Анализ кривой свабирования в системе «ГДИ-эффект» (статья опубликована в НТВ "Каротажник", 2003)

В.Н.Боганик, А.И.Медведев, Н.А.Пестрикова ОАО «ЦГЭ», ООО «ГИС-ГДИ-эффект» Ж.А.Поздеев ОАО "Сибнефть-ННГГФ" Т.Ю.Холенкова ОАО "Сибнефть-ННГ" В.И.Догаев ЗАО ПГО "Тюменьпромгеофизика"

В программно-методической системе ГДИ-эффект, наряду с обработкой других режимов гидродинамических исследований скважин (ГДИС), возможна обработка результатов кривой "давление-время", полученной в процессе и после свабирования.

В этой статье приводится анализ кривых "давление-время", сопоставление результатов расчёта объёмов поднятой жидкости в системе ГДИ-эффект и по одному из трех других независимых способов, а также даются рекомендации по обработке интервалов свабирования и притоков.

В обработку были вовлечены материалы по восьми скважинам, расположенным в Западной Сибири: 243, 312, 628, 1049, 1055, 1520, 2014, 320.

Объёмы жидкости, отобранной в процессе свабирования, определялись в системе ГДИ-эффект и другими тремя способами:

1. Расчёт по ходкам, выделенным на интервале свабирования (ОАО "Сибнефть - Ноябрскнефтегазгеофизика", г.Ноябрьск).
2. Прямое определение объёма поднятой на поверхность жидкости в мерной ёмкости (ОАО "Сибнефть - Ноябрскнефтегазгеофизика", г.Ноябрьск).
3. Регистрация длины вытянутого троса со свабом, сопровождаемая излиянием из скважины жидкости (ЗАО ПГО "Тюменьпромгеофизика", г.Мегион).

На примере скважины 243 (пласт БС-10, интервал исследования 2583 - 2589.7 м) представлены основные этапы обработки кривых "давление-время" в системе ГДИ-эффект (рис. 1, 2 и 4, 5).

Рис. 1. Исходная кривая "давление-время" и режимные точки.

При обработке использован интервал времени 124 - 3447.8 мин (рис. 1), который задается интерпретатором двумя режимными точками R1 - R2. Весь обрабатываемый интервал интерпретатором разбивается на интервалы свабирования Sv1 - Sv4 и притока Pr1- Pr4.

Каждый интервал притока интерпретатор разделяет на несколько участков. По каждому участку программой определяются средние значения дебита, давления и времени. Эти значения программой используются при построении индикаторной диаграммы в координатах P-Q (рис. 2) или псевдоиндикаторной диаграммы в координатах P-lgQ (рис. 3 по скв. 320). Здесь Q - средний дебит участков в интервалах притоков, Р - среднее давление на тех же участках в интервалах притоков.

По наклону усредняющей прямой (линия регрессии) программа рассчитывает коэффициент продуктивности (рис. 2). На вертикальной оси (при P=0) эта прямая отсекает значение свободного дебита (теоретически достижимого при снижении уровня до глубины установки манометра), а на горизонтальной оси (при Q=0) отсекается значение статического давления (на глубине установки манометра).

Рис. 2. Индикаторная кривая с линейной шкалой дебита по скв. 243.

Отметим, что если по исследуемому объекту (как это имеет место в скв. 320) зависимость дебита от депрессии явно нелинейная (дебиты при малых давлениях существенно завышены), то имеется возможность учета этой закономерности. В такой ситуации используется псевдоиндикаторная кривая, которая строится с использованием логарифмической шкалы дебитов (рис. 3).

Рис. 3. Индикаторная кривая с логарифмической шкалой дебита по скв. 320.

Изменение коэффициента продуктивности во время свабирования (рис. 4) определяется для отдельных ранее выделенных участков в пределах интервалов притока.

Рис. 4. Коэффициенты продуктивности, определённые по средним дебитам притоков по скв. 243.

Для анализа процесса свабирования во времени полезен график (рис. 5), который включает:

• фактические точки средних дебитов Q по частям интервалов притока;
• рассчитанную непрерывную кривую текущего дебита Qр;
• кривую объёма жидкости, поступившей из пласта в скважину Vскв;
• кривую объёма, поднятой из скважины на поверхность жидкости Vпов.

Отметим, что совпадение дебитов по фактическим точкам Q с расчётной кривой Qр свидетельствует о достаточно хорошо подобранной интерпретационной модели.

