- •19 Простейшие фильтрационные потоки. Вывод уравнений Лапласа для простейших фильтрационных потоков.
- •20.Установившаяся прямолинейно-параллельная фильтрация однородной несжимаемой жидкости в однородном пласте по линейному закону Дарси (приток к галерее).
- •22 Гидродинамические исследования скважин на установившихся режимах фильтрации. Индикаторные диаграммы, их интерпритация.
- •23 Виды несовершенства скважин. Методы учета несовершенства скважин при расчете их дебита.
- •24. Установившееся движение однородной сжимаемой (упругой) жидкости и газа в пористой среде по закону Дарси.
- •25. Дифференциальное уравнение неустановившейся фильтрации упругой жидкости.
- •26. Приток упругой жидкости к точечному стоку на плоскости. Основная формула теории упругого режима.
- •27 Гидродинамические исследования скважин на неустановившихся режимах фильтрации. Кривые восстановления давления, их интерпритация.
- •28. Движение границы раздела двух жидкостей в пористой среде. Поршневое вытеснение водой в залежах полосообразной и круговой форм.
- •29 Движение границы раздела двух жидкостей с учетом неполноты вытеснения. Теория Баклея-Леверетта.
- •30.Установившаяся фильтрация газированной жидкости. Функция
- •31. Понятие о системе рнм. Рацион-я сис-ма разр-ки.
- •32. Стадии рнм.
- •33. Объект раз-ки. Системы раз-ки многопластовых мест-ий.
- •По схеме размещения добывающих скважин
- •2. По схеме разбуривания залежи и ввода скв. В эксплуатацию
- •3. По порядку вскрытия и вводу в разработку объектов разработки
- •4. По виду энергетического воздействия на пласт
- •34. Основные технолог-е показатели раз-ки и их динамика.
- •35. Геолог-е основы рнгм. Исходные данные, использ-е при проектир-и и анализе раз-ки, методы их определения. Основные разделы геолог-й части проекта раз-ки.
23 Виды несовершенства скважин. Методы учета несовершенства скважин при расчете их дебита.
Задачи подземной гидромеханики решаются из условий, что скважина является гидродинамически совершенной. Скважина называется гидродинамически совершенной, если она вскрывает продуктивный пласт на всю толщину и забой скважины открытый, т.е. вся вскрытая поверхность забоя является фильтрующей. Практика РНГМ свидетельствует о том, что скважины следует относить к гидродинамически несовершенным.
Если скважина с открытым забоем вскрывает пласт не на всю толщину, а только на некоторую величину b, или если скважина сообщается с пластом через отдельные отверстия, то фильтрация жидкости или газа будет пространственной (трехмерной), а скважина - гидродинамически несовершенной.
Различают три вида несовершенства скважин:
1) скважина гидродинамически несовершенна по степени вскрытия пласта - это скважина с открытым забоем, вскрывшая пласт не на всю толщину (рис. 5.4, б);
2) скважина гидродинамически несовершенна по характеру вскрытия пласта - скважина, вскрывшая пласт от кровли до подошвы, но сообщающаяся с пластом через отверстия в колонне труб, в цементном кольце или в специальном фильтре (рис. 5.4, в);
3) скважина гидродинамически несовершенна как по степени, так и по характеру вскрытия пласта (рис. 5.4, г).
Многочисленными теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено влияние гидродинамического несовершенства скважин на характер КВД на их начальных участках. Несовершенство скважин ведет к деформации (сужению) линии тока. А это обусловливает увеличение фильтрационных сопротивлений и нерадиальность притока. Как правило, в большинстве случаев несовершенство скважин снижает их дебит. Для оценки влияния несовершенства скважины на ее дебит вводят коэффициент совершенства скважин
Дебит гидродинамически совершенной скважины определяется по формуле Дюпюи:
где Q – дебит скважины, см3/с; к – проницаемость продуктивного пласта, мкм2;
Рпл, Рзаб – пластовое и забойное давление, кгс/см2; h – толщина пласта, см; μ – вязкость жидкости, мПа*с, Rк и rс – радиус контура питания и радиус скважины, м. Дебит гидродинамически несовершенной скважины определяется по формуле с учетом несовершенства скважины:
где С – коэффициент, учитывающий несовершенство скважины. Различают следующие коэффициенты: с1 и с2 . с1 – коэффициент, учитывающий несовершенство по характеру вскрытия, зависит от числа перфорационных открытий n, d отверстий, l глубины проникновения кумулятивного заряда, т.е. с1 = f(n,d,l). с2 - коэффициент, учитывающий несовершенство скважины по степени вскрытия,
.
