Kulpin_L.G._Izuchenie_osobennostey_zon_drenirovaniya_skvazhin_metodami_pezometrii

ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСfЕЙ ЗОН ДРЕНИРОВАНИЯ

СКВАЖИН МЕfОДАМИ ПЬЕЗОМЕТРИМ

Гидродинамические исследования скважин являются одним

из основных методов уточнения строения продуктивных пла­

стов нефтяных и газовых месторождений, подготовки геологи­

ческой основы дЛЯ проектирования разработки, осуществления

гидродинамического контроля в процессе эксплуатации.

В настоящее время существует значительное число методов

интерпретации результатов исследований скважин при неста­

ционарных режимах фильтрации применительно к различным

типам коллекторов, геометрическим особенностям их строе­

ния, методам проведения исследований. В теоретическом пла­ не кривая восстановления давления (КВД) в скважине содер­

жит полную информацию о фильтрационных характеристиках продуктивного пласта и особенностях зоны дренирования. Од­ нако расшифровка этой информации в общем случае практи­

чески невозможна из-за сложности получения соответствую­

щих аналитических зависимостей и неустойчивости решения обратной задачи. По существу, каждый из применяемых в на­ стоящее время способов обработки результатов гидродинами­ ческих исследований скважин действует в рамках определен­

ной упрощенной модели, а достоверность полученных резуль­

татов существенно зависит от того, насколько выбранная мо­

дель соответствует реальной геолога-промыеловой ситуации. Таким образом, информативность полученных результа­

тов в значительной мере определяется опытом и квалифика­ цией исследователя и в определенной степени носит субъек­

тивный характер. Наряду с этим, следует иметь в виду, что ни­ какая модельная ситуация, которой пользуются исследователи при формализации процесса восстановления забойного давле­

ния после пуска или остановки скважины, не может полностью

описывать реальные гидродинамические процессы и структу­

РУ фильтрационных потоков в пласте и призабойной зоне

скважины.

s

Комплексная методика обработки результатов гидродинами­

ческих исследований скважин, а также соответствующее мате­

матическое и програмное обеспечение были разработаны [2, 6]

с целью выбора для интерпретации КВД наиболее адекватной

фильтрационной модели и формализованного использования

дополнительной априорной информации и особенностей КВД,

которые до сих пор каждым исследователем использовались

субъективно в меру своего опыта и предстаолений о характере фильтрL~ционных процессов и строения продуктивных пластов.

В рамках предлагаемой методики с использованием основ­ ных принцилов теории упругого режима фильтрации [1] рас­

сматриваются четыре альтернативные модели, описывающие

процесс восстановления забойного давления после остановки

скважины: однородный пласт; зональна-неоднородный по

фильтрационным свойствам пласт; трещиновато-пористый

пласт; пласт с экраном и тектоническими нарушениями или

литологическими неоднородностями (табл. 1).

При этом наименование моделей является в определенной

степени условным. Каждая из них, вообще говоря, объединяет

(описывает) целую группу геологических и гидродинамических ситуаций, характеризующихся однотипным характером восста­

новления давления в скважине.

Более детальная геолога-промыеловая дискриминация мо­

делей требует привлечения дополнительной информации на

базе результатов ГИС и лабораторных исследований керна. Так, группа моделей <<однородный пласт>) характеризуется

незначительным изменением проницаемости пласта как по

толщине, так и по простиранию и вязкости пластовых флюи­

дов в пределах зоны дренирования скважины.

Врамках «зонально-неоднородного>) пласта может быть

описан процесс восстановления давления не только в случае

действительного ухудшения проницаемости в призабойной зо­

не скважины, но и при выпадении здесь конденсата, приводя­

щего к снижению фазовой проницаемости для газа, а также

разгазирования нефти.

Особенности КВД для модели трещиновато-пористого пла­

ста характерны также и для слоистых пластов со значительным

изменением проницаемости по толщине. При этом, наряду с

характерным временем распространения возмущений в пласте

за счет сжимаемости пластовых флюидов и коллектора, при

6

снятии КВД идентифицируется и второе характерное время,

аналогичное времени запаздывания в трещиновато-пористых

пластах. Это время определяется величиной межпластовых или

внутрискважинных перетоков между различными пропластка­

ми в пределах вскрытой толщины.

