаемости изменяется и в период добычи, и в период закрытого состояния. В таком случае в течение анализируемого периода притока будет варьироваться и влияние ствола скважины.

На другом примере - нефтяная скважина первоначально работает с давлением выше давления насыщения, после определенного периода эксплуатации забойное давление снижается ниже давления насыщения. Изначально доминирующее влияние оказывает сжимаемость нефти, и постепенно происходит переход к газовой фазе, поскольку в стволе скважины выделяется все больше и больше газа. Мы имеем дело с явлением увеличивающего объема ствола скважины. Когда скважину закрывают, происходит обратное явление. На первом этапе доминирует газовая фаза, а затем по мере увеличения давления газ начинает обратно растворятся в нефти.

Рисунок 2 – Первый случай

Рисунок 3 – Второй случай

На переменное влияние ствола скважины действуют и другие условия:

• Падение уровня жидкости в нагнетательной скважины во время КПД (увеличение ВСС);

• Изменение диаметра в компоновке заканчивания скважины при повышении или падении уровня жидкости;

• Перераспределение фаз в многофазной добывающей скважине.

Некоторые аналитические формулировки переменного влияния ствола можно интегрировать в аналитические и даже численные модели. Две наиболее популярные формулировки дали Hegeman и Fair.

Тема №1. Модели ствола скважины

Геометрия скважин, как правило, оценивается как первая часть отклика исследования скважины / добычи. Специфические режимы потока, связанные с геометрией скважины, могут позволить инженеру оценить скважинные параметры, иногда в дополнение к некоторым параметрам коллектора. Однако поведение скважины не всегда будет характерным признаком на раннем этапе времени. В случае очень больших скважинных комплексов, таких как горизонтальные скважины, отклик конкретной скважины может длиться все время исследований, и в конце концов периода исследования оказывается не достаточно для достижения режима радиального притока.

1.1. Вертикальная скважина, совершенная по степени вскрытия

Постоянный скин-эффект

Самой простой моделью является вертикальная скважина, совершенная по степени вскрытия продуктивного интервала пласта-коллектора. Эта модель в программном комплексе «Saphir» носит название модели «объем ствола и скин-фэффект». Так как именно эти два фактора оказывают влияния на кривые в билогарифмических координатах для таких скважин.

На билогарифмическом графике ниже представлен отклик различных значений скин-фактора.

Рисунок 4 – Различные значения скин-фактора на билогарифмическом графике.

Скин-эффект, зависящий от дебита

В высокодебитных скважинах, возможно достижение значительных скоростей притока, а в некоторых случаях течение становится турбулентным. В таких случаях закон Дарси нарушается. Для таких случаев скин-эффект может зависеть от дебита.

Для того чтобы оценить зависимость от дебита, нужно найти скин для нескольких дебитов. Технология таких исследований включает в себя несколько КВД после разных периодов добычи. Проинтерпретировав такие исследования мы определим несколько значений скин-фактора, изменяющийся после каждого режима эксплуатации.

Рисунок 5 – Зарегистрированный исследования

Рисунок 6 – КВД после каждого режима эксплуатации.

Скин, зависящий от времени.

Если интервал притока скважины в период эксплуатации начинает изменять свой скин, т.е. очищается или наоборот загрязняться то скин-фактор зависит от времени.

Рисунок 7 – Скин зависит от времени