Фильтрационные волны давления в режиме самопрослушивания
Как правило, для проведения ГИС и ГДИС нефтяникам приходится останавливать эксплуатацию скважины, что приводит к потерям объемов добычи и, как следствие, к финансовым потерям. Учитывая это обстоятельство, предлагается, новый вид гидродинамических исследований — метод фильтрационных волн давления (ФВД). Принцип работы метода выглядит следующим образом: на исследуемой скважине задаются периодические изменения дебита, и система «пласт-скважина» реагирует изменением давления с таким же периодом. Чем выше период, тем больше глубина зондирования пласта от исследуемой скважины. При больших периодах колебаний можно «прозвонить» удаленную зону, получить данные о параметрах пласта удаленной зоны, а при высокочастотном замере — «прозвонить» призабойную зону и получить параметры ее работы.
Наша компания предлагает свои услуги по проведению гидродинамических исследований методом ФВД без остановки скважин. Мы имеем самые современные автоматизированные измерительные комплексы, прошедшие испытания в полевых условиях.
При проведении исследований по методу ФВД форма сигнала не обязательно должна быть гармонической. Это может быть любое периодическое колебание дебита-давления, которое можно разложить на гармоники (Фурье-анализ). Далее рассчитываются амплитуды и фазы гармоник, разности фаз между колебаниями дебита и давления, отношения амплитуд дебитов и давления для соответствующих гармоник. В результате проведенной обработки получаются наборы данных необходимых параметров, рассчитанные для различных значений периодов воздействия и, соответственно, глубины зондирования. Данный метод был описан еще в 1973 году, однако его практическое применение долгое время сдерживалось отсутствием необходимого аппаратного обеспечения.
Сегодня эта проблема решена.
Аналогично традиционным методам ГДИС типа КВД, метод ФВД позволяет определять гидропроводность и пьезопроводность пласта на различных расстояниях, скин-фактор скважины, расстояние до различных границ (разлом, зона замещения, выклинивания), работу соседних скважин и их влияние, а также оценивать пластовое давление.
Для скважин с трещиной после ГРП можно определить проницаемость, объем и длину этой трещины, скорость ее заполнения флюидом и характер работы трещины по интервалам. Исследуя горизонтальные скважины методом ФВД определяется эффективная длина горизонтальной части ствола скважины и скинфактор данных скважин.
На рис. 1 представлено моделирование фильтрационных волн давления для разных пластов и скважин.
На графике показана динамика давлений однородного пласта вертикальной скважины, горизонтальной скважины с трещиной и скважины после ГРП. В табл. 1 приведено сравнение параметров моделей с результатами анализа моделированных ФВД.
На рис. 2а и б мы попытались представить уже сравнение результатов анализа данных, полученных по методу КВД и ФВД. Исследования проводились в течение 4-4,5 часов на одной и той же скважине в Поволжском регионе. Синим цветом отмечен дебит жидкости, красным — давление.
Интерпретация данных замеров КВД проводились методом касательной (метод Хорнера и MDH), а также моделировалась численно в ПО Saphir NL. По анализу КВД получается одно (усредненное по радиусу исследования) значение пьезопроводности и гидропроводности (синяя горизонтальная линия на графике). С помощью метода ФВД получены данные о параметрах в динамике (динамика приведенной пьезопроводности и динамика гидропроводности). Результаты сравнения представлены в табл. 2, на которой видно, что скин-фактор, проницаемость и пластовое давление, полученные разними методами исследований достаточно близки.
ВОЗМОЖНОСТИ И ОСОБЕННОСТИ МЕТОДА
Основное преимущество метода ФВД — это помехоустойчивость: сигнал регистрируется с задаваемой экспериментатором частотой, благодаря чему решается проблема шума (работа насоса, влияние соседних скважин). Помимо этого, метод обеспечивает разделение неоднородностей по зонам: глубина зондирования задается периодом воздействия. Следовательно, появляется возможность регулирования зоны зондирования.
В высокочастотном варианте можно осуществлять детальное и непродолжительное исследование призабойной зоны. Время исследований занимает от нескольких минут до нескольких часов (в зависимости от проницаемости), а не сутки, как в случае КВД.
ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ МЕТОДОМ ФВД
В рамках технической реализации метода ФВД мы предлагаем проводить исследования на работающих скважинах и определять эффективность проведения геолого-технических мероприятий.
В первом случае необходимо задать периодическое изменение дебита/приемистости, замерить динамику дебита/приемистости и забойное давление, а также минимизировать остановку скважины или не останавливать вообще.
На рис. 3 показана возможная схема оснастки скважины, включающая шланг высокого давления, кран, расходомер, ТМС или эхолот, на рис. 4 — возможное подключение измерительной аппаратуры. Здесь шланг с измерительной ячейкой соединяет буфер напрямую с коллектором (при наличии на коллекторе задвижки).
Во втором случае для определения эффективности ГТМ необходимо провести исследования до и после ГТМ за короткое время, задать периодические колебания дебита без насосного оборудования, замерить дебит скважины и давление скважины на забое, и сравнить результаты исследований.
Пятый рисунок иллюстрирует колебания, которые также поддаются анализу методом ФВД. Подобные изменения дебита можно получить, например, свабированием.
В качестве примера реальных замеров можно привести исследования, проведенные на фонтанирующей скважине (рис 6.) и скважине, оборудованной ЭЦН.
Периодические изменения дебита фонтанной скважины задавались краном с шаговым двигателем. Дебит измерялся турбовинтовым расходомером, давление — глубинным манометром. Общее время замеров составило 25 часов. Результаты замеров и их интерпретации представлены на рис. 7. Видно ухудшение фильтрационных свойств пласта в зависимости от удаления от скважины.
Скважина, работающая с ЭЦН, была оборудована быстросъемными задвижками (рис. 8). Измерительная ячейка для проведения замера была вмонтирована в линию. Давление измерялось пересчетом из динамического уровня (эхолотом). Кран штуцировал приток до 12 мм. Общее время замеров по методу ФВД составило 32 часа, после чего был замер КВД в течение еще 99 часов. Результаты проведенных исследований показаны на рис. 9 и табл. 3. Видно, что дебит меняется от 70 до 40 м3/сут, то есть скважина все время находится в работе. По данным КВД проницаемость составила 282 мД, по методу ФВД (в зависимости от периода) — от 160 до 300 мД. При этом при КВД за время остановки было «потеряно» около 269 м3 жидкости.
ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИ ДЛИТЕЛЬНЫХ ПЕРИОДАХ
При проведении длительных исследований возможен замер давления в соседних скважинах (установка манометра на реагирующих скважинах) с определением параметров пласта по направлениям (рис. 10). Возможно проводить исследования при циклической разработке и определять эффективность «циклики». Для этого необходимо всего лишь замерить дебит и давление.
В заключении стоит отметить, что для проведения исследований методом ФВД не обязательно использовать описанную аппаратуру. Если есть возможность создавать на скважине периодические колебания дебита, замерять дебит и забойное давление, то можно получить характеристики пласта и скважины даже во время работы исследуемой скважины. И качество полученного результата будет не хуже, чем при классических ГДИС типа КВД.
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.