СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ГАЗОВЫХ И ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ СКВАЖИН С СУБГОРИЗОНТАЛЬНЫМ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫМ ОКОНЧАНИЕМ СТВОЛА
IMPLEMENTATION METHOD OF INVESTIGATIONS OF GASEOUS AND GAS-CONDENSATE WELLS WITH SUB-HORIZONTAL AND HORIZONTAL; ENDING OF BORE

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано при проведении газодинамических исследований газовых и газоконденсатных скважин с субгоризонтальным и горизонтальным окончанием ствола.
Известен способ проведения исследований газовых и газоконденсатных скважин на стационарных режимах фильтрации с использованием диафрагменного измерителя критического течения (ДИКТ) [Гриценко А.И., Алиев З.С., Ермилов О.М., Ремизов В.В., Зотов Г.А. Руководство по исследованию скважин. - М.: Наука, 1995, стр.21-22, 175-178, 487-489.], включающий остановку скважины, замер статического давления на устье и пластового давления, пуск скважины на факельную линию с определением дебита газа и конденсата на нескольких режимах работы с использованием ДИКТ, замер динамического давления на устье и забойного давления на каждом режиме после их стабилизации, снятие кривой стабилизации давления и кривой восстановления давления, замер температуры газа на забое и устье скважины на каждом режиме, пуск скважины в газосборный коллектор, определение коэффициентов фильтрационного сопротивления A и B.
Существенным недостатком данного способа являются выпуски газа в атмосферу, исчисляемые миллионами кубометров, вследствие значительного времени стабилизации измеряемых параметров.
Наиболее близким по технической сущности (прототип) является изохронный способ исследований [Гриценко А.И., Алиев З.С., Ермилов О.М., Ремизов В.В., Зотов Г.А. Руководство по исследованию скважин. - М.: Наука, 1995, стр.234-241.], включающий остановку скважины, замер статического давления на устье и пластового давления, пуск скважины на факельную линию с определением дебита газа и конденсата на нескольких режимах работы одинаковой продолжительности по времени с различными дебитами, замер динамического давления на устье и забойного давления на каждом режиме после их стабилизации, остановку скважины после каждого режима, снятие кривой стабилизации давления и кривой восстановления давления, замер температуры газа на забое и устье скважины на каждом режиме, пуск скважины в газосборный коллектор и замер рабочих параметров после их стабилизации, определение коэффициентов фильтрационного сопротивления А и В. Обязательным условием исследования скважины изохронным методом является полное восстановление забойного давления между режимами, которое достигается остановкой скважины.
CP
C
2
Суть изохронного способа заключается в том, что радиус дренируемой зоны пласта зависит не от дебита, а от безразмерного времени, определяемого из измеряемых параметров по формуле:  где k и µ - коэффициенты проницаемости пласта и вязкости газа; P - среднее пластовое давление; m - пористость коллектора, доли единицы; R - радиус скважины; t - время работы скважины после ее пуска. Принятое условие означает, что для одного и того же отрезка времени независимо от дебита будет дренироваться зона одинакового радиуса. В этом случае так же, как и при полной стабилизации забойного давления и дебита, угол наклона индикаторной кривой, построенной в координатах ΔP/Q от Q, остается постоянным в диапазоне измеряемых дебитов.
ПЛ
P
P
P
p
p
p
Для двучленного закона фильтрации газа к скважине результаты исследования изохронным методом обрабатываются по формуле: , где P - забойное давление, соответствующее времени t; t - время работы скважины, не превышающее 60 минут и одинаковое на всех режимах исследования скважины кроме тех, на которых достигается стабилизация измеряемых параметров; Q(t) - дебит скважины, соответствующий времени t; a(t) b(t) - коэффициенты фильтрационного сопротивления.
Результаты замеров нестабилизированных значений параметров фиксируют в процессе исследования, после чего строят линейную регрессионную зависимость в координатах
p
P
P
ИС
от Q(t). Коэффициент a(t) определяют как отрезок, отсекаемый на оси ординат, а коэффициент b(t) определяют как тангенс угла наклона полученной прямой. Для определения истинного значения коэффициента a используют два метода.
