[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2651647C1 - Способ определения параметров ближней зоны пласта - Google Patents

Способ определения параметров ближней зоны пласта Download PDF

Info

Publication number
RU2651647C1
RU2651647C1 RU2017100854A RU2017100854A RU2651647C1 RU 2651647 C1 RU2651647 C1 RU 2651647C1 RU 2017100854 A RU2017100854 A RU 2017100854A RU 2017100854 A RU2017100854 A RU 2017100854A RU 2651647 C1 RU2651647 C1 RU 2651647C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
formation
well
zone
pressure
curve
Prior art date
Application number
RU2017100854A
Other languages
English (en)
Inventor
Юлия Айратовна Питюк
Альфред Ядгарович Давлетбаев
Айрат Ахматович Мусин
Лиана Ароновна Ковалева
Дмитрий Фагимович Марьин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "РН-Юганскнефтегаз"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "РН-Юганскнефтегаз" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "РН-Юганскнефтегаз"
Priority to RU2017100854A priority Critical patent/RU2651647C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2651647C1 publication Critical patent/RU2651647C1/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/06Measuring temperature or pressure

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при планировании проведения технологического воздействия на призабойную зону скважины с целью повышения приемистости нагнетательных скважин. Решается задача увеличения числа оцениваемых параметров и повышение достоверности оценки состояния ближней зоны пласта. Способ включает нагнетание жидкости в пласт при постоянном расходе, остановку скважины, измерение забойного давления и температуры, интерпретацию кривой давления методом кривой падения давления (КПД), определение проницаемости удаленной зоны пласта (k) и скин-фактора (S). Перепад давления (ΔРs) на забое определяют за счет скин-эффекта, графически находят тангенс угла наклона кривой зависимости функции изменения температуры от времени (m1n), вычисляют значения проницаемости (ks) и радиус (rs) ближней зоны пласта по математическим формулам. 5 ил., 3 табл.

