Цели и задачи исследования скважин

Общие сведения о газогидродинамических исследованиях пластов и скважин

Исследования газовых и газоконденсатных пластов и скважин включают в себя комплекс взаимосвязанных методов, различающихся теоретической основой, технологией и техникой исполнения. Эти исследования проводятся с целью получения информации о термобарических параметрах газа в пласте, о емкостных, фильтрационных и механических свойствах пористой среды, о составах и свойствах насыщающих ее флюидов, о продуктивной характеристике вскрываемых пластов, а также для обоснования технологических режимов работы скважин. Эта информация используется при подсчете запасов газа и прогнозировании и анализе показателей разработки месторождения. К числу параметров, определяемых по результатам этих исследований, относятся:

– Геометрические характеристики залежи, в частности общие размеры газоносного резервуара, изменение общей и эффективной толщины пласта по площади и разрезу, границы газоносной залежи, размеры экранов и непроницаемых включений, положение газоводяного (газонефтяного) контакта и его изменение в процессе разработки.

– Коллекторские и фильтрационные свойства пласта: пористость, проницаемость, гидропроводность, пьезопроводность, сжимаемость пласта, газонасыщенность; термобарические параметры: пластовые, забойные и устьевые давления и температуры, их изменение по площади и разрезу пласта, а также по стволу газовой скважины.

– Физико-химические свойства газа и жидкостей: вязкость, плотность, коэффициент сжимаемости, влажность газа, условия образования гидратов и их изменение в процессе разработки залежи.

– Гидродинамические и термодинамические условия в стволе скважины в процессе эксплуатации.

– Изменение фазовых состояний при движении газа в пласте, стволе скважины и по наземным сооружениям в процессе разработки залежи.

– Условия скопления и выноса жидкости и твердых примесей из забоя скважины, эффективность их отделения.

– Условия процесса коррозии, степень и характер его изменения при исследовании и эксплуатации скважины, в продукции которых содержатся коррозионно-активные компоненты.

– Технологический режим работы скважин, обусловленный влиянием различных факторов, таких, как возможность разрушения призабойной зоны пласта, наличие подошвенной воды, влияние температуры продуктивного пласта и окружающей ствол скважины среды, многопластовости и неоднородности залежи, наличие коррозионно-активных компонентов в добываемой продукции, конструкции и свойства применяемого оборудования скважин и наземных коммуникаций и др.

Для изучения перечисленных параметров применяются газогидродинамические, геофизические и лабораторные методы исследования. При комплексном использовании эти методы дополняют друг друга и позволяют получить наиболее достоверные сведения и установить связь между отдельными параметрами и факторами, влияющими на них.

Лабораторные методы исследования сводятся в основном к изучению емкостных и фильтрационных свойств продуктивного интервала и находящихся в нем газа и жидкости. Условия определения параметров пласта, например пористости, проницаемости, газонасыщенности, по небольшим образцам породы в лаборатории в большинстве случаев существенно отличаются от определения этих параметров в естественных условиях, носят точечный характер, и распространять их на все месторождение не всегда оправдано.

Параметры, определяемые геофизическими методами, также характеризуют участок, непосредственно примыкающий к стволу скважин. В необсаженных скважинах с помощью геофизических методов выделяют газонасыщенные интервалы, кровлю и подошву пласта, определяют пористость, газонасыщенность, эффективную толщину, положение контакта газ-вода и др. Эти же параметры определяются ядерно-геофизическими методами в обсаженных скважинах в процессе разработки. Одним из существенных преимуществ промыслово-геофизических методов исследований являются широко применяемые в настоящее время дебитометрия и термометрия, с помощью которых в эксплуатационных газовых скважинах под давлением выделяют работающие интервалы, определяют: дебиты отдельных пропластков, коэффициенты фильтрационного сопротивления, проницаемость, пьезопроводность и др.

К газогидродинамическим методам исследования скважин относятся снятие КВД после остановки, снятие кривых стабилизации давления и дебита при пуске скважины в работу на конкретном режиме (с определенным диаметром шайбы, штуцера, диафрагмы) и снятие индикаторной кривой, отражающей зависимость между депрессией на пласт и дебитами газа и жидкой и твердой примесями при работе скважины на различных режимах.

Практически любой процесс, происходящий в скважине, информативен. В частности, если скважина простаивает длительное время, то по известному статическому давлению на устье определяется пластовое давление, которое используется при обработке результатов исследования на стационарных и нестационарных режимах фильтрации. Если скважина только что остановлена, то снимается КВД, по которой определяются параметры пласта. Если скважина только что пущена в работу, то снимаются кривые стабилизации забойного (устьевого) давления и дебита, также позволяющие определить параметры пласта. Если скважина эксплуатируется на определенном режиме, то данные этого режима можно использовать при гидродинамическом исследовании. Так, например, дебит скважины и продолжительность работы ее с данным дебитом используются при обработке КВД. Если предстоит снятие индикаторной кривой, то режим, на котором работала скважина перед снятием индикаторной кривой, можно использовать как один из предполагаемых при стационарном методе исследования или как режим со стабилизированной характеристикой при применении ускоренных методов исследования скважин.

Кроме перечисленных основных параметров, целесообразно измерять межколонные давления и их изменение в зависимости от процесса, проходящего в скважине. Такие исследования позволяют изучить межколонные перетоки газа, герметичность скважины и возможность перетока газа в вышележащие пласты.

Методы получения информации о пласте и скважине условно можно разделить на две группы.

1.Прямые методы, изучающие непосредственно образцы породы и продукцию, получаемую из скважины. К прямым методам определения параметров пористой среды и получаемой продукции относятся изучения свойств керна и физико-химических свойств газа и пластовой жидкости в лабораторных условиях. К числу прямых вспомогательных методов относятся также кавернометрия, газовый каротаж и изучение шлама, получаемого в процессе бурения продуктивного разреза.

2.Косвенные методы, изучающие емкостные, фильтрационные, физические свойства пласта и свойства получаемой продукции с помощью установления их связи с другими параметрами, которые измеряются геофизическими, термодинамическими, газогидродинамическими методами.

Комплексное использование этих методов позволяет с приемлемой достоверностью определить необходимые параметры пласта и насыщающих его флюидов.