Классификация и методы газогидродинамических исследований газовых и газоконденсатных пластов и скважин

Параметры, определяемые газогидродинамическими методами исследования газовых и газоконденсатных пластов и скважин используется: при подсчете запасов газа и конденсата, проектировании и анализе разработки месторождения и эксплуатации скважин, обустройства промысла, обоснования технологического режима эксплуатации скважин и наземных сооружений, оценке эффективности работ по интенсификации и контроля за разработкой. Газогидродинамические исследования проводятся после освоения и в процессе эксплуатации скважин.

Содержание и объем исследований определяются их назна­чением. Они подразделяются на первичные, текущие, специальные и комплексные. На разных этапах изученности газовых и газоконденсатных месторождений (освоение, опытно-промышленная эксплуатация, разработка залежи) требования, предъявляемые к газогидродинамическим исследованиям, различны.

1. Первичные исследования проводятся во всех разведочных и эксплуатационных скважинах. Эти исследования являются основными и обязательными, и они проводятся в полном объеме и позволяют определить: параметры и продуктивную характеристику пласта; установить режим эксплуатации скважины и связь между дебитом, забойным и устьевым давлением и температурой; количеством жидких и твердых примесей при различных режимах работы; пластовое давление; влияние степени и характера вскрытия на производительность и коэффициенты фильтрационного сопро­тивления и др. Часто в разведочных, а в ряде случаев и в эксплуатационных скважи­нах первичные исследования проводятся поинтервально, что позволяет установить продуктивные характеристики по разрезу для выявления возможности одновременного вскрытия всего газоносного объекта, выбора метода эксплуатации и оценки дебита скважины в случае, если потребуется вскрывать только часть продуктивного гори­зонта. При первичных исследованиях газовых и газоконденсатных скважин определяются:

- статическое давление на устье скважины;

- пластовое давление по устьевым замерам расчетным путем или измерением с помощью глубинных манометров или комплексов;

- забойные давления на различных режимах работы скважины по данным замера давления в трубном или затрубном пространст­вах или измерением с помощью глубинных манометров или комплексов;

- дебит скважины по данным диафрагменного измерителя критического течения или дифманометра при докритическом течении в замерном пункте;

- процессы восстановления и стабилизации давления и дебита, фиксируемые самопишущим манометром (дифманометром), а в случае отсутствия такого – через определенные промежутки времени образцовыми манометрами. Частота регистрации, если регистрация ведется вручную, без самопишущих приборов, устанавливается, исходя из темпа роста или падения давления в данной скважине. Опыт показывает, что для хорошо проницае­мых коллекторов в начальной стадии процессов восстановления и стабилизации давления замеры следует проводить через 30, 60 и 120 с. В дальнейшем частота регистрации давления постепенно уменьшается и производится через каждые 300, 600, 1800 и 3600 с и т.д. В низкопроницаемых пластах процессы восстановления и стабилизации давления продолжаются несколько суток. В таких случаях конечные участки кривых восстановления и стабилизации давления могут быть фиксированы с частотой 1 сут и более. Продолжительности работы скважины на каждом режиме и восстановления давления между режимами рассчитываются и выбираются заблаговременно по методике, приведенной в пункте ….

- температура газа на забое и устье на различных режимах, а также про­цессы восстановления и стабилизации температуры для обработки кривых восста­новления и стабилизации давления и дебита скважины. Особое внимание при этом следует обратить на измерение температуры газа в процессах восстановления и стабилизации давления и дебита скважин, вскрывших пласты с высокой темпера­турой;

- количество выносимой воды, конденсата и твердых примесей на различных режимах;

- физико-химические свойства газа, конденсата и воды по отобранным на различных режимах работы скважины пробам.

2. Текущие исследования проводятся в процессе разработки месторождения на эксплуатационных и переведенных в фонд эксплуатации разведочных скважинах. Основ­ная задача текущих исследований сводится к получению новой информации о параметрах, определяемых в процессе первичных исследований, используемых при анализе и контроле за разработкой. Объем текущих исследований устанавливается проектировщиком с учетом особенности каждого месторождения и в зависимости от изменчивости контролируемых параметров, а также не­обходимостью установить характер изменения этих параметров в процессе разработ­ки.

Текущие исследования позволяют также установить устойчивость режима эксплуа­тации скважин, процессы очищения или загрязнения призабойной зоны скважин, отложение солей в трубах, процесс коррозии скважинного оборудования, характер распределения пластового давления по площади и по толщине пласта, продвижение воды в залежь, обводнение скважин, характер выхода конденсата в процессе разра­ботки, эффективность ингибирования и работ по интенсификации и др.