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при планировании проведения технологического воздействия на призабойную зону скважины с целью повышения приемистости нагнетательных скважин.
Из уровня техники известны различные способы определения параметров призабойной и удаленной зон пласта.
Способ комплексной оценки состояния призабойной зоны пласта [патент РФ 2522579, кл. E21B 47/00, E21B 49/00, опублик. 20.07.2014] включает эксплуатацию скважины на установившемся режиме перед проведением гидродинамического исследования, гидродинамическое исследование скважины методом восстановления давления, определение забойного давления и продолжающегося притока жидкости из пласта в скважину после ее остановки и обработку результатов замеров. Способ позволяет определить параметры удаленной зоны пласта при использовании нескольких методов с учетом послепритока, в случае ухудшенного состояния призабойной зоны пласта определить размеры и свойства призабойной зоны пласта, используя определенные ранее значения проницаемости удаленной зоны пласта. Состояние призабойной и удаленной зон пласта оценивается по значениям диагностического признака, проницаемости, гидропроводности, пьезопроводности и размеров призабойной зоны пласта.
Способы, предложенные в [патент РФ 2189443, кл. E21B 47/00, опублик. 20.09.2002; патент РФ 2179637, кл. E21B 49/00, E21B 47/00, опублик. 20.02.2002], основаны на импульсной нестационарной закачке реагента. Подходы заключаются в определении накопленного расхода и работы, затрачиваемой на нестационарное течение в призабойной зоне пласта единицы расхода реагента, расчет коэффициента скин-эффекта, измерении режимов закачки реагента при достижении необходимых фильтрационных свойств призабойной зоны пласта. Данный подход позволяет определить гидропроводность, пьезопроводность, радиус призабойной зоны и коэффициент скин-эффекта для каждого замера в условиях импульсной нестационарной закачки пластовой жидкости во время каждого режима закачки.
В патенте [патент США №4799157, кл. E21B 49/00, E21B 047/00; G01F 013/00, опублик. 17.01.1989] описан способ испытания скважины для оценки проницаемости и скин-фактора двух пластов одного коллектора. Способ заключается в выполнении двух последовательных гидродинамических исследований скважины (ГДИС) путем создания депрессии на забое с перестановкой каротажного зонда и последующей интерпретацией данных о дебитах и давлениях.
Общим недостатком указанных патентов является то, что все они требуют специального оборудования или специальных операций в скважине для определения свойств призабойной зоны пласта и не используют промысловых данных по температуре.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ гидродинамического исследования скважин [патент США №8116980, кл. G01V 1/40; E21B 47/00, опублик. 14.12.2012], который включает закачку жидкости при постоянном расходе или смене режимов закачки и измерение забойного давления, закрытие скважины и измерение забойного давления и температуры, интерпретацию кривой давления методом кривой падения давления (КПД), определение параметров пласта (проницаемость удаленной зоны пласта, пластовое давление, общий скин-фактор, скин-фактор межфазного взаимодействия), расчет продуктивности скважины.
Недостатком известного способа является малое число измеряемых параметров, невысокая точность определения характеристик скважины, призабойной зоны и пласта и трудности в определении потенциала скважины.
В изобретении решается задача увеличения числа оцениваемых параметров и повышение достоверности оценки состояния ближней зоны пласта.
Техническим результатом является повышение точности определения параметров, характеризующих состояние ближней зоны пласта.
Поставленная задача решается тем, что в способе определения параметров ближней зоны пласта, включающем нагнетание жидкости в пласт при постоянном расходе, остановку скважины, измерение забойного давления и температуры, интерпретацию кривой давления методом КПД, определение проницаемости удаленной зоны пласта (k) и скин-фактора (S), согласно изобретению определяют перепад давления на забое за счет скин-эффекта (ΔPs), находят графически тангенс угла наклона кривой зависимости функции изменения температуры от времени (m1n), вычисляют значения проницаемости (ks) и радиус (rs) ближней зоны пласта по формулам
Figure 00000001
где α - коэффициент теплообмена с окружающими породами, (cρƒ) - объемная теплоемкость флюида,
Figure 00000002
- внутренний радиус скважины, μ - вязкость жидкости.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схематическая иллюстрация кривой изменения температуры ΔT и аппроксимация полученной кривой линейной функцией
Figure 00000003
; на фиг. 2 - схематическая иллюстрация разности полученной линейной функции
Figure 00000003
и температурной кривой ΔT в полулогарифмических координатах; на фиг. 3 - аппроксимация промысловой кривой ΔT линейной функцией
Figure 00000003
; на фиг. 4 - производная разности полученной линейной функции
Figure 00000003
и температурной кривой ΔT в полулогарифмических координатах по оси x: на фиг. 5 - разности полученной линейной функции
Figure 00000003
и температурной кривой ΔT в полулогарифмических координатах по оси y.
Сущность изобретения заключается в следующем. Определение параметров призабойной зоны пласта имеет большое значение при испытании скважины на приемистость, определении потенциала скважины и планировании технологического воздействия на призабойную зону. Неточная или несвоевременно полученная информация приводит к перерасходу жидкости или к недостижению задач обработки. Анализ состояния призабойной зоны скважины позволит контролировать параметры технологического воздействия и проводить оперативное вмешательство.
Гидродинамическое исследование скважин позволяет оценить проницаемость удаленной зоны пласта, пластовое давление, значение скин-фактора, который характеризует состояние призабойной зоны пласты. Однако основной проблемой остается бесконечный набор значений проницаемости и радиуса скин-зоны, которые соответствуют определенному значению скин-фактора [1]. Стандартная методика ГДИС [2, 3] предполагает, что температура в пласте постоянна, однако замеры температуры показали, что ее значения могут изменяться существенно. Поскольку температурный фронт распространяется значительно медленнее, чем фронт давления, представляется возможным из данных по температуре, которая зависит от скорости фильтрации, градиента давления, свойств жидкости и породы, определить околоскважинные характеристики пласта, такие как радиус и проницаемость скин-зоны.