Рис. 5. Изменение дебитов и объёмов жидкости во времени по скв. 243.

Аналогичным образом были обработаны объекты по остальным скважинам. В таблицу сведены результаты обработки вышеупомянутых трех способов и системой ГДИ-эффект.

Таблица. Сопоставление разных способов определения Vпов.

Из анализа таблицы можно сделать вывод о том, что по восьми объектам различие независимых способов расчета Vпов не превышает 26.6% и в среднем составляет -5.1%. Иначе говоря, мы не отмечаем грубых ошибок ни в одном из используемых способов расчёта Vпов.

При расчёте объёма поднятого флюида по методике снижения давления на ходке возможно завышение значения снижения давления (h0) по сравнению с истинным снижением (h1). Необходимо исключать влияние двух факторов. Во-первых, фактора увеличения перепада давления, связанного с ударом сваба по поверхности жидкости при его движении вниз (на рис. 6 отрезок е₁). Во-вторых, с фактором занижения перепада давления за счёт вакуумирования при движении сваба вверх (на рис. 6 отрезок е₂). То есть, следует исключить суммарный отрезок е₁+е₂. В то же время, за счёт перетока жидкости из затрубного пространства в НКТ (на рис. 7 отрезок е₃) возможно занижение перепада давления.

Рис. 6. Участок кривой свабирования, представляющий одну "ходку".

Кроме того, возможно (рис. 7) занижение значения снижения давления (h0) по сравнению с истинным снижением давления (h1) на некоторую величину е₃ за счёт перетока жидкости (в интервале времени "л-м") из затрубного пространства внутрь НКТ сразу же после снижения уровня внутри НКТ. Очевидно, что величина е₃ увеличивается с увеличением скорости свабирования.

Рис. 7. Участок "л-м" на кривой свабирования связан с перетоком жидкости из затрубья.

На рис. 8 показана зависимость поправки (K) за скорость свабирования, которая определяется тангенсом угла a (tg a). K = h1/h0 и tg a = а/b. Как видно из рисунка, при большой скорости спуска и подъема (tg a = 0.3) только за счёт отрезков е₁+е₂ возможно существенное завышение Vпов (до 25%). Ошибка за счёт отрезков е₃ может возрасти еще примерно на столько же процентов. То есть, не учёт перечисленных факторов (е₁+е₂-е₃) может привести к погрешности в 50% и даже более.

Рис. 8. Зависимость К от tg a.

Выявлено аномальное влияние на начало кривой КВД непосредственно после участка вакуумирования (см. отрезок е₂ на рис. 6). Это влияние отмечается в интервале "в-г" на рис. 9 повышенной продуктивностью по сравнению с соседними справа участками приточного интервала (см. также на рис. 4 повышенные значения продуктивности на времении порядка 300 и 600 минут). Аномальное повышение продуктивности на начальном участке кривой КВД, вероятно, связано с неустановившимся характером распределения давления в зоне дренирования пласта (то есть из-за повышенного градиента давления в прискваженной зоне после резкого снижения давления в скважине), возникшим за счёт ходок сваба в пределах предыдущего цикла.

Рис. 9. Повышенная продуктивность на начальном участке приточного интервала.

При расчёте объёма поднятого флюида по методике снижения давления на каждой ходке, кроме задания характерных точек на кривой КВД, требуется также задание пары точек на каждой ходке в интервалах снижения давления. При этом неизбежен субъективный элемент. Как показано в этой статье, имеются искажения, связанные с ударом сваба при движении вниз и с вакуумированием при движении вверх в момент отрыва сваба от поверхности жидкости.

Предложена и реализована в виде программы методика определения объёма поднятого флюида в процессе свабирования с учётом продуктивности, определенной по участкам КВД. По этой продуктивности рассчитывается весь объём поднятого флюида Vпов.

Предлагаемая методика позволяет анализировать изменение продуктивности в процессе свабирования. При этом достаточно точно можно определить момент существенного изменения продуктивности.

