Цели, задачи и классификация методов газогидродинамических исследований вертикальных скважин

 

 

Источником информации о газоносном пласте и скважинах газовых и газоконденсатных месторождений являются газогидродинамические методы исследования (ГДИ) скважин при стационарных и нестационарных режимах фильтрации.

Газогидродинамическими методами исследования скважин и пластов называются методы, теоретически основанные на так называемых «обратных» задачах подземной газогидродинамики. При этом с помощью характеристики выходящего из пласта газа (давления, расхода, качественного и количественного анализа продукции) определяются осредненные, по дренажной зоне скважины, параметры пласта:

-неоднородность его по мощности и площади;

-параметры призабойной зоны скважины, зависящие от условий вскрытия пласта и ряда факторов при эксплуатации;

-максимально возможные дебиты скважин с учетом предохранения призабойной зоны от разрушения и проникновения в нее конусов и языков нефти.

Задача прогнозирования разработки газового месторождения сводится к предсказанию характера изменения технологических параметров системы на основе исходной информации об ее структурных параметрах.

Целью исследований газовых скважин как раз и является определение исходных параметров разрабатываемой системы.

Задачи и объем ГДИ газовых и газоконденсатных скважин определяются стадией освоения месторождения и его геолого-промысловой характеристикой.

Частота проведения газогидродинамических исследований при стационарных и нестационарных режимах фильтрации определяется изменчивостью устанавливаемых параметров.

Промысловые исследования скважин позволяют определить:

- общие размеры газоносных залежей, изменение толщины пласта по площади и разрезу, наличие экранов и непроницаемых включений, положение газоводяного контакта (ГВК) и газонефтяного контакта (ГНК) и их изменения в процессе разработки;

- коллекторские и фильтрационные свойства отдельных пропластков: пористость, проницаемость, гидропроводность, пьезопроводность, газонасы-щенность, а также пластовое, забойное и устьевое давления и температуры, и характер изменения этих параметров по площади и по разрезу залежи;

- физико-химические свойства газа, нефти (при наличии оторочки), конденсата и воды: вязкость, плотность, коэффициенты сжимаемости, влажность газов, давление начала конденсации и максимальной конденсации, состав газа, нефти, конденсата и воды, минерализация воды, наличие корро-зионно-активных компонентов в составе добываемой продукции, а также характер изменения перечисленных параметров при различных давлениях и температурах;

- термобарические условия эксплуатации в стволе скважины, условия разрушения, скопления и выноса твердых частиц и скопления и выноса жидкости, условия гидратообразования;

- технологический режим эксплуатации скважин при влиянии различных факторов: деформации пласта, подошвенной воды, температуры газа и окружающий ствол среды, неоднородности, многопластовости, типа конструкции и свойств применяемого оборудования для скважин и наземных коммуникаций и др.

В целом все методы исследований, позволяющие получать информацию о залежи, можно разделить на:

- прямые, изучающие непосредственно образцы пород и содержащиеся в них флюиды;

- косвенные, изучающие физические свойства продуктивных пластов с использованием связи между параметрами пласта и поддающимися измерению величинами.

К косвенным исследованиям относятся геофизические и газогидро-динамические методы исследования скважин. Значительную часть информации получают газогидродинамическими методами исследования газовых и газоконденсатных скважин при стационарных и нестационарных режимах фильтрации.

Газогидродинамические методы исследования делятся на:

- первичные;

- текущие;

- специальные;

- комплексные.

Первичные исследования проводятся на всех разведочных и добывающих скважинах и позволяют определить: параметры пласта, его продуктивную характеристику, установить добычные возможности скважины, а также связь между дебитом, забойным и устьевым давлениями и температурой, режим эксплуатации скважины, с учетом наличия и выноса жидких и твердых частиц в потоке, начальное пластовое давление, степень и качество вскрытия пласта и др.

Текущие исследования проводятся на добывающих скважинах в процессе разработки месторождения, основная цель этих исследований заключается в получении информации, необходимой для анализа и контроля за разработкой. Такие исследования проводятся также до, и после проведения в скважинах интенсификационных или ремонтно-профилактических работ.

Специальные исследования проводятся для определения отдельных параметров, обусловленных специфическими условиями данного месторождения, к специальным исследованиям относятся: исследования по контролю за положением ГВК, изучение степени коррозии скважинного оборудования, определение степени истощения отдельных пластов в процессе разработки, изучение влияния влаги и разрушения пласта на производительность скважины и др.

Комплексные исследования включают: газогидродинамические исследования при стационарных и нестационарных режимах фильтрации, промыслово-геофизичестке исследования продуктивного разреза, определение продуктивной толщины пласта, газоконденсатные исследования в промысловых и лабораторных условиях, исследования образцов керна из различных интервалов, исследования проб газа, нефти, воды и др.

Такие исследования позволяют:

- определить неоднородность продуктивного разреза и использовать эту информацию при прогнозировании добычи газа, конденсата, нефти, воды;

- оценить возможность обводнения скважин и степень истощения всего эксплуатируемого объекта;

- прогнозировать потери и извлечение конденсата, возможные улучшения и ухудшения продуктивности скважин, необходимость ингибирования скважин, необходимость проведения таких мероприятий как перевод на вышележащий горизонт, перфорация хвостовиков, дополнительная перфорация обсадных колонн, зарезка горизонтальных боковых стволов, гидроразрывы и др.

Также ГДИ скважин делят на 2 вида, согласно перечислению а) и б)

а) при стационарных режимах фильтрации – базируются на связи между Р_з и дебитом на различных режимах работы и позволяют определить:

1) изменение давления, температуры и дебита на различных режимах;

2) коэффициенты фильтрационного и гидравлического сопротивления;

3) количество жидких и твердых примесей в продукции скважины;

4) технологический режим эксплуатации;

5) эффективность проведения ремонтно-профилактических работ и др.

б) при нестационарных режимах фильтрации – базируются на процессах перераспределения давления в пласте и позволяют определить:

1) среднюю проницаемость в дренируемой области независимо от степени несовершенства скважины;

2) проницаемость призабойной зоны;

3) степень засорения этой зоны в процессе бурения и после проведения ремонтно-профилактических работ;

4) выделить область пласта с ухудшенной проницаемостью, наличие экранов.

В процессе разведки исследуются все без исключения скважины, для выяснения промышленной газоносности залежи и ввода ее в дальнейшую разработку. В период опытной эксплуатации исследуются все пробуренные разведочные и эксплутационные скважины.

В период разработки залежи объем исследований можно сократить путем подбора необходимого числа разнохарактерных скважин, представляющих все разнообразие скважин данного месторождения. Геологическая служба месторождения совместно с проектным институтом определяет объем и частоту исследования эксплуатационных, наблюдательных и пьезометрических сква-жин.[2]