Наиболее широкий крут геолога-промыеловых ситуаций ох­ ватывает модель с экранами. Во-первых, многообразна геомет­

рия самих тектонических нарушений и литологических неодно­

родностей (полубесконечный пласт, полоса, клин, линза и т.д.). Кроме того, аномалии КВД типа «непроницаемый экран•> мо­

гут быть вызваны чисто гидродинамическими причинами, на­

пример влиянием границы <<Газ - жидкость•>. В каждом кон­

кретном случае требуется дополнительная геолога-промыело­ вая информация, чтобы уточнить, какая именно из возможных ситуаций реализовалась в рамках данного типа модели.

Принципиальной особенностью разработанной методики

является то, что при обработке КВД происходит предваритель­

ный выбор перечисленных выше альтернативных моделей.

После чего КВД обрабатывается соответствующими методами. В качестве основного метода выбора моделей используется

подход, опирающийся на расчет и анализ так называемых де­

терминированных моментов текущей депрессии на пласт в проuессе снятия КВД.

На основании аналитических исследований установлено, что для зад..~I:I!::JQЙ__криnой восстановления давления существует

безразмерный диагностический коэффициент, который может

служить в качестве диагностического критерия при выборе аль­ тернативных филырационных моделей: однородный пласт, не­

однородный пласт с ухудшенной проницаемостью присква­ жинной зоны, трещиновато-пористый пласт (или пласт с меж­

пластовыми перетоками) и пласт с тектоническими нарушени­

ями или литологическими неоднородностями [2]. При этом

значение диагностического коэффициента зависит только от

имеющего место типа модели и не зависит от конкретных зна­

чений филырационно-емкостных параметров пласта (толщина, пористость, проницаемость, насыщенность), физико-химичес­

ких свойств насыщающих флюидов (вязкость, сжимаемость и

пр.), а также технологического режима работы скважины до ос­

тановки. УстойчивQсть диагностического показателя по отно­

шению к конкретным параметрам, определяющим КВД, дела-

в

ет его наиболее информативным критерием для дискримина­

ции типа модели.

Наряду с процедурой выбора моделей, были получены ана­

литические зависимости для расчетных схем определения неиз­

вестных фильтрационных и геометрических параметров рас­

сматриваемых моделей методом детерминированных моментов текущей депрессии.

Для расчета фильтрационных и геометрических характери­

стик пласта в рамках модели с <<Нарушениями>> используются

метод отраженных источников-стоков и модифицированный метод совмещения расчетных КВД с фактическими [3].

Отметим, что решение обратной задачи фильтрации нефти

и газа в пластах, осложненных экранами, сводится к идентифи­ кации многопараметрических моделей. В связи с этим был проведен анализ точности и устойчивости предлагаемой мето­ дики к возможным погрешностям в исходной промыславой информации, который позволил сделать вывод о достаточной надежности определения фильтрационных и геометрических характеристик пласта указанным интегральным методом [4]. В то же время для получения необходимой информации о геоме­

трических параметрах залежи определяющее значение имеют

продолжительность работы скважины до остановки (время ра­

боты) Тр и время Тв снятия КВД, которые могут быть оцене­

rде R - радиус исследуемой области в окрестности скважины, см; х - коэффициент пьезопроводности.

Описанные выше зависимости были обобщены и на случай

притока флюида в скважину после остановки и связывают ис­ комые фильтрационные параметры с детерминированными мо­

ментами текущей депрессии и притока. При этом в рамках

предположения об экспоненциальном характере затухания

притока удается провести расчеты всех детерминированных мо­

ментов без непосредственного замера притока в скважину пос­

ле ее остановки.

В то же время в силу того, что выбранные альтернативные

модели не могут вполне адекватно описывать реальную геоло­

га-промыеловую ситуацию, а замеры забойного давления про-

9