Предлагаемое изобретение осуществляется следующим образом. Чтобы провести анализ влияния различных температурных эффектов на изменение температуры во время остановки нагнетательной скважины, был разработан численный код на основе метода контрольного объема. Рассматривалась одномерная радиальная фильтрация жидкости в пласт с учетом влияния ствола скважины и послепритока/послеоттока жидкости. Решалась полная задача, включающая уравнения для расчета распределения давления и температуры в пласте, с учетом следующих температурных эффектов: кондуктивной и конвективной теплопроводности, эффекта Джоуля-Томсона, адиабатического расширения и теплообмена с окружающей средой. Оценка температурных эффектов показала, что во время остановки нагнетательной скважины основным источником тепла является теплообмен с окружающей средой, а основным видом переноса тепла - кондуктивная теплопроводность. Однако на начальных этапах (2-4 часа после остановки скважины) основную роль в переносе тепла в пласте выполняет продолжающийся отток жидкости из скважины (конвективная теплопроводность). Этот начальный этап и представляет существенный интерес, поскольку по скорости оттока жидкости возможно определить недостающие параметры скин-зоны. Ввиду этого для начального этапа остановки изменение температуры в скважине можно записать как
Figure 00000004
где q1 - приток тепла в единицу объема скважины, q2 - опок тепла из единицы объема скважины, q3 - тепловой поток в скважину за счет теплообмена с окружающей средой (нагрев со стороны обсадной колонны). Отметим, что первые два слагаемых (q1, q2) отвечают за конвективный перенос тепла, третье слагаемое (q3) связано с теплообменом с окружающей средой. Тогда (1) можно переписать как
Figure 00000005
Уравнение (2) - обыкновенное дифференциальное уравнение (ОДУ), решение которого имеет следующий вид:
Figure 00000006
Здесь Т - температура, p - давление, v - скорость фильтрации, с - удельная теплоемкость, ρ - плотность, λ - коэффициент теплопроводности,
Figure 00000007
- коэффициент теплообмена с окружающей средой,
Figure 00000008
- внутренний радиус скважины,
Figure 00000009
- внешний радиус скважины, индекс «ƒ» относится к жидкости, «с» - к обсадной колонне, Т0 - температура нагнетаемой жидкости, Те - температура окружающих пород, С' - константа интегрирования.
При начальном условии T(0)=Тe решение (3) можно записать
Figure 00000010
Полученное аналитическое решение (4) при ряде допущений хорошо согласуется с численными расчетами, полученными для полной модели, описанной выше. Относительная погрешность составляет 0,29%. Таким образом, аналитическая формула (4) хорошо описывает динамику температуры на забое и может быть использована при разработке способа определения фильтрационных параметров ближней зоны пласта для остановленных нагнетательных скважин.
Способ состоит из следующих этапов.
Этап 1. Введение нагнетательной скважины в работу с постоянным расходом Q.
Этап 2. Остановка нагнетательной скважины и измерение забойного давления и температуры.
Этап 3. Интерпретация кривой давления методом КПД.
Этап 4. Определение параметров удаленной зоны пласта по стандартной методике ГДИС: общий скин-фактор S, проницаемость k.
Этап 5. Вычисление перепада давления на забое за счет скин-эффекта
Figure 00000011
Этап 6. Определение скорости фильтрации в ближней зоне пласта как функции от неизвестных проницаемости скин-зоны ks и ее радиуса rs
Figure 00000012
Этап 7. Определение по табл. 1 изменения температуры ΔT, функций
Figure 00000013
,
Figure 00000014
в зависимости от того какая закачка (горячая или холодная) производилась (фиг. 1), где tv - это время после остановки скважины (2-4 часа).
Figure 00000015
Этап 8. Преобразование аналитического решения (4) к виду
Figure 00000016
Этап 9. Построение графика функции
Figure 00000017
в зависимости от t (график 1) и графика ее производной (график 2)
Figure 00000018
Этап 10. Нахождение участка, где производная (8) постоянна (график 2), и выделение этого участока на графике 1. Определение тангенса угла наклона прямой на найденном участке m1n (фиг. 2).
Этап 11. Из (6), (7) и найденного тангенса угла наклона получается тождество
Figure 00000019
Из формулы (9) выражается rs;
Figure 00000020
Радиус ближней зоны пласта rs также можно выразить из аналитической формулы, связывающий значения скин-фактора, проницаемости и радиуса ближней зоны пласта [1]
Figure 00000021
Приравнивая (10) и (11), получается нелинейное уравнение на ks
Figure 00000022
Решая систему уравнений (11) и (12), определяются неизвестные параметры ближней зоны пласта (проницаемость ks и радиус rs загрязнения).
Таким образом, разработанный способ на базе анализа промысловых данных изменения температуры совместно со стандартной методикой ГДИС позволяет определить параметры ближней зоны пласта.
Технико-экономическое преимущество разработанного способа заключается в определении радиуса и степени загрязнения ПЗП. Полученные параметры могут быть использованы при планировании проведения геолого-технических мероприятий (ГТМ) методом соляно-кислотной обработки (СКО) ПЗП.
Пример использования разработанного способа. Исследовалась скважина ХХХХ месторождения Y. Скважина долгое время работала с постоянным дебитом. Затем была остановлена для проведений ГДИС по КПД на 60 часов. Датчик измерения давления и температуры был спущен до верхних дыр перфорации (ВДП), и проводилась запись на протяжении всего этапа остановки скважины. Проведена интерпретация промысловых данных по КПД. Полученные параметры исследования представлены в табл. 2 (исследование хорошей достоверности).
Figure 00000023
Анализ температурных данных проводился на основе разработанного способа. Закачивалась холодная жидкость, поэтому для вычисления изменения температуры ΔT, функций β(t),
Figure 00000024
и коэффициента к использовалась вторая колонка табл. 1. Аппроксимация промысловой кривой ΔT линейной функцией
Figure 00000025
представлена на фиг. 3. Согласно этапу 9 строим график функции
Figure 00000026
в зависимости от t (фиг. 5) и график ее производной (фиг. 4). Находим участок, где производная, вычисленная по формуле (8), постоянна (фиг. 4), и отмечаем этот участок на фиг. 5. Находим перепад давления (ΔPs) и тангенс угла наклона прямой на этом участке (m1n). Определенные параметры представлены в табл. 3. Согласно этапу 11 получаем нелинейное уравнение на проницаемость ближней зоны пласта ks
Figure 00000027
Из уравнения (13) находим значение ks=1,41 μД, а по формуле (11) определяем радиус ближней зоны пласта rs
Figure 00000028
Figure 00000029
Источники информации
1. Hawkins М.F. A Note on the Skin Effect / M.F. Hawkins // Trans. AIME- 1956. - V. 207. - P. 356-357.
2. Дeева T.A. Гидродинамические исследования скважин: анализ и интерпретация данных / Т.А. Деева. М.Р. Камартдинов, Т.Е. Кулагина. П.В. Мангазеев. - Томск: Издательство ТПУ, 2009. - 243 с.
3. Earlougher R.C. Advances in well test analysis / R.C. Earlougher // Society of Petroleum Engineer's Monograph 5, 1977. - 264 p.