Рассмотрим результаты интерпретации данных по скв. 1049. С помощью системы ГДИ-эффект построим график точек изменения среднего дебита от среднего давления. На графике (рис. 10) выделяется две области точек (светлые и темные). Через каждую область точек проведена аппроксимирующая их прямая линия (так называемая индикаторная кривая). Продуктивность, определенная по линии 1, составляет 0.075 м³/сут.ат, а по линии 2 - 0.117 м³/сут.ат. При этом статическое давление, то есть давление на глубине манометра при нулевом дебите, для 1-ой и 2-ой прямой равно соответственно 144.0 и 96.1 ат. Если не учитывать различия в изменении продуктивности в процессе свабирования, то возможна существенная погрешность определения объёма поднятой на поверхность жидкости Vпов.

Рис. 10. Индикаторные кривые, построенные по двум областям точек.

Каждая точка соответствует определенному времени. Оказалось, что все точки линии 1 соответствуют интервалу времени 300 - 1500 мин, а точки линии 2 находятся в интервале 1600 - 3600 мин. Таким образом, изменение продуктивности и соответственно пластового давления произошло в момент равный 1540 мин. На графике исходной кривой (рис. 11) этот момент практически не заметен. Он становится очевидным благодаря построению индикаторных кривых.

Рис. 11. В момент t=1540 мин по скв. 1049 существенно изменилась продуктивность.

На основании результатов обработки по скв. 1049 можно утверждать, что в процессе свабирования существенно изменились свойства пласта. Эти изменения вызваны, возможно, сочетанием как большой абсолютной величиной депрессии (на момент 1540 мин депрессия составляла 96 ат), так и большой скоростью свабирования (величина поправки за скорость свабирования К порядка 0.75).

Наличие программы компьютерной обработки данных свабирования сокращает сроки работ за счёт уменьшения количества задаваемых интерпретатором характерных точек, увеличивает достоверность результатов за счёт учёта всей кривой "давления-времени", позволяет анализировать изменение свойств пласта (например, пластового давления и продуктивности) во время и после свабирования.

Об авторах

	БОГАНИК Владимир Николаевич Генеральный директор ООО «ГИС-ГДИ-эффект», начальник отдела 103/12 ОАО «ЦГЭ», к.т.н., заслуженный работник Минтопэнерго. Окончил в 1960 г. Московский геологоразведочный институт по специальности "горный инженер-геофизик". Область научных интересов - компьютерные технологии и методики обработки данных ГИС и ГДИС. Автор более 100 научных статей. Тел. (499) 192-81-19.
	МЕДВЕДЕВ Андрей Иванович Главный инженер ООО «ГИС-ГДИ-эффект» и ведущий инженер ОАО «ЦГЭ», окончил в 1993 г. Московский институт радиотехники, электроники и автоматики по специальности "радиоинженер". Область научных интересов - компьютерные технологии и методики обработки данных ГИС и ГДИС. Автор 14 научных статей. Тел. (499) 192-81-19.
	ПЕСТРИКОВА Наталья Аркадьевна Ведущий геофизик ООО «ГИС-ГДИ-эффект» и инженер отдела 103/12 ОАО «ЦГЭ», окончила МЭСИ в 1975 г. по специальности "механизированная обработка экономической информации". Область интересов - обработка и интерпретация гидродинамических исследований скважин, обработка данных ГИС. Тел. (499) 192-81-19.
	ПОЗДЕЕВ Жорж Алексеевич Заместитель генерального директора по геологии - главный геолог ОАО "Сибнефть-Ноябрьскнефтегазгеофизика, заслуженный работник Министерства нефтяной и газовой промышленности. Окончил в 1967 г. Пермский государственный университет им. А. М. Горького по специальности "геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых", квалификация - "инженер-геолог-геофизик". Область научных интересов - совершенствование технологии и методики ГИС, ИПТ, ГТИ. Автор 24 научных работ. Тел. (34964) 7-28-48.
	ХОЛЕНКОВА Татьяна Юрьевна Геофизик 1 категории Геологического научно-аналитического центра ОАО "Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз". Окончила в 1994 г. Тюменский Государственный нефтегазовый университет по специальности "геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых". Область интересов - обработка и интерпретация гидродинамических исследований скважин, геолого-технологических исследований и газового каротажа. Тел. (34964) 7-69-40.
	ДОГАЕВ Владимир Иванович Главный геолог ЗАО ПГО "Тюменьпромгеофизика", к.г.-м.н., окончил в 1971 г. Ивано-Франковский институт нефти и газа по специальности "горный инженер-геофизик". Область научных интересов - обработка данных ГИС и ГДИС. Автор 15 научных статей. Тел. (34663) 61-822.

В начало страницы

Главная страница

Контакты