Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 [ 37 ] 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270

в рассматриваемом примере примем забойное давление РР = 10 МПа. Тогда эффективное напряжение на стенке добывающей скважины станет равным:

>„=Л.р„-заг, = 52-10 = 42МПа.

Увеличение эффективного напряжения, действующего на зерна породы, приводит к увеличению их объема (справедливым остается закон Гука) с соответствующими последствиями. Мы рассмотрим здесь только одно последствие - рост контактного напряжения между зернами (рост напряжения в цементирующем веществе), что при определенной его величине приведет к разрушению цементирующего вещества (частично или полностью). При разрушении цементирующего вещества оно попадает в поровое пространство и вовлекается в процесс фильтрации.

Следствием этого является процесс облитерации, приводящий к закупорке поровых каналов разрушившимся цементирующим веществом и к снижению проницаемости системы. Совершенно очевидно, что при определенных депрессиях разрушения цементирующего вещества не происходит, т.к. его прочность достаточна, чтобы противостоять возросшему объему зерен скелета породы. Разрушение цементирующего вещества начинается при определенной депрессии; при этом количество разрушающегося цементирующего вещества возрастает с ростом депрессии, а дебит резко снижается после достижения критической депрессии АР (см. рис. 3.7 б). При депрессиях, выше критической, процесс облитерации становится определяющим, резко снижая фильтрационную способность системы, а следовательно и дебит скважины, что видно из индикаторной диаграммы после точки ДР (рис. 3.7 б).

При полном разрушении цементирующего вещества консолидированный терригенный коллектор становится рыхлым с возможной последующей перестройкой структуры порового пространства и изменением его толщины.

Таким образом, одной из причин серповидности индикаторной диаграммы скважины является облитерация, например, разрушающимся цементирующим веществом или мелкими частицами зерен терригенной породы. Подчеркиваем, что это - только одна из возможных причин. Существуют и другие причины, связанные, например, с двухфазностью течения и относительными фазовыми проницаемостями. Аналогичные индикаторные диаграммы могут

быть получены при фильтрации газированной жидкости, фильтрации смеси «нефть-вода» и др.

3.4. ИССЛЕДОВАНИЕ НА НЕСТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ РАБОТЫ СКВАЖИНЫ

Изучение нестационарного режима работы скважины после остановки ее (или после пуска) дает информацию о среднеинтеграль-ных характеристиках зоны реагирования.

Всякое изменение режима работы скважины сопровождается перераспределением давления вокруг нее и зависит от пьезопроводности зоны реагирования. Исследование заключается в получении зависимости изменения забойного давления в скважине в функции времени t зап ~ f( после изменения режима ее работы (пуска или остановки).

3.4.1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ В основе исследования лежит уравнение пьезопроводности:

Р = (3 34)

где ге - коэффициент пьезопроводности, м7с; т - время, с.

Для одиночной скважины, расположенной в однородном неограниченном по размерам пласте, насыщенном однородной жидкостью, изменение давления вокруг нее в функции времени т и расстояния г может быть записано в виде:

dP IdP \dP „. dP

-d-r--Tx (•)

где - плотность пластовой жидкости, кг/м;

р* - коэффициент упругоемкости, м/Н, рассчитываемый по уравнению (3.1).

Второе слагаемое в правой части (3.35) представляет собой инерционный член.

Пренебрегая инерционным членом в (3.35), получим уравнение Фурье:

dP IdP 1 dP dr г dr ге dx

Графически изменение давления и дебита скважины до остановки ее в момент времени т,, представлено на рис. 3.9; Р(Т) - изменение давления в период времени Т работы скважины с постоянным дебитом Q. Начиная с момента т,,, за период времени / (время остановки скважины) на забое скважины забойное давление 35(0 восстанавливается, что видно из фиксируемой кривой восстановления забойного давления (КВД).

Запишем следующие соотношения (см. рис. 3.9):

АРЛО = -Р{Т) + Р:,АО, (3.37)

2{t) = Pn.-P.,{0, (3.38)

где Р{Т) - давление, с которым бы работала скважина в период времени t (время остановки), если бы не была остановлена на исследование (на рис. 3.9 показано штриховой линией); Pji - пластовое давление;

ЛагХО - изменение забойного давления после остановки скважины на исследование.

В результате решения уравнения (3.36) получаем:

/„,-Рз„Л0 = Д2(0 =

, (3.39)

где Q - постоянный дебит, с которым работала скважина в течение времени Т до остановки;

в - объемный коэффициент пластовой жидкости (нефти);

Рис. 3.9. к нсслеловаиию скважины при нестационарном режиме работы