Claims (3)

  1. Способ определения параметров ближней зоны пласта, включающий нагнетание жидкости в пласт при постоянном расходе, остановку скважины, измерение забойного давления и температуры, интерпретацию кривой давления методом кривой падения давления (КПД), определение проницаемости удаленной зоны пласта (k) и скин-фактора (S), отличающийся тем, что определяют перепад давления на забое за счет скин-эффекта (ΔPs), находят графически тангенс угла наклона кривой зависимости функции изменения температуры от времени (mln), вычисляют значения проницаемости (ks) и радиус (rs) ближней зоны пласта по формулам
  2. Figure 00000030
    ,
    Figure 00000031
    ,
  3. где α - коэффициент теплообмена с окружающими породами, (cρ)ƒ - объемная теплоемкость флюида,
    Figure 00000032
    - внутренний радиус скважины, μ - вязкость жидкости.
RU2017100854A 2017-01-10 2017-01-10 Способ определения параметров ближней зоны пласта RU2651647C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017100854A RU2651647C1 (ru) 2017-01-10 2017-01-10 Способ определения параметров ближней зоны пласта

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017100854A RU2651647C1 (ru) 2017-01-10 2017-01-10 Способ определения параметров ближней зоны пласта

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2651647C1 true RU2651647C1 (ru) 2018-04-23

Family

ID=62045425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017100854A RU2651647C1 (ru) 2017-01-10 2017-01-10 Способ определения параметров ближней зоны пласта

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2651647C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111608647A (zh) * 2020-04-14 2020-09-01 中国石油化工股份有限公司 一种注水注聚井区地层压力预测方法
CN115680609A (zh) * 2021-07-27 2023-02-03 中国石油天然气股份有限公司 一种基于注采井组试井资料确立连通关系的方法
RU2808507C2 (ru) * 2022-03-18 2023-11-28 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Способ определения распределения объема закачанных в скважину жидкостей по зонам пласта вдоль ствола скважины

