3. Влияние условий притока на форму индикаторной линии

   1. Причины нарушения вида индикаторной кривой

Иногда получаемая зависимость отличается от двухчленной. Испытания в таких случаях необходимо повторить и, если это невозможно, то следует использовать приближённые методы обработки результатов исследования.

Если изменения k,l,h от депрессии незначительны, то индикаторные кривые искажаются в меньшей степени и в таких случаях выявление причин искажения индикаторных кривых сопряжено с определёнными трудностями. Часто могут встречаться случаи, когда степени влияния различных параметров могут компенсировать друг друга, и в конечном счете индикаторная кривая, несмотря на происходящие в процессе испытания изменения отдельных параметров, сохраняет стандартную форму.

Исходя из изложенного, при обработке индикаторных кривых следует обратить внимание на

• наличие в разрезе пропластков с различными пластовыми давлениями;

• загрязнение призабойной зоны и возможное очищение этой зоны по мере роста депрессии;

• возможность выпадения и накопления в призабойной зоне конденсата;

• возможность образования песчаной или жидкой пробки;

• величины давления и депрессии на пласт, способные существенно изменить свойства газа на различных режимах;

• степень восстановления давления между режимами и стабилизации давления и дебита на режимах;

• возможность образования конуса воды или нефти из нефтяной оторочки;

• возможность образования гидратов.

Рисунок 4.1 – Качественный вид индикаторных диаграмм в зависимости от факторов влияния:

1 – стандартная; 2 – очищение призабойной зоны; 3 – реальные свойства газа, скапливание жидкости или породы на забое, неполное восстановление пластового и забойного давлений; 4 – многопластовая залежь

4.2 Учет реальных свойств газа

Причины необходимости учета реальных свойств газа. Изменения давления и температуры на режимах приводят к изменению коэффициентов вязкости и сверхсжимаемости, а, следовательно, из-за вариации коэффициентов сопротивления а и b к изменению формы индикаторной кривой. А именно, индикаторная кривая становится выпукла к оси Q (рисунок 4.1, кривая 3).

Поэтому при переменных  и z от давления формула притока не поддаётся обработке для определения коэффициентов фильтрационных сопротивлений.

Изменение температуры не пропорционально изменению депрессии, а намного меньше. В связи с этим, влияние изменения давления и температуры от режима к режиму на  и z можно заменить на их изменение только от давления газа (изменение давления с 58,7 МПа до 25МПа приводит к уменьшению вязкости на 40%, а коэффициента сверхсжимаемости на 30%).

Нижние пределы давления и депрессии, с которых надо учитывать реальные свойства газа - Р_пл >12 – 14 МПа, отношение р_з/р_пл < 0,9

Уравнение притока для реального газа

, (4.1)

где а^’и b^’ идентичны соотношениям для а и b, при условии исключения из них сомножителей z.

Формулу (4.1) можно использовать для определения коэффициентов а и b, разделив правую и левую часть на Q.

4.3 Влияние изменения ёмкостных и фильтрационных свойств пласта от давления на форму индикаторных кривых

В целом степень деформации зависит от минерального состава пород, степени сцементирования частиц, слагающих породу, глубины залегания пласта, механических свойств коллектора, величины депрессии на пласт и др. Поэтому для каждой породы существуют свои реологические зависимости как в области упругой, так и пластичной деформации.

Влиянием изменения пористости на ёмкостные параметры пласта можно пренебречь. При этом проницаемость коллекторов более сильно зависит от давления, чем их пористость. Изменения проницаемости коллекторов необходимо учитывать при фильтрации газа в глубокозалегающих залежах и создании значительных депрессий на пласт, а также при наличии трещиноватости. Зависимость коэффициента проницаемости трещиноватых коллекторов от перепада давления можно определить по формуле

(4.2)

где k_m0  коэффициент проницаемости трещиноватой породы при начальном пластовом давлении; р_пл.н  начальное пластовое давление; р - текущее забойное давление; _m  коэффициент сжимаемости трещин.

Значительное изменение проницаемости (особенно в трещиноватых коллекторах) при изменении депрессии на пласт на различных режимах приводит к искажению результатов испытания.

Коэффициент макрошероховатости зависит от проницаемости и пористости и так как изменение давления незначительно влияет от пористости, то характер изменения l от давления приближенно можно принять таким же, как и коэффициента проницаемости от давления. В большинстве случаев по мере снижения давления коэффициенты k и l уменьшаются. Чем меньше проницаемость и макрошероховатость пород, тем меньше их изменение от давления. При этом наиболее выражена зависимость указанных параметров для трещиноватых пород. Уменьшение коэффициентов k и l с падением давления приводит к увеличению коэффициентов фильтрационного сопротивления Таким образом, индикаторная кривая вогнута к оси р²/Q (рис.3.6, кр.3).

Между шероховатостью, коэффициентами пористости и проницаемости существует следующая связь

(4.3)

где d  эффективный диаметр частиц породы; коэффициент 12^.10^-5 в общем случае зависит от вида породы. При неизвестном гранулометрическом составе можно воспользоваться зависимостью l = mkⁿ , где m и n  численные коэффициенты, зависящие от вида породы (для терригенных слабосцементированных пород m = 0,425^.10^-9 и n = 1,45).

Уравнение притока в условиях изменения ,z,k и l от давления.

, (4.4)

где а^* и b^* идентичны соотношениям для а и b при условии исключения из них сомножителей z/k после подстановки вместо l соотношения

l = mkⁿ (m = 0,425^.10^-9 и n = 1,45).