Способ определения давления насыщения нефти газом в скважине

 

Использование: нефтедобывающая промышленность , технология исследования и выбора оптимальных режимов эксплуатации скважин. Сущность изобретения: производят поинтервальное измерение давления по глубине скважины. Строят график зависимости давления от глубины. Определяют давление в точке излома кривой. Строят график зависимости градиента давления от глубины и по точке излома корректируют давление, определяемое по зависимости давления от глубины . Давление насыщения нефти газом определяют как сумму откорректированного давления и давления рассчитанного по формуле Р 142,87 - 0,113 РН/РГ , где /Он - плотность нефти, кг/м3; кг/м . 1 ил. рг - плотность газа.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 47/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4857454/03 . (22) 06.08,90 (46) 23.09,92. Бюл. ¹ 35 (71) Институт проблем глубинных. нефтегазовых месторождений АН АЗССР (72) М.,Т, Абасов, 3. Я. Аббасов, М. А. Джадаш и Е. С. Жидков (56) Котяхов Ф. Н. Основы физики нефтяного пласта, М., Гостоптехиздат, 1956, с. 197—

245.

Дильбази 3. Г., Асадов А. И. Приближенное определение давления насыщения по данным промысловых исследований при условии Рбуф, < Рнас. < Рзаб. Нефтепромысловое дело, 1979, № 6, с. 11 — 13. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

НАСЫЩЕНИЯ НЕФТИ ГАЗОМ В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам определения параметров пластовых нефтей и может быть использовано при исследовании и выборе оптимальных режимов эксплуатации скважин, Известен способа определения давления насыщения нефти газом с помощью непосредственных замеров глубинными приборами (11, Наличие песка, воды в продукции скважин, а также высокое давление ограничивают его применение.

Известен способ, где давление насыщения определяется по резкому изменению электропроводности испытуемого раствора в момент выделения газа (2). Однако такой способ не нашел применения в промысловых условиях из-за сложности технологии определения, необходимости изготовления специального прибора и использования

„„5Q„„1763645А l (57) Использование . нефтедобывающая промышленность, технология исследования и выбора оптимальных режимов эксплуатации скважин. Сущность изобретения: производят поинтервальное измерение давления по глубине скважины, Строят график зависимости давления от глубины, Определяютдавление в точке излома кривой, Строят график зависимости градиента давления от глубины и по точке излома корректируют давление, определяемое по зависимости давления от глубины. Давление насыщения нефти газом определяют как сумму откорректированного давления и давления рассчитанного по формуле P = 142,87 — 0,113 р lр, где р — плотность нефти, кг/м; рг — плотность газа, 3. кг/МЗ. 1 ил. сложной дорогостоящей наземной аппаратуры.

Известен способ, где давление насыщения определяют в результате гидродинамических исследований скважины при различных режимах, Здесь требуется значительный объем глубинных и устьевых измерений: депрессии на пласт, в том числе 0

1 6 . забойного, пластового давления и дебитов. )+

Основным (базовым) способом опреде- Ql ления величины давления насыщения нефти газом, широко используемым в промысловой практике, является способ нахождения начала выделения газа и глубинйой пробы нефти, взятой пробоотборником из фильтровой части скважины. Этот способ реализуется в лабораторных условиях при отсутствии и наличии пористой среды, Точность определения давления насыщения нефти газом указанным способом вы1763645

15

25

35

50

55 сока, но существенно зависит от качества глубинных проб нефти. С увеличением глубины залегания продуктивных пластов отбор пробы пласто вой нефти непосредственно из фильтровой части скважины в условиях высоких забойных давлений становится все более сложным и, часто, неосуществимым.

Наиболее близким по технической сущности (прототипом) является способ. где давление насыщения определяется по данным промысловых измерений, При этом поинтервально измеряется распределение давления по стволу скважины. Эти измерения проводятся в трех различных режимах, что достигается путем изменения диаметра штуцера на устье скважины. На основании этих замеров строятся графики в координатах давление — глубина. По точкам излома графика зависимости давление — глубина судят о величине давления насыщения нефти газом..