Наибольшее число текущих исследований приходится на стадию опытно-промышленной эксплуатации месторождения. В качестве обязательных текущих исследований должны проводится исследования после проведения ремонтно-профилактических и интенсификационных работ.

3. Специальные исследования проводятся для определения различных параметров, обусловленных специфическими характеристиками рассматриваемого месторождения. К числу специальных исследований относятся работы по контролю за положением контакта “газ-вода”, в специально выбранных для этой цели скважинах; изучение степени истощения отдельных пластов и возможности перетока газа и воды из одного пласта в другой в процессе разработки при их совместном вскрытии скважинами; укрепление призабойной зоны; установка цементных мостов; интенсификация добычи газа путем СКО, дополнительной перфорации, разрушение призабойной зоны пласта и образования песчаных пробок и др.

Газогидродинамические методы позво­ляют определить, как правило, средние параметры как призабойной зоны, так и более удаленных участков зоны дренируемой скважиной. Для получения более детальной информации газогидро­динамическими методами следует проводить поинтервальное и специальные иссле­дования скважин.

В настоящее время разработаны методы, позволяющие использовать все процессы, происходящие в газовых и газоконденсатных скважинах с момента их пуска до полного восстановления давления после закрытия, для определения пара­метров пласта и скважины.

Газогидродинамические методы иссле­дования скважин целесообразно разделить на две группы: исследования скважин на стационарных и нестационарных режимах фильтра­ции:

По результатам исследования скважин на стационарных режимах фильтрации определяют:

– зависимость дебита скважин газа, конденсата и воды от депрессии на пласт; в подземных хранилищах газа и при обратной закачке сухого газа на газоконденсатных и газонефтяных месторождениях приемистость пласта от депрессии на пласт;

– условия разрушения, загрязнения и очищения призабойной зоны пласта; скопления и вынос жидких и твердых примесей с забоя скважины;

– распределение давления и температуры газа в пласте и в стволе газовых, газоконденсатных и газонефтяных скважин при различных режимах эксплуатации с учетом их конструкции;

– коэффициенты фильтрационного сопротивления, несовершенств по степени и характеру вскрытия, а также гидравлического сопротивления забойных оборудований и лифтовых труб;

– эффективность проведенных работ по интенсификации притока газа к скважине;

– технологический режим эксплуатации скважин;

– фильтрационные параметры газонефтеводонасыщенных интервалов;

– потенциальные возможности скважин по дебиту;

Исследования скважин на нестационарных режимах фильтрации позволяют получить ряд параметров пласта, которые методом установившихся отборов определить невозможно. Исследование скважины при нестационарных режимах фильтрации заключается в снятии и обработке кривых восстановления давления после остановки скважины и стабилизации забойного (устьевого) давлений и дебита скважины после пуска в эксплуатацию. К исследованию скважин при нестационарных режимах фильтрации следует отнести также:

- перераспределение давления при постоянном дебите и дебита при постоянном забойном давлении;

- перераспределение давления в реагирующих скважинах при пуске или остановке возмущающей скважины;

- изменение дебита и давления во времени в пределах зоны, дренируемой скважиной после начала второй фазы процесса стабилизации давления.

В ряде случаев из-за отсутствия на газодобывающих предприятиях высокоточных измерительных приборов нестационарные методы исследования газовых и газоконден­сатных скважин используются в ограниченном объеме. Приборы с повышенной точностью позволяют использовать данные, получаемые к концу процессов восстановления и стабилизации давления при пуске и остановке скважин, а также реакцию на эти процессы соседних скважин. Это позволит расширить возможность получения информации о параметрах пласта, скважины и о добываемой продукции и повысить точность и надежность этих параметров.

Особое значение имеют комплексные исследования скважин, включающие: газогидродинамические методы при стационарных и нестационарных режимах фильтрации газа с промыслово-геофизическими исследованиями продуктивного разреза, по определению эффективной толщины пласта; связи между продуктивными пластами, их пористости, проницаемости и насыщенности, изменения газонасыщенности в процессе разработки и т.п.; газоконденсатные исследования в промысловых и лабораторных условиях; исследования образцов породы из различных интервалов и проб газа, конденсата и воды. Эти исследования позволяют определить неоднородности продуктивного разреза и использовать эту информацию при прогнозировании добычи газа, конденсата и воды; оценить возможность обводнения скважин и степень истощения всего эксплуатационного объекта; прогнозировать потери и извлечения конденсата, возможные улучшения или ухудшения продуктивности скважин; необходи­мость ингибирования скважины; возможность образования песчаной пробки и других параметров пласта и скважины в процессе разработки газовых и газоконденсатных месторождений.