Для смешанного несовершенства величина С выражается суммой С= с1 + с2, каждая из составляющих которой может быть определена по кривым В.И.Щурова (которые он построил, используя аналогию течения эл.тока и фильтрацию жидкости в пористых средах), исходя из степени вскрытия пласта
,
плотности перфорации и диаметра скважины (nD), диаметра отверстий в колонне
и глубины каналов в пласте при перфорации
Графики для определения поправки С на несовершенство скважины
, где n – число отверстий на1 погонный метр, D – диаметр скважины по долоту,
,
l – глубина проникновения заряда, D – диаметр скважины по долоту, h – перфорированная толщина, H - толщина пласта.
Методы учета несовершенства скважин при расчете их дебита. Широкое распространение на практике получил метод, основанный на ЭГДА с использованием
экспериментальных коэффициентов В.И.Щурова. Ванна заполняется электролитом, в который погружается один кольцевой электрод, моделирующий кольцевое пространство. В центре погружается электрод на заданную глубину, соответствующей степени вскрытия пласта скважиной. К обоим электродам подводится разность потенциалов, являющаяся аналогом перепада давления. Сила тока является аналогом дебита скважины, а омическое сопротивление электролита является аналогом фильтрационного сопротивления, причем главный цилиндрический электрод моделировал скважину с открытым забоем, а цилиндр из изоляционного материала с монтированными электродами моделировал скважину несовершенную по характеру вскрытия. В. И. Щуров предложил ввести в формулу Дюпюи коэффициент С, т. е. учесть влияние несовершенства скважины на ее дебит
где С – коэффициент, выражающий доп. фильтрационное сопротивление, вызванное несовершенством скважины как по степени вскрытия, так и по характеру вскрытия. Формула Дюпюи для совершенной и несовершенной скважины можно представить следующим образом:
Где ρф – фильтрационное сопротивление совершенной скважины, ρф - дополнительное фильтрационное сопротивление несовершенной скважины.
Щуров предложил отдельно учитывать влияние несовершенства по степени и по характеру вскрытия пласта на дебит скважины введением коэффициентов с1 и с2. Измеряя разность потенциалов и силу тока по з. Ома, можно подсчитать сопротивления, сделать пересчет на фильтрационное сопротивление и определить дополнительное фильтрационное сопротивление. Учет несовершенства скважин по графикам Щурова очень удобен, но он приближенный, т. к. неизвестно точно: 1) n – число перфорационных отверстий на 1 погонный метр толщины пласта. Невозможно точно сказать, сколько пуль пробило колонну.2) l – длина перфорационных каналов. Невозможно точно определить глубину перфорационных каналов.3) d – диаметр перфорационных отверстий. Невозможно точно определить диаметр перфорационных отверстий.
Метод Щурова имеет ряд существенных недостатков, поэтому лучше пользоваться методикой основанной на понятии «приведенный радиус скважины»:
Где rсприв – приведенный радиус скважины. Под приведенным радиусом скважины понимают радиус такой воображаемой скважины (условный), которая в аналогичных условиях дает такой же дебит, что и реальная несовершенная скважина со значительно меньшим радиусом.
rприв= rc*e-c
Приведенный радиус определяют по результатам ГДИ скважины на неустановившихся режимах.
Если rприв < rc , пласт вскрыт частично и эксплуатируется через перфорационное отверстие, ПЗП загрязнена отложениями АСПО, глинистыми частицами, фильтратами бурового раствора.
Если rприв > rc , произвели воздействие на ПЗП, а также при перфорации с очень густым прострелом скважины.
Подставляя в формулы вместо rc rпр, мы как бы заменяем одну скважину или систему реальных несовершенных скважин их гидродинамическими эквивалентами – совершенными скважинами с фиктивными приведенными радиусами. Таким образом введенное понятие «приведенный радиус скважины» позволяет распространить сложные расчетно-аналитические формулы по определению дебитов системы взаимодействующих идеальных скважин с плоской фильтрацией на такую же систему реальных скважин фильтрацией вблизи забоев.