Основным недостатком этого способа является тот факт, что по точке излома графика зависимости давление — глубина фиксируется вовсе не глубина, на которой начийается выделение единичных пузырь. ков газа, (что по определению и соответствует давлению насыщения нефти газом), Выделение единичных пузырьков газа практически не влияет на изменение давления, во всяком случае до таких значений, которые могут быть зафиксированы глубинным манометром, Причем, чем больше плотно- сть нефти, тем меньше влияние выделения единичных пузырьков газа на величину давления и тем менее вероятна фиксация давления насыщения нефти газом.

Фактически нарушение закономерности изменения давления с глубиной фиксируется уже при массовом выделении пузырьков газа, т. е. на глубине, значительно отличающейся от той, когда началось выделение единичных пузырьков газа.

Следовательно, и давление, соответствующее этой глубине, отличается (и значительно) от истинной величины давл.ения насыщения нефтй газом, причем, всегда существенно занижено.

Вторым недостатком способа, описанного в прототипе, является субъективность и неоднозначность выбора точки излома на кривой давление — глубина из-за незначительйых отличий угловых коэффициентов прямых, на которые заменяется фактическая кривая.

Известен способ, в котором сделана попытка устранить этот недостаток путем одновременного фиксирования изменения температуры по стволу скважины, Однако, а и излом температурной кривой столь же неявен и так же соответствует не началу выделения единичных пузырьков газа, а интенсивному газовыделению. К тому же одновременные замеры давления и температуры по глубине скважины усложняют технологию определения давления насыщения нефти газом.

Целью изобретения является повышение точности определения давления насыщения нефти газом в скважине.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения давления насыщения нефти газом, включающем поинтервальное измерение давления по глубине скважины, построение графика зависимости давления от глубины и определение давления насыщения нефти газом по значению в точке излома кривой, замеряют плотности нефти и газа, а затем рассчитывают добавочное давление по формуле

P =142,87 — 0,113 р,/р где р — плотность нефти, кг/м, р — плотность газа, кг/м, а давление насыщения нефти газом определяют как сумму давления, рассчитанного по формуле, и давления, определяемого по значению в точке излома кривой.

Кроме того, строят график зависимости градиента давления от глубины и по точке излома полученной кривой корректируют давление, определяемое по значению в точке излома кривой зависимости давления от глубины, На чертеже представлены зависимости изменения давления 1 и градиента давления 2 в стволе скважины с глубиной для скважины

N 6 месторождения Кюровдаг.

Предложенный способ реализован при определении давления насыщения нефти газом в скважине N 6 на площади Кюровдаг (Азерб, ССР)..

С помощью серийного манометра МГН630М были проведены замеры давления в стволе скважины через каждые 100 — 200 м.

По полученным данным были построены зависимости изменения давления и градиента давления с глубиной (соответственно кривые 1 и 2). Как видно из приведенных графиков, использование зависимости изменения градиента давления с глубиной позволяет однозначно определить давление, соответствующее массовому выделению газа, в то время как по зависимости изменения давления с глубиной однозначно определить давление довольно трудно, Определенное таким образом давление массового выделения пузырьков газа составило 181 ат, 1763645

5

Ка устье скважины была отобрана проба продукции скважины и известными методами с помощью весов Вестфаля — Мора и пикометра были определены плотности нефти и газа, оказавшиеся равными" он= 5

907 кгlм и р, = 0,817 кг/м . По зависимоз сти P = 142,87 — 0,119 рн/рг = 17,8 ат. Давление насыщения нефти газом (Рн) как сумма указанных давлений оказалось равным Рн = 181+ 17,8 = 198,8 ат, 10

До сравнительной оценки точности определения давления насыщения нефти газом предлагаемым способом и прототипом, величины Рн, определенные с их помощью, сравнивались с эталонным давлейием насыщения, определенным на устандвке АСМ300 по началу выделения газа из глубинной пробы нефти, отобранной с помощью пробоотборника ПД-3М из зоны расположения средних дыр фильтра на глубине 2407 м, 20

Эталонное давление насыщения оказалось равным 208 ат. Таким образом, погрешность определения по прототипу (208,0—

181,0)/208,0 100% = 12,98%, по предлагаемому способу (208,0 — 198,8)/208,0 100% = 25

4,42 04.