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2179637C1 (ru) * 2001-05-08 2002-02-20 Чикин Андрей Егорович Способ определения характеристик скважины, призабойной зоны и пласта и устройство для его осуществления
US8116980B2 (en) * 2006-05-19 2012-02-14 Eni S.P.A. Testing process for hydrocarbon wells at zero emissions
RU2455482C2 (ru) * 2010-09-30 2012-07-10 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Способ определения профиля притока флюидов и параметров околоскважинного пространства
RU2460878C2 (ru) * 2010-09-30 2012-09-10 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Способ определения профиля притока флюидов и параметров околоскважинного пространства
RU2522579C1 (ru) * 2013-04-16 2014-07-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Способ комплексной оценки состояния призабойной зоны пласта

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2179637C1 (ru) * 2001-05-08 2002-02-20 Чикин Андрей Егорович Способ определения характеристик скважины, призабойной зоны и пласта и устройство для его осуществления
US8116980B2 (en) * 2006-05-19 2012-02-14 Eni S.P.A. Testing process for hydrocarbon wells at zero emissions
RU2455482C2 (ru) * 2010-09-30 2012-07-10 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Способ определения профиля притока флюидов и параметров околоскважинного пространства
RU2460878C2 (ru) * 2010-09-30 2012-09-10 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Способ определения профиля притока флюидов и параметров околоскважинного пространства
RU2522579C1 (ru) * 2013-04-16 2014-07-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Способ комплексной оценки состояния призабойной зоны пласта

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111608647A (zh) * 2020-04-14 2020-09-01 中国石油化工股份有限公司 一种注水注聚井区地层压力预测方法
CN115680609A (zh) * 2021-07-27 2023-02-03 中国石油天然气股份有限公司 一种基于注采井组试井资料确立连通关系的方法
RU2808507C2 (ru) * 2022-03-18 2023-11-28 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Способ определения распределения объема закачанных в скважину жидкостей по зонам пласта вдоль ствола скважины

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Quinn et al. Using constant head step tests to determine hydraulic apertures in fractured rock
Barree et al. Determination of pressure dependent leakoff and its effect on fracture geometry
US9163499B2 (en) Method of determining reservoir pressure
RU2455482C2 (ru) Способ определения профиля притока флюидов и параметров околоскважинного пространства
US20150083405A1 (en) Method of conducting diagnostics on a subterranean formation
Raghavan Well-test analysis for multiphase flow
Ramazanov et al. Thermal modeling for characterization of near wellbore zone and zonal allocation
NO325069B1 (no) Fremgangsmate for a optimere produksjonen fra et flerlags reservoarsystem ved kvantitativ analyse av reservoaregenskaper
RU2580547C1 (ru) Способ определения профиля закачки воды в нагнетательной скважине
EP3181809A1 (en) A method for detecting gain or loss of drilling fluid in a drilling installation associated calculation system and associated drilling installation
RU2460878C2 (ru) Способ определения профиля притока флюидов и параметров околоскважинного пространства
CN102425386B (zh) 一种符合幂律模式的钻井液流变参数控制方法
RU2651647C1 (ru) Способ определения параметров ближней зоны пласта
US9988902B2 (en) Determining the quality of data gathered in a wellbore in a subterranean formation
RU2476670C1 (ru) Способ определения фильтрационных свойств совместно работающих пластов (варианты)
US20210381373A1 (en) Systems and methods for transient testing of hydrocarbon wells
Muradov et al. Some case studies of temperature and pressure transient analysis in Horizontal, multi-zone, intelligent wells
RU2569522C1 (ru) Способ определения давления в скважине
RU2474687C1 (ru) Способ определения профиля притока флюидов многопластовых залежей
Cai et al. Axial fracture initiation during diagnostic fracture injection tests and Its impact on interpretations
Economides et al. Step-pressure test for stress-sensitive permeability determination
RU2704068C1 (ru) Способ оценки межпластовых внутриколонных перетоков в скважине
Billingham et al. Advanced influx analysis gives more information following a kick
Chevarunotai Analytical Models for Flowing-Fluid Temperature Distribution in Single-Phase Oil Reservoirs Accounting for Joule-Thomson Effect
Onur et al. Temperature-Transient Analysis for Matrix Linear Flow Toward Infinite-Conductivity Hydraulically Fractured Wells