Розділ 4 Дослідження продуктивних пластів методом їх гідропрослуховувaння

Одним із найбільш узагальнених методів вивчення геологічної будови нафтових родовищ та їх колекторських властивостей є метод гідропрослуховування. Цей метод полягає в дослідженні характеру взаємодії між собою групи видобувних свердловин, які працюють в одиночному (єдиному) продуктивному горизонті і являють собою, згідно законів підземної гідрогазомеханіки, спільну гідродинамічну систему, при якій робота однієї свердловини впливає на характер фільтрації рідини та газу до сусідніх свердловин. Або, навпаки, характер роботи одинокої свердловини знаходиться під впливом роботи всіх сусідніх свердловин. Технологія таких досліджень полягає в тому, що на родовищі вибирають дві сусідні свердловини, одна з яких є реєструючою або спостережною, а друга - збуджуючою. В спостережну свердловину спускається особливо чутливий, здебільшого деференціальний, глибинний манометр або п¢ єзограф.

Якщо в якийсь момент часу в збуджуючій свердловині зробити миттєву зміну дебіту шляхом зупинки або, навпаки, пуску її в роботу (у випадку попереднього тривалого відстою), то в навколишній зоні цих свердловин починається процес перерозподілу пластового тиску, характер зміни якого буде зареєстрований в спостережній свердловині у вигляді зміни вибійного тиску в часі.

Час t ₀ рисунка 4.1 відповідає моменту зміни режиму роботи збуджуючої свердловини, а t _і – час, коли ця зміна, внаслідок перерозподілу пластового тиску, досягне місця розташування реєструючої сверловини. Бажано, щоб на деякому проміжку часу від нуля до t ₀ записувався характер зміни вибійного (пластового) тиску при максимально можливому збереженні постійних режимів роботи сусідніх видобувних свердловин. Тільки при збереженні цієї умови можна отримати достовірні результати дослідження.

Р _в Р _в

t ₀ t _і t t ₀ t _і t

а) б)

Рис. 4.1 – Зміна вибійного тиску в реєструючій свердловині:

а) при пуску в роботу збуджуючої свердловини;

б) при миттєвій зупинці її роботи.

Із аналізу цих рисунків видно, що зміна тиску на вибої реєструючої свердловини починає відбуватись через певний час Dt = t₁ – t₀, який залежить від пружних властивостей пласта та пластових флюїдів, тобто від коефіцієнта п¢ єзопровідності пласта. При цьому, в наслідок пуску в роботу збуджуючої свердловини, тиск на вибої реєструючої свердловини починає знижуватись і підвищується після зупинки відбору з неї рідини.

В основі обробки отриманих результатів досліджень їх роботи лежить та ж основна формула пружного режиму (4.1), яка в даному випадку записується у вигляді:

, (4.1)

де D Р (R, t) – зміна в часі t вибійного тиску в реєструючій свердловині, розміщеній на відстані R від збуджуючої;

Δ Q – зміна дебіту збуджуючої свердловини.

Методи обробки отриманих кривих зміни тиску (кривих реагування) можуть бути різними: метод еталонних кривих, графоаналітичний метод, методи характерних точок.

Метод еталонної кривої є достатньо універсальним та розповсюдженим і полягає в наступному. Аналіз формули (4.1) показує, що при різних значеннях гідропровідності пласта (k × h /m) графік його в координатах D Р – t (або ln D P – ln t) зміщується на деяку величину вверх чи вниз паралельно осі ординат. В той же час зміна параметра приводить до зміни лінії графіка паралельно осі абсцис. Це дає можливість використати для обробки результатів досліджень так звану еталонну криву, побудовану для гіпотетичного пласта в координатах (рис. 4.2, а).

ln D P ln D P ln D P

10 1 20

1 D P _ф

0.1 0.1 10

0.01 0.01 5

0.001

0.1 1 ln t 0.1 1 ln t 0.1 1 ln t _ф ln t

а) б) в)

Рис. 4.2 – Еталонна а), фактична б) та зміщенні між собою в)криві гідропрослуховування

Параметри такого пласта приймаються умовно одиночними, тобто ; , а формула для побудови графіка, зображеного на рис.4.2, а має вигляд:

. (4.2)

Спосіб обробки результатів гідропрослуховування методом еталонної кривої передбачає порівняння фактичної кривої зміни тиску в реєструючій свердловині (б) та еталонної кривої, побудованих в однакових масштабах (в).

Зміщуючи еталонну та фактичну криві зміни тиску до їх максимального співпадання, побудованих в однаковому масштабі, можна знайти фактичні значення зміни тиску D Р _ф в залежності від часу t _ф, які відповідають одиночним значенням еталонної кривої.

В результаті такої побудови знаходять або гідропровідність зони між збуджуючою та реєструючими свердловинами:

, (4.3)

або параметр

. (4.4)

Рис. 4.3 – Обробка кривої гідропрослуховування методом дотичної

Звідси можна знайти гідропровідність пласта та п¢ єзопровідність .

Обробка результатів гідропрослуховування цим методом можлива не завжди, оскільки на форму кривої D Р – t впливає значна кількість факторів: неусталений режим роботи сусідніх свердловин, помилки у визначенні вибійного тиску в реєструючій свердловині, значна неоднорідність продуктивного пласта.

Дебіт у збуджуваній свердловині можна змінювати шляхом її зупинки на якийсь період часу t _і та наступного пуску з тим чи іншим дебітом. Тоді при значній тривалості досліджень тиск на вибої реєструючої свердловини через деякий час починає зростати (внаслідок зупинки збуджуючої свердловини), а потім зменшуватись (повторний пуск збуджуваної свердловини в роботу). Таким чином, крива гідропрослуховування, побудована в координатах D Р – t, повинна мати максимум (рис. 4.4):

Рис.4.4 – Крива гідропрослуховування при наявності максимуму тиску

В цьому випадку коефіцієнт п¢ єзопровідності пласта можна визначити за формулою:

, (4.5)

де D Q ₀ і D Q ₁ – зміна дебіту, відповідно, після зупинки свердловини та її повторного пуску в роботу;

t ₁ – час між першою та другою зміною дебіту, а t ₂ = t _max – t ₁.