Как видно, погрешность по прототипу почти в 3 раза больше, чем по предлагаемо- . му способу.

Для доказательства того, что давление 30 насыщения, определяемое по прототипу, всегда отличается от э талонного, определя- " емого по пробе, отобранной из фильтровой зоны скважины, на величину P = 142,87—

0,113 рн/рг, были проведены аналогичные 35 исследования на скважинах ¹¹ 73, 293, 248, 65, 62 и 17 площади Кюровдаг (8, 9), Результаты приведены в таблице, Как видно из данных таблицы, точность заявленного способа значительно выше, 40 чем прототипа. По абсолютной величине разница между определенным предлагаемым способом давлением насыщения от эталонного обычно не превышает 0,6 кгс/см и только при больших значениях P„45 превышающих 200 кгсlсм, она может дог стигать 10 ат, Погрешность при этом не превышает 1%, а при PH > 200 кгсlсм — не превышает 5%.

Прототип в абсолютных значениях дает разность s 21,6 — 36,6 кгсlсм, а погрешность 8,1 — 46,2%, Использование предлагаемого способа определения давления насыщения нефти газом обеспечивает: а) повышение точности и однозначности определения по сравнению с прототипом и другими способами определения давления насыщения нефти газом в скважине; б) значительную экономию материальных средств и рабочего времени по сравнению с эталонным (базовым) способом на лабораторных установках, так как при его реализации отпадает необходимость в отборе глубинных проб нефти и проведении лабораторных исследований; в) определение давления насыщения нефти газом в тЕх скважинах, в которых невозможно (по технико-технологическим условиям) отобрать качественную пробу нефти из фильтровой эоны скважины.

Формула изобретения

1. Способ определения давления насыщения нефти газом в скважине, включающий поинтервальное измерение давления по глубине скважины, построение графика зависимости давления от глубины и определения давления насыщения нефти газом по значению в точке излома кривой, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности определения, замеряют плотность нефти и газа, а затем рассчитывают добавочное давление P по формуле:

P = 142,87 — О, 1 13 píôã где онlог — плотность нефти и газа соответственно, кг/м ; а давление насыщения нефти газом определяют как сумму давления, рассчитанного по формуле, и давления, определяемого по значению в точкЕ излома кривой.

2. Способ по и. 1. отличающийся тем, что строят график зависимости градиента давления от глубины и по точке излома, полученной кривой корректируют давление, определяемое по значению в точке излома кривой зависимости давления по глубине.

1763645

По греш. ность предла.

ГдЕМОГС

СПОСО» ба, Ф

Ри по предлагаемому способу, KIc/ñì2

Разность

Рн по эталонному и прототипу, кгс/смз

P по этан

Лонному базовому способу, кгс/смз

Номер скван/ины

Рн m прототипу, KIC/СМЗ

Плотность газа, 0 кг/мз

Плотность нефти, Р кг/мз

Погрешность прототипа,3

0,18

0,64

0,0

0,76

4,65

73

293

248

62

0,0

0 15

0 5

0,0

0,6

10,0 лР.

200 //00 600 ООО 8/.

/00 /20 ИО /80 /80 200 220 2//0 200 P, ã,/,„г

, 1 !

36С0

20002 00

L,м

i „".1/«1"„=.+pie паЯЛЕ I, I3 g ) I 8„;11«»H;8, дЯЗЛЕНЯя по стэолО/ скэсл71ны

Составитель Е,Жидков

Техред М,Моргентал Корректор 3.Салко

Редактор

Заказ 3437 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

83,2

82,0

78, 4

73,8

78,6

215,0

ГОО

1(ДД

600

57,1

60 35

56,5

44,Е

42,0

1Е8,5

83,2

81,85

77,9

73,8

78,0

205,0

26,1 .

21,65

21,9

29,0

36,6

26,5

Разность

PII nO эталойному и предлагаемому: способам, кгс/смз

1

1 б ! !

875,7

884,0

Еео,о

ЕЕЕ,9

Е89,3

912,6

0,821 а,830

0,830

0,630

0,841

0,810

31,4

26,3

26,8

39,0

46,2

8,1