2. Кривые восстановления давления. Определение Рпл .Кривые стабилизации давления.

Пластовое давление является важнейшей энергетической характеристикой нефтяной залежи, поскольку именно превышение пластового давления над давлением в скважине обуславливает приток флюида в скважину. Информацию о давлении в залежи получают по результатам систематических измерений давления в скважинах.

При этом различают забойное давление и пластовое давление.

За забойное давление принимают давление флюидов в действующей добывающей скважине на глубине середины интервала перфорации.

Под пластовым давлением понимают давление флюидов против середины перфорированного интервала в длительно простаивающих скважинах.

Оценка пластового давления и фильтрационных параметров пласта может быть выполнена при нестационарных режимах фильтрации, среди которых различают:

- восстановление забойного давления после закрытия скважины (пример расчета пластового давления, расчет фильтрационно-емкостных параметров a и b и построения КВД для глубины 2700 м в одной из скважин Уренгойского месторождения, приведен на рис 1).

- стабилизацию забойного давления и дебита при пуске скважины на определенный режим.

Получаемая при этом информация (кривые восстановления забойного давления – КВД и кривые стабилизации – КСД) позволяет изучить не только интегральные фильтрационно-емкостные характеристики пласта, но и выявлять зоны с резко выраженной радиальной неоднородностью. При этом можно учесть и исключить искажающее влияние на результаты исследований призабойной зоны и получить более достоверное представление о свойствах глубинных зон пласта, дренируемого скважиной.

Билет № 24

1.Сравнение результатов расчетов для одномерной и двумерной модели «скважина –пласт».

Сравнение результатов расчетов для двумерной и трехмерной модели «скважина-пласт».

Решения одномерных или осесимметричных двумерных задач могут быть использованы при инверсии только при оценке области их применимости. А такие ситуации, как пересечение пласта неизометричной скважиной, наличие зоны проникновения сложной формы, расположение прибора на стенке скважины, могут быть адекватно промоделированы лишь при помощи алгоритмов, дающих решения существенно трехмерных задач.

Метод решения. Электромагнитное поле в трехмерной среде не допускает разделения на индукционную и гальваническую моды и редукции задачи к одному уравнению для потенциала (или одной из компонент поля). Поэтому для моделирования поля в произвольной среде использовали непосредственно систему уравнений Максвелла. Учитывая диапазон частот ВИКИЗ и характер убывания поля с удалением от генератора, ограничили расчетную область и поставили на ее границах условия равенства нулю всех компонент поля. Уравнения поля на неравномерной сетке аппроксимируются разностной противопотоковой схемой второго порядка. Для решения системы разностных уравнений применен итерационный метод установления. Разностный оператор, стоящий в левой части построенной неявной разностной схемы, факторизуется на два треугольных оператора, которые допускают обращение по схеме бегущего счета.

Тестирование. Для подтверждения достоверности результатов моделирования в трехмерных средах было проведено сравнение рассчитанных компонент полей (и других характеристик) по указанному выше алгоритму и по независимым программам моделирования полей в одномерных и двумерных средах.

На рис.2 приведены кривые зондирования ВИКИЗ для одномерной цилиндрически-слоистой среды. Конечно-разностное решение вычислено по программе трехмерного моделирования (кривая 3D), «точное» решение (ID) - через интегральные представления полей в цилиндрически-слоистой среде.

Результаты расчетов для двумерной осесимметрической модели скважины, пересекающей границу раздела двух полупространств приведены на рис.3 (при а = 90°). Прямые «ID» показывают асимптотические значения кажущегося сопротивления в моделях «скважина-пласт» вдали от границы, полученные как решение одномерной задачи. Линии, помеченные «2D», есть кривые профилирования, рассчитанные по программе двумерного моделирования в осесимметрической среде. Грифом «3D» помечены кривые, рассчитанные по программе трехмерного моделирования, при а = 90°. Результаты расчетов для всех зондов ВИКИЗ совпадают с практической точностью (до 5 %). Максимальное отклонение кривых приходится на области с большим контрастом сопротивлений, причем форма кривых повторяется. Эта погрешность в областях с высокими значениями сопротивления вызвана недостаточным размахом и подробностью сетки, обусловленными имеющейся мощностью вычислительной техники. Расчеты на сетке из 45x45x61 узлов требуют около 30 мегабайт оперативной памяти и час-полтора времени счета на компьютере (н-р Pentium/266).

Результаты моделирования. Одной из наиболее важных с точки зрения инверсии является задача выделения интервалов пересечения наклонной скважиной кровли и подошвы изучаемого коллектора, а также водонефтяного контакта. Анализ результатов одномерного моделирования (пересечение зондом плоских границ коллектора) и их сравнение с реальными диаграммами показывают хорошее совпадение модельных и экспериментальных данных вдали от области пересечения. Причем область резкого различия одномерных модельных и скважинных диаграмм зависит от контраста сопротивлений, мощности коллектора и более всего - от зенитного угла встречи. На рис.4 изображены синтетические кривые профилирования зондов ВИКИЗ для тестовой модели, когда наклонная скважина пересекает горизонтальную границу раздела двух сред под различными углами (модель рис. 3). Характерной особенностью формы кривых является наличие локальных экстремумов в окрестности границы при малых углах наклона. Следует отметить, что наличие скважины существенно сглаживает величину экстремумов, имеющих ярко выраженный характер в ее отсутствие. По-видимому, наличие зоны проникновения повлечет полное исчезновение экстремумов, что соответствует виду каротажных диаграмм.

Следующая модель рис.5, с характерными реальными значениями параметров, была рассмотрена для того, чтобы исследовать, какие погрешности вносятся при замене слабонаклоненной скважины вертикальной. Приведенные на рис. 6 результаты расчетов для двух зондов ВИКИЗ показывают, что отклонение скважины от вертикали до 10º не оказывает существенного влияния на кривые профилирования. Изменения, вносимые малыми углами наклона, вызваны лишь некоторым увеличением эффективной мощности пласта.

В настоящее время конечно-разностным методом решена задача моделирования сигналов ВИКИЗ в широком диапазоне трехмерных сред. Это дает возможность проводить анализ диаграмм ВИКИЗ в наклонных и горизонтальных скважинах.