Прогрессивные технологии сооружения скважин

ОПЕРАТИВНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕБИТА СКВАЖИН

В процессе сооружения, опробования или ремонта скважин часто необходимо оперативно определить дебит скважины, оце­нить гидродинамическое состояние околоскважинной зоны пла­ста, обсыпки и фильтра. Традиционно такие данные можно по­лучить при откачке, которая требует существенных затрат време­ни, монтажа (демонтажа) насоса или эрлифта, отводе и утилиза­ции сточных вод, которые значительно осложняются в населен­ных районах. Сложно определить дебит резервных скважин, скважин гражданской обороны и другого назначения, которые некоторое время простаивали. Откачка из таких скважин требует демонтажа установленного устьевого оборудования, а иногда и павильона.

Во ВСЕГИНГЕО разработан метод, обеспечивающий получе­ние оперативной информации о дебите скважины, ее техниче­ском состоянии. Возможность измерения фильтрационных пара­метров околоскважинной зоны делает метод незаменимым при внедрении новых технологий вскрытия пласта, типов промывоч­ной жидкости, конструкций фильтров, фракций гравийной об­сыпки и т. д.

Применение этого метода в процессе сооружения скважины позволяет на базе изменения фильтрационных параметров око­лоскважинной зоны и сопротивления системы скважина - пласт оценить эффективность использования тех или иных методов. При ремонтно-восстановительных работах, раскольматации и освоении скважин экспресс-опробование обеспечивает без пре­кращения работ выбор рациональных режимов и прежде всего времени обработки. Обычно удаление кольматирующих осадков из околоскважинной зоны и с поверхности фильтра идет наибо­лее интенсивно на начальном этапе обработки и освоения. Со временем интенсивность снижения гидравлического сопротивле­ния околоскважинной зоны уменьшается и дальнейшая обработ-

353

Ка неэффективна. Следует периодически прекращать работы и проводить откачку, что из-за сложности операций на практике не проводится. Экспресс-метод не требует прекращения обработки и существенно экономит время отработки и выборку нужного ин­тервала.

Метод основан на анализе реакции скважины на возбуждение, в результате которого определяют фильтрационные характери­стики околоскважинной зоны. При возбуждении скважины воз­никает перепад давления, начинается фильтрация и со временем давление уравновешивается. Чем быстрее происходит выравни­вание давления, тем лучше фильтрационные параметры около­скважинной зоны и более совершенна конструкция скважины.

Изменение перепада давления в скважине со временем T

J = JOE-at, (7.1)

Где J0 - начальный перепад давления в скважине при T = 0; а - постоянная времени.

Постоянная времени а может быть выражена отношением во - допроводимости пласта Km к произведению радиуса скважины на сопротивление фильтра и околоскважинной зоны п:

А = Km / Rn. (7.2)

Постоянную времени можно также выразить через перепад давления, фиксируемого в определенный промежуток времени,

А = LnWi/Л), (7.3)

T2 - t1

Где J1, J2 - перепад давления в скважине в моменты времени со­ответственно t1 и T2.

Применяя метод переменного напора Хворслева, получаем фильтрационную характеристику околоскважинной зоны K пла­ста как функцию постоянной времени:

2 , mL r а ln

K =--------- R—, (7.4)

2L v J

Где M - коэффициент изотропности среды; R - радиус скважины в интервале изменения уровня.

В. М. Шестаков предлагает оценивать фильтрационные пара­метры околоскважинной зоны пласта по формуле

K = 7,2—-— lnA; l0 =----------- 27-------- , (7.5)

LO(t2 - TI) J2 0 lg(0,7 - L /R)' V У

354

Где J1 и J2 - понижение в скважине в моменты времени соответ­ственно T1 и t2; L - длина фильтра.

Преобразовав это выражение, получим

,2 , 0,7l D a ln ——

(7.6)

Выражения (7.5) и (7.6) идентичны и отличаются только ве­личиной коэффициента m, который рекомендуется принимать равным единице. Влияние коэффициента т в интервале измене­ния 0,7-1 не превышает 10 %.

Удельный дебит скважины выражается через постоянную времени следующей зависимостью:

G = Ad 2A,

Где а - постоянный коэффициент.

Экспресс-опробование (рис. 7.1) осуществляется специаль­ным измерительным комплексом И К, разработанным во ВСЕГИНГЕО. Измерительный комплекс состоит из датчика дав­ления, устанавливаемого в скважину, соединенного посредством канала связи с первичным преобразователем, расположенным на поверхности. Первичный сигнал, поступающий из скважины, преобразуется во вторичном приборе. Типовые диаграммы запи­си первичных сигналов представлены на рис. 7.2.

На диаграммах представлены момент возмущения скважины и ее реакции на возмущение. Число возмущений и их интенсив­ность выбираются по определенной методике по критерию наи-

355

Более достоверной информации и минимума ошибки. Получен­ная информация преобразовывается и обрабатывается в микро­ЭВМ по специально заложенной программе. На принтере распе­чатывается паспорт скважины с ее основными характеристика­ми - удельный дебит, коэффициент фильтрации околоскважин­ной зоны, постоянная времени, параметр инерционности. Приме­нение метода показало его высокую сходимость с данными от­качки, возможность оперативной диагностики скважины и эко­номии средств.