P
ИС
ИС
CT
CT
Первый. При известном коэффициенте b(t)=B определяют a=A, соответствующее стабилизированным величинам забойных давлений и дебитов. Для этого на одном из режимов достигают их полной стабилизации, фиксируют их значения и вычисляют величину a из уравнения , где b - коэффициент при квадратичном члене уравнения притока газа к скважине;  - забойное давление после полной стабилизации работы скважины на одном из режимов; Q(t) - стабилизированный дебит скважины; t - время, необходимое для полной стабилизации давления и дебита.
p
ИС
ИС
p
CT
p
Второй. Зная величину a(t), соответствующую нестабилизированным значениям забойных давлений и дебитов, которые измеряют, значение коэффициента a определяют из их измеренных значений по формуле a= a(t)+βlnt/t, где β -тангенс угла наклона регрессионной прямой, проведенной по точкам конечного участка кривой восстановления давления, построенной в координатах  от lgt.
Существенным недостатком способа является значительное время проведения исследований, обусловленное длительностью периода стабилизации рабочих параметров на режиме и восстановления давления при остановке скважины между режимами.
в.cp
г
0.5
Ориентировочно время полной стабилизации забойного давления и дебита можно рассчитать по следующей формуле (в секундах) [Гриценко А.И, Алиев З.С., Ермилов О.М., Ремизов В.В., Зотов Г.А. Руководство по исследованию скважин. - М.: Наука, 1995, стр.179.]:  где æ - коэффициент пьезопроводности; C - численный коэффициент, изменяющийся в пределах 0,122≤C≤0,350; v=[k/k]- параметр анизотропии пласта.
пл
пл
2
Коэффициент пьезопроводности определяется по формуле: æ=k·P/(mµ), где k - проницаемость пласта, м; P - пластовое давление, Па; m - пористость пласта; µ - коэффициент вязкости газа, Па·с.
k
cт
k
Параметр радиуса контура питания R зависит от формы зоны дренирования и удельных запасов, приходящихся на горизонтальную скважину. В таблице приведены расчетное время стабилизации t для различных значений R и проницаемости k.
Таблица
Радиус контура питания R<sub>k</sub>, м
Проницаемость k, 10<sup>-12</sup> м<sup>2</sup>
Пористость m в долях единиц
Коэффициент вязкости µ,10<sup>-3 </sup>Па·с
Пластовое давление P<sub>пл</sub>, 10<sup>6</sup> МПа
t<sub>cт</sub> в сутках при C=0,350
ν=0,3162
ν=l
1000
0,5
0,25
0,012
11,7
6,568
2,077
1,0
-//-
-//-
-//-
3,282
1,038
1500
0,5
0,25
0,012
11,7
14,769
4,670
1,0
-//-
-//-
-//-
7,384
2,335
2000
0,5
0,25
0,012
11,7
26,201
8,285
1,0
-//-
-//-
-//-
13,102
4,143
Предлагаемый способ проведения исследований газовых и газоконденсатных скважин позволяет устранить указанные недостатки. Заявляемый способ включает замер рабочих параметров при длительной работе скважины в газосборный коллектор, замер параметров работы скважины на нескольких режимах одинаковой продолжительности по времени с различными дебитами, однократную остановку скважины до полной стабилизации устьевого давления, снятие кривой восстановления давления, замер пластового давления, пуск скважины в газосборный коллектор, определение коэффициентов фильтрационного сопротивления A и B.
Заявляемый способ отличается от известных тем, что исследование проводится непрерывно без остановки скважины между режимами. На двух режимах, рабочем, при эксплуатации скважины в газосборный коллектор в начале испытаний, и с максимальным дебитом, достигают полной стабилизация замеряемых параметров.
Суть предлагаемого способа заключается в том, что при длительной работе скважины на рабочем режиме радиус контура питания стабилизируется и остается постоянным. Исследование на режимах с дебитом, отличным от рабочего, проводят в течение общего отрезка времени, который в 10-100 раз меньше времени работы скважины в газосборный коллектор и не оказывает существенного влияния на величину контура питания.
CT
P
ИС
Коэффициент B определяют как тангенс угла наклона регрессионной прямой, проведенной по результатам замеров стабилизированных значений параметров, фиксируемых на двух режимах, при работе скважины в газосборный коллектор в начале исследования и с максимальным дебитом, построенной в координатах  от Q(t). Коэффициенты a(t) и a, которое равно A, определяют так же, как и при изохронном методе.